1、隧道施工技術(shù)模塊模塊7 7 監(jiān)監(jiān) 控控 量量 測測7.3周邊位移7.1 監(jiān)控量測概述7.2洞內(nèi)外觀察7.4拱頂下沉量測7.5地表下沉量測7.6隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用7.1 7.1 監(jiān)控量測概述監(jiān)控量測概述 自從新奧法技術(shù)問世以來，隧道工程與地下工程的設(shè)計與施工技術(shù)已有較大的發(fā)展。新奧法的特點(diǎn)是借助現(xiàn)場的監(jiān)控量測對隧道圍巖進(jìn)行動態(tài)的監(jiān)測，指導(dǎo)隧道的開挖作業(yè)，并使支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工進(jìn)一步優(yōu)化。量測是對圍巖動態(tài)監(jiān)控的重要手段，是新奧法的重要組成部分。7.1 7.1 監(jiān)控量測概述監(jiān)控量測概述 監(jiān)控設(shè)計的原理是通過現(xiàn)場量測獲得圍巖力學(xué)動態(tài)和支護(hù)工作狀態(tài)的有關(guān)數(shù)據(jù)（信息），再通過對這些數(shù)據(jù)（信息）的

2、數(shù)理統(tǒng)計和力學(xué)分析，來判斷圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性及工作狀態(tài)，從而選擇和修正支護(hù)參數(shù)及指導(dǎo)施工。7.1 7.1 監(jiān)控量測概述監(jiān)控量測概述 監(jiān)控設(shè)計通常包括兩個階段：初始設(shè)計階段和修正設(shè)計階段。初始設(shè)計一般應(yīng)用工程類比法與數(shù)理初步分析法進(jìn)行；修正設(shè)計則是根據(jù)現(xiàn)場量測所得數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值分析和理論解析，做出更為接近工程實(shí)際的判斷，以此來修正支護(hù)參數(shù)和指導(dǎo)施工。7.1 7.1 監(jiān)控量測概述監(jiān)控量測概述 量測是監(jiān)視設(shè)計、施工是否正確的眼睛，是監(jiān)視圍巖是否安全穩(wěn)定的手段，它始終伴隨著施工的全過程，是新奧法構(gòu)筑隧道非常重要的一個環(huán)節(jié)。實(shí)踐證明，通過工程類比法和量測手段獲得有關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計可以得到滿意的效果。

3、7.1 7.1 監(jiān)控量測概述監(jiān)控量測概述 近年來我國公路隧道的設(shè)計越來越多地采用復(fù)合式襯砌形式。復(fù)合式襯砌一般由噴錨支護(hù)和模筑混凝土襯砌兩部分組成。為了掌握施工中圍巖穩(wěn)定程度與支護(hù)受力、變形的力學(xué)動態(tài)或信息，保證設(shè)計、施工的安全和經(jīng)濟(jì)，必須將現(xiàn)場監(jiān)控量測項目列入施工組織計劃，并在施工中認(rèn)真實(shí)施。隧道監(jiān)控量測的一般規(guī)定隧道監(jiān)控量測的一般規(guī)定1.7.1 7.1 監(jiān)控量測概述監(jiān)控量測概述隧道監(jiān)控量測的目的隧道監(jiān)控量測的目的2.（4）工程運(yùn)營期間的監(jiān)控手段。（3）校核工程理論計算結(jié)果，完善工程類比方法。（2）指導(dǎo)施工，預(yù)報險情。（1）為監(jiān)控設(shè)計提供依據(jù)。7.1 7.1 監(jiān)控量測概述監(jiān)控量測概述隧道監(jiān)控

