隧道监测设计

隧道监控测量设计

1.1隧道监控量测应达到下列目的:

1 确保隧道施工安全及结构的长期稳定性;

2 验证隧道支护结构效果，确认支护参数和施工方法的准确性或为调整支护参数和施工方法提供依据; 3 确定装配式衬砌组装方案; 4 监控工程对隧道周围环境影响;

5 积累量测数据，为信息化设计与施工提供依据。 1.2量测项目

该隧道的量测项目包括：管片的尺寸、螺栓接头、千斤顶顶力作用、隧道上浮、盾构的掘进(防止过大偏向)、衬砌管片的拼装、地表沉降及地面沉降和地下管线变化、拱顶下沉、周边净空收敛位移、衬砌管片的防水。

主要考虑因素有：①工程地质和水文地质情况(主要在水下)；②隧道埋深、跨度、衬砌结构型式和施工工艺；③隧道施工影响范围内现有建（构）筑物的结构特点、形状尺寸及与隧道轴线的相对位置关系。 1.3量测方法

本工程采取的监控量测项目、方法和频率详见下表。

监控量测项目、方法及频率

监测项目 管片的尺寸 监测方法和仪器 现场观察 监测频率 对每一片管片尺寸、强度都要检测 备注 主要检测螺栓接头是否因为承受的正负弯矩相差螺栓接头 现场观察 每个施工周期检测1到2次 过大而引起的接缝张开量过大,导致止水带松弛漏水。 水准测量的方法， 千斤顶顶力作用 水准仪、塔尺 现场观察 水准测量的方法， 隧道上浮 水准仪、塔尺 现场观察 偏向≥5mm/d，2次/d； 偏向1～5mm/d，1次/d； 偏向≤1mm/d，1次/3d 偏向≥5mm/d，2次/d； 偏向1～5mm/d，1次/d； 偏向≤1mm/d，1次/3d 防止管片受力不均导致接缝过大漏水 盾构的掘进 水准测量的方法， 旋转角度≥1度/d，2次/d； 水准仪、塔尺 旋转角度≤1mm/d，1次/3d 在任何情况下一次纠编量不能过大 主要检测组装时环面不平整积累过多引起较大的施工应力。管片衬砌管片的拼装 水准测量的方法， 水准仪、塔尺 施工期间 的对准安放。还有由于盾构堆进时对衬砌施加了很大的顶力，可能发生螺栓连接松动 开挖面距量测断面前后＜2B（B为隧道外径）时1-2次地表沉降及地面沉降和地下管线变化 水准仪和水平尺 /d 开挖面距量测断面前后＜5B（B为隧道外径）时1次/d 开挖面距量测断面前后＞5B（B为隧道外径）时1次/周 每10m到50m一个断面，每个断面7-11个测点 开挖面距量测断面前后＜2B（B为隧道外径）时1-2次/d 拱顶下沉 水准仪、钢尺等 开挖面距量测断面前后＜5B（B为隧道外径）时1次/d 开挖面距量测断面前后＞5B（B为隧道外径）时1次/周 开挖面距量测断面前后＜2B（B为隧道外径）时1-2次/d 周边净空收敛位移 收敛计 开挖面距量测断面前后＜5B（B为隧道外径）时1次/d 开挖面距量测断面前后＞5B（B为隧道外径）时1次/周 主要为管片接缝衬砌管片的防水 管片组装后 防水和螺栓螺孔防水为重 1.3.1管片尺寸

现场预制的管片尺寸要求，精度要求1-2mm。 1.3.2地表下沉量测

测点与洞内收敛、拱顶下沉量测断面里程对应。

测量方法：采用精密光学水平仪、水准尺配合测量地表沉降。每个断面均绘制下沉时间曲线。用经纬仪将所有测点设置在同一直线上。

1.3.3周边水平位移、净空量测

测点应及时埋设，以便取得准确的初始值。并在施工中注意保护以免遭受损坏。一旦发现测点被埋或损毁，要尽快重新设置，保证量测数据不中断。

量测方法：采用WPm-3型收敛计监测。 1.3.4拱顶下沉量测

每10m到50m一个断面，每个断面2-3个测点 每10m到50m一个断面，每个断面1-3个测点 测量方法：采用水平仪、水准尺、挂钩式钢尺配合测量拱顶下沉，精度达1～2mm。

1.3.5数据处理与反馈

及时对量测数据绘制时态曲线和空间关系等曲线。

当位移—时间曲线趋于平缓时，进行数据处理、回归分析，推算最终位移和掌握位移变化规律。

当位移—时间曲线出现反弯点时或接缝张开量过大时，表明衬砌已呈不稳定状态，此时增加量测频率、密切监视围岩动态，并加强衬砌支护，必要时暂停开挖。

隧道周边任意点的相对位移值或回归分析推算的总相对位移值均小于允许数值。当位移速率无明显下降，而此时实测位移值已接近允许值，或衬砌表面出现明显裂缝时，立即采取补强措施，调整原支护设计参数或施工方法。

当各测试项目的位移速率明显收敛、围岩基本稳定；已产生的各项位移已达到预计总位移量的80%～90%；周边位移速率小于0.1～0.2mm/d，或拱顶下沉速率小于0.07～0.15mm/d；施工安全。

1.4围岩量测程序

监控量测流程图见图1-1。

图1-1监控量测流程

1.5量测断面间距

依据《铁路隧道监控量测技术规程（TB 10121一2007）》表4.3.2监控量测断面间距为10m。

1.6量测断面测点布设

测点布置：每个量测断面各布置拱顶下沉测点3个、2条水平净空收敛量测基线和隧底拱起测点3个。每断面测点布置方法见图1-2。

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