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地质工程勘察中地基方案的选择路径研究
常德峰
科技论坛
(齐齐哈尔矿产勘查开发总院,黑龙江齐齐哈尔161000)
摘要:地质工程助繁中地基的方案选择极其重要,地质工程的助累工作是工程建设的重要环节,勘累工作取得的勘累结果又是进行基础设计的重要凭证。我国地质情流多变,从山区到平原有着各种各样的地基土,地基土的工程特性指标也存在着巨大的差距,例如,抗剪强度指标、压缩性指标、水量以及孔隙比等多项指标,所以在地质工程的助察工作中搞清楚地基的成因类型、埋藏条件以及分布规律显得尤为重要
关键词:地质工程;勘察地基;方案选择
我国土地资源分布不均,土地类型多种多样,在地质工程的勘客工作中,通常会遇到松散状态的以陆相为主的第四纪积累物,也会遇到人工的积累物滨海相的积累物。下面对地质工程的地基特征进行了说明,以及地质工程勘察中的地基特征。
1各种成因不良土质的工程地质特性 1.1杂填土以及膨胀土
杂填土接照成分可以分为建筑垃圾土、工业垃圾土以及生活垃吸土。杂填土是由于人们活动造成的无规律积累物形成的,它具有厚薄不一、成分多样,颗粒不均匀、孔隙较大松散的显著特点。膨账土其有失去水后收缩、遇到水变膨胀的特性,属于黏土。具有高度的塑造性,是部分地质工程勘察中的地基方案选择
1.2饱和粉土和饱和粉细砂
饱和粉土和饱和粉细砂的特点有:结构松散,在静载作用力下能够保持较高的强度,但是在地震力或是振动力的作用下超孔水压增大,颗粒之间的作用力降低,土中排水不畅时可以使土悬浮,产生液化沉陷导致土的承载能力下降或地基发生失稳状态。应对于饱和粉细砂以及饱和粉土的液化程度和液化层分布范围进行查明。
1.3软弱黏性土
软弱粘性土是潮沼相和相泄湖海相三角洲的结合沉淀物,它在
当处理饱和粉细砂以及饱和粉土的液化地基土时,要根据饱和粉细砂以及饱和粉土的液化等级以及建筑物的特性进行综合确定分析,不能一接触液化场就消除液化沉陷的影响比如,可以不采取任何消除液化措施的是丁类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地,对于丁类建筑物的严重液化场地需要进行上部结构和基础结构的处理,对于丙类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地也需要进行加强上部结构和基础结构的处理,对于内类建筑物的产重液化场地需要进行全部消除或部分消除液化沉陷的影响,此外也需要进行加强上部结构和基础结构的处理,对于乙类建筑物的轻微液化场地需要进行部分消除液化沉陷的影响或进行加强上部结构和基础结构的处理。对于那些全部需要消除液化沉陷的场地,在处理深度时要保持处理深度高于液化深度的下限.通过改善排水条件或增加土地的密实程度,可以有效的处理液化的地基对碎石桩进行振冲挤密或振冲置换时消除超孔障水压以及增加土地密实程度的有力措施,还可以选用强夯法谨浆法对土地密实程度进行加大处理,在使用桩基础时可以将桩端降到液化程度以下来稳定土层
2.3软弱黏性土
面积不大的或是埋藏不深的软弱粘性土可以进行挖掘处理或
是采用基础加深的措施。对于厚度很大的软弱粘性土可以采用灰土
第四纪后期形成的软弱性土具有孔隙比大天然含水量高压缩性高
抗剪强度低承载力低渗透性弱以及沉降稳定时间长的显著特点。
2地基基础方案的选择
地基方案选择的主要目的是为了提高软弱地基的承载能力、消除地基土的振动液化沉陷影响、减轻膨胀土的胀缩性、消除黄土的湿陷性、防止沉降量过大及不均匀沉降的产生、防止剪切破坏使地基失稳、满足上部结构对地基的要求。
2.1杂填土和膨账土
杂填土一般是由建筑垃圾、生活垃圾、原土压实。杂填土一般不宜采用天然地基,但在填筑年代超过5年后,性能稳定的工业垃圾和建筑垃圾均会达到一定的密实度。此类地基在采取上部结构刚度的措施和加强基础措施后,可作为一般建筑物的天然地基持力层,但其地基承载力应根据其它原位测试手段或载荷试验取得。对于局部厚度较小的杂填土,可采用表层压实法、重锤夯实法、换土垫层法或将填土挖除,将基础直接置于稳定的土层上。对于深度较大的杂填土,可采用复合地基处理或强夯法处理。对于有机质含量较多的生活垃圾当厚度不大时可挖除回填好土,对于厚度较大的生活垃圾不宜采用强夯法、表层压、换土垫层.应当采用桩基础
