ICS03.220.20DB13DB13/T2177—2015公路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程2014-02-03發(fā)布2015-03-01實施河北省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布IDB13/T2177—2015本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1-2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由石家莊市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局提出。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：河北道橋工程檢測有限公司。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:楊海峰、任曉菲、白金安、程小玲、佘偉杰、王運芳、董伯春、甄育紅、郝云霞、吝麗艷、馮貴華、郭龍健、李勇剛、蘇慶會、崔樹峰。DB13/T2177—20151公路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了公路隧道監(jiān)控量測作業(yè)的術(shù)語和定義、總則、必測項目監(jiān)控量測、選測項目監(jiān)控量測、監(jiān)控量測報告等內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)適用于公路隧道施工和運營期間的監(jiān)控量測。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。JTGF60-2009公路隧道施工技術(shù)規(guī)范3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1監(jiān)控量測monitoringmeasurement隧道施工和運營過程中對圍巖、地表、支護(hù)結(jié)構(gòu)以及周邊環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行的經(jīng)常性觀察和測量。3.2周邊位移rimconvergence隧道周邊兩測點間相對位置的變化。3.3拱頂下沉crownsettlement隧道拱部測點的豎向位移量。3.4地表下沉groundsurfacesettlement隧道施工影響范圍內(nèi)地表測點的豎向位移量。4總則4.1基本要求4.1.1監(jiān)控量測單位應(yīng)配備專業(yè)人員和設(shè)備，運用成熟、可靠的數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)。4.1.2監(jiān)控量測單位應(yīng)建立質(zhì)量保證體系，確保監(jiān)控量測的有效實施，做到組織管理有序、責(zé)任明確。4.1.3監(jiān)控量測實施方案應(yīng)經(jīng)批準(zhǔn)后實施，并視地質(zhì)條件的變化和施工異常情況進(jìn)行調(diào)整。2DB13/T2177—20154.1.4監(jiān)控量測儀器設(shè)備應(yīng)進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)。4.1.5基準(zhǔn)點和測點應(yīng)牢固可靠、易于識別，并注意保護(hù)，嚴(yán)防損壞?；鶞?zhǔn)點距離監(jiān)測斷面較遠(yuǎn)時，宜在隧道的穩(wěn)定區(qū)域埋設(shè)新的基準(zhǔn)點，并采取保護(hù)措施?