培训材料之监测项目规范实施

2010年7月监测项目的规范实施内容目录一、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

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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。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。根据锚杆测（轴）力计采用的传感器不同，可分为机械式、差动电阻式、钢弦式和电阻应变片式测（轴）力计。目前多采用钢弦式锚杆测（轴）力计。监测锚杆代换实施锚杆埋设，一般埋设拱部或边墙内。元器件安装前检查锚杆轴力计各测点应变计外观无异常，输出电缆线无破损，测杆和感应器联接部丝扣无损伤。接通测读仪表，查看测读仪表有无异常，确认应变计测读频率与率定频率一致。在水泥砂浆的硬化过程中，因为量测值会有变动,应在安装后12—24小时测定初值。续上节7.5锚杆拉拔力

锚杆拉拔力指锚杆能够承受的最大拉力，它是锚杆材料、加工和施工安装质量的综合反映，是锚杆质量检测的一项基本内容。根据试验目的，在隧道围岩指定部位钻锚杆孔。孔深在正常的深度基础上稍作调整，以便锚杆的外露长度大些，保证千斤顶的安装；或采用正常孔深，将待测锚杆加长，从而为千斤顶安装提供空间。按照正常的安装工艺安装待测锚杆。用砂浆将锚杆口部抹平，以便安放承压垫板。根据锚杆的种类和试验的目的确定拉拔时间。在锚杆的尾部加上垫板，套上中空千斤顶，将锚杆外端与千斤顶内缸固定在一起，并装设位移量测设备与仪器。通过手动油压泵加压，从油压表读取油压，根据活塞面积换算锚杆承受的拉拔力。视需量从千分表读取锚杆尾部的位移，绘制锚杆拉力—位移曲线。续上节注意事项：1、安装拉拔设备时，应使千斤顶与锚杆同心，避免偏心受拉。2、加载应匀速，一般以每分钟10KN的速率增加。3、如无特殊需要，可不作破坏性试验，拉拔到设计拉力即可停止。用中空千斤顶进行锚杆拉拔试验，一般都要求做破坏性试验，测取锚杆的最大承载力。一方面检验锚杆的施工质量，另一方面为调整设计参数提供依据。4、千斤顶应固定牢靠，并有必要的安全保护措施，特别注意的是，试验时操作人员要避开锚杆的轴线延长线方向，在锚杆的侧向并远离锚杆尾部的位置上加压读数；测位移时停止加压。7.6锚索张力锚索张力监测是对锚索的加载及其在时间作用下的应力变化情况进行的监测。监测采用振弦式锚索测力计，测读仪器采用振弦频率检测仪。安装前确认锚索测力计本体以及输出电缆线无损伤，连接钢弦式频率测定仪，确认测读频率与率定频率一致。准备一张按锚索测力计率定表计算出的测力计频率值—张拉力值对应表,以便现场控制。安装时要使锚索测力计与锚具，锚垫板接触面平整，消除受力不均匀的因素。现场分三次张拉，即三级张拉，每一次张拉循环为一级，直至达到设计张拉值。每级张拉完毕，记录张拉力值和钢绞线的位移量，以备作张拉力—位移图。张拉完毕，即张拉力值达到设计值后，锁定锚索并割除多余钢绞线，连接频率测定仪，读取量测值并记录，以此时的量测值为基准值。张力值=量测值-基准值（初值）。7.7地表下沉浅埋隧道开挖时可能会引起地层沉陷，监测的目的在于了解以下内容：1、地表下沉范围、量值；2、地表及地中下沉随开挖面推进的规律；3、地表及地中下沉稳定的时间。一般采用水准仪进行量测，量测精度±1.0mm。测点布置：纵向（隧道中线方向），当埋深h＞2D时，为20～50m；当埋深D＜h＜2D时，为10～20m；当埋深h＜D时，为5～10m；横向布置间距为2～5m，隧道中线附近密些，远离隧道中线疏些。地表沉降测点横向间距为2—5m。在隧道中线附近测点应适当加密，隧道中线两侧量测范围不应小于（h+B），地表有控制性建(构)筑物时.量测范围应适当加宽。为了准确掌握地表下沉规律，应在工作面前方2D处开始量测地表下沉。整理资料时应将纵向下沉和横向下沉随时间变化曲线分别作出。最大下沉量的控制根据地面结构的类型和质量要求而定。根据回归分析，如果地表下沉量超过控制标准，应采取措施。续上节7.8围岩体内位移（洞内设点）隧道围岩内部位移量测主要目的是为了了解围岩的径向位移分布和松弛范围，优化锚杆参数，指导施工。国内已研制的位移计有单点锚杆位移计、机械式多点钻孔伸长计、杆式多点位移计等。根据埋设的情况，多点位移计分为埋设式和移动式两种。根据位移测试仪表不同，又分为机械式和电测式。埋设式多点位移计安装在钻孔内以后就不再取出，又分弦式和杆式。由于埋设式耗资大，测量点数有限，因此又出现了移动式。电测式可分为滑线电阻式、电阻应变式、电感式等。这种方法测量精度高，容易实现遥测，但价格较贵，容易受干扰。机械式价格便宜、读数稳定，不足之处是精度较低、不易遥测等。续上节当钻孔各个锚固点的岩体产生位移时，经传递杆传到钻孔的基准端，各点的位移量均可在基准端进行测量。基准端与各测点之间的位置变化即是测点相对于基准的位移。如果要观测围岩的绝对位移，可使钻孔有相当深度，位移计的锚头固定在基岩的变形范围之外。它既可监视施工过程中围岩稳定情况，又能长期观测锚喷加固围岩的效果。SDW-4及BWC-1型是两种钢弦式电测多点位移计，精度1.5%～2.5%FS或0.1mm。ModelA-3型属于机械式，采用孔口千分表进行测量，精度0.01mm。续上节埋设采用YQ100A型潜孔凿岩机钻孔，其直径在100～120mm范围内。因为位移量测是钻孔轴向各点变形量的，要求钻孔基本顺直；实际上一般钻孔稍有弯曲而不影响使用。锚固器安装位置根据钻孔地质构造情况及对围岩变形情况的预测来确定。一般原则是深处布点稀，浅处布点密，由深到浅依次安装。量测断面应选择在有代表性的地质地段，在一般围岩条件下，每隔200～500m设置一个量测断面。在这同一量测断面上，围岩内部位移、锚杆轴力、衬砌内切向和径向应力、表面应力等项量测均可同时进行。每一量测断面应布设3～11个测点；其测点布置应按各个隧道的实际情况选择合适的位置，要尽量靠近锚杆或周边位移的测点处，以便计算分析。每一测点需选择几种不同深度的钻孔，连续测几种不同深度的围岩内位移，以确定围岩内部的松弛范围。续上节7.9围岩体内位移（地表设点）