由于膨胀土质其有失去水后收缩,遇到水变膨账的特性,固此影响膨胀土质的重要因素即是含水量。对于膨账土质需要调查当地的区域水质条件和气候条件,分析土质的含水量不同压力作用下土质的自由胀率和土质的膨胀率,最后确定地基土的膨胀等级。根据当地的区域水质条件、气候条件的实际情况,处理地基的膨账力,保持地基不受变形的影响。对需要处理的膨胀土,要考虑到地下水位以及湿陷程度对膨胀土的影响。在地下水位深、膨账土较厚的情况下,可以利用地基土的上部,对基础进行浅埋工作,减小地基土的影胀变形量。当影胀土的厚度在2m~1m,膨胀土处于地表3m~2m 之间时,可以采用全部挖出膨胀土的方法,挖出膨胀土后进行砂土或者灰土黏性土的替换。当膨胀土埋藏很深并且土质的承载能力不能满足高层建筑物的要求时,使用桩基础的方法解决。换土垫层方法用来处理膨胀土埋藏较浅并且土质厚度很大的情况。
2.2饱和粉细砂以及饱和粉土
桩垫层换土法,对于宽度小的基础可以选用条形地架跨越。排水固结法可以作用于不含水砂层的软弱黏性土,
2.4天然地基
天然地基是地质工程建设中最优选用的地基种类。在地质工程建设中遇到天然地基时,需要结合基础形式以及地基的上部结构进行综合处理分析。天然地基的每层土层的地基承载能力以及物理力学指标有很大的差异,天然地基的土质都是经过沉积循环后成层出现的,首先要做到把上部承载能力强的土层当成天然地基的支持力层,然后对其下部卧层土层的承载能力进行验算,看看能否满足承载力的要求。当天然地基下部卧层土层的承载能力不能保证承载力的要求时,为了加大厚度,需要对基础进行浅埋处理,在这个过程中要保持冻土的深度小于支持力层土层的厚度。对基础进行加宽处理可减少上部结构的天然地基单位承载能力需求。地基的边坡稳定性、地基的变形程度、地基的承载能力是选择天然地基的三个必要条件。在地基土的质地比较均匀、地基土的压缩性小、地基土的承数能力高时,在保证地基承载能力的同时就可以保证地基的边坡稳定性以及地基的变形程度。
3结论
在地质勘察工作中.勘察人员要在充分分析水文地质和工程地质的基础上,根据上部结构、基础和地基的共同作用,选择合理的地基处理方案。增基处理方案的选择,首先考虑的是充分利用天然地基的优势,在天然地基无法满足条件的情况下,再对几种方案进行比较,从中选出一种既经济又合理的地基方案
参考文献
[1]赵德标.地质勘察技术在某建筑地基基础的应用[].中国新技术新产品,2011(7)
[2]陈艳养.岩土工程勘累在地基基础中的应用[].科技与企业,2012(7
[3]除建.工程地质勘察中地基方案选择研究[].科技致富向导,2011(5)
ICS 93.060
CCS R 18 37
山
东 省 地 方 标 准
DB37/T 4868—2025
既有公路隧道结构健康监测技术规范
Technical specification for structural health monitoring of existing highway tunnel
2025 - 07 - 29 发布
2025 - 08 - 29 实施
山东省市场监督管理局 发 布
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目
次
前言 ................................................................................. II
1 范围 ............................................................................... 1
2 规范性引用文件 ..................................................................... 1
3 术语和定义 ......................................................................... 1
4 总体要求 ........................................................................... 1
5 监测项目 ........................................................................... 2
