1、公路隧道信息化施工技术公路隧道信息化施工技术第二部分：隧道现场围岩监控量测1、概 述公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术1.11.1 概述概述 隧道现场监控量测是指在隧道施工过程中，隧道现场监控量测是指在隧道施工过程中，对围岩和支护、衬砌受力状态的量测。对围岩和支护、衬砌受力状态的量测。现场监控量测是监视围岩稳定，判断支护、现场监控量测是监视围岩稳定，判断支护、衬砌结构设计是否合理，施工方法是否正确的衬砌结构设计是否合理，施工方法是否正确的一种手段；也是保证新奥法安全施工、提高经一种手段；也是保证新奥法安全施工、提高经济效益的重要条件；为施工中可能有的工程变济效益的重要条件；为施工中可能有
2、的工程变更提供科学依据；更提供科学依据；公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术1.11.1 概述概述 现场监控量测贯穿隧道施工的全过程。现场监控量测贯穿隧道施工的全过程。公路隧道施工技术规范公路隧道施工技术规范（JTJ 042-94）中第中第9.1.1条作出下列规定：条作出下列规定：采用复合式衬采用复合式衬砌的隧道，必须将现场监控量测项目列入砌的隧道，必须将现场监控量测项目列入施工组织设计，制定监控量测计划，并在施工组织设计，制定监控量测计划，并在施工中认真实施。施工中认真实施。公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术1.2 1.2 隧道现场量测意义隧道现场量测意义 1)对隧道围岩和支护衬砌
3、变形及受力状态的对隧道围岩和支护衬砌变形及受力状态的监测尤如地面建筑对钢结构和钢筋混凝土结构监测尤如地面建筑对钢结构和钢筋混凝土结构的静力计算一样重要。的静力计算一样重要。2)在施工中通过现场监控量测获得信息，反在施工中通过现场监控量测获得信息，反过来为施工服务。过来为施工服务。公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术1.3 1.3 监控量测的目的监控量测的目的（1 1）掌握围岩动态，及围岩支护系统变形变化趋）掌握围岩动态，及围岩支护系统变形变化趋（2 2）验证支护结构型式、支护参数，确定二次支）验证支护结构型式、支护参数，确定二次支 护时间；护时间；（3 3）了解支护结构在不同工况时的受力状
4、态和应）了解支护结构在不同工况时的受力状态和应力分布；力分布；（4 4）评价支护结构、施工方法的合理性及其安全）评价支护结构、施工方法的合理性及其安全性性公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术1.3 1.3 监控量测的目的监控量测的目的（5 5）判断围岩和支护系统是否稳定；）判断围岩和支护系统是否稳定；（6 6）为变更设计、调整施工方法提供科学依据。）为变更设计、调整施工方法提供科学依据。a 施工方法变更的建议施工方法变更的建议 b 施工工序的更改施工工序的更改 c 预留变形量的修正预留变形量的修正 d 设计参数的修改与确认设计参数的修改与确认 e 采用辅助施工措施的建议）采用辅助施工措施的
5、建议）公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术2 2、现场监控量测构成现场监控量测构成n2.1 现场围岩监控量测现场围岩监控量测n2.2 数据管理数据管理n2.3 数据分析数据分析n2.4 施工建议施工建议公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术3 3、监控量测计划、监控量测计划n根据设计文件和地质资料确定：根据设计文件和地质资料确定：1 1）量测内容）量测内容 2 2）量测断面位置）量测断面位置 3 3）采用的量测方法）采用的量测方法 4 4）量测预算）量测预算4、现现 场场 工工 作作 程程 序序1.1.准准 备备 工工 作作2.2.确定埋设断面确定埋设断面3.3.测点埋设测点埋设4.4.
