ICS93.060CCSP28DB62DB62/T4972—2024寒區(qū)公路隧道凍融環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范TechnicalSpecificationforFieldMeasurementonFrostEnvironmentofHighwayTunnelsinColdRegions2024-12-20實施2024-12-20實施甘肅省市場監(jiān)督管理局發(fā)布IDB62/T4972—2024前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14符號 25基本規(guī)定 25.1監(jiān)測基本要求 25.2監(jiān)測工作流程 25.3隧道凍融環(huán)境監(jiān)測等級 36監(jiān)測項目及參數(shù) 46.1監(jiān)測項目 46.2監(jiān)測參數(shù) 47監(jiān)測要求 57.1一般規(guī)定 57.2隧址區(qū)環(huán)境氣象條件監(jiān)測 67.3隧址區(qū)凍土溫度狀態(tài)監(jiān)測 67.4隧道內(nèi)空氣溫度和濕度監(jiān)測 67.5襯砌與圍巖體溫度監(jiān)測 67.6排水系統(tǒng)監(jiān)測 77.7洞內(nèi)通風情況監(jiān)測 78監(jiān)測記錄與數(shù)據(jù)處理 78.1監(jiān)測記錄 78.2監(jiān)測數(shù)據(jù)處理 78.3監(jiān)測報告 78.4歸檔保存 7附錄A(規(guī)范性)監(jiān)測斷面布設(shè)示意圖 9附錄B(資料性)監(jiān)測報告封面格式 10附錄C(規(guī)范性)監(jiān)測報告綱要 參考文獻 15IIDB62/T4972—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由甘肅省交通運輸廳提出并監(jiān)督實施。本文件由甘肅省交通運輸標準化技術(shù)委員會歸口。本文件起草單位：甘肅省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院股份有限公司、甘肅省公路事業(yè)發(fā)展中心、中國科學院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院、西北民族大學、蘭州理工大學、甘肅省臨夏公路事業(yè)發(fā)展中心。本文件主要起草人：朱小明、長應(yīng)海、李向陽、李彥偉、張強、杜誠誠、葉彥興、穆彥虎、張坤、喬雄。本文件由甘肅省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院股份有限公司負責解釋。DB62/T4972—20241寒區(qū)公路隧道凍融環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了寒區(qū)公路隧道凍融環(huán)境監(jiān)測項目、監(jiān)測參數(shù)、技術(shù)要求和監(jiān)測數(shù)據(jù)采集與分析、監(jiān)測報告與記錄等內(nèi)容。本文件適用于在建和運營寒區(qū)公路隧道凍融環(huán)境監(jiān)測。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；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。GB/T18894電子文件歸檔與電子檔案管理規(guī)范GB/T19022測量管理體系測量過程和測量設(shè)備的要求GB/T33697公路交通氣象監(jiān)測設(shè)施技術(shù)要求GB/T35221地面氣象觀測規(guī)范總則GB/T35233地面氣象觀測規(guī)范地溫GB/T35234地面氣象觀測規(guī)范凍土GB/T35237地面氣象觀測規(guī)范自動觀測GB/T51040地下水監(jiān)測工程技術(shù)標準JTGH30公路養(yǎng)護安全作業(yè)規(guī)程3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1因高海拔或高緯度形成的寒冷氣候區(qū)。