4、量測的任務(wù)隧道監(jiān)控量測的任務(wù)3.積累資料。（1）（2）（3）（4） 指導(dǎo)施工。修正設(shè)計。 確保安全。7.1 7.1 監(jiān)控量測概述監(jiān)控量測概述 定性的動態(tài)反映，也是修正設(shè)計的重要依據(jù)，必須對反饋的信息做全面分析，最后才能確認(rèn)或修改設(shè)計參數(shù)。 簡而言之，量測是監(jiān)控的手段，監(jiān)控是量測的目的。監(jiān)控過程可分為現(xiàn)場量測、數(shù)據(jù)處理和信息反饋。7.1 7.1 監(jiān)控量測概述監(jiān)控量測概述隧道監(jiān)控量測的要求隧道監(jiān)控量測的要求4. （1）快速埋設(shè)測點(diǎn)。 （2）每一次量測數(shù)據(jù)所需時間盡可能短。 （3）測試元件應(yīng)具有良好的防震、防沖擊波能力。 （4）測試數(shù)據(jù)應(yīng)準(zhǔn)確可靠。 （5）測試元件在埋設(shè)后應(yīng)能長期有效地工作。 （6）

5、測試元件應(yīng)有足夠的精度。7.1 7.1 監(jiān)控量測概述監(jiān)控量測概述隧道監(jiān)控量測的項目與方隧道監(jiān)控量測的項目與方法法5. 監(jiān)控量測是新奧法三大核心內(nèi)容之一，公路隧道施工技術(shù)規(guī)范（TG F602009）規(guī)定，現(xiàn)場量測分為必測項目和選測項目兩大類。必測項目有4項，分別是洞內(nèi)外觀察、周邊位移、拱頂下沉和地表下沉；選測項目有11項，分別是剛架內(nèi)力及外力，圍巖體內(nèi)位移（洞內(nèi)設(shè)點(diǎn)），圍巖體內(nèi)位移（地表設(shè)點(diǎn)），圍巖壓力，兩層支護(hù)間壓力，錨桿軸力，支護(hù)、襯砌內(nèi)應(yīng)力，圍巖彈性波速度，爆破震動，滲水壓力、水流量和地表下沉。各測試項目的測點(diǎn)盡可能布置在同一橫斷面上，以便于對各測試項目測試結(jié)果進(jìn)行對比分析。7.1 7.1

6、 監(jiān)控量測概述監(jiān)控量測概述 選測項目是對一些有特殊意義和具有代表性意義的區(qū)段進(jìn)行補(bǔ)充測試，要求更深入地掌握圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)與錨噴支護(hù)的效果，具有指導(dǎo)未開挖區(qū)的設(shè)計與施工的作用。由于不同地質(zhì)、工程性質(zhì)等具體條件和對現(xiàn)場量測要取得的數(shù)據(jù)類型不同，選擇的測試項目也不同。由于條件的不同和要取得的信息不同，在不同的隧道工程中往往采用不同的測試項目。但對于一個具體的隧道工程來說，對上述列舉的項目不會全部應(yīng)用，只是有目的地選用其中的幾項。這類量測項目測試較為麻煩，量測項目較多，花費(fèi)較大，一般只根據(jù)需要選擇其中部分項目。7.1 7.1 監(jiān)控量測概述監(jiān)控量測概述 我國公路隧道的設(shè)計和施工越來越多地采用新奧法。為了

7、掌握施工中圍巖的穩(wěn)定程度與支護(hù)受力、變形的力學(xué)動態(tài)或信息，以判斷設(shè)計、施工的安全性與經(jīng)濟(jì)性，隧道開挖后應(yīng)按照設(shè)計要求和現(xiàn)場實(shí)際情況立即布點(diǎn)并進(jìn)行監(jiān)測，及時將監(jiān)測數(shù)據(jù)和意見建議提交給設(shè)計、施工等單位，從而達(dá)到反饋設(shè)計、指導(dǎo)施工的目的。7.1 7.1 監(jiān)控量測概述監(jiān)控量測概述 一般情況下，復(fù)合式襯砌和錨噴襯砌隧道開工前，應(yīng)制定施工全過程的監(jiān)控量測方案。監(jiān)控量測工作應(yīng)結(jié)合開挖、支護(hù)作業(yè)的進(jìn)程，按要求布點(diǎn)和監(jiān)測，并根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況及時調(diào)整補(bǔ)充，量測數(shù)據(jù)應(yīng)及時分析處理和反饋。在復(fù)合式襯砌和噴錨襯砌隧道施工時必須進(jìn)行必測項目的量測。應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求、隧道橫斷面形狀和斷面大小、埋深、圍巖條件、周邊環(huán)境條件、支

