T/CHTS 10021-2020 在役公路隧道长期监测技术指南.pdf
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5.1.1应根据监测等级、项目选用不同的监测方法、精度和频率。 5.1.2一级监测等级可采用人工监测,二级、三级监测等级宜采用自动化监测。 5.1.3人工监测按下列规定执行: 1同一监测项目宜采用同一精度的监测仪器和传感器,在相同时段和环境条件下实施监测。 2监测结果应为连续3次观测稳定值的平均值
给排水管理5.1.4自动化监测按下列规定执行
1宜选用同一类型的监测仪器和传感器。 2供电应稳定可靠,并具备断电报警功能 3数据管理系统应具备数据存储、异常数据剔除、统计分析、曲线图表生成、趋势预测、预警反馈、 报告报表自动生成等功能。 4监测过程中应定期进行数据校准。 5.1.5测点布置按下列规定执行: 1同一监测范围内不同监测项目的测点,宜布置在同一断面。 2同一断面,受力变形测点宜对称布置。 3易损坏测点应加设保护装置。 4测点应布设牢固、标识清楚。 条文说明:测点对称布置,一方面可避免测点损坏造成的数据不全或丢失,另一方面当地形地质存在偏压时,更有 于了解偏压情况。当同一区段内存在多个监测项目时,宜将不同监测项目的测点布置在同一断面上,以便对监测数 居进行对比,分析不同监测项目间的相关性。
5.1.6监测仪器和传感器符合下列规定
应满足监测精度和量程要求。 性能应稳定可靠,重复性好,漂移、滞后误差小。 监测仪器应定期进行检定、校准、维护、保养。 监测传感器使用寿命应满足使用要求,使用前应进行标定。 监测仪器和传感器可根据监测项目选取,参考本指南附录A。 6监测仪器和传感器应建立信息档案,参考本指南附录B。 5.1.7监测断面、测点、仪器和传感器宜统一编号,可参考本指南附录C
5.2.1监测前应对监测裂缝统一编号,记录裂缝的位置、宽度、长度、方向、环境温度以及初测日
缝最宽处与墙底线的距离, 5.2.3裂缝方向宜采用量角器、罗盘等进行测量, 条文说明:采用裂缝始末端连线与墙底线的夹角作为裂缝方尚
5.2.4裂缝长度采用下列方法和要求实施
人工监测可采用钢卷尺等直接量测,也可采用成像设备进行摄影量测。 Z 自动化监测宜采用成像设备进行摄影量测。 采用钢卷尺监测时,应在裂缝始末端布置监测标志,监测标志应标注可供量测的固 4 采用成像设备监测时,应设置具有标定功能的参照物
.2.5裂缝宽度采用下列方法和要求实施监源
1测点宜布置在裂缝最宽处,可参考本指南附录D.0.1。 2人工监测可采用千分尺、游标卡尺、千分表、裂缝计、位移计、测宽仪等进行监测,也可采用成像 设备进行摄影量测。 3自动化监测可采用裂缝计、位移计、测宽仪接入自动化数据采集仪进行监测,也可采用成像设 备进行摄影量测;监测前应先采用人工监测方法确定裂缝宽度,作为自动化监测的初始值。 4采用千分尺或游标卡尺监测时,宜在裂缝最宽处两侧贴、埋监测标志,监测标志应标注可供量 则的固定点。 5采用裂缝计、位移计、测宽仪监测时,宜进行温度修正。 6采用成像设备监测时,宜设置具有标定功能的参照物。 7 监测精度不宜低于0.1mm。 5.2.6错台位置测点宜布置在错台量最大处,错台量采用下列方法和要求实施监测: 1 不宜少于1个测点。 人工监测可采用测缝计、位移计监测,也可采用游标卡尺直接量测。 3 自动化监测宜采用测缝计、位移计监测。 4 监测精度不宜低于0.1mm。
5.2.7周边位移采用下列方法和要求实施
