《監測控制基準》PPT課件

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1、監控量測控制基準1、熟悉國內外監測控制基準研究現狀、熟悉國內外監測控制基準研究現狀2、掌握控制基準的確定、掌握控制基準的確定3、熟悉公路隧道、地鐵等主要地下工程的、熟悉公路隧道、地鐵等主要地下工程的監測控制基準監測控制基準監測控制基準研究現狀1、控制基準問題的提出、控制基準問題的提出（1）保護周邊環境）保護周邊環境（2）確保地面建筑物及地中構筑物的安全）確保地面建筑物及地中構筑物的安全監測控制基準研究現狀2、主要的監測控制基準、主要的監測控制基準（1）地下工程施工引起的地層變形規律及變形控）地下工程施工引起的地層變形規律及變形控制基準的確定制基準的確定（2）支護結構變形控制基準的確定）支護結構

2、變形控制基準的確定（3）地表建筑物及地中構筑物的沉降控制基準的）地表建筑物及地中構筑物的沉降控制基準的確定與保護等級的劃分確定與保護等級的劃分監測控制基準研究現狀地表沉降的控制基準地表沉降的控制基準（1）城市地下工程，尤其對于淺埋結構）城市地下工程，尤其對于淺埋結構（2）德國：）德國：地表容許下沉值：地表容許下沉值：1/1000H（其中（其中H為隧道為隧道埋深），對于淺埋暗挖法隧道，最大地表沉降值發生在掌埋深），對于淺埋暗挖法隧道，最大地表沉降值發生在掌子面后子面后1D（隧道跨度）處。（隧道跨度）處。（3）我國：）我國：地表沉降控制標準為地表沉降控制標準為+10mm，-30mm （4）工程實踐

3、證明，）工程實踐證明，指定統一的標準是不妥的，應指定統一的標準是不妥的，應按不同地區，不同周邊環境區別對待，以確定經濟、合理按不同地區，不同周邊環境區別對待，以確定經濟、合理的控制基準。的控制基準。監測控制基準研究現狀支護（圍護）結構的變形控制基準支護（圍護）結構的變形控制基準（1）國內：）國內：圍巖穩定的判據都是以周邊允許位移收斂量圍巖穩定的判據都是以周邊允許位移收斂量和允許收斂速度等形式給出的。和允許收斂速度等形式給出的。（2）城市地下工程：）城市地下工程：由于缺乏相關支護結構變形的系由于缺乏相關支護結構變形的系統監測資料，至今還沒有相應的可操作的結構穩定判據。統監測資料，至今還沒有相應的

4、可操作的結構穩定判據。應根據工程周邊環境條件，地質條件，斷面形式、埋深、應根據工程周邊環境條件，地質條件，斷面形式、埋深、施工方法等因素建立有效的、可操作性強的支護結構穩定施工方法等因素建立有效的、可操作性強的支護結構穩定判據，以確保施工及周邊環境安全。判據，以確保施工及周邊環境安全。監測控制基準研究現狀建筑物沉降控制基準與保護等級建筑物沉降控制基準與保護等級（1）不同建筑物具有不同的結構強度和安全度，具有不同不同建筑物具有不同的結構強度和安全度，具有不同程度的抵抗地層或變形的能力。因此，應根據工程和周邊程度的抵抗地層或變形的能力。因此，應根據工程和周邊環境的具體條件制定建筑物的沉降控制基準與

5、保護等級。環境的具體條件制定建筑物的沉降控制基準與保護等級。（2）法國、日本：）法國、日本：提出了一些建筑物的沉降和變形控制提出了一些建筑物的沉降和變形控制基準?；鶞?。（3）國內：）國內：尚無完整的建筑物保護等級劃分的統一規范。尚無完整的建筑物保護等級劃分的統一規范。原煤炭工業部于原煤炭工業部于20世紀世紀60年代參考蘇聯、波蘭、德國及英年代參考蘇聯、波蘭、德國及英國的相關規定，指定了我國最早的地下采礦建筑物及其保國的相關規定，指定了我國最早的地下采礦建筑物及其保護對象保護等級劃分規范。護對象保護等級劃分規范。監測控制基準研究現狀建筑物沉降控制基準與保護等級建筑物沉降控制基準與保護等級（3）我

6、國主要采用建筑物沉降值作為控制基準。但實踐證我國主要采用建筑物沉降值作為控制基準。但實踐證明，一般建筑物對地表均勻沉降并不敏感。應根據被保護明，一般建筑物對地表均勻沉降并不敏感。應根據被保護對象的保護等級的要求，確定各種變形（例如垂直位移、對象的保護等級的要求，確定各種變形（例如垂直位移、水平位移、建筑物傾斜、地表沉降曲率等）的控制基準值。水平位移、建筑物傾斜、地表沉降曲率等）的控制基準值?；\統地采用沉降值作為控制的唯一指標，往往會過于嚴格，籠統地采用沉降值作為控制的唯一指標，往往會過于嚴格，造成施工困難，增加工程造價。造成施工困難，增加工程造價?？刂苹鶞实拇_定1、控制基準確定的基本原則、控制