；鶞?zhǔn)點應(yīng)定期進(jìn)行檢查校核。4.1.6監(jiān)控量測實施過程中應(yīng)減小系統(tǒng)誤差，控制偶然誤差，避免過失誤差，定期對誤差進(jìn)行分析。4.2準(zhǔn)備4.2.1進(jìn)場檢測前，監(jiān)控量測單位應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場踏勘，了解周邊工程的建設(shè)情況，復(fù)核相關(guān)資料。4.2.2應(yīng)根據(jù)設(shè)計文件要求及工程特點編制監(jiān)控量測方案，內(nèi)容包括：a)監(jiān)控量測項目；b)人員組織；c)監(jiān)控量測設(shè)備；d)監(jiān)控量測斷面及測點布置、頻率及控制基準(zhǔn)；e)數(shù)據(jù)記錄格式；f)數(shù)據(jù)處理及分析；g)信息反饋及相關(guān)建議。4.3測試斷面選擇原則總原則：隧道分部施工時，測點的布置應(yīng)根據(jù)各施工開挖先后順序進(jìn)行合理布置。隧道加寬帶、人行橫洞、車行橫洞及連拱隧道正洞測線及測點的布置應(yīng)根據(jù)隧道施工情況確定。周邊位移和拱頂下沉測點應(yīng)布置在同一斷面，拱頂下沉測點原則上布置在拱頂軸線附近。4.3.1斷面選擇原則斷面的選擇應(yīng)考慮圍巖代表性、圍巖變化、施工方法及支護(hù)參數(shù)的變化。遵循以下基本原則：a)在圍巖的不同分級接觸區(qū)域，應(yīng)至少布置一個監(jiān)測斷面；b)地質(zhì)條件復(fù)雜段落，應(yīng)布置監(jiān)測斷面；c)隧道埋深較淺或者洞口附近的區(qū)域，宜適當(dāng)增加監(jiān)測斷面；d)當(dāng)施工方案出現(xiàn)變更時，變更段落應(yīng)布置監(jiān)測斷面；e)隧道出現(xiàn)大變形、塌方、突水突泥等重大事故，應(yīng)在事故區(qū)域增設(shè)監(jiān)測斷面。4.3.2間距布置監(jiān)控量測斷面布置間距應(yīng)符合表1的規(guī)定。表1監(jiān)測斷面布置間距單位：mmV～VI注2：當(dāng)隧道實際圍巖分級情況與設(shè)計分級差1個等級及以DB13/T2177—201534.4監(jiān)控量測項目監(jiān)控量測項目應(yīng)符合JTGF60-2009表10.2.1和表10.2.2的規(guī)定。4.5監(jiān)控量測時機(jī)和頻率4.5.1監(jiān)控量測的時機(jī)和頻率應(yīng)能系統(tǒng)反應(yīng)隧道的重要變化過程。在影響段落范圍內(nèi)選測項目監(jiān)測頻率應(yīng)與必測項目監(jiān)測頻率相同。4.5.2洞內(nèi)、外觀察應(yīng)在每次爆破作業(yè)后及時實施并記錄。4.5.3周邊位移和拱頂下沉的監(jiān)控量測頻率宜采用較高的頻率值，應(yīng)符合表2、表3的規(guī)定。同等條件下取表2、表3中的較大值。表2周邊位移和拱頂下沉的量測頻率（按距開挖工作面距離）單位：次/天>5B表3周邊位移和拱頂下沉的量測頻率（按位移速率）單位：次/天<0.24.5.4選測項目量測頻率應(yīng)符合表4的規(guī)定。表4選測項目量測頻率4.5.5監(jiān)測結(jié)束時間監(jiān)測作業(yè)均應(yīng)持續(xù)到變形基本穩(wěn)定后15d～20d結(jié)束。對于膨脹性和擠壓性圍巖，位移沒有減小趨勢時，應(yīng)堅持測量至位移基本穩(wěn)定后。5必測項目監(jiān)控量測5.1洞內(nèi)、外觀察DB13/T2177—201545.1.1儀器設(shè)備：照相機(jī)；米尺，測量精度：10mm。5.1.2量測方法：洞外觀察重點應(yīng)在洞口段和洞身淺埋段，記錄地表開裂、地表變形、邊坡及仰坡穩(wěn)定狀態(tài)、地表水滲漏情況等，同時還應(yīng)對地面建筑物進(jìn)行觀察。