隧道及地下工程施工引起的地表变形很多是由于深层土体位移造成的。开挖造成土体重塑、支护位移等原因造成的水土流失以及盾构推进过程中留下的孔隙，这些都是引起深层土体位移的重要原因。深层土体位移反映到地表有一个滞后的过程，需要一定的时间。因此，及时掌握深层土体运动，在必要时采取适当的施工保护措施，对地下工程施工和周围环境安全非常有利。监测中采用分层沉降仪，精度1.0mm。分层沉降仪通过电感探测装置，根据地磁频率的变化来观测埋设在岩土体不同深度的磁环确切位置，再根据其所在位置深度的变化计算出地层不同标高处的沉降变化情况。分层沉降仪量测精度与沉降管上下设置的磁环数量有关，磁环设置的密度越高，所得的分层沉降规律越清晰，所以埋设的磁环数量应较密，底部1个/1.0m，中部1个/1.5～2.5m，力求沉降曲线圆顺，准确。续上节根据地下工程埋深，分层沉降仪的测孔设在隧道中线位置，孔底距离拱顶1～2m。同时在隧道内部设置拱顶沉降点。分层沉降管要求钻孔埋设，一般要求钻孔直径不小于89mm。反映土层实际沉降的精度与分层沉降管与土层密贴并自由下沉有关，因而沉降管的埋设显得尤其重要。实际埋设操作时，应首先将分层沉降管通过钻孔埋入土中，采用粗砂回填密实。分层沉降仪测头通过沉降管上磁环，蜂鸣器发出蜂鸣声，同时峰值指示器中的电压指针发生偏转。使用水准仪测出管顶的高程，然后通过测得不同深度磁环的深度计算各磁环的高程，通过各磁环高程的变化了解土体的分层沉降情况。测读时要求缓慢上下移动伸入管内电磁感应探头，磁环在土层中实际深度为进程测读和回程测读的平均值。若是在噪声较大环境中测量，蜂鸣声不能听清时，可用峰值指示。7.10深层土体水平位移