7、基準確定的基本原則監測控制基準是監測工程實施的前提，是為確保被監測對象安監測控制基準是監測工程實施的前提，是為確保被監測對象安全而確定的允許的最大值。全而確定的允許的最大值。（1）監測控制基準值應在監測工作實施前，由建設、設計、）監測控制基準值應在監測工作實施前，由建設、設計、監理、施工、市政、監測等部門共同確定，列入監測方案。監理、施工、市政、監測等部門共同確定，列入監測方案。（2）有關結構安全的監測控制基準值應滿足設計計算中對強）有關結構安全的監測控制基準值應滿足設計計算中對強度和剛度的要求，一般應小于或等于設計值；并保證其安全和度和剛度的要求，一般應小于或等于設計值；并保證其安全和正常使

8、用。正常使用。（3）有關周邊環境保護的控制基準，應考慮被保護對象（如）有關周邊環境保護的控制基準，應考慮被保護對象（如建筑物、地下工程、管線等）主管部門所提出的要求。建筑物、地下工程、管線等）主管部門所提出的要求?？刂苹鶞实拇_定1、控制基準確定的基本原則、控制基準確定的基本原則（4）監測控制基準值的確定應具有工程施工可行性，在滿足）監測控制基準值的確定應具有工程施工可行性，在滿足安全的前提下，應考慮提高施工速度和減少施工費用。安全的前提下，應考慮提高施工速度和減少施工費用。（5）監測控制基準值應滿足現行的相關設計、施工法規、規）監測控制基準值應滿足現行的相關設計、施工法規、規范和規程的要求。范

9、和規程的要求。（6）對一些尚未明確規定控制基準的監測項目，可參照國內）對一些尚未明確規定控制基準的監測項目，可參照國內外類似工程的監測資料確定。外類似工程的監測資料確定?？刂苹鶞实拇_定2、地表沉降控制基準的確定、地表沉降控制基準的確定地表沉降對城市環境造成的危害主要表現在地表建筑的傾地表沉降對城市環境造成的危害主要表現在地表建筑的傾斜過大及地中管線的變形、斷裂而影響正常使用的情況。斜過大及地中管線的變形、斷裂而影響正常使用的情況。因此，應綜合考慮地表建筑物、地下管線及地層和結構穩因此，應綜合考慮地表建筑物、地下管線及地層和結構穩定性等因素，分別確定其允許地表沉降值，并取其中最小定性等因素，分別

10、確定其允許地表沉降值，并取其中最小值作為控制基準值。值作為控制基準值。（1）按環境保護要求確定最大允許地表沉降值）按環境保護要求確定最大允許地表沉降值從考慮地表建筑物安全角度確定最大允許地表沉降值從考慮地表建筑物安全角度確定最大允許地表沉降值地下工程施工引起地層的差異沉降所引發的建筑物傾斜，地下工程施工引起地層的差異沉降所引發的建筑物傾斜，則是判斷建筑物是否安全的一個重要標志。則是判斷建筑物是否安全的一個重要標志?？刂苹鶞实拇_定建筑物結構類型/L建筑物反映一般磚墻承重結構1/150分隔墻和承重墻出現相當多的裂縫，可能發生結構破壞一般鋼筋混凝土框架結構1/1501/500發生嚴重變形開始出現裂縫

11、高層剛性建筑（箱型基礎、樁基）1/250可觀察到建筑物傾斜有橋式行車的單層排架結構的廠房（淺基礎或樁基）1/300橋式行車運轉困難，若不調整軌面水平方向，行車難以運行，分隔墻有裂縫有斜撐的框架結構1/600處于安全極限狀態對差異沉降反應敏感的機器基礎1/850機器使用可能發生困難，處于可運行的極限狀態控制基準的確定從考慮地表建筑物安全角度確定最大允許地表沉降值從考慮地表建筑物安全角度確定最大允許地表沉降值地表建筑物基礎位于沉降槽一側地表建筑物基礎位于沉降槽一側與與l1對應的點為建筑物由于地表沉降影響而傾斜的最大斜對應的點為建筑物由于地表沉降影響而傾斜的最大斜率點，由率點，由Peck公式推導出了