6 监测方法 ........................................................................... 5
测点布设 ....................................................................... 5
仪器设备 ....................................................................... 6
监测频率 ....................................................................... 9
7 数据分析与应用 ..................................................................... 9
通用要求 ...................................................................... 10
数据管理 ...................................................................... 10
数据分析 ...................................................................... 10
预警 .......................................................................... 10
监测报告 ...................................................................... 10
附录 A(资料性) 测点布设示意图 ...................................................... 12
附录 B(资料性) 监测记录表 .......................................................... 19
I
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前
言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由山东省交通运输厅提出并组织实施。
本文件由山东省交通运输标准化技术委员会归口。
II
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既有公路隧道结构健康监测技术规范
1 范围
本文件规定了既有公路隧道结构健康监测的监测项目、监测方法和数据分析与应用的技术要求,并
描述了对应的证实方法。
本文件适用于既有公路隧道结构健康监测。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,
仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本
文件。
JTG 3370.1 公路隧道设计规范 第一册 土建工程
JTG H12 公路隧道养护技术规范
JTG H30 公路养护安全作业规程
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
隧道结构健康监测 tunnel structural health monitoring
对隧道结构技术状态持续观测、分析与反馈的活动。
隧道结构健康监测系统 tunnel structural health monitoring system
通过网络集成技术将监测仪器、其他硬件设备及软件模块连接在一起,能对隧道结构实施连续监测、
记录、显示和预警,辅助隧道管理和养护决策制定的信息系统。
4 总体要求
隧道符合下列条件之一时,应进行隧道结构健康监测:
a) 按照 JTG 3370.1 划分的长隧道和特长隧道;
b) 穿越不良地质或特殊性岩土地段;
c) 发生自然灾害、火灾或交通事故等突发事件,经评估需要监测;
d) 周边存在明显影响结构安全的工程活动;
e) 按照 JTG H12 评定重要结构分项技术状况值为 3 或 4 且未经处治;
f) 结构维修加固后,经评估需要监测;
g) 设计文件要求监测;
h) 其他原因需要监测。