监测目的同深处土体垂直位移。采用CX-4型伺服加速度测斜仪进行监测，监测精度0.02mm/500mm，应用其工作原理同样可以监测临时或永久性地下结构的水平位移。测斜仪有滑动电阻式、电阻应变片式、钢弦式及伺服加速度计式四种。伺服加速度计式具有精度高、量程大、可靠性好等优点。加速度计敏感轴在水平面内时，矢量g在敏感轴上的投影为零，加速度计输出为零。当加速度计敏感轴与水平面存在一倾角θ时，加速度计输出一个电压信号。CX-4型测斜仪导轮轮距500mm，Δi＝0.1(Uout1-Uout2)，用测头连续在任一深度i点上测试的总位移，即挠度为：δ＝ΣΔi。

(Uout2为测斜仪首次测完后测头调转180度后再次测得的电压值，单位为mv。）续上节

测斜仪测孔一般距隧道边线2.0m左右，测斜仪同一测孔测点间距一般为0.5m。测斜管通过钻孔埋设。钻孔直径一般为89mm，超过基坑开挖深度3～8m，硬质基底取小值，软质基底取大值，管顶高出地面10～50cm。当通过平面测量方法，将管顶作为位移计算的基准位置时，管底应超过围护结构底部不少于1.0m。钻孔完将测斜管封好底盖逐节放入孔内，并同时在测斜管内灌满清水，直至放到预定标高。随后在测斜管与钻孔间空隙内回填粗砂或水泥与粘土拌合材料，以固定测斜管。回填不能使用标号高的混凝土，配合比应与地层的物理力学性质相匹配。回填间隔一定时间检查，发现回填料有下沉时，再进行回填。回填工作要确保测斜管与土体同步变形。埋设过程中注意避免测斜管的纵向旋转，管节连接时必须将上下管节的滑槽严格对准，以避免导槽的不通畅。埋设就位时必须注意测斜管的一对导槽与测量位移的方向一致。埋设时间应在开挖或降水之前，并至少提前2周完成。监测开始前，测斜仪应按照规定进行严格标定，以后根据使用情况，每隔3～6个月标定1次。正式测读前3～5天内重复测读3次以上，当测读值稳定后，才能开始正式测量工作。每次监测时，将探头导轮对准所测位移方向一致的槽口，缓缓放至管底，待探头与管内温度基本一致、显示仪读数稳定后开始测读。一般以管口高程作为起算点，按探头电缆上刻度分划，均匀提升，每隔0.5m距离进行仪表读数，并做记录。待探头提升至管口处，旋转180o后，再按上述方法测量一次，以消除测斜仪自身误差。7.11围岩压力及两层支护间压力