8、護(hù)類型和參數(shù)、施工方法等綜合選擇選測項目。7.1 7.1 監(jiān)控量測概述監(jiān)控量測概述量測斷面的確定和測點(diǎn)的布設(shè)量測斷面的確定和測點(diǎn)的布設(shè)6.1 1）量測斷面的確定）量測斷面的確定 進(jìn)行測試的斷面有兩種：一種是單一的測試斷面，另一種是綜合的測試斷面。把單項量測內(nèi)容布設(shè)在一個測試斷面，了解圍巖和支護(hù)在這個斷面上各部位的變化情況，這種測試斷面即單一的測試斷面；把幾項量測內(nèi)容有機(jī)地組合布設(shè)在一個測試斷面里，使各項量測內(nèi)容、量測結(jié)果、量測手段互相校驗，對該斷面的動態(tài)變化進(jìn)行綜合分析和判斷，這種測試斷面稱為綜合的測試斷面。7.1 7.1 監(jiān)控量測概述監(jiān)控量測概述 隧道工程現(xiàn)場量測的測試斷面一般均沿隧道縱向間

9、距布設(shè)，必測項目的量測間距一般為550 m，但對于洞口段、淺埋地段，以及特別軟的地層段，應(yīng)小于20 m。凡是地質(zhì)條件差或為重要工程的，應(yīng)從密布點(diǎn)。7.1 7.1 監(jiān)控量測概述監(jiān)控量測概述2 2）測點(diǎn)的布設(shè)）測點(diǎn)的布設(shè) 在測試斷面上測點(diǎn)主要是依據(jù)斷面形狀、圍巖級別、開挖方式和支護(hù)類型等因素進(jìn)行布置，在量測中，可根據(jù)具體情況決定布設(shè)數(shù)量，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。 （1）凈空位移量測（收斂量測）的測線數(shù)可參考圖7-1及表7-5。7.1 7.1 監(jiān)控量測概述監(jiān)控量測概述圖圖7-17-1凈空變形量測的測線數(shù)凈空變形量測的測線數(shù)7.1 7.1 監(jiān)控量測概述監(jiān)控量測概述表表7-57-5凈空位移量測的測線數(shù)凈空位移

10、量測的測線數(shù)7.1 7.1 監(jiān)控量測概述監(jiān)控量測概述 （2）圍巖體內(nèi)位移測孔的布置。圍巖體內(nèi)位移測孔布置，除應(yīng)考慮地質(zhì)、隧道斷面形狀、開挖等因素外，一般應(yīng)與凈空位移測線相應(yīng)布設(shè)，以便使兩項測試結(jié)果能夠相互印證，協(xié)同分析與應(yīng)用。 （3）軸力量測錨桿的布置。軸力量測錨桿在斷面上的布置位置要依據(jù)具體工程中支護(hù)錨桿的安設(shè)位置、方式而定，一般可參照圍巖內(nèi)位移測孔布置。 （4）支護(hù)、襯砌應(yīng)力量測布置。噴層（襯砌）應(yīng)力量測，除應(yīng)與錨桿受力量測孔相對應(yīng)布設(shè)外，還要在有代表性的部位設(shè)測點(diǎn)，如拱頂、拱腰、拱腳、墻腰、墻腳等部位，并應(yīng)考慮與錨桿應(yīng)力量測對應(yīng)布置。7.1 7.1 監(jiān)控量測概述監(jiān)控量測概述 （5）地表、

11、地中沉降測點(diǎn)布置。地表、地中沉降測點(diǎn)原則上應(yīng)布置在隧道中心線上，并在與隧道軸線正交平面的一定范圍內(nèi)布設(shè)必要數(shù)量的測點(diǎn)，并在有可能下沉的范圍外設(shè)置不會下沉的固定測點(diǎn)作為參照。 （6）圍巖彈性波測孔布置。圍巖彈性波測孔宜布置在有代表性的部位。 （7）監(jiān)控量測頻率。監(jiān)控量測頻率間隔時間可分為4個階段。7.1 7.1 監(jiān)控量測概述監(jiān)控量測概述 應(yīng)根據(jù)量測數(shù)據(jù)處理結(jié)果，及時提出調(diào)整和優(yōu)化施工方案與工藝;圍巖變形和速率較大時應(yīng)及時采取安全措施，并建議變更設(shè)計。圍巖穩(wěn)定性、二次支護(hù)時間應(yīng)根據(jù)所測得的位移量或回歸分析所得的最終位移量、位移速度及其變化趨勢、隧道埋深、開挖斷面大小、圍巖等級、支護(hù)所受壓力、應(yīng)力、