注1:不良地质或特殊性岩土地段指大中型断裂带、岩溶发育、强膨胀性围岩、湿陷等级Ⅲ级及以上的湿陷性黄土、
高水压、河床冲淤剧烈和严重偏压的地段。
1
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注2:重要结构分项是指隧道洞口、洞门和衬砌结构等。
进行隧道结构健康监测前,应编制监测方案,内容应包括监测等级划分、监测项目、监测方法、
数据分析方法、预警与反馈等。
应根据隧道重要结构分项技术状况值、是否存在不良地质或特殊性岩土,按照表 1 划分为 3 个监
测等级。
表1 监测等级
按照 JTG H12 评定重要结构分项技术状况值 不良地质或特殊性岩土 监测等级
4 有 一级
无 一级
3 有 一级
无 二级
2 有 二级
无 三级
1/0 有 三级
无 三级
隧道结构健康监测宜以自动化监测方式为主,人工监测方式为辅。
现场实施监测工作应符合 JTG H30 的规定,采取有效措施,保障人员安全,减少交通干扰。
5 监测项目
监测项目包括常规监测项目和特殊监测项目。
常规监测项目是为掌握隧道结构变形和环境状况而必选的监测项目,应按照表 2 选取。
表2 常规监测项目
监测类别 监测对象 监测项目
变形监测 洞口 边仰坡、护坡、挡土墙、回填坡位移、变形
洞门 洞门位移、变形
衬砌 净空收敛(侧墙挠曲)
拱顶下沉(隧顶下沉)
墙脚下沉
环境监测 环境 温度
相对湿度
烟雾、火灾等
地震动
注:地震动监测仅针对存在地震风险或周边存在爆破工程活动的隧道。
特殊监测项目是隧道结构存在病害时,为掌握病害状态及其变化特征,在常规监测的基础上增加
的监测项目,应根据隧道施工方法、病害类型和监测等级,按照表 3~表 5 综合选取。
2
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表3 钻爆法隧道特殊监测项目
病害类型 监测项目 监测等级
一级 二级 三级
洞口发生位移、变形 深层水平位移 ● ○ △
边仰坡、护坡、挡土墙裂缝 裂缝长度、宽度、角度 ● ● ●
洞门发生位移、变形 隧道水平位移 ● ○ △
深层水平位移 ● ○ △
洞门裂缝 裂缝长度、宽度、角度 ● ● ●
衬砌裂缝 裂缝长度、宽度、角度 ● ● ●
裂缝错台量 ● ○ △
衬砌表面应力(应变) ● ○ △
变形缝错台 变形缝错台量 ● ● ●
纵向差异沉降 ● ● ○
隧道水平位移 ● ● ○
衬砌起层、剥落 起层、剥落面积 ● ● ●
起层、剥落深度 ● ● ○
衬砌表面应力(应变) ○ ○ △
渗漏水 水量 ● ● ●
水压力 ● ● ○
水质 ● ● ○
衬砌表面应力(应变) ● ○ △
结构隆沉 隧底结构隆沉 ● ● ●
衬砌表面应力(应变) ● ● ○
水压力 ○ ○ △
注:●为应选监测项,○为宜选监测项,△为可选监测项。
表4 盾构法隧道特殊监测项目
病害类型 监测项目 监测等级
一级 二级 三级
洞口发生位移、变形 深层水平位移 ● ○ △
边仰坡、护坡、挡土墙裂缝 裂缝长度、宽度、角度 ● ● ●
洞门发生位移、变形 隧道水平位移 ● ○ △
深层水平位移 ● ○ △
洞门裂缝 裂缝长度、宽度、角度 ● ● ●
管片裂缝 裂缝长度、宽度、角度 ● ● ●
接缝张开、错台量 ● ● ○
纵向差异沉降 ● ● ○
隧道水平位移 ● ● ○
接缝张开、错台 接缝张开、错台量 ● ● ●
纵向差异沉降 ● ● ●
隧道水平位移 ● ● ○
3
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表 4 盾构法隧道特殊监测项目(续)
病害类型 监测项目 监测等级
一级 二级 三级
管片起层、剥落 起层、剥落面积 ● ● ●
起层、剥落深度 ● ● ○
接缝张开、错台量 ● ● ○
纵向差异沉降 ○ ○ △
渗漏水 水量 ● ● ●
水压力 ● ● ○
水质 ● ● ○
接缝张开、错台量 ● ● ●
纵向差异沉降 ● ● ○
隧道水平位移 ● ○ △
结构隆沉 隧底结构隆沉 ● ● ●
接缝张开、错台量 ● ● ○
隧道水平位移 ● ● ○
水压力 ○ ○ △
注:●为应选监测项,○为宜选监测项,△为可选监测项。
表5 明挖法隧道特殊监测项目
病害类型 监测项目 监测等级
一级 二级 三级
衬砌(洞身)裂缝 裂缝长度、宽度、角度 ● ● ●
裂缝错台量 ● ○ △