12、該點的傾斜率計算式為：公式推導出了該點的傾斜率計算式為：221max212/expilSilu令令u1等于建筑物的容許傾斜率等于建筑物的容許傾斜率，則可得到最大允許地表沉，則可得到最大允許地表沉降值公式：降值公式：22112max2/expilliS控制基準的確定從考慮地表建筑物安全角度確定最大允許地表沉降值從考慮地表建筑物安全角度確定最大允許地表沉降值地表建筑物基礎位于沉降槽中心兩側地表建筑物基礎位于沉降槽中心兩側當建筑物相鄰柱基當建筑物相鄰柱基L小于（等于）沉降槽拐點位置小于（等于）沉降槽拐點位置i時，可時，可推導出地表最大允許沉降為：推導出地表最大允許沉降為：當建筑物相鄰柱基當建筑物相鄰

13、柱基L大于（等于）沉降槽拐點位置大于（等于）沉降槽拐點位置2i時，計時，計算得到的最大允許沉降差為：算得到的最大允許沉降差為：fiS61.0max其中f為建筑物允許沉降 222iiiS其中為允許拉應變控制基準的確定從考慮地下管線安全角度確定最大允許地表沉降值從考慮地下管線安全角度確定最大允許地表沉降值地下管線一般是指供（排）水管、煤（暖）氣管、工業管道、地下管線一般是指供（排）水管、煤（暖）氣管、工業管道、各類電纜等，過大的地表沉降會導致管線的斷裂，影響其正各類電纜等，過大的地表沉降會導致管線的斷裂，影響其正常使用甚至引起災難性事故。沉降槽上方的管線變形類似于常使用甚至引起災難性事故。沉降槽上

14、方的管線變形類似于建筑物地基梁建筑物地基梁L2i的情況，隨著地層的沉降，其受力條件發的情況，隨著地層的沉降，其受力條件發生轉化，這是可視為受垂直均布荷載的梁考慮。生轉化，這是可視為受垂直均布荷載的梁考慮。管線在地層沉降時產生的變形應小于（或等于）其允許應管線在地層沉降時產生的變形應小于（或等于）其允許應力的相應變形范圍，則計算的沉降允許值為：力的相應變形范圍，則計算的沉降允許值為：其中為允許拉應變m為計算長度 22mmmS控制基準的確定從考慮地層及支護結構穩定角度確定最大允許地表沉降值從考慮地層及支護結構穩定角度確定最大允許地表沉降值就是從保證施工安全角度，以地下工程側壁正上方土體不發就是從保

15、證施工安全角度，以地下工程側壁正上方土體不發生坍塌時允許產生的最大地表沉降值作為控制基準。采用生坍塌時允許產生的最大地表沉降值作為控制基準。采用“地層梁理論地層梁理論”，可推導出剪應變的方法來確定最大允許地，可推導出剪應變的方法來確定最大允許地表沉降值。表沉降值。其中為地層抗剪強度；G為地層剪切模量；Smax為最大允許地表沉降值；i為曲線拐點到中心的距離，可通過回歸分析求得。GiS61.0max控制基準的確定從以上分析可知，地表沉降控制基準值隨工程條件，從以上分析可知，地表沉降控制基準值隨工程條件，尤其是周邊環境條件而變，目前多數招標文件中籠尤其是周邊環境條件而變，目前多數招標文件中籠統地要求

16、地表沉降值小于某一數值是不適宜的，應統地要求地表沉降值小于某一數值是不適宜的，應針對具體工程，通過類比和計算相結合的辦法找出針對具體工程，通過類比和計算相結合的辦法找出相應的控制基準值。相應的控制基準值?？刂苹鶞实拇_定工程實例：北京某地下停車場占地面積工程實例：北京某地下停車場占地面積5730m2，建筑面積，建筑面積6675m2，是國，是國內在城市軟弱地層中首次成功采用淺埋暗挖法施工的地下停車場，地下內在城市軟弱地層中首次成功采用淺埋暗挖法施工的地下停車場，地下停車場為平行的兩條橢圓形隧道，凈間距約，隧道跨度，覆土厚度。整停車場為平行的兩條橢圓形隧道，凈間距約，隧道跨度，覆土厚度。整個停車場均

17、處于軟弱松散土層中，工程難度很大，經過反復研究與論證，個停車場均處于軟弱松散土層中，工程難度很大，經過反復研究與論證，采用采用CRD工法施工。工法施工。隧道邊墻距離一棟大樓越。該樓為隧道邊墻距離一棟大樓越。該樓為20世紀世紀60年代的建筑，磚混結構，年代的建筑，磚混結構，經過多方分析后，認為大樓抵抗不均勻沉降和基礎下土體側移的能力相經過多方分析后，認為大樓抵抗不均勻沉降和基礎下土體側移的能力相當弱，要求停車場施工時，要特別注意對大樓的保護。當弱，要求停車場施工時，要特別注意對大樓的保護。（1）按地層及結構穩定確定地表沉降控制值）按地層及結構穩定確定地表沉降控制值根據地下停車場北洞施工試驗過程中