为全面了解支护背后的压力情况，围岩与支护以及喷层与模筑二衬间的接触应力大小，反映支护工作状态及围岩施加于支护变形压力情况，检验隧道偏压，确保施工安全，并据以检验和修正采用的设计计算方法。监测作用于衬砌和岩土体之间的径向接触应力，采用盒式压力传感器（压力盒）进行量测。压力盒的好坏直接影响压力量测值的可靠性和精确度。对于具有一定灵敏度的钢弦压力盒，应保证其工作频率，特别是初始频率的稳定；压力与频率关系的重复性好，故应用前应对其进行各项性能试验，主要包括抗滑性能试验、密封防潮试验、稳定性试验、重复性试验、标定试验。压力盒有钢弦式、差动电阻式、电阻应变式等多种，有单膜和双膜两类。单膜式受接触介质影响较大，使用前的标定要与实际土体一致往往做不到，因而测试误差较大，一般仅用于测量界面上压力。双膜式对各种介质具有较强的适应性，可用来测量土体内部土压力。依据土压力测量原理，结构材料和外形尺寸，使用时可根据实际用途、施工方式、量程大小进行选择。续上节监测挡土结构接触面土压力时，可选择在支撑处和围檩的中点以及水平位移最大处；监测基底反力或地下室侧墙回填土压力可采用埋置法，现将土压力埋设在预制的混凝土块内然后再埋设；隧道初期支护土压力布置应使压力盒的受压面向着围岩，先用水泥砂浆或石膏把压力盒固定在岩面上，在谨慎施作喷射混凝土层。不要使喷射混凝土与压力盒之间有间隙，压力膜方向与所测土压力的方向对应。采用钻孔法埋设土压力盒要在正式监测前一个月进行埋设，孔内回填细砂至孔口，回填砂固结后测读。实际测试时将压力盒埋设于混凝土内的测试部位及支护与围岩接触面的测试部位。埋设压力盒总的要求是：接触紧密和平稳，防止滑移，不损伤压力盒和引线，并且需在上面盖一块厚6～8mm、直径与压力盒直径大小相等的铁板。每个压力盒电缆引线按顺序编排好号码，以防弄混。测点布置在断面具有代表性部位，如拱顶、拱腰、拱脚（墙顶）、边墙腰、墙脚等，并应考虑与锚杆应力量测作对应布置。另外在有偏压、底鼓等特殊情况下，则应视具体情形调整测点位置和数量。安设测点要保证爆破后24h内和下一次测读。离开开挖面2.0m范围布设其主要目的为了获取围岩开挖初始阶段的变形动态数据，这部分量测数据在全部变形过程中占十分重要的地位。要进行定期观测，每次每个压力盒测量不小于3次，力求测量数值可靠、稳定，并作好原始记录，并及时整理出有关支护内应力与支护与围岩界面上接触应力分布。续上节7.12地下水位基坑场区地下水位埋藏较浅时，基坑开挖坑内地下水位大于四周，周围地下水向坑内渗流，产生动水力。在动水力作用下，土中的一些细小颗粒通过孔隙被水带走，从而引起地层损失，这将影响到周边建（构）筑物与基坑边坡的稳定与安全。开展基坑降水期间坑外地下水位的下降观测，其目的就在于检验基坑降水实际效果，控制降水水位，必要时适当采取灌水补给措施，避免基坑施工对相邻环境的不利影响。盾构隧道开挖施工作业有时也需要降水，开挖施工也会地下水位下降，引起地层损失，影响到坑道及周边建筑物的稳定。基坑以及盾构工作井一般在坑内外设置水位观测孔，孔内设置带孔塑料管。水位测孔一般距隧道周边或坑壁5～10m。水位测孔采用地质钻机钻孔，测孔直径108mm，孔底布设0.5～1.0m的滤水管，测管外安装滤布，并用砂石充填管壁外侧。孔深根据设计要求确定，要保证施工期间水位降低的测读。续上节

测量地下水位监测采用钢尺水位计进行水位观测，精度5.0mm。首先用水准仪测量出孔口的高程，通过水位计测读出孔内水位的高程，根据水位变化值绘制水位——时间变化曲线，以及水位随施工的变化曲线图。使用水位计时必须注意以下两点：一是当测头的触点接触到水位时，音响器发出声音，此时应当缓慢地收放钢尺电缆次数，以便仔细寻找水面的确切位置；二是测量精度与送尺速度有关，应反复进行试验，以求最佳送尺速度。