衬砌(洞身)表面应力(应变) ● ○ △
变形缝错台 变形缝错台量 ● ● ●
纵向差异沉降 ● ● ○
隧道水平位移 ● ● ○
衬砌(洞身)起层、剥落 起层、剥落面积 ● ● ●
起层、剥落深度 ● ● ○
衬砌(洞身)表面应力(应变) ○ ○ △
渗漏水 水量 ● ● ●
水压力 ● ● ○
水质 ● ● ○
衬砌(洞身)表面应力(应变) ● ○ △
结构隆沉 隧底结构隆沉 ● ● ●
衬砌(洞身)表面应力(应变) ● ● ○
水压力 ○ ○ △
注:●为应选监测项,○为宜选监测项,△为可选监测项。
监测项目应结合隧道现场实施条件、养护工程开展情况动态调整。
4
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6 监测方法
测点布设
6.1.1 仅进行常规监测时,应根据不良地质和特殊性岩土地段,火灾等突发事件、周边工程活动、结
构维修加固所在位置,以及隧道纵向受力变形特点布设监测断面;同时进行常规监测和特殊监测时,还
应根据隧道病害所在位置布设监测断面。
6.1.2 测点布设应符合下列规定:
a) 不同监测项目的测点布设在同一断面;
b) 同一断面的受力变形测点对称布设;
c) 布设在隧道建筑限界以外;
d) 布设牢固,标识清楚;
e) 易损测点加设保护涂层或安装密封性保护盒等保护装置;
f) 不影响隧道结构正常受力和使用。
6.1.3 宜按照表 6 进行监测断面和监测点布设,测点布设示意图见附录 A。
表6 测点布设
监测项目 监测断面 监测点
边仰坡、护坡、挡土墙、 回填坡变形 进、出口各不少于 1 个监测断 面,断面间距不大于 50 m 根据坡体、挡土墙的高度或边坡级数按上中下成排 布点或在边坡每级平台布点
洞门位移、变形 进、出口各 1 个监测断面 隧道洞门顶、底各布设不少于 3 个测点,上、下测 点位于同一竖直线
护坡、挡土墙、洞门裂 缝长度、宽度、角度 有代表性的病害所在断面 布设在裂缝最宽处
隧道水平位移 有代表性的病害所在断面 每个断面不少于 3 个测点,布设在拱顶(隧顶)和 两侧墙脚
深层水平位移 有代表性的病害所在断面 不少于 1 个测孔,测孔深度穿过潜在滑动面并进入 稳定层,每个测孔不少于 3 个测点
净空收敛(侧墙挠曲) 不少于 1 个监测断面 每个断面不少于 3 个测点,布设在拱顶(隧顶)和 两侧最宽处
拱顶下沉(隧顶下沉) 与净空收敛监测断面相同 每个断面不少于 1 个测点,布设在拱顶(隧顶)轴 线附近
墙脚下沉 与净空收敛监测断面相同 每个断面不少于 2 个测点,布设在两侧墙脚
衬砌(管片、洞身)表 面应力(应变) 与净空收敛监测断面相同 每个断面不少于 3 个测点,布设在拱顶(隧顶)、 拱腰(侧墙)、墙脚且结构受力较大的位置
衬砌(管片、洞身)纵 向差异沉降 与净空收敛监测断面相同,断 面间距不大于 50 m 每个断面不少于 2 个测点,布设在两侧墙脚
衬砌(管片、洞身)裂 缝长度、宽度、角度 有代表性的病害所在断面 布设在裂缝最宽处
裂缝错台量、变形缝错 台量 有代表性的病害所在断面 布设在最大错台处,每个监测断面裂缝测点不少于 2 个,变形缝测点不少于 3 个
接缝张开、错台量 有代表性的病害所在断面或相 邻接缝断面 布设在接缝最大张开、错台处,每个监测断面接缝 测点不少于 3 个
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表 6 测点布设(续)
监测项目 监测断面 监测点
衬砌(管片、洞身)起 层、剥落面积、深度 有代表性的病害所在断面 布设在起层、剥落中心
渗漏水水量、水质 有代表性的病害所在断面 布设在渗漏水中心区
隧底结构隆沉 有代表性的病害所在断面 测孔布设在隆沉最大处及两侧,测点在介质分层处 或等间距布设
水压力 有代表性的病害所在断面 布设在病害附近
温度、相对湿度 与净空收敛监测断面相同 每个断面不少于 1 个测点,布设在隧道侧壁
烟雾、火灾等 不少于 1 个监测断面,断面间 距不大于 500 m 每个断面不少于 1 个测点,布设在隧道侧壁
地震动 不少于 1 个监测断面 每个断面不少于 1 个测点,布设在隧道侧壁
注: 对于连拱隧道和单洞三车道及以上的大断面隧道,测点适当加密。
仪器设备
6.2.1 监测仪器应满足监测项目的精度要求,并在量程、稳定性和耐久性方面满足监测需求。