12、應(yīng)變等進(jìn)行綜合分析判定。7.2 7.2 洞內(nèi)外觀察洞內(nèi)外觀察 在隧道工程設(shè)計時，地質(zhì)勘探工作很難提供非常準(zhǔn)確的地質(zhì)資料。因此，特別需要在施工過程中對開挖工作面附近圍巖的性質(zhì)、狀態(tài)進(jìn)行觀察，了解其變化，以便及時采取加強(qiáng)或減弱設(shè)計的支護(hù)措施，在確保施工安全的同時，盡量減少工程投資。此外，沒有監(jiān)控量測的邊仰坡、圍巖及支護(hù)的變形狀況仍需用肉眼觀察，以便在發(fā)現(xiàn)異常時及時進(jìn)行處置，確保工程安全。7.2 7.2 洞內(nèi)外觀察洞內(nèi)外觀察觀察目的觀察目的1. 預(yù)測開挖面前方的地質(zhì)條件；為判斷圍巖、隧道的穩(wěn)定性提供地質(zhì)依據(jù)；根據(jù)噴層表面狀態(tài)及錨桿的工作狀態(tài)，分析支護(hù)結(jié)構(gòu)的可靠程度。7.2 7.2 洞內(nèi)外觀察洞內(nèi)外觀

13、察觀察內(nèi)容觀察內(nèi)容2. 洞內(nèi)外觀察的內(nèi)容有洞內(nèi)掌子面觀察、開挖后已施工區(qū)間觀察和洞外觀察。每次隧道開挖工作面爆破后應(yīng)立即觀察，按要求及時記錄整理。7.2 7.2 洞內(nèi)外觀察洞內(nèi)外觀察（1） 掌子面觀察。（2）開挖后已施工區(qū)間觀察。（3）洞外觀察。7.2 7.2 洞內(nèi)外觀察洞內(nèi)外觀察實(shí)踐操作實(shí)踐操作3.（4）在下列情況下，應(yīng)觀察圍巖的破壞形態(tài)并分析，及時處理或上報。（3）洞外記錄。（2）開挖后已施工區(qū)間記錄。（1）掌子面記錄。7.3 7.3 周周 邊邊 位位 移移 周邊位移概述7.3.1周邊位移的概念和量測目的周邊位移的概念和量測目的1. 周邊位移是指隧道開挖后隧道周邊量測點(diǎn)處圍巖的位移。通常量

14、測某空間點(diǎn)的絕對位移值較為困難且精度較差，因此，常通過專用鋼尺測量隧道內(nèi)壁面兩點(diǎn)連線方向的位移，來了解這兩點(diǎn)的位移情況。兩點(diǎn)間的位移稱為收斂，此項量測也稱為收斂量測。在開挖后的洞壁上應(yīng)及時安設(shè)測點(diǎn)，用收斂計量測兩測點(diǎn)間的距離，兩次測定的距離之差為該地段的收斂值（周邊位移值）。根據(jù)洞壁收斂值或位移速率，可判斷圍巖與支護(hù)是否穩(wěn)定。7.3 7.3 周周 邊邊 位位 移移周邊位移量測的實(shí)踐操作周邊位移量測的實(shí)踐操作2.（1）收斂計量測周邊位移。（2）圍巖周邊位移量測要點(diǎn)。1 1）量測方法）量測方法7.3 7.3 周周 邊邊 位位 移移2 2）量測儀器）量測儀器目前，我國公路隧道施工中常用的收斂計為機(jī)械