3.2隧道凍融環(huán)境frostenvironmentoftunnel與隧道結(jié)構(gòu)凍結(jié)、融化過程以及凍融病害發(fā)育有關(guān)的氣象、水文等環(huán)境。3.3防凍設(shè)防等級antifreezingdesigngrade根據(jù)隧道圍巖地下水狀況和隧道氣候環(huán)境劃分的凍害設(shè)防等級。3.4隧道凍融環(huán)境監(jiān)測frostenvironmentoftunnelmonitoring采用自動或人工方式，對隧道凍融環(huán)境因素進行多次或連續(xù)性觀測與分析。3.5監(jiān)測等級monitoringgrade根據(jù)隧道防凍設(shè)防等級和長度等級劃分的凍融環(huán)境監(jiān)測級別。DB62/T4972—20242隧址區(qū)凍土溫度狀態(tài)temperatureregimeoffrozengroundinthetunnelarea凍融環(huán)境作用下隧址區(qū)凍土的溫度分布、變化規(guī)律及其特征參數(shù)。凍土frozensoil指零攝氏度以下、并含有冰的各種巖石和土壤。4符號下列符號適用于本文件。L——隧道長度P——隧道圍巖裂隙水壓Q每10m洞長出水量V風速T氣溫5基本規(guī)定5.1監(jiān)測基本要求5.1.1隧道凍融環(huán)境監(jiān)測項目，應(yīng)包括以下內(nèi)容： 隧址區(qū)環(huán)境氣象條件； 隧址區(qū)凍土溫度狀態(tài)； 隧道內(nèi)空氣溫度和濕度； 襯砌和圍巖體溫度； 排水系統(tǒng)； 隧道內(nèi)通風情況。5.1.2隧道凍融環(huán)境監(jiān)測包括在建階段和運營階段，與隧道主體結(jié)構(gòu)同步設(shè)計、同步施工、同步使用。5.1.3隧道凍融環(huán)境監(jiān)測宜以自動化監(jiān)測為主，人工觀測為輔。5.1.4監(jiān)測單位應(yīng)具備相應(yīng)資質(zhì)。5.1.5監(jiān)測設(shè)備使用前應(yīng)檢定和校準；監(jiān)測過程中進行經(jīng)常檢查和定期維護，經(jīng)常檢查結(jié)合隧道日常巡查工作開展，定期維護頻率不低于每半年1次。5.1.6監(jiān)測設(shè)備安裝應(yīng)減少對隧道結(jié)構(gòu)和防水系統(tǒng)的破壞，不得侵入隧道建筑限界。5.1.7在建隧道凍融環(huán)境監(jiān)測作業(yè)應(yīng)遵守項目管理規(guī)定，運營隧道凍融環(huán)境監(jiān)測作業(yè)區(qū)布設(shè)按照JTGH30執(zhí)行。5.2監(jiān)測工作流程5.2.1監(jiān)測前應(yīng)編制監(jiān)測方案，應(yīng)包括以下內(nèi)容： 工程概況； 監(jiān)測目的和依據(jù)； 監(jiān)測等級、監(jiān)測項目、監(jiān)測斷面及測點布設(shè)(附相關(guān)圖紙)、監(jiān)測方法； 擬投入的監(jiān)測設(shè)備、人員及進度計劃； 監(jiān)測數(shù)據(jù)處理方法、監(jiān)測信息反饋、監(jiān)測預警及異常情況處置措施；DB62/T4972—20243 安全防護措施及應(yīng)急預案。5.2.2監(jiān)測工作流程如圖1所示。前期資料收集與分析監(jiān)測等級劃分監(jiān)測設(shè)計及方案制定布設(shè)監(jiān)測網(wǎng)點監(jiān)測數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)處理及分析編制和提交成果報告圖1監(jiān)測工作流程5.3隧道凍融環(huán)境監(jiān)測等級5.3.1隧道氣候環(huán)境應(yīng)按表1進行劃分。