18、，地表橫向沉降槽回歸分析得到，根據地下停車場北洞施工試驗過程中，地表橫向沉降槽回歸分析得到，變曲點：，地下停車場拱頂以上地層抗剪強度，剪切模量。變曲點：，地下停車場拱頂以上地層抗剪強度，剪切模量。mmGiS485.130465.061.05.861.0max控制基準的確定（2）按按地表建筑物的控制要求確定地表沉降控制值）按按地表建筑物的控制要求確定地表沉降控制值周邊大樓屬于磚混結構，為保證建筑物不出現裂縫，其容許傾斜周邊大樓屬于磚混結構，為保證建筑物不出現裂縫，其容許傾斜取為取為0.2%，l1，i。mmilliS615.82/85.16exp85.165.8%2.02/exp22222112m

19、ax因此，宜按48mm作為地表沉降控制值，但考慮到大樓的特殊性，施工中取控制值為30mm。監控量測規定3、地表沉降的橫向沉降變形規律及橫向沉降槽影響范圍、地表沉降的橫向沉降變形規律及橫向沉降槽影響范圍Peck于于1969年通過對大量地表沉降數據及工程資料分析后，首先提出地年通過對大量地表沉降數據及工程資料分析后，首先提出地表沉降槽近似呈正態分布的概念。地層移動由地層損失引起，并認為施表沉降槽近似呈正態分布的概念。地層移動由地層損失引起，并認為施工引起的地表沉降是在不排水條件下發生的，所以沉降槽的體積等于地工引起的地表沉降是在不排水條件下發生的，所以沉降槽的體積等于地層損失的體積。軟弱地層隧道上

20、方的橫向地表沉降可以用層損失的體積。軟弱地層隧道上方的橫向地表沉降可以用Peck公式表示公式表示 22max2expixSxS監控量測規定3、地表沉降的橫向沉降變形規律及橫向沉降槽影響范圍、地表沉降的橫向沉降變形規律及橫向沉降槽影響范圍對大多數處于軟弱地層的隧道工程所面臨的問題來講，地層移動是由隧對大多數處于軟弱地層的隧道工程所面臨的問題來講，地層移動是由隧道施工和地層開挖所造成的隧道施工期間發生的地層移動造成的。這些道施工和地層開挖所造成的隧道施工期間發生的地層移動造成的。這些地層移動用地層移動用“體積損失體積損失”參數參數V1(通常表示為百分比通常表示為百分比)來表示：來表示：214DVV

21、s其中，其中，VS為根據為根據Peck公式積分得到的每米開挖長度的沉公式積分得到的每米開挖長度的沉降槽的理論體積；降槽的理論體積；D為隧道直徑。為隧道直徑。5.0max2iSVSiDVS21max313.0控制基準的確定3、支護結構位移控制基準的確定、支護結構位移控制基準的確定地下工程周邊位移是圍巖地下工程周邊位移是圍巖支護系統力學形態最直接、最支護系統力學形態最直接、最明顯的反映，因此普遍認為周邊位移是地下工程支護結構明顯的反映，因此普遍認為周邊位移是地下工程支護結構穩定性最有效的判別基準。既可全面了解地下工程施工過穩定性最有效的判別基準。既可全面了解地下工程施工過程中的圍巖和支護結構變形動

22、態，又具有易監測，可控制程中的圍巖和支護結構變形動態，又具有易監測，可控制的特點，并較易于通過工程類比法建立判別基準?；谝缘奶攸c，并較易于通過工程類比法建立判別基準?；谝陨险J識，現行規范中的支護結構穩定性判據都以周邊允許上認識，現行規范中的支護結構穩定性判據都以周邊允許收斂值和允許收斂速度等作為評價施工、判斷地下工程支收斂值和允許收斂速度等作為評價施工、判斷地下工程支護結構穩定性的主要依據。對于城市淺埋地下工程，還必護結構穩定性的主要依據。對于城市淺埋地下工程，還必須綜合考慮保護周邊環境，如周圍建（構）筑物及地下管須綜合考慮保護周邊環境，如周圍建（構）筑物及地下管線安全等，確定適宜的位移控

23、制基準。線安全等，確定適宜的位移控制基準?？刂苹鶞实拇_定3、支護結構位移控制基準的確定、支護結構位移控制基準的確定（1）根據支護結構的穩定性確定）根據支護結構的穩定性確定 對初期支護結構穩定性起決定作用的是結構的抗彎剛度。對初期支護結構穩定性起決定作用的是結構的抗彎剛度。為研究方便，對隧道參數為研究方便，對隧道參數Em，D等進行處理，使其變成無量等進行處理，使其變成無量綱的新參數，綱的新參數，3,REEIGDuumr其中，ur為地層某點位移，D為隧道跨度；EI為支護結構抗彎剛度；Em為圍巖變形系數；R為隧道的等效半徑?？刂苹鶞实拇_定根據設計，繪制圍巖位移根據設計，繪制圍巖位移-支護剛度曲線，支