15、式的收斂計。7.3 7.3 周周 邊邊 位位 移移3 3）原始記錄和量測資料整理）原始記錄和量測資料整理 原始記錄和量測資料包括原始記錄表及實(shí)際測點(diǎn)布置圖，位移隨時間及開挖面距離的變化圖，位移速度、位移加速度隨時間及開挖面距離的變化圖。7.3 7.3 周周 邊邊 位位 移移4 4）數(shù)據(jù)處理）數(shù)據(jù)處理根據(jù)現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)繪制時態(tài)曲線（或散點(diǎn)圖）和空間關(guān)系曲線。7.3 7.3 周周 邊邊 位位 移移5 5）收斂量測結(jié)果的應(yīng)用）收斂量測結(jié)果的應(yīng)用 公路隧道施工技術(shù)規(guī)范（TG F602009）中第1033條規(guī)定：圍巖穩(wěn)定性、二次支護(hù)時間應(yīng)根據(jù)所測得位移量或回歸分析所得最終位移量、位移速度及其變化趨勢、隧道

16、埋深、開挖面大小、圍巖等級、支護(hù)所受壓力、應(yīng)力、應(yīng)變等進(jìn)行綜合分析判定。7.3 7.3 周周 邊邊 位位 移移 周邊位移量測7.3.2任務(wù)分析任務(wù)分析1. 隧道開挖后，圍巖向坑道方向的位移是圍巖動態(tài)的最顯著表現(xiàn)，最能反映出圍巖（或圍巖加支護(hù)）的穩(wěn)定性。它不僅反映了圍巖內(nèi)部的松弛程度，而且更能反映圍巖松弛范圍的大小，也是判斷圍巖穩(wěn)定性的一個重要指標(biāo)。因此對坑道周邊位移的量測是最直接、最直觀、最有意義、最經(jīng)濟(jì)和最常用的量測項目。為量測方便起見，除對拱頂、地表下沉及底鼓可以量測絕對位移值外，坑道周邊其他各點(diǎn)一般均用收斂計量測其中兩點(diǎn)之間的相對位移值，以反映圍巖位移動態(tài)。7.3 7.3 周周 邊邊 位

17、位 移移收斂計收斂計2. 收斂計一般由帶孔鋼尺、測微百分表、張力調(diào)節(jié)器、測點(diǎn)連接器組成。 （1）測點(diǎn)連接器有單向連接銷式及球形鉸接式兩種，其中銷式連接的測頭預(yù)埋安裝有方向的要求。 （2）張力調(diào)節(jié)器分為重錘式（如SW-8型、美國SINCO-518115型）、彈簧式（如SL-80型、Q-81型）、應(yīng)力環(huán)式（如GSL型、WRM-4型）。7.3 7.3 周周 邊邊 位位 移移測試方法及注意事項測試方法及注意事項3. （1）開挖后應(yīng)盡快埋設(shè)測點(diǎn)，并測取初讀數(shù)，要求在12 h內(nèi)完成。 （2）測點(diǎn)（測試斷面）應(yīng)盡可能靠近開挖面，要求在2 m以內(nèi)。 （3）讀數(shù)應(yīng)在重錘穩(wěn)定或張力調(diào)節(jié)器指針穩(wěn)定指示規(guī)定的張力值時

18、讀取。 （4）當(dāng)相對位移值較大時，要注意消除換孔誤差。 （5）測試頻率應(yīng)視圍巖條件、工程結(jié)構(gòu)條件及施工情況而定，一般應(yīng)按表7-1的要求而定。 （6）在整個量測過程中，應(yīng)做好詳細(xì)記錄，并隨時檢查有無錯誤。7.3 7.3 周周 邊邊 位位 移移量測數(shù)據(jù)整理量測數(shù)據(jù)整理4. （1）坑道周邊相對位移計算式為 ui=RiR0 （7-1） 式中，ui為第i次量測時，該兩測點(diǎn)之間的相對位移值（cm）；Ri為第i次觀測值（cm）；R0 為初始觀測值（cm）。 （2）當(dāng)測尺為普通鋼尺時，要消除溫度影響，尤其當(dāng)洞徑大（測線長）、溫度變化大時，應(yīng)進(jìn)行溫度改正。 （3）在量測過程中應(yīng)及時計算出各測線的相對位移值、相對