6.2.2 监测项目的监测精度不应低于表 7 所列规定。
表7 监测精度
监测项目 监测精度
边仰坡、护坡、挡土墙、回填坡、洞门位移、变形 变形:1 mm;倾斜度:0.01°
边仰坡、护坡、挡土墙、洞门、衬砌(管片、洞身) 裂缝长度、宽度、角度 长度:10 mm;宽度:0.1 mm;角度:0.1°
隧道水平位移 1 mm
深层水平位移 0.5 mm
净空收敛 0.5 mm
拱顶下沉 0.5 mm
墙脚下沉 0.5 mm
纵向差异沉降 0.5 mm
裂缝错台量、变形缝错台量 0.1 mm
接缝张开、错台量 0.1 mm
衬砌(管片、洞身)表面应力(应变) 1 με
衬砌(管片、洞身)起层、剥落面积、深度 面积:0.001 m 2;深度:5 mm
渗漏水水量、水质 面积:0.001 m 2;水量:0.01 L/min(渗滴时:1 滴/min);pH 值:0.2;离子含量:0.1 mg/kg
隧底结构隆沉 1 mm
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表 7 监测精度(续)
监测项目 监测精度
水压力 0.01 MPa
温度 0.1 ℃
相对湿度 1%
烟雾、火灾等 烟尘浓度:0.000 1 m -1
地震动 振动速度:1 mm/s;振动加速度:0.1 g(1 m/s 2)
注: “监测精度”指“准确度”,表示测量结果与真值之间的一致程度,反映测量结果中系统误差与随机误 差的综合,其定量特征用测量的极限误差来表示。
6.2.3 监测仪器宜按照表 8 选取。
表8 监测仪器
监测项目 监测方式 监测仪器
边仰坡、护坡、挡土墙、 回填坡、洞门位移、变形 自动化监测 倾斜:倾斜仪
水平位移、竖向位移、倾斜:测量机器人、GNSS 监测站
人工监测 水平位移:全站仪、经纬仪
竖向位移:全站仪、水准仪
倾斜:垂准仪
边仰坡、护坡、挡土墙、 洞门、衬砌(管片、洞身) 裂缝长度、宽度、角度 自动化监测 宽度:裂缝计、位移计、测宽仪
长度、宽度、角度:成像设备、裂缝传感器
人工监测 长度:钢卷尺
宽度:直尺、千分尺、游标卡尺、千分表、裂缝计、位移计、 测宽仪、测缝计
角度:量角器、罗盘
隧道水平位移 自动化监测 测量机器人
人工监测 全站仪、经纬仪
深层水平位移 自动化监测 固定式测斜仪、柔性测斜仪
人工监测 滑动式测斜仪
净空收敛 自动化监测 激光测距仪、测量机器人、成像设备、收敛测量系统
人工监测 收敛计、激光测距仪、全站仪、激光断面仪、三维激光扫描 仪
拱顶下沉 自动化监测 测量机器人、位移传感器
人工监测 全站仪、水准仪
墙脚下沉 自动化监测 测量机器人、静力水准仪
人工监测 全站仪、水准仪
纵向差异沉降 自动化监测 测量机器人、静力水准仪、位移传感器
人工监测 全站仪、水准仪
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表 8 监测仪器(续)
监测项目 监测方式 监测仪器
裂缝错台量、变形缝错台 量 自动化监测 测缝计、位移计、位移传感器
人工监测 直尺、游标卡尺、测缝计、位移计
接缝张开、错台量 自动化监测 测缝计、位移计、位移传感器
人工监测 直尺、游标卡尺、测缝计、位移计
衬砌(管片、洞身)表面 应力(应变) 自动化监测 应变计
衬砌(管片、洞身)起层、 剥落面积、深度 自动化监测 面积:成像设备
人工监测 面积:钢卷尺、坐标网格板
深度:游标卡尺、直尺
渗漏水水量、水质 自动化监测 面积:成像设备
水量:流量计
人工监测 面积:钢卷尺、成像设备
水量:秒表、有刻度的容器、流量计
水质:pH 试纸、pH 测定仪、分光光度计、气相色谱仪、余氯 测定仪、浊度计
隧底结构隆沉 自动化监测 测量机器人、多点位移计
人工监测 分层沉降仪、多点位移计、水准仪、全站仪
水压力 自动化监测/人工监测 孔隙水压力计
温度 自动化监测 温度传感器
人工监测 温度计
相对湿度 自动化监测/人工监测 湿度计
烟雾、火灾等 自动化监测/人工监测 浓度监测仪
地震动 自动化监测 速度传感器、加速度传感器
6.2.4 宜采用隧道结构健康监测系统进行自动化监测,系统宜符合下列规定。
a) 采集设备满足下列要求:
1) 能稳定自动采集监测数据;
2) 配置信号增益等硬件设备,实现信号预处理。
b) 传输设备满足下列要求:
1) 传输网络带宽满足监测需求;
2) 具有断点续传和加密机制;