6、数据采集数据采集5.5.数据整理分析数据整理分析6.6.资料归档资料归档公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术5、必测量测项目必测量测项目 5.1 5.1说明说明 必测量测是为了确保在施工过程中的围岩必测量测是为了确保在施工过程中的围岩稳定和施工安全而进行的经常性量测工作。量稳定和施工安全而进行的经常性量测工作。量测方法简单，量测密度大，量测信息直观可靠，测方法简单，量测密度大，量测信息直观可靠，并贯穿在整个施工过程中，对监视围岩稳定，并贯穿在整个施工过程中，对监视围岩稳定，指导设计施工有巨大的作用。土建施工完成，指导设计施工有巨大的作用。土建施工完成，量测工作亦告结束。量测工作亦告结束。5
7、、必测量测项目必测量测项目5.2 量测内容：量测内容：n地质及支护状况观察描述地质及支护状况观察描述n地表沉降观测地表沉降观测n拱顶下沉量测拱顶下沉量测n围岩周边位移量测围岩周边位移量测公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术5、必测量测项目必测量测项目5.3 5.3 测试仪器及设备：测试仪器及设备：n精密水准仪、塔尺、钢圈尺精密水准仪、塔尺、钢圈尺（测地表沉降、拱顶下沉）；（测地表沉降、拱顶下沉）；n周边收敛仪（测周边收敛）。周边收敛仪（测周边收敛）。公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术水准仪周边收敛仪周边收敛仪公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术5、必测量测项目必测量测项目地 表
8、沉 降公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术双洞隧道地表量测测点布置断面图公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术测点测点连拱隧道地表量测测点布置断面图测点测点公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术地表沉降观测地表沉降观测公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术地表沉降观测地表沉降观测5、必测量测项目必测量测项目拱 顶 下 沉 公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术洞内拱顶下沉测点布置图公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术测桩测桩测线测线路面路面连拱洞内拱顶下沉测点布置图测桩测桩测桩测桩测线测线路面路面路
9、面路面公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术不要不要焊接焊接在钢在钢拱架拱架上上洞内拱顶下沉测点构造图公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术洞内拱顶下沉洞内拱顶下沉公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术5、必测量测项目必测量测项目周 边 收 敛 公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术周边收敛测线布置图周边收敛测线布置图公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术测桩测桩测线测线连拱隧道周边收敛测线布置图连拱隧道周边收敛测线布置图测桩测桩测桩测桩测线测线1测线测线1测线测线2测线测线2路面路面路面路面公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术不要焊接在钢拱架上不要焊接在钢拱架上洞内周边收敛测点
10、构造图洞内周边收敛测点构造图公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术洞内周边收敛量测原理图洞内周边收敛量测原理图公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术必测项目测点布置图必测项目测点布置图6、选测量测项目选测量测项目6.1 6.1 说明说明 选择项目是必测项目的拓展和补充。选择项目是必测项目的拓展和补充。对特殊地段、危险地段或有代表性的地段对特殊地段、危险地段或有代表性的地段进行量测，选择项目安装埋设比较麻烦，进行量测，选择项目安装埋设比较麻烦，量测项目较多、时间长、费用较高
11、，但可量测项目较多、时间长、费用较高，但可为设计变更提供依据，工程竣工后还可以为设计变更提供依据，工程竣工后还可以进行长期观测进行长期观测。6 6、选测量测项目选测量测项目6.2 6.2 量测内容量测内容n围岩内部位移量测围岩内部位移量测n锚杆轴力量测锚杆轴力量测n衬砌应力量测衬砌应力量测n复合式衬砌接触压力量测复合式衬砌接触压力量测n型钢支撑应力量测型钢支撑应力量测公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术双洞选测项目测点断面布置图起拱线起拱线左左右右公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术双洞选测项目测点编号表公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术连拱选测项目测点位置图左左左左右右右右起线
