培训材料之监测项目规范实施

2010年7月内容目录一、监测工作中存在的问题；二、监测流程图；三、监测依据；四、监测基准值；五、监测频率及管理等级；六、安全稳定性判别标准；七、常规监测项目实施；八、监测资料与归档要求；九、监测组织与实施。一、监测工作中存在的问题1、部分监测项目因多种原因未开展或测点布设数量不足。2、部分项目测点监测频率不足，监测散点图点数太少，造成典型断面选取困难。3、监测资料较凌乱，缺少部分原始数据，原始记录存在潦草、未签名、铅笔书写情况。4、缺少实施性监测制度，监测工作未定点、定时，监测数据回传滞后。5、监测报告中反馈信息比较简单，指导性建议比较空洞，往往前篇一律。6、测点埋设不规范，产生偶然误差，多出现离异性大的测值。（基准点、压力盒、渗压计是多发区）7、监测中缺少统一的原始记录表格。8、监测总报告编制总体质量较差，多复制粘贴，有收集资料不全、缺失数据、分析空洞、隧道名称不对号，错别字等多种问题。产生上述问题的原因是很多的，有客观的，也更多主观的，公司方面也缺乏技术培训和技术指导的，尤其是缺少一本实用的《项目管理手册》。希望通过这次培训，公司上下共同努力，使公司监测地质预报质量能够有明显进步。二、监测流程图收集资料编制计划书编制实施大纲监测准备测点埋设日常监测报告编报数据输入数据回传总报告编制监测流程图三、监测依据公路隧道监测主要依据是《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94），此外还有《公路隧道设计规范》（JTGD70－2004）及《工程测量规范》（GB50026-93）。城市地铁监测主要依据是《地下铁道施工及验收规范》GB50299-1999），此外还有《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》（GB50308-1999）、《工程测量规范》（GB50026-93）、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）、《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-97）、《城市地下水动态观测规程》（CJJ/T76-98）。水工隧道监测主要依据是《水工隧洞施工规范》，此外还有《水工隧洞设计规范》（SL279-2002）、《工程测量规范》（GB50026-93）。四、监测基准值监测基准值包括控制基准值和预警值。控制基准值来源有：规范限定值、设计限定值、业主指定值、其他行业参考值，此外还有经验值。预警值一般为控制基准值的2/3，有的是业主指定值，也有的是监测单位自定值。在监测计划书、监测实施方案、监测报告（日报、周报、月报、阶段性报告、总报告）中，必须列明项目监测基准值大小或范围。五、监测频率及监测管理等级监测频率制定要符合相关规范要求及招标文件要求。监测中监测频率要满足工程监测工作实际需要，根据不同的管理等级而不同。当监测项目的累计变化值接近或超过报警值时，应加密监测；当出现工程事故或其它因素造成监测项目的变化速率加大，应按业主指示或进行连续监测，直至危险或隐患消除为止。当时态曲线趋于平衡时，及时进行回归分析，推算其终值不超过监测控制值，报请业主代表同意后方可停测。招标文件中业主已制定了监测管理等级的，依据招标要求；招标文件没有明确的，执行公司制定的监测管理等级。监测频率和监测管理等级应该在周报、月报、阶段性报告、总报告中详细说明。公司制定的监测管理等级公司制定的监测流程图六、建（构）筑物安全和隧道或基坑稳定性综合评价标准①实测最大值或回归预测值最大值应不大于允许值或设计最大值，预警值为允许值或设计最大值的2/3。②根据位移速率判别：当位移速率小于0.2mm/d时，则认为位移达到基本稳定；当位移速率大于1.0mm/d时，表明位移不稳定，应加强观测；当位移速率大于10.0mm/d（5.0mm/d）时，应报警，进行加固。