表1隧道氣候環(huán)境分類最冷月平均氣溫/℃微凍地區(qū)寒冷地區(qū)嚴寒地區(qū)5.3.2隧道圍巖地下水狀況應(yīng)按表2進行劃分。表2隧道圍巖地下水狀況分級DB62/T4972—202445.3.3隧道防凍設(shè)防等級應(yīng)按表3進行劃分。表3隧道防凍設(shè)防等級嚴寒地區(qū)寒冷地區(qū)微凍地區(qū)5.3.4隧道凍融環(huán)境監(jiān)測等級應(yīng)按表4進行劃分。表4隧道凍融環(huán)境監(jiān)測等級L>3000(有通風輔助通道)L>3000(無通風輔助通道)6監(jiān)測項目及參數(shù)6.1監(jiān)測項目監(jiān)測項目應(yīng)按表5選擇。表5隧道凍融環(huán)境監(jiān)測項目監(jiān)測項目●●●●●●●OO〇●●OOOO6.2監(jiān)測參數(shù)不同監(jiān)測項目應(yīng)按實際需求選擇相應(yīng)的監(jiān)測參數(shù)，詳見表6。5DB62/T4972—2024表6隧道凍融環(huán)境監(jiān)測參數(shù)監(jiān)測項目必測參數(shù)選測參數(shù)隧址區(qū)環(huán)境氣象條件氣溫，濕度，氣壓，風速，風向積雪層厚度，降水量隧址區(qū)凍土溫度狀態(tài)凍結(jié)深度，融化深度，地溫沿深度分布，凍土上限深度凍土下限深度洞內(nèi)空氣溫度、濕度隧道內(nèi)空氣溫度隧道內(nèi)空氣濕度襯砌與圍巖體溫度襯砌表面溫度，襯砌內(nèi)溫度，路面下結(jié)構(gòu)溫度拱圈圍巖體溫度，隧底圍巖體溫度排水系統(tǒng)中心水溝溫度中心水溝水位，排水管溫度，縱向排水管區(qū)域溫度，中心水溝流速，保溫側(cè)溝溫度，防寒泄水洞溫度洞內(nèi)通風情況風速，風向—7.1.1隧道凍融環(huán)境監(jiān)測站點和監(jiān)測斷面布置應(yīng)具有代表性，監(jiān)測數(shù)據(jù)能有效反映隧道內(nèi)外凍融環(huán)境時空變化特征，為隧道防凍設(shè)防提供依據(jù)。監(jiān)測站點應(yīng)標識清楚，并做好防止車輛撞擊、動物侵入等保護措施。7.1.2同一監(jiān)測范圍內(nèi)不同監(jiān)測項目的測點應(yīng)布置在同一斷面。7.1.3隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)部的監(jiān)測設(shè)備防護級別不低于IP55,在隧道外部時不低于IP65。7.1.4測量過程控制按照GB/T19022執(zhí)行。7.1.5監(jiān)測數(shù)據(jù)采集應(yīng)符合表7要求。表7監(jiān)測數(shù)據(jù)采集要求測量范圍-50℃~+50℃風向0°~360°———DB62/T4972—202467.2隧址區(qū)環(huán)境氣象條件監(jiān)測7.2.1隧址區(qū)環(huán)境氣象條件宜采用集成式氣象站進行監(jiān)測，監(jiān)測方法按照GB/T35237執(zhí)行。7.2.2溫度監(jiān)測可采用熱電偶、熱電阻、光纖溫度傳感器等；濕度監(jiān)測可采用氯化鋰濕度計、電阻電容濕度計和電解濕度計等；氣壓監(jiān)測可采用振筒式氣壓傳感器、膜盒式電容氣壓傳感器、硅壓阻式氣壓傳感器和陶瓷電容氣壓傳感器等；風速、風向監(jiān)測可采用三向超聲風速儀和機械式風速儀等；降水量監(jiān)測可采用電容雨量傳感器、紅外散射式雨量傳感器、單翻斗雨量傳感器等；積雪層深度監(jiān)測應(yīng)采用雪深傳感器。7.2.3在隧道進出口、通風斜(豎)井井口處按GB/T35221要求設(shè)置氣象觀測場，當?shù)匦螚l件受限時，氣象觀測場面積根據(jù)實際需要確定。7.2.4隧址區(qū)環(huán)境氣象條件監(jiān)測儀器安裝應(yīng)滿足表8的要求。表8儀器安裝要求風向與監(jiān)測站主桿相距不小于1.5m。雨量傳感器承水7.2.5積雪層深度監(jiān)測應(yīng)在冬季前一個月啟用雪深傳感器，在冬季結(jié)束后一個月停用。