24、護剛度曲線，為了便于現場監測進行驗證，僅取隧道為了便于現場監測進行驗證，僅取隧道拱頂位移曲線拱頂位移曲線A、起拱線位移曲線、起拱線位移曲線B兩兩條曲線，并在圖上繪制條曲線，并在圖上繪制u=u曲線（直線曲線（直線C）。從圖可以看出，圍巖位移）。從圖可以看出，圍巖位移-支護剛支護剛度曲線存在一個明顯的拐點，若圍巖控度曲線存在一個明顯的拐點，若圍巖控制位移較小，直線制位移較小，直線C與曲線與曲線A、B相交在相交在拐點左側，要達到控制圍巖位移的目的，拐點左側，要達到控制圍巖位移的目的，必然支護剛度要求很大；若直線必然支護剛度要求很大；若直線C與曲與曲線線A、B相交在拐點右側，隨著支護剛相交在拐點右側，

25、隨著支護剛度減小，圍巖位移迅速增大；交點在拐度減小，圍巖位移迅速增大；交點在拐點附近，則既能讓圍巖產生一定的位移，點附近，則既能讓圍巖產生一定的位移，又使支護結構在較小的剛度條件下安全又使支護結構在較小的剛度條件下安全工作，從而達到經濟、安全的目的。因工作，從而達到經濟、安全的目的。因此直線此直線C與曲線與曲線A、B相交在拐點附近最相交在拐點附近最合理，交點對應的支護結構位移作為變合理，交點對應的支護結構位移作為變形的控制值形的控制值u?？刂苹鶞实拇_定3、支護結構位移控制基準的確定、支護結構位移控制基準的確定（2）根據地表沉降控制要求確定）根據地表沉降控制要求確定 城市地下工程多為軟弱地層，且

26、埋置深度淺，因此確定城市地下工程多為軟弱地層，且埋置深度淺，因此確定支護結構（圍巖）允許位移基準值時必須考慮周邊環境的安支護結構（圍巖）允許位移基準值時必須考慮周邊環境的安全，即要考慮地表沉降的要求。全，即要考慮地表沉降的要求。城市地下工程通過城市建筑群要求地表沉降控制嚴格時，城市地下工程通過城市建筑群要求地表沉降控制嚴格時，位移基準值應控制得盡量小一些；位移基準值應控制得盡量小一些；山嶺隧道對地表沉降沒嚴格要求時，位移基準值可適當山嶺隧道對地表沉降沒嚴格要求時，位移基準值可適當定大一些。定大一些?？刂苹鶞实拇_定3、支護結構位移控制基準的確定、支護結構位移控制基準的確定（3）利用現場監測結果和

27、工程經驗對預先確定的位移值進行修正）利用現場監測結果和工程經驗對預先確定的位移值進行修正 在預先確定位移允許值的條件下，應根據具體工程的現場監測結果和在預先確定位移允許值的條件下，應根據具體工程的現場監測結果和工程經驗，分析圍巖及支護結構的穩定狀態及周邊環境的安全狀況。對預工程經驗，分析圍巖及支護結構的穩定狀態及周邊環境的安全狀況。對預先確定位移允許值進行修正，以確保最終確定的位移基準值是安全、經濟、先確定位移允許值進行修正，以確保最終確定的位移基準值是安全、經濟、合理的。合理的?？刂苹鶞实拇_定4、國內外主要監測項目控制基準值、國內外主要監測項目控制基準值（1）暗挖隧道主要監測項目控制基準值）

28、暗挖隧道主要監測項目控制基準值鐵路隧道鐵路隧道 我國鐵路隧道采用我國鐵路隧道采用允許相對位移值允許相對位移值的方法。隧道初期支護極限相對的方法。隧道初期支護極限相對位移可參照表及表選用。位移可參照表及表選用。對于跨度大于對于跨度大于12m的鐵路隧道，目前還沒有統一的位移判定基準。一般參的鐵路隧道，目前還沒有統一的位移判定基準。一般參照照錨桿噴射混凝土支護設計規范錨桿噴射混凝土支護設計規范（50086-2001）執行。隧道周邊任執行。隧道周邊任意點的實測相對位移值或回歸分析推算的最終位移值均應小于表中所列數意點的實測相對位移值或回歸分析推算的最終位移值均應小于表中所列數據值。據值?？刂苹鶞实拇_定

29、4、國內外主要監測項目控制基準值、國內外主要監測項目控制基準值（1）暗挖隧道主要監測項目控制基準值）暗挖隧道主要監測項目控制基準值位移控制基準應根據測點距開挖面的距離，由初期支護極限相對位移按下位移控制基準應根據測點距開挖面的距離，由初期支護極限相對位移按下表要求確定。表要求確定?？刂苹鶞实拇_定4、國內外主要監測項目控制基準值、國內外主要監測項目控制基準值（1）暗挖隧道主要監測項目控制基準值）暗挖隧道主要監測項目控制基準值根據位移控制基準，可按下表分為三個管理等級。位移管理等級的應用說根據位移控制基準，可按下表分為三個管理等級。位移管理等級的應用說明見圖。明見圖。注：U為實測位移值。根據位移管

