隧道现场施工监控量测.doc

.文件编号： 作 业 指 导 书（隧道现场施工监控量测）****************************************************Word文档 . 目 录1．周边位移收敛与拱顶下沉 32．地表下沉量测 123．围岩内部位移量测 184．围岩压力及层间接触压力、支护及衬砌内力量测 215．锚杆轴力量测 286．钢格栅内力量测 327．围岩弹性波速度 34Word文档1．周边位移收敛与拱顶下沉1.1开展项目隧道周边收敛与拱顶下沉1.2依据文件（1）《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009）；（2）《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）1.3主要仪器设备主 标 准 设 备标准名称型号规格测量范围允许误差备注精密水准仪DSZ-20~5000mm2.5mm/数显收敛仪JSS30A0.5m~10m0.06mm/1.4操作规程1.4.1 精密水准仪操作规程（1）仪器使用前需进行圆水泡检校和i角检校；（2）将三脚架调至便与观测位置，固紧脚架螺丝；（3）将仪器置于前后尺中间，调整三脚架大至水平后，将三脚固定在地面；（4）调整脚螺丝手轮，使水泡居中；（5）用光学瞄准器瞄准标尺；（6）旋转目镜手轮使分划板视距丝清晰；（7）转动调焦手轮，直到标尺成像清晰；（8）旋转水平循环微动手轮，使尺成象在视场中心；（9）进行高程、距离测量。

1.4.2 周边收敛仪操作规程（1）检查预埋测点有无损坏、松动并将测点灰尘擦净；（2）打开收敛计钢尺摇把，拉出尺头挂钩放入测点孔内，将收敛计拉至另一端测点，并把尺架挂钩挂如测点孔内，选择合适的尺孔，将尺孔销插入，用尺卡将尺预联尺架固定3）调整调节螺母，仔细观察，使塑料窗口上的刻线对在张力窗口的内标尺上的两条白线之间（每次应一致）4）记下钢尺在联尺架端时的基线长度与数显读数为提高测量精度，每条基线应重复测三次取平均值当三次读数极差大于0.05mm时，应重新测试5）测试过程中，若数显读数已超过25mm，则应将钢尺收拢（换尺孔）25mm重新测试，两组平均值相减，即为两尺孔的实际间距，以消除钢尺冲孔距离不精确造成的测量误差6）一条基线测完后，应及时逆时针转动调节螺母，摘下收敛计，打开尺卡收拢钢带尺，为下一次使用做好准备1.5试验/检测的工作程序1.5.1监测断面的设置采用数显收敛计进行洞内收敛量测；采用精密水准仪、塔尺、钢卷尺进行拱顶下沉量测；对于大变形、塌方等危险区域，必要时采用隧道位移实时监测系统进行实时监测洞内测点布置如图1-1所示常规方法中的拱顶下沉测点顶端采用图1所示的倒三角，以确保测试精度，嵌入围岩部分采用螺纹钢筋，避免测点受到外力作用发生松动；周边位移测点顶端采用圆形钢筋圈，嵌入围岩部分亦采用螺纹钢筋。

图1-１ 周边收敛与拱顶下沉测点、测线布置示意图1.5.2收敛测点埋设（1) 在预定量测部位，用特制直径140mm钻头，钻一深40cm的钻孔，然后再在此钻孔内钻一同心的直径为48mm的小孔，孔深由试验要求确定，钻孔要求平直，并用水冲洗干净2）矫直钢丝，并截成预定长度，将钢丝连接在钻孔锚头上3）把锚头末端插入安装杆，然后将锚头推进到预定深度，在操作时要注意定向，避免安装杆旋转，千万不能将安装杆后退，以免安装杆和锚头脱落4）紧固锚头，若用楔形弹簧式锚头，则用30～50公斤力拉钢丝，如果锚头不滑动，即可认为锚头已经锁紧；若用压缩木锚头，则等待压缩木吸水膨胀后，亦用30～50公斤力拉钢丝，若拉不动，则可认为锚头已经紧固5）重复以上2、3、4操作步骤，安装剩余锚头，每根钢丝必须穿过楔形弹簧式锚头上的环或压缩木锚头中间的铁管，要注意避免钢丝互相缠绕6）把与各锚头连接的钢丝分别穿过测筒上的各个导杆，并把测筒的上筒用固定螺丝、木楔及水泥砂浆固定在孔内，然后拉紧钢丝，并用螺母夹紧在各个导杆上，这时要注意调整导杆距离，使之有15mm的伸长量7）把下筒与上筒相接，并用木楔塞紧，若是电测下筒，还需仔细安装，调整电感式位移传感器的量程，并引出电缆，盖上盖板。