7.13钢筋应力及钢支撑内力地下工程施工过程中的应力包括应力、应变观测，包括：混凝土应变、土压力、孔隙水压力、钢筋应力、岩土体应力（地应力）观测等。进行应力、应变监测目的在于根据监测数据，计算出支（围）护结构上的轴力、弯矩，与设计对照，以便必要时能及时采取措施，保证施工安全。测量钢筋混凝土内的钢筋应力是通过钢筋应力计实现的。国内常用的有钢弦式和差动电阻式和电阻应变片式。钢筋计与受力主筋一般通过连杆电焊的方式连接，容易产生电焊高温，会对传感器产生不利影响以及带了偏心问题。在实际操作中应保证钢筋计两端连杆要有足够长的焊接段。有条件时应使连杆与受力钢筋对焊，再旋上应力计。在地下工程中钢筋计一般用在衬砌钢筋、钢格栅以及钢支撑应力监测上。续上节

钢筋计在衬砌或围护桩体内外层钢筋成对布设。安装前，在主筋待测部位割断钢筋并串联钢筋计，在焊接过程中注意淋水降温。安设完毕并降温稳定后测读初始读数。注意将导线集结成束并保护好，避免被施工所破坏。采用表面应变计进行钢支撑轴力监测时，表面应变计焊接在支撑的中部位置或临时支撑关键受力点处，上下或内外两侧各布置一个。7.14钢支撑外力

隧道围岩级别较低时，开挖后常需要采用各种钢支撑进行支护。量测围岩作用在钢支撑上的压力（包括轴力）、基底反力，对维护支架承载能力、检验隧道偏压、保证施工安全、优化支护参数等具有重要意义。通过压力量测可知钢支撑实际工作状态，从钢支撑的性能曲线上可以确定在此压力下钢支撑所具有的安全系数，视具体情况确定是否需要采取加固措施。监测钢支撑所受基底反力时，每10榀钢拱架布置一对压力盒或测力计。应当采用能够承受支撑或钢架屈服强度的压力盒，压力盒通常放在钢支撑底板下面。在有挤压力或膨胀力的地层内，使用仰拱横撑时，压力盒应放在特制的拱架上面。监测钢支撑所受围岩及初支压力时，在拱顶和两侧拱腰安装安装压力盒或测力计。采用轴力计进行钢支撑轴力监测时，将轴力计安装架与钢支撑的端头对中并牢固焊接。在拟安装轴力计位置的墙体钢板上先焊接一块250×250×250mm的加强垫板，以防止钢支撑受力后轴力计陷入钢板，影响测试结果。待焊接温度冷却后，将轴力计推入安装架并用螺丝固定好。安装过程必须注意轴力计与钢支撑构件轴线在一条直线上，各接触面平整，确保钢支撑受力通过轴力计正常传递到支护结构上。7.15喷砼应力

喷射混凝土应力监测目的在于了解喷层砼受力状况，以便修改设计参数：挂网片、提高砼标号、增加喷层厚度以及采用钢纤维砼。喷射混凝土应力监测采用在喷层内埋设混凝土应变计方法。测点布置在断面具有代表性部位，如拱顶、拱腰、拱脚（墙顶）、边墙腰、墙脚等，并应考虑与锚杆应力量测作对应布置。断面测点布置图与二衬砼应力监测基本相同。在有偏压、底鼓等特殊情况下，则应视具体情形调整测点位置和数量。安设测点要保证爆破后24h内和下一次测读。离开开挖面2.0m范围布设其主要目的为了获取围岩开挖初始阶段的变形动态数据，这部分量测数据在全部变形过程中占十分重要的地位。7.16二衬混凝土应力