30、理等級進行反饋管理框圖控制基準的確定4、國內外主要監測項目控制基準值、國內外主要監測項目控制基準值（1）暗挖隧道主要監測項目控制基準值）暗挖隧道主要監測項目控制基準值 我國公路隧道采用我國公路隧道采用最大位移值、位移速率以及位移速率趨勢最大位移值、位移速率以及位移速率趨勢的方法。的方法。根據最大位移值來判斷根據最大位移值來判斷 在隧道開挖過程中，如果隧道的實測最大位移超過極限位移，隧道很在隧道開挖過程中，如果隧道的實測最大位移超過極限位移，隧道很可能發生失穩破壞。事實上，由于隧道及地下工程地質條件、環境條件、可能發生失穩破壞。事實上，由于隧道及地下工程地質條件、環境條件、開挖方式、支護形式復雜

31、多變，極限位移的精確確定是十分困難的，因此開挖方式、支護形式復雜多變，極限位移的精確確定是十分困難的，因此采用實測最大位移和極限位移比較就難以操作。但是，一般情況下，設計采用實測最大位移和極限位移比較就難以操作。但是，一般情況下，設計圖紙或有關規范給出了隧道初期支護的預留變形量，為了確保圍巖和初期圖紙或有關規范給出了隧道初期支護的預留變形量，為了確保圍巖和初期支護不侵入二次襯砌空間，并保證二次襯砌完成以后隧道建筑限界準確，支護不侵入二次襯砌空間，并保證二次襯砌完成以后隧道建筑限界準確，可將隧道的設計預留變形量作為極限位移進行控制。同時，設計預留變形可將隧道的設計預留變形量作為極限位移進行控制。

32、同時，設計預留變形量應根據前期的監測成果，在施工過程中不斷修正。量應根據前期的監測成果，在施工過程中不斷修正?？刂苹鶞实拇_定4、國內外主要監測項目控制基準值、國內外主要監測項目控制基準值（1）暗挖隧道主要監測項目控制基準值）暗挖隧道主要監測項目控制基準值根據最大位移值來判斷根據最大位移值來判斷 一般情況下，圍巖開挖暴露后周邊圍巖會產生一定的變形。為了使一般情況下，圍巖開挖暴露后周邊圍巖會產生一定的變形。為了使襯砌所承受的變形壓力最小，允許圍巖產生一定的變形，釋放一定的能量，襯砌所承受的變形壓力最小，允許圍巖產生一定的變形，釋放一定的能量，故在確定開挖尺寸時應預留必要的變形量。故在確定開挖尺寸時

33、應預留必要的變形量。預留變形量的大小應根據圍巖地質條件，采用工程類比法確定。表預留變形量的大小應根據圍巖地質條件，采用工程類比法確定。表8.4.1 是根據近年來國內采用的情況和現場量測數據分析提出來的，當無是根據近年來國內采用的情況和現場量測數據分析提出來的，當無類比資料時可參照使用。類比資料時可參照使用?？刂苹鶞实拇_定4、國內外主要監測項目控制基準值、國內外主要監測項目控制基準值（1）暗挖隧道主要監測項目控制基準值）暗挖隧道主要監測項目控制基準值根據最大位移值來判斷根據最大位移值來判斷 一般一般III級圍巖變形量小，并且多有超挖，所以可不預留變形量；而級圍巖變形量小，并且多有超挖，所以可不預

34、留變形量；而IIIIV級圍巖則有不同程度的變形，特別是軟弱圍巖（含淺埋隧道）的情級圍巖則有不同程度的變形，特別是軟弱圍巖（含淺埋隧道）的情況比較復雜，要確定統一的預留變形量是不合適的，在施工期間必須根據況比較復雜，要確定統一的預留變形量是不合適的，在施工期間必須根據現場量測結果修正?，F場量測結果修正?？刂苹鶞实拇_定4、國內外主要監測項目控制基準值、國內外主要監測項目控制基準值（1）暗挖隧道主要監測項目控制基準值）暗挖隧道主要監測項目控制基準值根據最大位移值來判斷根據最大位移值來判斷 實測位移值不應大于隧道的極限位移，并應如下位移管理等級施工。實測位移值不應大于隧道的極限位移，并應如下位移管理等