洞內(nèi)觀察應(yīng)分開挖工作面觀察和已施工地段觀察。開挖工作面觀察應(yīng)在每次開挖后進(jìn)行，及時繪制開挖工作面地質(zhì)素描圖、數(shù)碼成像，填寫開挖工作面地質(zhì)狀況記錄表，并與勘查資料進(jìn)行對比。已施工地段觀察，應(yīng)記錄噴射混凝土、錨桿、鋼架變形和二次襯砌等的工作狀態(tài)。洞內(nèi)、外觀察記錄表參見附錄A。5.2周邊位移5.2.2測點布置：全斷面法設(shè)置1條水平測線，臺階法每個臺階設(shè)置1條測線，分部開挖法每部設(shè)置一條水平測線，偏壓隧道或者小凈間距隧道可加設(shè)斜向測線，全斷面法、臺階法、CD法或CRD法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法測線布置見圖1、2、3、4。圖1全斷面法測線布置圖圖2臺階法測線布置圖圖3CD法或者CRD法測線布置圖圖4雙側(cè)壁導(dǎo)坑法測線布置圖5.2.3量測方法：5.2.3.1采用收斂計量測時，測點應(yīng)采用鉆孔預(yù)埋，通過布設(shè)于洞室周邊上兩固定點，每次測出兩點的凈長L，求出兩次量測的增量（或減量）ΔL，即為此處凈空變化值。讀數(shù)時應(yīng)該讀3次，然后取其平均值。周邊位移量測記錄表參見附錄B.1。5.2.3.2采用全站儀量測時，測點應(yīng)采用膜片式回復(fù)反射器作為測點靶標(biāo)，靶標(biāo)粘附在預(yù)埋件上。量測方法包括自由設(shè)站和固定設(shè)站兩種，通過對比不同時刻測點的三維坐標(biāo)[x(t),y(t),z(t)]，可獲得該測點在該時段的三維位移變化量（相對于某一初始狀態(tài)）。在三維位移矢量監(jiān)控量測時，必須保證后視基準(zhǔn)點位置固定不動。全站儀測量記錄表參見附錄B.2。5.3拱頂下沉5.3.1儀器設(shè)備：精密水準(zhǔn)儀，精度為0.01mm；銦鋼尺；全站儀要求測量精度測角為2〞以內(nèi)、測距精度為±（2mm+2ppm）以內(nèi)。5.3.2測點布置：采用水準(zhǔn)儀時，拱頂下沉監(jiān)控量測測點的埋設(shè)一般在隧道拱頂軸線處設(shè)1個帶鉤的測樁，懸掛銦鋼尺；用全站儀時，測點樁可用不銹鋼膨脹鉤或鋼筋彎成三角形鉤，埋進(jìn)圍巖內(nèi)。DB13/T2177—201555.3.3量測方法同5.2.3。5.4地表下沉5.4.1儀器設(shè)備：精密水準(zhǔn)儀，精度為0.01mm；銦鋼尺。5.4.2測點布置：應(yīng)在隧道開挖前布設(shè)，并取得一定周期（5d至7d）的數(shù)據(jù)。一般條件下，地表下沉測點縱向間距應(yīng)符合表5的規(guī)定。地表下沉測點宜與洞內(nèi)周邊位移和拱頂下沉量測在同一橫斷面上。表5地表下沉測點縱向間距注：H為隧道開挖高度，H為隧道埋深，地表下沉監(jiān)測范圍橫向應(yīng)延伸至隧道中線兩側(cè)1～2（B/2+H+H0縱向應(yīng)在掌子面前后1～2（H+H0）。測點間距為2000mm～5000mm，并應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和環(huán)境條件進(jìn)行調(diào)整。地表下沉測點布置如圖5所示。圖5地表下沉測點布置示意圖5.4.3量測方法：通過測量測點不同時刻標(biāo)高h(yuǎn)，求出兩次量測的差值Δh，即為該點的下沉值，在儀器處于穩(wěn)定狀態(tài)時記錄讀數(shù)。對不在水準(zhǔn)路線上的觀測點，一個測站不宜超過3個，超過時應(yīng)重讀后視點讀數(shù)。地表下沉量測記錄表參見附錄D。