1监测断面宜与隧道轴线垂直,每断面不应少于3条测线,测点应布置在拱顶、两侧墙脚,可参考 本指南附录D.0.2。 2人工监测宜采用收敛计、激光测距仪、全站仪、激光断面仪或三维激光扫描仪。 3自动化监测宜采用激光测距仪、测量机器人、成像设备或巴塞特收敛系统。 4采用收敛计监测时,测点安装后应进行测点与收敛计接触点的符合性检查,监测时应施加收敛 计标定时的拉力。现场温度变化较大时,应进行温度修正。
测点布置可参考本指南附录D.0.5。 2人工监测可采用滑动式测斜仪,自动化监测应采用固定式测斜仪。 条文说明:测斜仪一般包括测斜管、探头、电缆和读数仪等。 3测斜仪系统精度不宜低于0.25mm/m。 4测斜管埋设时应保持竖直,导槽方向应与所需测量的位移方向保持一致。 5测斜仪探头放入测斜管底后,应待探头接近管底温度时再测量。每个测点均应进行正、反两次 量测,并取平均值作为最终值。 6计算地层水平位移时,应确定固定起算点,固定起算点可设在测斜管的顶部或底部;当测斜管 底部未进人稳定岩土体或已发生位移时,应以管顶为起算点,并测量管顶的平面坐标修正地层水平位 多,管顶平面坐标测量应符合本指南第5.2.10条第4、5款的规定。 5.2.14衬砌应力采用下列方法和要求实施监测: 1测点宜布置在拱顶、拱腰、墙脚等部位,对称布置3~7个,测点布置可参考本指南附录D.0.6。 2宜采用表面应变计监测,量程宜取设计值的2倍。监测精度不宜低于0.01MPa。监测数据应 行温度修正。 条文说明:根据监测环境、精度等要求,可采用振弦式、电阻式或光纤光栅式的表面应变计。 5.2.15水压力采用下列方法和要求实施监测: 1测点位置宜根据监测需要布置。 2宜采用钻孔安装水压力表的方式进行监测。钻孔前应安装孔口管和防喷装置,孔口管与衬砌 钻结应满足强度与防水要求,防喷装置应具有良好的密封性。监测时,应在防喷装置处安装套管、阀门 和水压力表。水压力监测装置可参考本指南附录D.0.7。 3监测精度不宜低于0.01MPa。 5.2.16围岩温度采用下列方法和要求实施监测: 1测点宜与其他监测项目测点布置在同一断面;每监测断面不宜少于1个测孔,每测孔不宜少于 个测点。 2测孔深度应根据围岩温度场、最大冻结深度确定,钻孔安装后应及时封孔。 3 可采用温度计进行监测。监测精度不宜低于 0. 1℃
5.2.14衬砌应力采用下列方法和要求实施
5.3.1渗漏水位置测点宜布置在渗漏水中心区,可采用钢卷尺等测量渗漏水中心区与墙底线的 巨离。 5.3.2渗漏水面积采用下列方法和要求实施监测: 1宜采用红外热像仪等成像设备进行监测,也可采用钢卷尺等直接测量。 2采用红外热像仪等成像设备监测时,每次测量的焦距、方位和距离应保持一致。 5.3.3渗漏水量采用下列方法和要求实施监测:
渗漏水滴落速度小于0.2L/min时,宜采用容积法进行监测;渗漏水滴落速度大于0.2L/mir 时,宜采用流速法进行监测。 2采用容积法监测时,隧道拱部出现明显滴漏和连续渗流,可采用有刻度的容器收集测量,计算 24h的渗漏水量。 3采用流速法监测时,应将渗漏水引人排水沟中,利用流量计监测。测速沟槽长度不宜小于15m 的直线段,断面应一致,并保持一定纵坡。 4监测精度不宜低于5%。 5.3.4渗漏水浑浊状态监测,可采用容器收集渗漏水进行目测,按浑浊程度可分为透明、浑浊和明 显浑浊3种。 5.3.5渗漏水pH值监测可采用容器收集渗漏水,利用pH试纸或pH测定仪测定。 5.3.6渗漏水水质监测可采用分光光度计、气相色谱仪、浊度计、余氯测定仪等,必要时,应送专业 水质检测机构进行详细的水质分析。 5.3.7周边位移、拱顶下沉、衬砌应力、水压力监测技术要求应分别符合本指南第5.2.7条、第5.2.8 条、第5.2.14条和第5.2.15条的规定