19、位移速率，及其與時間和開挖斷面距離之間的關(guān)系，并列表或繪圖進(jìn)行直觀表示。7.4 7.4 拱頂下沉量測拱頂下沉量測拱頂下沉的特點(diǎn)拱頂下沉的特點(diǎn)1. 隧道拱頂內(nèi)壁點(diǎn)垂直方向的絕對位移值稱為拱頂下沉值。單位時間內(nèi)拱頂下沉值稱為拱頂下沉速度。在開挖后的拱頂壁面上及時安設(shè)測點(diǎn)，通過已知的高程水準(zhǔn)點(diǎn)（通常借用隧道高程控制點(diǎn)），用懸吊鋼尺和水準(zhǔn)儀測量讀出測點(diǎn)高程，兩次測定的高程之差即拱頂下沉值，根據(jù)拱頂下沉值和下沉速率，可判斷圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)和支護(hù)效果。也可用收斂計測出拱頂相對于隧道某點(diǎn)（邊墻或隧底）的位移。7.4 7.4 拱頂下沉量測拱頂下沉量測拱頂下沉測試原理拱頂下沉測試原理2. 由已知高程的臨時或永久水

20、準(zhǔn)點(diǎn)（通常借用隧道高程控制點(diǎn)），使用較高精度的水準(zhǔn)儀，就可觀測出隧道拱頂或隧道上方地表各點(diǎn)的下沉量及其隨時間的變化情況。隧道底鼓也可用此法觀測。通常這個值是絕對位移值。另外也可以用收斂計量測拱頂相對于隧道底的相對位移。 隧道的拱頂是坑道周邊上的一個特殊點(diǎn)，是撓度最大的一個點(diǎn)，具有較強(qiáng)的代表性。淺埋隧道洞頂?shù)乇硐鲁亮繙y應(yīng)在隧道尚未開挖前就開始進(jìn)行，借以獲得開挖過程中的全部位移曲線。7.4 7.4 拱頂下沉量測拱頂下沉量測7.4 7.4 拱頂下沉量測拱頂下沉量測實(shí)踐操作實(shí)踐操作3. 對于淺埋隧道，可由地面鉆孔，使用撓度計或其他儀表測定拱頂相對地面不動點(diǎn)的位移值。對于深埋隧道，可用拱頂變位計，將鋼尺

21、或收斂計掛在頂點(diǎn)作為標(biāo)尺，后視點(diǎn)可設(shè)在穩(wěn)定襯砌上，用水準(zhǔn)儀進(jìn)行觀測。1 1）量測方法）量測方法7.4 7.4 拱頂下沉量測拱頂下沉量測實(shí)踐操作實(shí)踐操作2 2）量測要求）量測要求 （1） 拱頂下沉量測斷面間距、量測頻率、初讀數(shù)的測取等同收斂量測。 （2） 每個斷面布置13個測點(diǎn)，測點(diǎn)設(shè)在拱頂中心或其附近。 （3） 量測精度為0.1 mm。 （4） 量測時間應(yīng)延續(xù)到拱頂下沉穩(wěn)定后。7.4 7.4 拱頂下沉量測拱頂下沉量測實(shí)踐操作實(shí)踐操作3 3）量測儀器）量測儀器拱頂下沉量測主要用隧道拱部變位觀測計。7.4 7.4 拱頂下沉量測拱頂下沉量測實(shí)踐操作實(shí)踐操作4 4）原始記錄和量測資料積累）原始記錄和量

22、測資料積累 量測的原始記錄與收斂量測相同，用下沉量、下沉速度與時間關(guān)系圖來表示。7.5 7.5 地表下沉量測地表下沉量測量測目的量測目的1. 淺埋隧道和隧道的洞口段通常位于軟弱、破碎、自穩(wěn)時間較短的圍巖中，如施工方法不妥，極易發(fā)生冒頂塌方或地表有害沉降，當(dāng)?shù)乇碛薪ㄖ飼r會危及其安全。特別是對城市隧道，地表下沉量測具有特殊意義。7.5 7.5 地表下沉量測地表下沉量測實(shí)踐操作實(shí)踐操作2.1 1）量測方法）量測方法一般用精密水準(zhǔn)儀量測，量測精度為0.5 mm。7.5 7.5 地表下沉量測地表下沉量測實(shí)踐操作實(shí)踐操作2 2）量測斷面及測點(diǎn)的布置）量測斷面及測點(diǎn)的布置 量測斷面沿縱向（隧道中線方向）布