3) 传输网络提供冗余备份链路,并能防御外部网络攻击。
c) 存储设备满足下列要求:
1) 存储空间满足监测需求;
2) 具备安全性和保密性。
d) 系统整体性能满足下列要求:
1) 监测数据能有效传输至后台;
2) 支持数据的查询、检索、修改和删除等操作;
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3) 进行安全加密,防止恶意删除或窜改软件及数据;
4) 具备数据备份和故障恢复功能。
监测频率
6.3.1 监测频率应根据监测项目和监测等级设置,并根据监测数据的累计变化量和变化速率适当调整;
遇到雨雪冰冻季节、极端天气或突发事故时,应适当提高监测频率。
6.3.2 监测频率不应低于表 9 所列规定。
表9 监测频率
监测项目 监测频率
监测等级为一级 监测等级为二级 监测等级为三级
边仰坡、护坡、挡土墙、回填坡位移、变 形 1 次/天~2 次/天 1 次/月~1 次/天 1 次/年~2 次/月
深层水平位移 1 次/天~2 次/天 1 次/月~1 次/天 1 次/年~2 次/月
边仰坡、护坡、挡土墙裂缝长度、宽度、 角度 1 次/天~2 次/天 1 次/月~1 次/天 1 次/年~2 次/月
洞门位移、变形 1 次/天~2 次/天 1 次/月~1 次/天 1 次/年~3 次/月
隧道水平位移 1 次/天~2 次/天 1 次/月~1 次/天 1 次/年~6 次/月
洞门裂缝长度、宽度、角度 1 次/天~2 次/天 1 次/月~1 次/天 1 次/年~3 次/月
衬砌(管片、洞身)裂缝长度、宽度、角 度 1 次/天~2 次/天 1 次/月~1 次/天 1 次/年~6 次/月
裂缝错台量、变形缝错台量 1 次/天~2 次/天 1 次/月~1 次/3 天 1 次/年~3 次/月
接缝张开、错台量 1 次/天~2 次/天 1 次/月~1 次/3 天 1 次/年~3 次/月
净空收敛 1 次/天~2 次/天 1 次/月~1 次/天 1 次/年~3 次/月
拱顶下沉 1 次/天~2 次/天 1 次/月~1 次/天 1 次/年~3 次/月
墙脚下沉 1 次/天~2 次/天 1 次/月~1 次/天 1 次/年~3 次/月
衬砌(管片、洞身)表面应力(应变) 1 次/天~2 次/天 1 次/月~1 次/3 天 1 次/年~3 次/月
水压力 1 次/天~2 次/天 1 次/月~1 次/天 1 次/年~2 次/月
纵向差异沉降 1 次/天~2 次/天 1 次/月~1 次/天 1 次/年~2 次/月
衬砌(管片、洞身)起层、剥落面积、深 度 1 次/天~2 次/天 1 次/月~1 次/3 天 1 次/年~6 次/月
渗漏水水量 1 次/天~2 次/天 1 次/月~1 次/3 天 1 次/年~6 次/月
渗漏水水质 按需要 按需要 按需要
隧底结构隆沉 3 次/天~4 次/周 1 次/季度~2 次/月 1 次/年~2 次/季度
温度 1 次/天~2 次/天 1 次/月~1 次/3 天 1 次/年~6 次/月
相对湿度 1 次/天~2 次/天 1 次/月~1 次/3 天 1 次/年~6 次/月
烟雾、火灾等 1 次/天~2 次/天 1 次/月~1 次/3 天 1 次/年~6 次/月
地震动 按需要 按需要 按需要
注: 已建立健康监测系统的隧道,监测频率取上限。
7 数据分析与应用
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通用要求
7.1.1 应及时分析监测数据,反馈监测结果。
7.1.2 应根据监测结果及时发布、调整和解除预警。
7.1.3 应编制监测报告。
7.1.4 应以单座隧道为单位对监测工作中形成的资料进行归档。
数据管理
7.2.1 应做好人工监测数据的记录,记录表格式见附录 B,并采用信息化管理手段,进行电子资料的
存储,保存时限不应少于 6 年。
7.2.2 自动化监测数据应以数据库的形式存储,针对不同类别的信息,制定专门的数据格式标准。
7.2.3 自动化监测数据宜采用数据交换接口、中间存储介质或数据库同步等方式进行交互与共享。
数据分析
7.3.1 应综合利用隧道基本资料和监测数据对隧道的工作状态进行评估。
7.3.2 数据分析应包含各监测项目的累计变化量、变化速率、时程曲线、变化趋势及不同监测项目的
综合分析等。
7.3.3 应对监测结果进行对比、分析与预测。
预警
7.4.1 应根据监测结果进行分级预警。