③根据位移时态曲线的形态判别：当位移速率不断下降时（d2u/dt2＜0）表示趋于稳定状态；当位移速率保持不变时（d2u/dt2=0）表示不稳定，应考虑加强措施；当位移速率不断上升时（d2u/dt2＞0），时态曲线反弯，表示进入危险状态，应立即停止施工，进行加固。七、常规监测项目—监测工法序号监测项目监测仪器监测精度附件1地质和支护状况观察地质三大件——监测要点、记录表格2周边位移隧道收敛剂1.0mm监测要点、记录表格3拱顶下沉精密水准仪1.0mm监测要点、记录表格4锚杆轴力锚杆轴力计≤1/100（Fs）监测要点、记录表格5锚杆抗拔力锚杆拉拔器1.0KN监测要点、记录表格6锚索张力振弦式锚索测力计≤1/100（Fs）监测要点、记录表格7地表下沉精密水准仪1.0mm监测要点、记录表格8围岩体内位移（洞内设点）多点位移计1.0mm监测要点、记录表格9围岩体内位移（地表设点）分层沉降仪1.0mm监测要点、记录表格10深层土体水平位移测斜仪1.0mm监测要点、记录表格11围岩压力及两层支护间压力压力盒≤1/100（Fs）监测要点、记录表格12地下水位钢尺水位计5.0mm监测要点、记录表格常规监测项目—监测工法序号监测项目监测仪器监测精度附件13钢筋应力及钢支撑内力钢筋计、轴力计≤1/100（Fs）监测要点、记录表格14钢支撑外力反力计、压力盒≤1/100（Fs）监测要点、记录表格15喷砼应力混凝土应变计≤1/100（Fs）监测要点、记录表格16二衬混凝土应力混凝土应变计≤1/100（Fs）监测要点、记录表格17二衬裂缝裂缝观测仪监测要点、记录表格18建筑物沉降、倾斜精密水准仪、固定倾斜仪1.0mm、0.01o监测要点、记录表格19隧底隆起精密水准仪1.0mm监测要点、记录表格20爆破振动爆破振动仪监测要点、记录表格21隧道开挖轮廓激光断面仪1.0mm检测要点、记录表格22锚杆长度及砂浆注满度M-10B—检测要点、记录表格23管片背侧注浆地质雷达—检测要点、记录表格7.1地质和支护状况观察1、“地质罗盘、放大镜、地质锤”的使用。地质罗盘使用要点：以DQY-1型地质罗盘为例，白针指向N级，黑针指向S极。将罗盘仪上下盖打开，放置水平，长边沿岩体结构面贴紧，白针指示角度为结构面的走向角。站标超前读白针，超自己方向读黑针。将罗盘仪上盖短边沿岩体结构面贴紧，当罗盘仪位于结构面内侧，白针指示角为结构面倾向；当罗盘仪位于结构面外侧，黑针指示角为结构面倾向。使罗盘仪走向边（长边）位于铅垂平面内，一定要垂直走向面，然后转动罗盘仪背面旋钮，使水准管气泡居中，读小盘角度值（最大刻度角90度）为结构面的倾角。续前节2、观察内容：①地质素描:要求每5～10m到现场掌子面开挖揭示的情况签定一次围岩级别，并做掌子面素描记录。②围岩工程地质调查a、围岩结构面特征；b、围岩岩性，软硬程度；c、断层或破碎带的性质、产状和特征；d、地下水类型，出水情况和位置。成果反映在《XXX隧道纵断面施工监测图》上。③围岩级别鉴定每次进行掌子面素描记录后，根据对围岩工程地质特征现场调查，对围岩级别进行鉴定，并与设计对比，成果反映在《XXX隧道纵断面施工监测图》上。④围岩稳定状态观察、评价描述开挖工作面的稳定状态，掌子面前方围岩自稳情况，隧道顶板有无剥落现象；观察地表沉陷和地表水体的变化。填写围岩与支护稳定状态记录表。续前节④初期支护状态表观描述初期支护状态表观描述主要包括初期支护喷射混凝土的表观质量、锚杆的外观质量和钢支架的外观质量三个方面。记录间距：Ⅴ级围岩10m，Ⅳ级围岩20m，Ⅲ级围岩40m。具体需要记录的内容有：a、初期支护完成后对喷层表面的观察以及裂缝状况的描述和记录；b、有无锚杆被拉脱或垫板陷入围岩内部的现象；c、喷砼是否产生裂隙或剥离，要特别注意喷砼是否发生剪切破坏；d、有无锚杆和喷射混凝土施工质量问题；e、钢拱架有无被压屈现象；f、是否有底鼓现象。⑤观察围岩破坏形态并分析a、危险性不大，不会发生急剧破坏，如加临时支护之后即可稳定的情况；b、应当引起注意的破坏，如拱顶混凝土喷层因受弯曲压缩影响而出现裂隙；c、危险征兆的破坏，如拱顶混凝土喷层出现对称性局部崩塌、侧墙位移等。