35、級施工。一般情況下，宜將隧道設計的預留變形量作為極限位移，而設計變形量應一般情況下，宜將隧道設計的預留變形量作為極限位移，而設計變形量應根據監測結果不斷修正。根據監測結果不斷修正。管理等級管理位移(mm)施工狀態IIIU(U0/3)可正常施工II(U0/3)U(2U0/3)應采取特殊措施注：U實測位移，U0設計極限位移值控制基準的確定4、國內外主要監測項目控制基準值、國內外主要監測項目控制基準值（1）暗挖隧道主要監測項目控制基準值）暗挖隧道主要監測項目控制基準值根據位移速率判斷根據位移速率判斷 速率大于速率大于1mm/d時，圍巖處于急劇變形狀態，應加強初期支護；速時，圍巖處于急劇變形狀態，應加

36、強初期支護；速率變化在時，應加強觀測，做好加固的準備；速率小于時，圍巖達到基本率變化在時，應加強觀測，做好加固的準備；速率小于時，圍巖達到基本穩定。穩定。上述變形速率是針對一般隧道凈空變形和拱頂下沉量測的，在高地應力、上述變形速率是針對一般隧道凈空變形和拱頂下沉量測的，在高地應力、巖溶地層和擠壓地層等不良地質中，因根據具體情況制定判斷標準。巖溶地層和擠壓地層等不良地質中，因根據具體情況制定判斷標準?？刂苹鶞实拇_定4、國內外主要監測項目控制基準值、國內外主要監測項目控制基準值（1）暗挖隧道主要監測項目控制基準值）暗挖隧道主要監測項目控制基準值根據位移速率變化趨勢判斷根據位移速率變化趨勢判斷 由于

37、巖體的流變特性，巖體破壞前變形時程曲線可分為三個階段：由于巖體的流變特性，巖體破壞前變形時程曲線可分為三個階段：基本穩定區：主要標志為位移速率逐漸下降，即基本穩定區：主要標志為位移速率逐漸下降，即 圍巖處于穩定狀圍巖處于穩定狀態；態；過渡區：位移速率保持不變，即過渡區：位移速率保持不變，即 表明圍巖向不穩定狀態發展，需表明圍巖向不穩定狀態發展，需發出警告，加強支護系統；發出警告，加強支護系統；破壞區：位移速率增大，即破壞區：位移速率增大，即 表明圍巖進入危險狀態，必須立即停表明圍巖進入危險狀態，必須立即停止施工，采取有效手段，控制其變形。止施工，采取有效手段，控制其變形。022dtud022d

38、tud022dtud控制基準的確定4、國內外主要監測項目控制基準值、國內外主要監測項目控制基準值（1）暗挖隧道主要監測項目控制基準值）暗挖隧道主要監測項目控制基準值法國工業部制定的隧道位移基準值如表（隧道斷面法國工業部制定的隧道位移基準值如表（隧道斷面50-100m2），可作為初選位移基準值的參考。），可作為初選位移基準值的參考。監控量測技術要求2、監控量測實施細則內容、監控量測實施細則內容監控量測項目監控量測項目；人員組織；元器件及設備；人員組織；元器件及設備；監控；監控量測斷面、測點布置、監控量測頻率及監控量測量測斷面、測點布置、監控量測頻率及監控量測基準基準；數據記錄格式；數據記錄格式；

39、數據處理及預測方法；數據處理及預測方法；信；信息反饋及對策等息反饋及對策等 監控量測技術要求3、監控量測項目、監控量測項目（1）必測項目、選測項目）必測項目、選測項目（2）必測項目：日常監控項目）必測項目：日常監控項目（3）選測項目：為滿足隧道設計與施工的特殊要）選測項目：為滿足隧道設計與施工的特殊要求進行的監控量測項目求進行的監控量測項目 監控量測技術要求序號監控量測項目常用量測儀器備注1洞內、外觀察現場觀察、數碼相機、羅盤儀2拱頂下沉水準尺、鋼掛尺或全站儀3凈空變化收斂計、全站儀4地表沉降水準尺、鋼掛尺或全站儀淺埋段監控量測技術要求序號監控量測項目常用量測儀器1圍巖壓力壓力盒2剛架內力鋼筋

40、計、應變計3噴混凝土內力混凝土應變計4二次襯砌內力混凝土應變計、鋼筋計5初期支護與二襯接觸壓力壓力盒6錨桿軸力鋼筋計監控量測技術要求序號監控量測項目常用量測儀器7圍巖內部位移多點位移計8隧底隆起水準尺、鋼掛尺或全站儀9爆破振動振動傳感器、記錄儀10孔隙水壓力水壓計11水量三角堰，流量計12縱向位移多點位移計、全站儀監控量測技術要求4、監控量測斷面及測點布置原則、監控量測斷面及測點布置原則（1）淺埋隧道地表沉降測點應在隧道開挖前布設淺埋隧道地表沉降測點應在隧道開挖前布設。地表地表沉降測點和隧道內測點應布置在同一斷面里程。一般條件沉降測點和隧道內測點應布置在同一斷面里程。一般條件下，地表沉降測點縱