5.4.1衬砌起层剥落位置测点宜布置在起层剥落中心,可采用钢卷尺等测量起层剥落中心与墙底 线的距离。 5.4.2衬砌起层剥落面积可采用坐标网格板进行量测,也可采用成像设备进行监测。监测精度不 宜低于0.001m。 5.4.3衬砌起层剥落深度测点应布置在最深处,可采用游标卡尺和直尺直接量测。测量时宜将直 尺沿隧道轴线放置,用游标卡尺测量最深处深度。监测精度不宜低于5mm。 5.4.4周边位移、拱顶下沉和衬砌应力监测技术要求应分别符合本指南第5.2.7条、第5.2.8条和 第5.2.14条的规定
线的距离。 5.4.2衬砌起层剥落面积可采用坐标网格板进行量测,也可采用成像设备进行监测。监测精度不 宜低于0.001m。 5.4.3衬砌起层剥落深度测点应布置在最深处,可采用游标卡尺和直尺直接量测。测量时宜将直 尺沿隧道轴线放置,用游标卡尺测量最深处深度。监测精度不宜低于5mm。 5.4.4周边位移、拱顶下沉和衬砌应力监测技术要求应分别符合本指南第5.2.7条、第5.2.8条和 第5.2.14条的规定,
5.5.1路面隆沉采用下列方法和要求实施监测: 1 测点宜布置在路面隆沉最大处及两侧。 2 基准点或工作基点的布设应符合本指南第5.2.8条第2款的规定。 3 可采用水准仪、全站仪、测量机器人进行监测,监测技术要求应符合本指南第5.2.8条第4款 5.2.7第6款的规定。 4 监测精度不宜低于1mm。 5.5.2仰拱隆沉采用下列方法和要求实施监测: 1宜在路面隆沉最大处及两侧布置1~3个测孔,测点宜布设在介质分层处,也可等间距布设;测 及测点东累可公老本华南附录D08
5.5.1路面隆沉采用下列方法和要求实施监测: 1 测点宜布置在路面隆沉最大处及两侧。 2 基准点或工作基点的布设应符合本指南第5.2.8条第2款的规定。 3 可采用水准仪、全站仪、测量机器人进行监测,监测技术要求应符合本指南第5.2.8条第4款 第5.2.7第6款的规定。 4 监测精度不宜低于1mm。 5.5.2仰拱隆沉采用下列方法和要求实施监测: 1宜在路面隆沉最大处及两侧布置1~3个测孔,测点宜布设在介质分层处,也可等间距布设;测
宜在路面隆沉最大处及两侧布置1~3个测孔,测点宜布设在介质分层处,也可等间距布 则点布置可参考本指南附录D.0.8。
6.1.1长期监测数据应及时进行分析和反馈,建立完备的预警管理制度和畅通的信息反馈渠道。 6.1.2监测数据分析前,应进行基础资料的整理。 条文说明:基础资料包括工程地质和水文地质资料、施工及运营期监测检查数据、长期监测方案、监测仪器和传感 器信息档案、控制点及测点的变动修正资料、外业观测记录、影像资料等。 6.1.3长期监测数据应进行可靠性检验和误差分析,保证数据的可靠性和完整性。 6.1.4数据分析可采用比较法、作图法、特征值统计法、数值模拟计算法等。 条文说明:比较法是指对监测值与预警值、被监测隧道与以往类似工程、监测值与理论研究或试验成果等进行比 较;作图法是指绘制监测项目日变化量、累计变化量时程曲线、不同测点监测数据空间分布曲线、病害或隐患展布图等: 持征值统计法是指对历年监测的最大值、最小值、变幅、周期、年平均值、年变化率等特征值进行统计分析;数值模拟计 算法是指根据隧道的地质条件、结构参数等建立力学模型,结合实际监测数据进行反演和计算分析。 