铁路隧道监控量测要点优秀课件

设计、施工、监测一条龙作业方式
工程地质调查 与相关实验
工程开挖与支 护设计
施工与监测
是否稳定
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支护中的几个现象
• 每一个开挖步骤都可引起围岩中的一次调整， 所以每一个步骤的影响是好是坏，要作评估；
• 洞形可以影响一开挖就形成的自承体系的形 态，自承体系形态好，调整得就快，所以开 挖的洞形是能促进围岩自承体系的手段之一；
• 浅埋情况，自承体系不完整。
• 浅埋土质隧道，由于自承体系不完整，拱 部以上土体靠原生结构，靠土、砂的粘滞 性和摩擦维持。
二、监控量测目的与作用
目的： ➢确保施工安全及结构的长期稳定性; ➢验证支护结构效果，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; ➢确定二次衬砌施做时间; ➢监控工程对周围环境影响; ➢积累量测数据，为信息化设计与施工提 供依据。
• 测点布设及取得初始监测值 • 现场监测 • 提交监测结果 • 资料报送 • 编写总结报告
现场情况的调查 监测方案制定 隧道施工
测点埋设及初始数据采集取 现场量测及数据处理分析 环境及工程安全性评价
判定基准
是
环境及工程安
全是否满足要
求
否
建议调整设计参数，并报相关部门
变更设计
监控量测一般流程图
经验类比 理论分析 特殊要求
4
二次衬砌内力
5 初期支护与二次衬砌间接触压力
6
隧底隆起
7
围岩内部位移
8
爆破振动
9
孔隙水压力
10
水量
11
三维位移
测试方法和仪表 压力盒
钢筋计、应变计 混凝土应变计 混凝土应变计、钢筋计
压力盒 水准仪、铟钢尺或全站仪
多点位移计 振动传感器、记录仪
水压计 三角堰、流量计
全站仪
4、监控量测断面及测点布置原则
隧道埋深与开挖宽度 2B<Ho < 2. 5B B< Ho ≤2B Ho≤B
纵向测点间距(m) 20～50 10～20 5～10
注:H。为隧道埋深，B为隧道开挖宽度。
表4.1地表沉降测点纵向间距
• 地表沉降横向测点布置示意图
(3)水平相对净空变化及拱顶下沉量测
• 拱顶下沉测点和净空变化测点应布置在同一 断面上。监控量测断面按表4.2的要求布置。
表4.3 净空变化量测测线数
1、现场情况的调查
施工前对隧道工程的地质条件、地下水 状况及施工影响区域内的周边环境进 行初始调查，掌握工程特点和难点， 为监控量工作的顺利开展做好准备。
2、监测方案制定
• （1）现场监控量测小组按照监控量测设 计的要求，结合初始调查结果编制实施 方案，经业主、监理审查批准后实施。
• （2）确定监测项目、仪器、测点布置原 则、量测频率、数据处理、反馈方法、 组织机构及管理体系，并在施工的全过 程中认真实施。
3、监控量测项目
（1） 监控量测必测项目
序号 监控量测项目 1 洞内、外观察 2 拱顶下沉 3 净空变化 4 地表沉降
常用量测仪器 现场观察、数码相机、罗盘仪
水准仪、钢挂尺或全站仪 收敛计、全站仪
水准仪、铟钢尺或全站仪
备注 隧道浅埋段
（2） 监控量测选测项目
序号
监测项目
1
围岩压力
2
钢架内力
3
喷混凝土内力
• 开挖速度体现在4维中的t这一坐标，要考虑 到围岩自承体系产生和调整需要时间；
• 开挖断面附近，在刚开挖时松弛带一般还 有自稳能力，此时还有掌子面的支撑，产 生桥跨作用，此时如及时支护对巩固松弛 带的作用很大；
• 对于中小跨度的隧道和地下工程，加固松 弛带，尤其是加固松弛带的最外层，能起 到保护自承体系的作用；
• 拱顶量测，前视测点必须埋设在稳定岩面上， 并和洞内水准基点建立联系
表4.2 拱顶下沉量测断面间距
拱顶下沉测点和净空变化测点应布置在同一断面上。 拱顶下沉测点原则上设置在拱顶轴线附近。当隧道 跨度较大时，应结合施工方法在拱部增设测点。
ຫໍສະໝຸດ Baidu围岩级别
断面间距(m)
Ⅲ
30～50
Ⅳ
≯10
V～VI
≯5
注:Ⅱ级围岩视具体情况确定间距。
• 拱顶下沉测点原则上设置在拱顶轴线附近。 当隧道跨度较大时，应结合施工方法在拱部 增设测点，参照图4.2布置。
• 净空变化量测测线数，可参照表4.3、图4.2 布置
• 水平相对净空变化量测测线的布置应根据施 工方法、地质条件、量测断面所在位置、隧 道埋置深度的条件确定。在地质条件良好， 采用全断面开挖方式时，可设一条水平测线 （轨顶面上3.0m左右）。当采用台阶开挖方 式时，可在拱腰和边墙部位各设一条水平测 线（俗称两线5点法），三台阶七步法应沿 上台阶面、中台阶面、轨顶标高处各设一条 水平测线（俗称三线7点法）；
• （1）浅埋隧道地表沉降测点应在隧道开 挖前布设。地表沉降测点和隧道内测点 应布置在同一断面里程。一般条件下， 地表沉降测点纵向间距应按表4.1的要求 布置。
• （2） 地表沉降测点横向间距为2～5m。 在隧道中线附近测点应适当加密，隧道 中线两侧量测范围不应小于H0 + B，地 表有控制性建(构)筑物时.量测范围应适 当加宽。其测点布置如图4.1所示。
• 作用： • 监控量测是保证施工安全的主要方法 • 监控量测是设计施工优化的主要依据。
• 监控量测是应对隧道工程不确定性的重 要方法。
• 监控量测是积累工程资料的重要手段。
三、监控量测的一般程序
• 初始调查 • 编制实施性监控计划 。应按规程要求，结合隧道
设计、工程地质条件编制实施性监测计划，必须经业 主、监理审查批准后方可实施。
4 ．量测工作的特殊性 5．二次衬砌原则上是在围岩与初期支护变形基
本稳定的条件下修筑的，围岩和支护结构形成 一个整体，因而提高了支护体系的安全度。
由上所述，可总结：围岩是载物体，是承载结 构；围岩承载圈和支护体组成巷道的统一体， 是一个力学体系；隧道的开挖和支护是为保持 改善与提高围岩的自身支撑能力服务。基本要 点可概括为：“少扰动、早喷锚，勤量测、紧 封闭”。
铁路隧道监控量测 要点
一.监控量测是喷锚构筑法施工的重要内容
1．岩体是隧道结构体系中的主要承载单元，在 施工中必须充分保护岩体，尽量减少对它的扰 动，避免过度破坏岩体的强度。
2 ．充分发挥岩体的承载能力，允许并控制岩体 的变形。
3 ．改善支护结构的受力性能，施工中尽快闭合， 而成为封闭的环形结构。（隧道断面形状应尽 可能圆顺，以避免拐角处的应力集中。）