6選測項目監(jiān)控量測6.1鋼架內(nèi)力及外力6.1.1儀器設(shè)備：型鋼鋼架內(nèi)力量測可采用表面應(yīng)變計，格柵鋼架內(nèi)力量測可采用鋼筋應(yīng)力計。測試精度0.1MPa。6.1.2測點布置：采用型鋼鋼架監(jiān)測時，在橫斷面上，根據(jù)鋼架的長度和圍巖的具體情況選擇不同的測點進(jìn)行監(jiān)測，在測點位置的上下緣布設(shè)一對表面應(yīng)變計，固定在固定座上時，拉壓螺栓要適當(dāng)；采用格柵鋼架監(jiān)測時，選擇與格柵主筋直徑相同的鋼筋焊接到適當(dāng)?shù)牟课?，監(jiān)測鋼架應(yīng)力、應(yīng)變的變化。DB13/T2177—201566.2圍巖體內(nèi)位移6.2.1儀器設(shè)備：多點位移計，測試精度0.1mm。6.2.2測點布置：多點位移計應(yīng)鉆孔埋設(shè)，同周邊位移量測布置在同一斷面?？稍诠绊?、兩側(cè)拱腰、兩側(cè)拱腳和兩側(cè)邊墻7個部位埋設(shè)多點位移計。6.2.3量測方法：埋設(shè)在鉆孔內(nèi)的各測點與鉆孔壁緊密連接，巖層移動時能帶動測點一起移動，變形前各測點鋼帶在孔口的讀數(shù)為S0，變形后第n次測量時各點鋼帶在孔口的讀數(shù)為Sin。測量鉆孔不同深度巖層的位移，及測量各點相對于鉆孔最深點的相對位移。鉆孔內(nèi)布置多個測點，分別測出沿鉆孔不同深度巖層的位移值。6.3圍巖壓力、兩層支護(hù)間壓力6.3.1儀器設(shè)備：采用振弦式傳感器，其類型應(yīng)與圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)相適應(yīng)。測試精度0.01MPa。6.3.2測點布置：壓力量測每斷面應(yīng)不少于5個測點，布置在拱頂中央、兩側(cè)拱腰及兩側(cè)邊墻處。每個測點安裝傳感器應(yīng)與接觸面緊密接觸，埋設(shè)好壓力盒后應(yīng)將其電纜統(tǒng)一編號，并集中放置于事先設(shè)計好的鐵箱內(nèi)。6.3.3量測方法：在壓力盒處于穩(wěn)定狀態(tài)時記錄讀數(shù)。接觸壓力量測數(shù)據(jù)記錄表參見附錄E。6.4錨桿軸力6.4.1儀器設(shè)備：錨桿軸力量測采用測力錨桿。測試精度不低于0.01MPa。6.4.2測點布置：每一監(jiān)測斷面布置3根至8根量測錨桿，通常布置在拱頂中央，兩側(cè)拱腰及兩側(cè)邊墻處，每一測力錨桿根據(jù)其長度及測量需要設(shè)3個至6個測點。量測錨桿在埋設(shè)前應(yīng)鉆孔，所有的孔位應(yīng)布置在同一垂直斷面內(nèi)；水平鉆孔傾斜角度在垂直斷面內(nèi)不超過5°,水平面內(nèi)鉆孔與隧道壁面交角為85°~90°。鉆孔時孔徑應(yīng)比量測錨桿桿體直徑大20mm～30mm，孔深為200mm～250mm。6.4.3量測方法：第一次讀數(shù)應(yīng)在量測錨桿埋設(shè)完經(jīng)過48h后進(jìn)行。按照表4.5.4頻率讀數(shù)。6.5支護(hù)、襯砌內(nèi)應(yīng)力6.5.1儀器設(shè)備：混凝土內(nèi)應(yīng)變計及頻率測定儀，測試精度0.01MPa。6.5.2測點布置：初期支護(hù)內(nèi)力量測元器件應(yīng)在距開挖面1000mm范圍內(nèi)安設(shè)；二次襯砌內(nèi)力量測元器件應(yīng)在混凝土澆注前埋設(shè)，襯砌內(nèi)力測點應(yīng)在襯砌內(nèi)外兩側(cè)進(jìn)行布置，每個斷面布置不少于3個測點；必要時在仰拱上布置測點。6.5.3量測方法：支護(hù)、襯砌內(nèi)應(yīng)力所選量測元器件應(yīng)與襯砌結(jié)構(gòu)彈性模量相近，初期支護(hù)噴射混凝土應(yīng)力量測在工作面開挖24h內(nèi)或下次開挖前測取初讀數(shù)，二次襯砌內(nèi)力量測宜在混凝土降至常溫狀態(tài)后測取初讀數(shù)。