进行二衬应力监测目的在于根据监测数据，计算出支（围）护结构上的轴力、弯矩，了解二衬分担围岩压力情况，即安全储备大小；并与设计对照，以便必要时能及时采取措施，保证施工安全。监测采用二衬混凝土中埋设混凝土应变计办法。测点布置在断面具有代表性部位，如拱顶、拱腰、拱脚（墙顶）、边墙腰、墙脚等，并应考虑与锚杆应力量测作对应布置。在有偏压、底鼓等特殊情况下，则应视具体情形调整测点位置和数量。安设测点要保证爆破后24h内和下一次测读。离开开挖面2.0m范围布设其主要目的为了获取围岩开挖初始阶段的变形动态数据，这部分量测数据在全部变形过程中占十分重要的地位。7.17喷层、二衬及管片裂缝1、喷层、二衬裂缝观测观测目的了解其变形、开裂发展情况，判别喷层、二衬稳定情况，进而决定是否需要采取相应措施。采用RF型电容式测缝针或刻度放大镜进行观测。RF型电容式测缝针分为双向和三向两种，双向测缝针主要用于平面内缝的开度、错动；三向测缝针除测量平面内缝的开度、错动，还可以测量垂直方向的错动（不均匀沉降）。可用数据采集装置自动测量，可直接显示和打印本次测值与基准值的相对位移或坐标值。使用便携式指示仪表测量与基准值间的变形则需要人工计算，计算公式ΔX(Y,Z)=(αx-αxi）Kfx，Kfx测缝针x向（上下游向）仪器灵敏度系数。2、管片裂缝观测观测目的了解盾构管片接缝在施工过程中的开启状态，检验管片拼装质量。除采用RF型电容式测缝针或刻度放大镜进行观测外，还可以采用表面应变计测量办法。在管片的接缝处，采用M8膨胀螺栓将表面应变计固定在接缝两侧的管片上。通过频率仪测其频率，根据标定资料通过换算得到表面应变。7.18建（构）筑物沉降、倾斜监测

城市建筑物对地下工程开挖过程中以及施筑以后产生的变形和不利影响控制极为严格。施工中如果不加以严格防范，则可能造成不同程度的损害，产生难以挽回的经济损失和社会影响。而地下管线又是城市生活的命脉，对地铁周围地下管线的监测不仅关系到地铁的本身安全，同时也维系着国家和人民的利益，关系重大，不可掉以轻心。通过监测分析，把握地铁施工对地表建（构）筑物的影响程度，以便当建（构）筑物变形过大，及时采取有效保护加固措施，确保建（构）筑物安全。沉降监测采用DSZ2+FS1精密水准仪，监测最小精度1.0mm(铟钢标尺)

。倾斜监测采用JTM-U6000IA型固定式倾斜仪，精度0.01o。建筑物沉降监测点的埋设以能全面反映建筑物地基变形特性并结合地质情况及建筑物结构特点确定，选在建筑物的四角、大转角处以及沿外墙10～15m处或者柱基上。建筑物主体倾斜监测点对整体倾斜按顶部、底部上下对应布设，每个需要观测的建筑物布设两组监测点。地铁施工对相邻管线的影响主要表现在沉降方面，常采用套筒式或抱箍式直接测量，即用一硬塑料管或金属管埋设于所测管线顶面和地表之间，量测时，将测杆放入埋管，再将标尺搁置在测杆顶端，进行沉降量测，方案简单易行，避免道路开挖。抱箍式监测精度较套筒式高，但埋设必须开凿路面，并开挖至管线底面，对交通干扰大。续上节

目前我公司多采用JTM-U6000IA型固定式倾斜仪进行建筑物倾斜监测。JTM-U6000IA型固定式倾斜仪采用世界顶级加速度计制造而成，测量范围宽，分辨率高，高抗冲击，适用于长期监测各类建筑物表面倾斜角度和位移量。采用读数仪测读倾斜仪电压输出值，按公式θ＝kv计算建筑物倾斜角度。θ—倾斜角度（度）；k—率定系数（度/毫伏）；v—倾斜仪电压输出值（毫伏）。7.19隧底隆起