7.3隧址區(qū)凍土溫度狀態(tài)監(jiān)測7.3.1隧址區(qū)凍土溫度狀態(tài)監(jiān)測與環(huán)境氣象條件監(jiān)測設(shè)置于同一觀測場，宜選擇在觀測場內(nèi)有自然覆蓋物的地段。7.3.2凍結(jié)深度、融化深度、凍土上限深度和凍土下限深度應(yīng)采用凍土器進行監(jiān)測，根據(jù)當?shù)乜赡艹霈F(xiàn)的最大凍土深度，選用長度規(guī)格適用的凍土器。凍土器安裝、觀測記錄、維護按照GB/T35234執(zhí)行。7.3.3地溫沿深度分布監(jiān)測宜采用玻璃液體地溫表和地溫傳感器，監(jiān)測方法按照GB/T35233執(zhí)行。7.4隧道內(nèi)空氣溫度和濕度監(jiān)測7.4.1隧道內(nèi)空氣溫度和濕度監(jiān)測設(shè)備應(yīng)符合第7.2.2條的規(guī)定，監(jiān)測方法按照GB/T33697執(zhí)行，按附錄A圖A.2布設(shè)測點。7.4.2監(jiān)測斷面在隧道主洞洞口、通風輔助通道等部位布設(shè)，縱向間距應(yīng)能反映隧道內(nèi)空氣溫度縱向分布梯度，按附錄A圖A.1布設(shè)。7.4.3監(jiān)測點與邊墻水平距離應(yīng)不小于0.05m,與墻腳豎直距離應(yīng)不小于1.5m,與照明和通風設(shè)備距離應(yīng)不小于1.0m。7.5襯砌與圍巖體溫度監(jiān)測DB62/T4972—202477.5.1襯砌與圍巖體溫度監(jiān)測設(shè)備應(yīng)符合第7.2.2條的規(guī)定，監(jiān)測方法按照GB/T35233執(zhí)行。7.5.2監(jiān)測斷面在隧道主洞洞口、通風輔助通道等部位布設(shè)，通風輔助通道與隧道主洞交叉段落前后監(jiān)測斷面不應(yīng)少于3組，按附錄A圖A.1布設(shè)。7.5.3拱圈圍巖體溫度、隧底圍巖體溫度監(jiān)測每個監(jiān)測斷面沿徑向布置不少于3個測點，靠近襯砌側(cè)可按較小間距布設(shè)，遠離襯砌側(cè)可按較大間距布設(shè)；拱圈圍巖體溫度、隧底圍巖體溫度監(jiān)測徑向長度應(yīng)大于凍結(jié)深度且不小于0.5m;按附錄A圖A.2布設(shè)。7.5.4襯砌與圍巖體溫度監(jiān)測應(yīng)在隧道施工期間布設(shè)相應(yīng)測點。7.5.5路面下結(jié)構(gòu)溫度、隧底圍巖體溫度監(jiān)測孔應(yīng)避開車輛輪跡帶，宜設(shè)在行車道外側(cè)標線0.25m以7.6排水系統(tǒng)監(jiān)測7.6.1排水系統(tǒng)溫度監(jiān)測設(shè)備應(yīng)符合第7.2.2條的規(guī)定，水位監(jiān)測可采用壓力和水位傳感器、光學液位傳感器、浮子液位傳感器和電阻式液位傳感器等，監(jiān)測方法按照GB/T51040執(zhí)行。7.6.2監(jiān)測斷面宜利用中心水溝檢查井設(shè)置測點，中心水溝出水口應(yīng)設(shè)置1個監(jiān)測斷面。7.6.3中心水溝出水口監(jiān)測儀器伸入管口內(nèi)不小于0.5m,并做好防護，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)連續(xù)、準確。7.7洞內(nèi)通風情況監(jiān)測7.7.1洞內(nèi)通風情況風速、風向監(jiān)測應(yīng)采用三向超聲風速儀，監(jiān)測方法按照GB/T33697執(zhí)行。7.7.2監(jiān)測斷面沿隧道縱向間斷布設(shè)，特長隧道應(yīng)不少于5個斷面，長隧道應(yīng)不少于3個斷面，與洞內(nèi)空氣溫度、濕度監(jiān)測布設(shè)在同一斷面，按附錄A布設(shè)。7.7.3監(jiān)測斷面與風機距離應(yīng)不小于60m。8監(jiān)測記錄與數(shù)據(jù)處理8.1監(jiān)測記錄8.1.1監(jiān)測記錄應(yīng)遵循完整性、一致性、連續(xù)性和可追溯性的原則。