41、向間距應按下表的要求布置。下，地表沉降測點縱向間距應按下表的要求布置。監控量測技術要求4、監控量測斷面及測點布置原則、監控量測斷面及測點布置原則（1）地表沉降測點橫向間距為地表沉降測點橫向間距為25m。在隧道中線附近測。在隧道中線附近測點應適當加密，隧道中線兩側量測范圍不應小于點應適當加密，隧道中線兩側量測范圍不應小于Ho+B，地，地表有控制性建表有控制性建(構構)筑物時，量測范圍應活當加寬。其測點布筑物時，量測范圍應活當加寬。其測點布置如下圖所示。置如下圖所示。監控量測技術要求4、監控量測斷面及測點布置原則、監控量測斷面及測點布置原則（2）拱頂下沉測點與凈空變化測點拱頂下沉測點與凈空變化測點

42、 應布置在同一斷面內。應布置在同一斷面內。斷面間距安下表要求設置。斷面間距安下表要求設置。監控量測技術要求4、監控量測斷面及測點布置原則、監控量測斷面及測點布置原則（2）拱頂下沉測點原則上應設置在拱頂軸線附近。當隧道拱頂下沉測點原則上應設置在拱頂軸線附近。當隧道跨度較大時，應結合施工方法在拱部增設測點跨度較大時，應結合施工方法在拱部增設測點。（3）凈空變化量測測線數）凈空變化量測測線數，如下表所示。監控量測技術要求中隔壁法中隔壁法(CD(CD法法)交叉中隔壁法交叉中隔壁法(CRD(CRD法法)單側壁導坑法單側壁導坑法 這種方法一般是將斷面分成三塊：側這種方法一般是將斷面分成三塊：側壁導坑壁導坑

43、(1)(1)、上臺階、上臺階(2)(2)、下臺階、下臺階(3)(3)。側壁。側壁導坑尺寸應本著充分利用臺階的支撐作用，導坑尺寸應本著充分利用臺階的支撐作用，并考慮機械設備和施工條件而定。一般側并考慮機械設備和施工條件而定。一般側壁導坑寬度不宜超過倍洞寬，高度以到起壁導坑寬度不宜超過倍洞寬，高度以到起拱線為宜。拱線為宜。2323 適用條件適用條件 單側壁導坑法是將斷面橫向分成單側壁導坑法是將斷面橫向分成3 3塊塊或或4 4塊，每步開挖的寬度較小，而且封閉塊，每步開挖的寬度較小，而且封閉型的導坑初期支護承載能力大，所以，單型的導坑初期支護承載能力大，所以，單側壁導坑法適用于斷面跨度大，地表沉陷側壁

44、導坑法適用于斷面跨度大，地表沉陷難于控制的軟弱松散圍巖中。難于控制的軟弱松散圍巖中。雙側壁導坑法雙側壁導坑法 這種方法又稱眼鏡工法，一般是將斷這種方法又稱眼鏡工法，一般是將斷面分成四塊：左、右側壁導坑面分成四塊：左、右側壁導坑(1)(1)、上部、上部核心土核心土(2)(2)、下臺階、下臺階(3)(3)。導坑尺寸擬定的。導坑尺寸擬定的原則同前，但寬度不宜超過斷面最大跨原則同前，但寬度不宜超過斷面最大跨度的度的1/31/3。左、右側導坑錯開的距離，。左、右側導坑錯開的距離，應根據開挖一側導坑所引起的圍巖應力應根據開挖一側導坑所引起的圍巖應力重分布的影響不致波及另一側已成導坑重分布的影響不致波及另一

45、側已成導坑的原則確定。的原則確定。3223 適用條件適用條件 當隧道跨度很大，地表沉陷要求嚴格，當隧道跨度很大，地表沉陷要求嚴格，圍巖條件特別差，圍巖條件特別差，單側壁導坑法難以控制單側壁導坑法難以控制圍巖變形時，可采用雙側壁導坑法圍巖變形時，可采用雙側壁導坑法?，F場?，F場實測表明，雙側壁導坑法所引起的地表沉實測表明，雙側壁導坑法所引起的地表沉陷僅為短臺階法的陷僅為短臺階法的1/21/2左右。左右。優缺點：優缺點：雙側壁導坑法雖然開挖斷面分塊多，雙側壁導坑法雖然開挖斷面分塊多，擾動大，初期支護全斷面閉合的時間長，擾動大，初期支護全斷面閉合的時間長，但每個分塊都是在開挖后立即各自閉合但每個分塊都是在開挖后立即各自閉合的，所以在施工中間變形幾乎不發展。的，所以在施工中間變形幾乎不發展。雙側壁導坑法施工安全，但速度較雙側壁導坑法施工安全，但速度較慢，成本較高。慢，成本較高。