用于量測混凝土應(yīng)力的方法主要有應(yīng)變計量測法、應(yīng)變磚量測法。6.6圍巖彈性波速度6.6.1儀器設(shè)備：聲波儀及換能器。6.6.2測點布置：代表性地段。6.6.3量測方法：測試方法有單孔法和雙孔法。單孔測量是用風(fēng)鉆在巖體中打一小孔，將發(fā)射換能器和接收換能器組裝在一起，放入充滿液體的測孔中，測試時，不斷移動換能器，獲得孔深與波速的關(guān)系曲線；雙孔測試是在測試斷面的測試部位，打一對小孔，孔間距離為1m～1.5m，在一孔中放入發(fā)射換DB13/T2177—20157能器，另一孔中放入接收換能器，平行移動這兩個換能器，得聲波與孔深的曲線關(guān)系。不能單純根據(jù)曲線形態(tài)來確定松動區(qū)范圍，還必須考慮排除巖性及各向異性的影響，應(yīng)在洞室工程開挖前后與支護(hù)前后作不同時期的聲波測試，更加準(zhǔn)確地判定圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)和松動區(qū)范圍及其發(fā)展過程。6.7爆破振動6.7.1儀器設(shè)備：測振及配套傳感器。6.7.2測點布置：傳感器應(yīng)固定在待評估的建（構(gòu)）筑物或圍巖體的牢固位置上，測點布置在震速最大、構(gòu)造物最薄弱、距離震源最近等部位，可采用錨固劑或石膏固定。6.7.3量測方法：爆破振動影響的評價參數(shù)包括爆破振動產(chǎn)生的振速和頻率，爆破振動監(jiān)測前應(yīng)根據(jù)隧道施工爆破參數(shù)，結(jié)合場地的地質(zhì)、地形條件設(shè)置記錄參數(shù)，分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，優(yōu)化爆破設(shè)計。6.8滲水壓力、水流量6.8.1儀器設(shè)備：滲壓計、流量計，測試精度0.01MPa。6.8.2測點布置：滲壓計、流量計埋設(shè)可采用壓入法、鉆孔法。6.8.3測試步驟：滲壓計、流量計埋設(shè)前應(yīng)浸泡飽和，排除水石中的氣泡，記錄探頭編號，測取初始讀數(shù)。滲壓計、流量計埋設(shè)后宜逐日量測一周以上獲得穩(wěn)定初始值。滲水壓力量測的同時應(yīng)測量滲壓計埋設(shè)位置附近的地下水位。7監(jiān)控量測報告7.1施工過程中應(yīng)編制實時預(yù)警報告和階段性成果報告，工程完工后編寫總體工作報告。對重點部位、異常部位宜編寫專項工作報告。7.2實時預(yù)警報告應(yīng)包括工程概況、量測數(shù)據(jù)分析、預(yù)警內(nèi)容、結(jié)論與建議等內(nèi)容。7.3階段性成果報告及總體工作報告應(yīng)包括下列內(nèi)容：a）監(jiān)控量測實施方案；b）實際測點布置圖；c）監(jiān)控量測數(shù)據(jù)匯總表及分析曲線圖；d）結(jié)論與建議。7.4專項工作報告應(yīng)包括工程概況、量測數(shù)據(jù)匯總表及曲線圖、綜合分析、結(jié)論與建議等內(nèi)容。DB13/T2177—20158（資料性附錄）洞內(nèi)、外觀察記錄表A.1洞內(nèi)、外觀察記錄見表A.1。表A.1洞內(nèi)、外觀察記錄表1度度積式234562~3>57>58鈣（硅）質(zhì)99DB13/T2177—2015（資料性附錄）周邊位移量測記錄表B.1周邊位移量測記錄見表B.1。表B.1周邊位移量測記錄表監(jiān)測單位：施工單位：監(jiān)理單位：值值年月日時dm量測：記錄：復(fù)核：DB13/T2177—2015B.2全站儀測量記錄見表B.2。表B.2全站儀測量記錄表組別：儀器號碼：