23、置，其間距為：當(dāng)埋深h2b時，取2050 m;當(dāng)埋深bh2b時，取1020 m;當(dāng)埋深hb時，取510 m（b為隧道寬度）。每處隧道至少有兩個斷面。7.5 7.5 地表下沉量測地表下沉量測實(shí)踐操作實(shí)踐操作3 3）量測頻率）量測頻率 地表下沉量測應(yīng)從開挖工作面前方 h+（隧道埋置深度+隧道高度）處開始，直到襯砌結(jié)構(gòu)封閉，下沉基本停止時為止。7.5 7.5 地表下沉量測地表下沉量測實(shí)踐操作實(shí)踐操作4 4）原始記錄和量測資料積累）原始記錄和量測資料積累分別作出縱向下沉-時間曲線和橫向下沉-時間曲線，以作為原始記錄和量測資料。7.6 7.6 隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用實(shí)踐操作

24、實(shí)踐操作 量測數(shù)據(jù)反饋于設(shè)計、施工是監(jiān)控設(shè)計的重要一環(huán)，但目前尚未形成完整的設(shè)計體系。當(dāng)前采用的量測數(shù)據(jù)反饋設(shè)計的方法主要是定性的，即依據(jù)經(jīng)驗和理論上的推理來建立一些準(zhǔn)則。根據(jù)量測的數(shù)據(jù)和這些準(zhǔn)則即可修正設(shè)計支護(hù)參數(shù)與調(diào)整施工措施。7.6 7.6 隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用實(shí)踐操作實(shí)踐操作 量測數(shù)據(jù)處理施作時間的確定7.6.1 現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)處理即及時根據(jù)現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)繪制時態(tài)曲線（或散點(diǎn)圖）和空間關(guān)系曲線。所謂時態(tài)曲線即被測量項目隨時間的變化規(guī)律曲線。7.6 7.6 隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用實(shí)踐操作實(shí)踐操作 （1）根據(jù)記錄繪制位移與時間的關(guān)系

25、曲線。 （2）繪制位移與開挖面距離關(guān)系曲線。 （3）繪制位移速度（v）與時間關(guān)系曲線。凈空位移量測凈空位移量測1.7.6 7.6 隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用實(shí)踐操作實(shí)踐操作圍巖體內(nèi)位移測定圍巖體內(nèi)位移測定2. （1）繪制孔內(nèi)各測點(diǎn)（l1、l2、）位移與時間關(guān)系曲線。 （2）繪制不同時間（t1、t2、）位移與深度（測點(diǎn)位置L）的關(guān)系曲線。7.6 7.6 隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用實(shí)踐操作實(shí)踐操作 （1）繪制不同時間（t1、t2、）應(yīng)變（）與深度的關(guān)系曲線。 （2）繪制圍巖體內(nèi)不同測點(diǎn)（1、2、）的應(yīng)變與時間的關(guān)系曲線。圍巖徑向應(yīng)變測試圍巖徑向應(yīng)

26、變測試3.7.6 7.6 隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用實(shí)踐操作實(shí)踐操作錨桿軸向力測試錨桿軸向力測試4. （1）繪制不同時間（t1、t2、）錨桿軸力與深度的關(guān)系曲線。 （2）繪制各測點(diǎn)（1、2、）軸力與時間的關(guān)系曲線。7.6 7.6 隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用實(shí)踐操作實(shí)踐操作 繪制應(yīng)力與時間的關(guān)系曲線。 噴層應(yīng)力與圍巖壓力密切相關(guān)，噴層應(yīng)力反映噴層的安全度，可據(jù)此調(diào)整噴錨支護(hù)參數(shù)，特別是噴層的厚度。噴層應(yīng)力、應(yīng)變測試噴層應(yīng)力、應(yīng)變測試5.7.6 7.6 隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用實(shí)踐操作實(shí)踐操作聲波測試聲波測試6. （1