7.4.2 预警内容应包括预警等级、位置、监测值和变化趋势。
7.4.3 预警等级由监测项目的累计变化量和变化速率共同控制,宜划分为蓝色、黄色和红色三级。
7.4.4 宜按照表 10 进行预警等级划分和制定响应措施。
表10 预警等级
预警等级 预警标准 响应措施
蓝色 监测值达到 0.6 倍设计值 提高预警部位监测频率
黄色 监测值达到 0.8 倍设计值 提示采取交通管控措施,对预警部位进行检查,提高预警 部位监测频率
红色 监测值达到设计值,或发展加速 提示封闭交通,对隧道进行全面检查,尽快实施处治
7.4.5 应形成预警日志,包括预警始末时间、预警事项和预警接收责任人等。
监测报告
7.5.1 监测报告应包括预警报告和年度报告等。
7.5.2 预警报告应包括下列内容:
a) 警情发生的时间、地点、情况描述和严重程度等;
b) 各监测项目的数据图表,包括累计变化量、变化速率、时程曲线和影像资料等;
c) 警情原因初步分析;
d) 警情响应措施建议;
e) 其他需要说明的内容。
7.5.3 年度报告应包括下列内容:
a) 工程概况;
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b) 监测目的和依据;
c) 监测方案;
d) 各监测项目的数据图表,包括累计变化量、变化速率、时程曲线和影像资料等;
e) 监测数据的分析与说明;
f) 成因分析及对策措施建议;
g) 结论;
h) 其他需要说明的内容。
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附 A A A
录
(资料性)
测点布设示意图
A.1 洞口边仰坡、护坡、挡土墙位移、变形测点布设见图 A.1,回填坡位移、变形测点参照布设。
2
1
3
a) 主视图
l1
4
5
6
7
b) 侧视图
标引序号说明:
1——边坡位移、变形测点;
2——仰坡位移、变形测点;
3——护坡、挡土墙位移、变形测点;
4——边坡;
5——仰坡;
6——护坡、挡土墙;
7——隧道;
l1——监测断面距离,取值范围为5 m~50 m。
图A.1 洞口边仰坡、护坡、挡土墙位移、变形测点布设示意图
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A.2 洞门位移、变形测点布设见图 A.2,其他形式洞门位移、变形测点参照布设。
1
a) 端墙式洞门
2
b) 翼墙式洞门
3
c) 削竹式洞门
标引序号说明:
1——端墙式洞门位移、变形测点;
2——翼墙式洞门位移、变形测点;
3——削竹式洞门位移、变形测点。
图A.2 洞门位移、变形测点布设示意图
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A.3 裂缝宽度测点布设见图 A.3。
2 1
标引序号说明:
1——裂缝宽度测点;
2——裂缝最宽处。
图A.3 裂缝宽度测点布设示意图
A.4 隧道水平位移测点布设见图 A.4。
1
a) 拱形断面隧道
2
b) 圆形断面隧道
c) 矩形断面隧道
标引序号说明:
1——拱形断面隧道水平位移测点;
2——圆形断面隧道水平位移测点;
3——矩形断面隧道水平位移测点。
图A.4 隧道水平位移测点布设示意图
A.5 深层水平位移测点布设见图 A.5。
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标引序号说明:
1——深层水平位移测点;
2——测斜管;
3——滑动面;
4——地面。
图A.5 深层水平位移测点布设示意图
A.6 衬砌表面应力(应变)测点布设见图 A.6。
1
a) 拱形断面隧道
2
b) 圆形断面隧道
c) 矩形断面隧道
标引序号说明:
1——拱形断面隧道衬砌表面应力(应变)测点;
2——圆形断面隧道衬砌表面应力(应变)测点;
3——矩形断面隧道衬砌表面应力(应变)测点。
图A.6 衬砌表面应力测点布设示意图
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A.7 拱顶下沉、净空收敛和墙脚下沉测点布设见图 A.7。
a) 拱形断面隧道 b) 圆形断面隧道
c) 矩形断面隧道
标引序号说明:
1——拱形断面隧道拱顶下沉测点;
2——拱形断面隧道净空收敛测点;
3——拱形断面隧道墙脚下沉测点;