当试验点离开挖面很近时，必须采取防护措施，以防止爆破飞石损坏电缆及测筒8）开始初读数（如果用百分表测读，应每次打开盖板）为保证读数的稳定性，第一次读数的建立应不小于24小时9）开始阶段，每天应至少进行一次测度测读，随着开挖面的远离，测读间隔时间可以酌情延长1.5.3 量测频度断面间距：Ⅳ类及以上围岩不大于40m；Ⅲ类围岩不大于30m；Ⅱ类围岩应小于20m围岩变化处适当加密，在各类围岩的起始地段增设拱顶下沉测点1～2个，水平收敛1～2对当发生较大涌水时，Ⅱ、Ⅲ类围岩量测断面的间距应缩小至5～10m观测频率：根据量测断面距离掌子面距离、位移发展速率和量测断面开挖时间取最高频率量测断面距离掌子面距离、位移发展速率与量测频率的关系如表2正常情况下，量测断面开挖后的第1～15天，每天观测1～2次；第16～30天，每2天观测1次；第1～3个月，每周观测1～2次；大于3个月，每月1～3次位移达到稳定标准后，停止观测；如发现异常情况，恢复每天观测1～2次；如位移持续大幅发展，根据工程具体情况，布置隧道位移实时监测系统进行实时监测 表1-1 量测频率的确定 变形速度（mm/d）量测断面距开挖工作面的距离量测频率>10(0-1)B1～2次/d10-5(1-2)B1次/d5-1(2-5)B1次/2d<1>5B1次/1周注： B表示隧道开挖宽度。

1.6安全注意事项1.6.1精密水准仪（1） 清洁将漆面擦拭干净，吹去镜片上的灰尘，然后用干净的脱脂棉小心擦净镜片处片，必要时，可蘸取少许纯酒精，切勿用如油，汽油或水等液体，不可用手触摸镜片擦拭湿的仪器时要小心，将仪器从包箱中取出，使其充分干透保持包箱内外清洁、干燥2）贮存长期存放时，将仪器从包箱内取出，以便空气流通，防止镜头生霉贮存必须防尘，空气流通，低湿度3） 运输长途运输应将仪器装入有泡沫塑料的运输包装箱内1.6.2周边收敛计（1）调节螺母逆时针转动最大范围，千万注意不得露出螺纹2）数显电路本身具有自动断电功能，以提高电池使用寿命当显示值固定不变7分钟后，显示屏自动断电转动调节螺母，数值自动出现3）收敛计使用一段时间后应进行对零校正，验检数显读数是否为零值，如有偏差可打开塑料盖，按第4项进行修正，反之可继续使用4）收敛计量测完成后，应用棉纱擦除灰尘并应定期对钢尺擦涂机油，以防生锈5）使用过程中，应尽量避免泥水浸入收敛计及钢尺，并正确使用收敛计各转动部件，保证钢尺平直，不得扭曲6）测温用的水银温度计应使用分度值为0.1℃的，不得用分度值大于该值的其他温度计7）在煤矿井下使用时应切记不得在井下更换电池。