续上节多数简报出具的依据就是地质和支护状况观察资料。实践证明，对进行洞内外观察和描述，对于判断围岩稳定性和预测开挖面前方地质条件十分重要；掌子面附近初期支护的观察和裂缝描述，对于围岩稳定性的判断和开挖方法及支护参数的检验也是不可缺少的。进行该项工作尽量做细致，而不是可有可无，甚至补资料。各项目配备的数码相机应对隧道开挖前地形、地貌以及开挖中掌子面围岩状态和有质量缺陷或质量破坏的初支状态进行摄影。7.2周边位移在确定监测的隧道断面开挖或初喷后24小时内，在隧道左边墙和右边墙部位分别埋设测桩（测桩埋设深度约15cm，钻孔直径约20cm，用早强锚固剂固定，测桩设置保护罩），并进行初始读数。监测仪器采用隧道收敛计。监测方法采用精度较高的水平基线监测方法，并进行温度修正。围岩周边收敛的量测断面尽可能靠近掌子面，一般在2m的范围内，并应保证爆破后24h内或下一次爆破前测读初次读数。第一次量测的初读数是关键性数据，应反复测读。断面间距：Ⅴ级围岩10m，Ⅳ级围岩20m，Ⅲ级围岩40m，Ⅱ级围岩80m。8520续上节收敛计使用要点：（1）悬挂仪器、调整钢尺张力测量前先估计两测点的大致水平距离，将钢尺固定在所需长度上（拉出钢尺将定位孔固定在在定位销内），将螺旋千分尺旋到最大读数位置上（25mm），将仪器两轴孔分别挂于测桩上，一只手托住仪器，另一只手旋进千分尺，直至导杆上的刻度与套上的刻度线重合，即可读数。（2）读数定位销处的读数称为长度首数，螺旋千分尺读数为尾数。测距=首数+尾数，一般应重复三次读取三组数值，进行算术平均计算确定测量值，以减少测量时的视觉误差。（3）温度校正机械式收敛计均有温度误差，所以每次测读的读数，都要进行修正，即实际量测值=修正后的钢尺长度+千分尺的读数。L1=Ln[1-a（Tn-T0）]，L1温度修正后钢尺实际长度；T0首次观测时的环境温度；a钢尺线膨胀系数12.6×10-6℃。（4）收敛值及收敛速度收敛值值两测点在某一时间内的距离变化量。收敛速度指单位时间内两测点的距离变化值。续上节收敛测线布置测线布置和数量与地质条件、开挖方法、位移速度有关，主要布置形式如下图。全断面开挖时，埋深小于两倍洞径地段或浅埋隧道，采用3～6条测线，一般地段采用2～3条测线，但拱脚处必须有一条水平测线。若位移值较大或偏压显著，可同时进行绝对位移量测。1#2#3#abc12121#2#3#1#′(2#′)3#′abca′1.5m1.5m(b)3条测线说明：1#、2#、3#、1#′、2#′、3#′分别为测桩；a、b、c、a′、b′、c′分别为侧线；1为起拱线；2为施工基线。121#2#3#1#′(2#′)3#′ab1.5m1.5m(a)2条测线(c)6条测线7.3拱顶下沉隧道拱顶内壁的绝对下沉量称为拱顶下沉值，单位时间内拱顶下沉值称为拱顶下沉速度。对于埋深较浅、固结程度较低的地层，水平成层的场合，拱顶下沉量测比收敛量测更为重要。其量测数据是判断支护效果，指导施工工序，保证施工质量和安全的最基本资料。对于浅埋隧道，有采用地面钻孔，使用挠度计或其它仪表测定拱顶相对地面不动点的位移值。但多数隧道，尤其是深埋隧道，采用拱顶变位计，将钢尺或收敛计挂在拱顶测桩上作为标尺，后视点可设在稳定衬砌上，用精密水准仪观测。还有利用收敛成果运用收敛三角形边长值推算拱顶下沉值的，但其方法原理存在局限，很明显收敛测点肯定也是存在下沉的。在隧道开挖或初喷后24小时内，在确定监测的断面处隧道拱顶部位埋设1个带挂钩的测桩（测桩埋设深度约15cm，钻孔直径约20cm，用早强锚固剂固定），用精密钢尺从测点倒悬，利用精密水准仪进行拱顶沉降的量测。监测仪器采用水准仪和水准尺。监测方法采用水准抄平方法，基准点分别设置在洞内和洞外（用于校核），视线长度一般不大于30m，监测误差控制在1.0mm以内。7.4锚杆轴力锚杆轴力量测目的在于了解锚杆的实际工作状态，结合位移量测，修正锚杆的设计参数。用于隧道及地下工程中的荷载或集中力观测的传感器称为测力计。为了观测锚杆加固效果和荷载的形成变化采用锚杆测力计。根