27、）由于量測的偶然誤差所造成的離散性，繪制的散點(diǎn)圖總是上下波動和不規(guī)則的，因此必須進(jìn)行數(shù)據(jù)處理才能獲得合理的典型曲線，并以相應(yīng)的數(shù)學(xué)公式進(jìn)行描述。 （2）位移與時間的正常曲線和反常曲線如圖7-11所示。 （3）根據(jù)量測獲得的位移與時間曲線，即能看出各時刻的總位移量、位移速度及位移加速度趨勢等。7.6 7.6 隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用圖圖7-117-11位移與時間的正常曲線和反常曲線位移與時間的正常曲線和反常曲線7.6 7.6 隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用實(shí)踐操作實(shí)踐操作 量測數(shù)據(jù)的應(yīng)用7.6.2實(shí)踐操作實(shí)踐操作地質(zhì)預(yù)報地質(zhì)預(yù)報1.地質(zhì)預(yù)報就是根

28、據(jù)地質(zhì)素描來預(yù)測預(yù)報開挖面前方圍巖的地質(zhì)狀況，以便考慮選擇適當(dāng)?shù)氖┕し桨刚{(diào)整各項施工措施。7.6 7.6 隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用實(shí)踐操作實(shí)踐操作周邊位移分析與反饋周邊位移分析與反饋2. 如前所述，周邊位移是圍巖動態(tài)的最顯著表現(xiàn)，所以隧道工程現(xiàn)場量測主要以圍巖周邊位移作為圍巖穩(wěn)定性評價及圍巖穩(wěn)定狀態(tài)判斷的指標(biāo)。 一般而言，坑道開挖后，若圍巖位移量小，持續(xù)時間短，其穩(wěn)定性就好；若圍巖位移量大，持續(xù)時間長，其穩(wěn)定性就差。7.6 7.6 隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用 用圍巖的位移來判斷其穩(wěn)定狀態(tài)，關(guān)鍵是要確定一個判斷標(biāo)準(zhǔn)（或稱為收斂標(biāo)準(zhǔn)），即判斷圍

29、巖穩(wěn)定與否的界限。它包括位移量（絕對或相對）、位移速率、位移加速度三個方面。1 1）判斷標(biāo)準(zhǔn)）判斷標(biāo)準(zhǔn)7.6 7.6 隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用2 2）二次襯砌（內(nèi)層襯砌）的施作時間）二次襯砌（內(nèi)層襯砌）的施作時間 按新奧法施工原則，當(dāng)圍巖或圍巖加初期支護(hù)基本達(dá)到穩(wěn)定后，就可以施作二次襯砌。 應(yīng)當(dāng)特別指出的是，在流變性和膨脹性強(qiáng)烈的地層中，單靠初期支護(hù)不能使圍巖位移收斂時，就宜在位移收斂之前，施作模筑混凝土二次襯砌，以有效地約束圍巖位移。7.6 7.6 隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用實(shí)踐操作實(shí)踐操作圍巖內(nèi)位移及松動區(qū)分析與反饋圍巖內(nèi)位移及松動區(qū)分析與反饋3. 與凈空位移同理，如果實(shí)測圍巖的松動區(qū)超過了允許的最大松動區(qū)（該允許松動區(qū)半徑與允許位移量相對應(yīng)），則表明圍巖已出現(xiàn)松動破壞，此時必須加強(qiáng)支護(hù)或調(diào)整施工措施以控制松動范圍。例如，加強(qiáng)錨桿（加長、加密或加粗錨桿）等，一般要求錨桿長度大于松動區(qū)范圍。如果實(shí)測結(jié)果與以上情形相反，甚至錨桿后段的拉應(yīng)力很小或出現(xiàn)壓應(yīng)力時，則可適當(dāng)縮短錨桿長度或縮小錨桿直徑或減小錨桿數(shù)量等。7.6 7.6 隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用實(shí)踐操作實(shí)踐操作地表下沉分析與反饋地表下沉分析與反饋4. 對于淺埋隧道，可能由于隧道的開挖而引起上覆巖體的下沉，致使地面建筑遭到破壞和地