12、线起线线起线线起线线公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术连拱选测项目测点编号表公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术6 6、选测量测项目选测量测项目6.3 6.3 仪器设备：仪器设备：n频率测定仪（测钢弦式传感器）频率测定仪（测钢弦式传感器）n百分表（多点位移计）百分表（多点位移计）公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术2.5 2.5 选测量测项目选测量测项目 2.5.2 2.5.2 传感器：传感器：n钢筋计（测钢支撑内力、锚杆轴力）钢筋计（测钢支撑内力、锚杆轴力）n压力盒（测接触压力）压力盒（测接触压力）n混凝土应变计（测混凝土内部应力）混凝土应变计（测混凝土内部应力）n多点位移计（
13、围岩内部位移）多点位移计（围岩内部位移）公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术2.5 2.5 选测量测项目选测量测项目多点位移多点位移公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术孔内砂浆一定要饱满孔内砂浆一定要饱满多点位移计埋设图多点位移计埋设图公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术深孔传感器2深孔传感器12.5 2.5 选测量测项目选测量测项目锚杆轴力锚杆轴力公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术孔内砂浆一定要饱满孔内砂浆一定要饱满多点位移计埋设图多点位移计埋设图公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术深孔传感器2深孔传感器12.5 2.5 选测量测项目选测量测项目n喷射混凝土与围岩之间的
14、压力喷射混凝土与围岩之间的压力n喷混凝土与二次衬砌（模注混凝土）喷混凝土与二次衬砌（模注混凝土）之间的压力之间的压力接触压力接触压力公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术接触压力传感器埋设位置图接触压力传感器埋设位置图公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术接触压力传感器埋设构造图接触压力传感器埋设构造图围岩围岩围岩围岩公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术压力盒埋设公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术2.5 2.5 选测量测项目选测量测项目n喷射混凝土内力喷射混凝土内力n二次衬砌（模注混凝土）内力二次衬砌（模注混凝土）内力衬砌内力衬砌内力公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术衬砌内
15、应力传感器埋设位置图衬砌内应力传感器埋设位置图公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术衬砌内应力传感器埋设构造图衬砌内应力传感器埋设构造图公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术钢筋计埋设引线阳宗隧道传感器导线盒1阳宗隧道传感器导线盒27.7.数据采集数据采集n采集数据采集数据的频率和次数的频率和次数按按公路隧道公路隧道施工技术规范施工技术规范的要求进行。的要求进行。公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术8 8、现场记录现场记录n地表下沉记录表地表下沉记录表n必测项目记录表必测项目记录表n选测项目记录表选测项目记录表n工程日志工程日志隧道名称：量测时间：项 目前视后视与基点高差项 目前视后视
16、与基点高差基点读数：基点读数：量测：记录：元磨高速公路隧道监控量测地表下沉监控量测记录表地表下沉监控量测记录表监测单位：重庆交通科研设计院项目量测：记录：与掌子面距离 上台阶上台阶第三次读数二线测线一线钢尺读数 第一次读数监测单位：重庆交通科研设计院量测次数后视测点左侧点基点读数(后视)元磨高速公路隧道监控量测现场围岩监控量测记录表现场围岩监控量测记录表隧道名称：量测时间：围岩类别：第 次周边收敛前视拱顶下沉拱顶右侧点项目第二次读数平均读数前视与基点高差转点里程桩号现场温度元件号 量测值元件号量测值编号 第一次第二次第三次平均值1A12B23C34D45E51A12B23C34D45E51A1
17、2B23C34D45E51A12B23C34D45E51A12B23C34D45E5量测：监测单位：重庆交通科研设计院第 次现场温度距掌子面距离上台阶下台阶量测次数云南元磨高速公路隧道围岩内部位移ABCDE选测项目量测记录表选测项目量测记录表隧道名称项目锚杆内力*钢筋计接触压力*压力盒衬砌应力*应力计ABE项目CD记录：钢支撑内力*钢筋计喷砼二衬项目围岩与喷砼喷砼与二衬断面桩号量测时间隧道围岩现场监控量测隧道围岩现场监控量测 将现场测得的数据整理成：将现场测得的数据整理成：n拱顶下沉时间拱顶下沉时间-变形曲线图变形曲线图n周边收敛时间周边收敛时间-变形曲线图变形曲线图n地表沉降观测时间地表沉降
18、观测时间-变形曲线图变形曲线图 （要求量测工点点曲线）9 9、资料整理与成果分析、资料整理与成果分析公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术9 9、资料整理与成果分析、资料整理与成果分析将现场测得的数据整成将现场测得的数据整成n钢支撑应力时间钢支撑应力时间-应力曲线图应力曲线图n接触压力时间接触压力时间-压力曲线图压力曲线图n喷混凝土应力时间喷混凝土应力时间-应力曲线图应力曲线图n锚杆轴力时间锚杆轴力时间-轴力曲线图轴力曲线图n围岩内部位移时间围岩内部位移时间-位移曲线图位移曲线图公路隧道信息化施工术公路隧道信息化施工术10、成果报告、成果报告n10.1 阶段报告阶段报告n10.2 紧急报告紧急报告n10.3 总报告总报告