隧底隆起与基坑回弹都是由于岩土体开挖卸载，由于岩土体应力释放而产生向上隆起的弹性变形，二是由于支护内外压力差使其底部产生侧向位移，导致靠近支护内侧土体向上隆起，严重产生塑性破坏，甚至仰拱开裂或基坑底板上拱。监测目的在于：优化施工方案，调整开挖速率、仰拱（底板）浇筑时间等；确定围护结构和周边环境的安全；估算基础以后的沉降值，为设计积累资料。隧底隆起监测仪器及监测方法同拱顶下沉。测点布置，布置间距依据设计要求，若设计无要求，在典型地段每10～50m一个断面，每断面1～3点。基坑回弹点的布设应根据基坑形状和深度以及地层条件，以最小测点数测出所需回弹量为原则。根据需要选取的典型断面，利用对称基坑回弹变形也对称特点，可沿对称轴或对角线在最先开挖的区域内布点，基坑中心和周边是重要监测区。回弹标采用钻孔埋设法，深度在开挖面以下0.3～0.5m，以免开挖被挖去。当孔深较大或孔内外温差悬殊时，应考虑测杆的线膨胀系数，一般放在孔中10min后监测。在基坑开挖前、开挖后和浇筑基础混凝土之前进行监测。对于分层开挖的深基坑，可在中间增加观测系数。回弹基准点应选择在基坑开挖深度3倍以外的稳定位置。7.20爆破振动监测

爆破振动监测主要用于监测爆破引起的对周围环境的振动影响，包括爆破振动速度、位移和加速度等参数。在距离地表只有数米或数十米深的地下作业，爆破所产生的地震波对地表各种不同的建筑结构将产生不同程度的振动影响，甚至出现结构破坏的后果。为确保建筑物的安全，在爆破施工中需进行爆破振动监测。通过现场监测，了解爆破振动的速度（加速度）分布规律，判断爆破振动对结构和周边建筑物的振动影响。通过对爆破振动速度监测，及时调整爆破参数，为优化爆破设计提供技术依据。爆破振动监测仪品种很多，有数字记录和磁带记录两种。我公司使用的是UBOX-20016型爆破振动数字记录仪，监测最小精度1.0mm/s。续上节在测试的目标建（构）筑物上设置采集点，在采集点上放置地震检波器，通过振动记录仪接收爆破产生的信号，最后经过软件对振动信号的处理，产生波形图。在需要保护的建（构）筑物上用冲击钻钻φ16mm孔，孔深l00mm左右，埋设φ14mm的膨胀螺丝，拧紧使预埋件，轴线垂直于测量表面。在膨胀螺丝头安装监测传感器，同时连接传输线并将传输线端头拉至爆破安全地带，连接记录器，一般一台记录器可以同时连接4～8个传感器。我国主要以爆破时质点振动速度（垂直方向）作为安全判定标准，由于建筑物的多样性和自身强度的多变性，每个建筑物的抗振速度都不同，应根据具体情况而定。爆破时质点振动速度与建筑物破坏间的关系可依据《爆破安全规程》。7.21隧道开挖轮廓

隧道断面轮廓及净空限界检测一般是隧道交（竣）工验收外业检查项目。鉴于目前在山岭隧道施工中存在二衬厚度不足，施工单位提出是由于围岩变形，设计预留变形量不足造成，而业主单位对此有怀疑，认为是欠挖造成。为确保质量提出隧道开挖轮廓中间交工检查。检查仪器激光断面检测仪，BJSD-3型测量精度1.0mm。检查步骤如下：隧道开挖后（当围岩破碎存在安全问题时，可在初喷后），按照要求在需要检测的断面标出断面里程，并且清空场地周围的杂物，即可进行检测。1）首先采用全站仪沿隧道中心线或线路中线放设一个测站点，并精确测定和记录该点的平面坐标和高程。2）同时以该点为中心，垂直隧道中心线在隧道两侧分别放设一点，作为型隧道限界检测仪监测该断面的定向点和检查点。3）在隧道内的指定里程按照标准架设仪器。4）操控仪器进行现场测试。5）把仪器中存储的数据传送到计算机内。6）运用仪器自带的软件进行数据处理、分析和成图。7.22锚杆长度及砂浆注满度检测对于钻孔上仰，特别是垂直向上，锚杆孔较难用砂浆注满。因此对于砂浆锚杆，施工检测中应重点注意砂浆注满度或密实度。砂浆锚杆的砂浆灌注质量，目前多以锚杆拉拔力来检验。但在一般情况下，许多拉拔力合格的锚杆，其灌注质量并不好。理论上讲，只要锚固的砂浆大于钢筋直径的40倍，则直至拉拔到钢筋颈锁，锚杆也不会丧失锚固力。1978年瑞典Thurner提出用测超声波能量损耗来判定砂浆灌注质量原理:在锚杆外端发射一个超声波脉冲，它沿杆体钢筋以管道波形式传播，到达钢筋底端后反射，在杆体外端接受此反射波。如果钢筋外砂浆饱满、密实，又与周围岩体粘结良好，则超声波通过砂浆向岩体扩散，能量损失大，杆端测得反射波振幅很小，甚至测不到；反之亦然。目前采用M-10B型锚杆检测仪。在施工现场按设计参数，对不同类型的围岩，各设3～4组标准锚杆，每组1～2根。根据水泥砂浆密实度分为4级，A（90%以上）、B（80%～90%）、C（70%～80%）、D（70%以下），然后再这些标准锚杆上测定发射波振幅值，这些值即作为检测其它锚杆的标准。检测仪自动显示被测锚杆的长度与砂浆密实度级别。7.23管片背后注浆效果测试