8.1.2監(jiān)測記錄應(yīng)包括監(jiān)測項目信息、監(jiān)測現(xiàn)場基本信息、監(jiān)測人員、監(jiān)測周期與頻率、監(jiān)測設(shè)備、監(jiān)測點位(布置圖)、原始監(jiān)測數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)分析人員、校核人員等。8.2監(jiān)測數(shù)據(jù)處理8.2.1監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)進行可靠性驗證和誤差分析，當監(jiān)測數(shù)據(jù)不在設(shè)備測量范圍內(nèi)，則監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)被舍棄，且不參與后續(xù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計。8.2.2監(jiān)測數(shù)據(jù)分析可采用統(tǒng)計分析、相關(guān)性分析、比對性分析等方法。8.2.3監(jiān)測數(shù)據(jù)分析結(jié)果宜包含各監(jiān)測內(nèi)容的變化速率、累計變化量、時程曲線等。8.3監(jiān)測報告8.3.1監(jiān)測報告分為監(jiān)測日報、階段性監(jiān)測報告和監(jiān)測總報告。監(jiān)測日報應(yīng)在監(jiān)測結(jié)束后48小時內(nèi)完成編制。階段性監(jiān)測報告應(yīng)根據(jù)具體需求及時編制，其中監(jiān)測年報宜以1個自然年為周期進行編制。8.3.2監(jiān)測日報、階段性監(jiān)測報告、監(jiān)測總報告封面格式參照附錄B執(zhí)行。8.3.3監(jiān)測報告內(nèi)容應(yīng)按照附錄C執(zhí)行。8.4歸檔保存88.4.1監(jiān)測記錄應(yīng)進行檔案化管理。監(jiān)測周期大于12個月的監(jiān)測項目，宜以1個自然年為周期對監(jiān)測過程中的原始記錄進行歸檔保存；監(jiān)測周期不足12個月的，在監(jiān)測結(jié)束后2個月內(nèi)進行歸檔保存。8.4.2原始記錄應(yīng)永久保存，文件歸檔及管理的其他要求按照GB/T18894執(zhí)行。9DB62/T4972—2024(規(guī)范性)監(jiān)測斷面布設(shè)示意圖監(jiān)測斷面縱向布設(shè)可參考圖A.1,布設(shè)間距可根據(jù)實際情況進行調(diào)整。圖A.1洞內(nèi)空氣溫度、濕度監(jiān)測斷面縱向布設(shè)圖溫度監(jiān)測點徑向布設(shè)可參考圖A.2?！舳磧?nèi)溫度、濕度監(jiān)測點O襯砌內(nèi)溫度監(jiān)測點●拱圖圍巖體溫度監(jiān)測點◆隧底圍巖體溫度監(jiān)測點圖A.2溫度監(jiān)測點徑向布設(shè)圖DB62/T4972—2024(資料性)監(jiān)測報告封面格式凍融環(huán)境監(jiān)測日報封面格式可參考圖B.1。報告編號：_監(jiān)測單位：編制日期：圖B.1監(jiān)測日報封面格式DB62/T4972—2024凍融環(huán)境階段性監(jiān)測報告封面格式可參考圖B.2。XXXX年XX月XX日～XXXX年XX月XX日監(jiān)測單位：編制日期：圖B.2階段性監(jiān)測報告封面格式DB62/T4972—2024凍融環(huán)境監(jiān)測總報告封面格式可參考圖B.3。報告編號：_監(jiān)測單位：_編制日期：圖B.3監(jiān)測總報告封面格式DB62/T4972—2024(規(guī)范性)監(jiān)測報告綱要C.1監(jiān)測日報包括以下內(nèi)容：——當日天氣情況和現(xiàn)場工況；——儀器監(jiān)測項目各監(jiān)測點的本次測試值、單次變化值、變化速率以及累計值等，必要時應(yīng)繪制有關(guān)曲線圖； 對監(jiān)測項目應(yīng)有正?；虍惓?、危險的判斷性結(jié)論； 對達到或超過報警值的監(jiān)測點應(yīng)有報警標示，并有相應(yīng)分