除本说明书规定的电池以外不得采用其他型号电池代替8）当发现显示字符暗淡，不稳定或无显示时，应及时更换电池收敛计长期不用时，应将电池取出9）更换钢尺的方法是，先将钢尺要把对面一侧的尺架板卸下，再将新钢尺套入尺心轴，并盖好尺架板10）收敛计是一种精密量测仪器，不得随意拆卸、更换零件，如出现故障无法排除时，请于生长厂家联系解决1.7数据处理基线两点间收敛值（S）按下式计算：S=(D0+L0)-(Dn+Ln)式中：D0——首次数显读数（mm）；L0——首次钢尺长度（mm）；Dn——第n次数显读数（mm）；Ln——第n次钢尺长度（mm）；如第n次测量与首次测量的环境温度相差较大时，要进行温度修正公式如下：Ln′——Ln—a(Tn—To)Ln式中：Ln′——温度修正后钢带尺长度（mm）；a——钢带尺线膨胀系数，取a＝1210－5℃Tn—第n次量测环境温度（℃）To—首次量测环境温度（℃）钢尺温度修正后收敛值（S′）按下式计算：S′＝(D0+L0)-(Dn+Ln′)（1）每次观测后现场计算位移发展增量，出现异常情况，重新测量排除操作失误后立即报告相关部门；（2）每次测回数据交数据处理员输入计算机，进行位移增量、位移发展速率的计算，绘制位移—时间曲线（如图2.2移发展速率—时间曲线（如图2.2应用函数拟合和灰色预测等方法进行位移发展短、长期预测；（3）根据分析结果，判断隧道变形管理等级（如表2.2中隧道允许变形量如表4，出现非正常情况，立即向相关部门报告；（4）当隧道周边收敛速度以及拱顶下沉速度明显下降，隧道周边位移收敛速度小于每天0.2mm或拱顶下沉位移速度小于每天0.1mm，隧道位移相对值已达到位移总量的80％以上时，向有关部门报送二次衬砌施做报告。

图1-2 位移—时间曲线 图1-３ 位移发展速率—时间曲线表1-２ 变形管理等级管理等级管理位移施工状态Ⅲ可正常施工Ⅱ 应加强支护Ⅰ应采取特殊措施注: －实测变形值；－允许变形值表1-３ 隧道周边允许相对位移值(%) 围岩级别覆盖层厚度(m)<5050～300>300Ⅱ0.10～0.300.20～0.500.40～1.20Ⅲ0.15～0.500.40～1.200.80～2.00Ⅳ0.20～0.800.60～1.601.00～3.00注: (1) 相对位移值系指实测位移与两测点间距离之比，或拱顶下沉实测值与隧道宽度之比；(2) 脆性围岩取表中较小值，塑性围岩取表中较大值；(3) I、V、Ⅵ级围岩可按工程类比初步选定允许值范围；(4) 本表所列数值可在施工中通过实测和资料积累作适当修正1.8测量不确定度1.8.1变形速率的不确定度（1）数学模型（2）最佳测量结果（3）方差及灵敏系数方差 灵敏系数 （4）标准不确定度的计算标高测量标准不确定度主要来源于设备的不准引入标高测量标准不确定度主要来源于设备的不准引入（5）合成标准不确定度（6）扩展不确定度（7）不确定度报告1.8.2累计沉降量的不确定度（1）数学模型（2）最佳测量结果（3）方差及灵敏系数方差 灵敏系数 （4）标准不确定度的计算标高测量标准不确定度主要来源于设备的不准引入 标高测量标准不确定度主要来源于设备的不准引入 （5）合成标准不确定度.04（6）扩展不确定度（7）不确定度报告1.9 原始记录表格见隧道周边收敛测量记录表、拱顶下沉测量记录表2．地表下沉量测2.1 开展项目隧道地表下沉量测。

2.2 依据文件（1）《公路隧道施工技术细则》（JTG/T F60-2009）；（2）《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）；（3）《工程测量规范。