盾构隧道管片背侧注浆效果的好坏直接影响到管片外侧围岩的稳定，成都地铁处于砂卵石地层中，注浆效果不好极易造成地层的沉降和长期固结沉降，从而威胁地表建（构）筑物的安全。而注浆压力过大，易造成浆液流失，造成不必要的浪费。因此有必要对管片背侧注浆效果进行测试，为盾构施工管片注浆提供可靠的参数。采用瑞典MALA公司生产的RAMAC/GPR地质雷达进行测试。盾构管片背后注浆测试部位，在拱顶、拱腰、拱底、隧底布置6条测线，采用连续探测方式检测。由于空间位置不足或存在障碍情况下，采用点测。地质雷达是一种宽带高频电磁波信号探测方法，它是利用电磁波信号在物体内部传播时电磁波的运动特点进行探测的。地质雷达通过发射天线向地下发射高频电磁波，接收天线接收地下介质反射的电磁波，管片背后注浆不密实形成的空洞，松散区及裂缝中一般含有空气或水，二者与混凝土的电性差较大，电性差异越大，反射信号越明显，通过滤波、增益等处理后根据反射波来回所需的时间、波形、振幅等特征判别反射体的性质与位置，从而评价注浆效果。七、监测资料与归档要求监测资料包括监测计划书、监测方案、监测日记、监测数据（原始记录）、监测报告（日报、周报、月报、阶段报告、总报告）、监测工程联系单、监测会议纪要。1、文件的分类及代号质量手册ZLS程序文件CXW作业指导书ZYZ质量记录ZLJ技术记录JSJ2、文件编号顺序号：质量手册和程序文件取二位，其它取三位。年代号：为该文地批准实施的年份。3、文件编制采用不褪色的黑色或黑蓝色墨水打印或书写，不得使用铅笔或其它颜色墨水。打印或复印时尽量采用激光打印机，以符合档案永久性保存要求。文件要有唯一性标志，标志包括发布日期和修订标志、页码、总页数、文件名称、文件编号等。制文要有制文登记本。4、所有文件均应按照档案管理要求按管理文件、质量保证资料进行归档。5、文件发放填写发文登记本，要注明发文号和文件受控状态，保证有关人员是由现行有效文件。6、文件修改文件修改后，应将《文件修改通知单》按规定发放范围及时发放到位，并收回所有的作废文件。任何人不得在受控文件上乱涂划改，不准私自外借或复制。文件修改单页不超过30字的用黑色碳素墨水划改，文件作重大修改或修改两次以上时，应重新印发。7、文件作废作废文件由使用现场收回，对需要保留的作废文件加盖“作废”印章。对要销毁的文件，由办公室填写《文件销毁记录》，经批准后销毁。8、外来文件统一编号，加盖受控章，发放到相关部门，并回收旧文件。八、报告制度

根据每天监测数据，实时分析施工对结构和周边环境的影响，以日报的形式每天向业主或相关部门进行报送。为了让业主及时了解监控信息，采用计算机网络向业主和公司传送电子版日报。对于自动化监测项目，可