比较法、作图法常用于初步分析,确定监测数据变化原因和规律;特征值统计法、数值模拟计算法常用于系统分析 以建立各监测项目之间的相关性,辅助隧道结构安全状态评价。 6.1.5数据分析结果应包含各监测项目的日变化量、累计变化量、时程曲线、发展趋势及不同监测 项目的相关性等, 条文说明:日变化量是监测数据的每日变化量,监测频率较低时,可采用相邻两次的变化量与天数比值作为日变 化量。 6.1.6应根据数据分析结果进行分级预警。 6.1.7长期监测成果资料宜采用信息化管理,并纳入养护技术档案
6.2.1裂缝监测数据分析应符合下列规定: 1分析裂缝长度、宽度、错台量的日变化量和累计变化量,绘制监测数据时程曲线,分析其随时间 的变化规律,预测发展趋势。 2分析周边位移、拱顶下沉、衬砌应力等监测项目的日变化量和累计变化量,绘制监测数据时程 曲线、结构各测点数据平面分布图、围岩温度场,预测发展趋势。采用特征值统计法、数值模拟计算法 等,建立衬砌应力、变形与外荷载、围岩温度的关系。 条文说明:外荷载指洞口偏压或地层滑移段、松散围岩、膨胀性围岩、冻土等隧道结构所承受的边坡下滑力、松弛压 内、膨胀性土压、冻胀力等。 3分析裂缝长度、宽度、错台量与周边位移、拱顶下沉、衬砌应力、洞门位移、边仰坡变形、隧道整 本位移、地层水平位移、墙脚沉降、水压力、围岩温度的关系,结合基础资料,判断裂缝成因。 6.2.2渗漏水监测数据分析应符合下列规定:
积、渗漏水量和浑浊状态随时间的变化规律,预测发展趋势。 2根据pH值、水质监测数据,分析渗漏水腐蚀性及其对衬砌劣化、钢筋锈蚀的影响。 3分析水压力、周边位移、拱顶下沉、衬砌应力的日变化量和累计变化量,绘制监测数据时程曲 线、结构各测点数据平面分布图,预测发展趋势。采用特征值统计法、数值模拟计算法等,建立衬砌应 力、变形与水压力的关系。 4分析渗漏水面积、渗漏水量与水压力的关系,结合基础资料,判断渗漏水成因及水力联系。
.3衬砌起层剥落分析应符合下列规定:
1分析起层剥落面积、深度的日变化量和累计变化量,绘制监测数据时程曲线,分析其随时间的 变化规律,预测发展趋势。 2分析周边位移、拱顶下沉、衬砌应力的日变化量和累计变化量,绘制监测数据时程曲线、结构各 测点数据平面分布图,预测发展趋势。 3分析起层剥落面积、深度与周边位移、拱顶下沉、衬砌应力的关系,结合基础资料,判断起层剥 落成因。
6.2.4路面与仰拱隆沉分析应符合下列规定
1分析路面隆沉、仰拱隆沉的日变化量和累计变化量,绘制监测数据时程曲线、结构各测点数据 平面或面分布图,分析其随时间的变化规律,预测发展趋势。 2分析周边位移、墙脚沉降、水压力、围岩温度的日变化量和累计变化量,绘制监测数据时程曲 线、结构各测点数据平面分布图,预测发展趋势。采用特征值统计法、数值模拟计算法等,建立衬砌变 形与水压力、围岩温度的关系。 3分析路面隆沉、仰拱隆沉与周边位移、墙脚沉降、水压力、围岩温度的关系,结合基础资料,判断 隆泾成因
5严重不良地质地段监测数据分析应符合下
1分析周边位移、拱顶下沉、衬砌应力、围岩温度、水压力的日变化量、累计变化量,绘制监测数 据时程曲线、结构各测点数据平面分布图、围岩温度场,分析监测数据随时间的变化规律,预测发展 趋势。 2采用特征值统计法、数值模拟计算法等,建立衬砌应力、变形与外荷载、围岩温度的关系,预测 可能出现的病害或异常情况
6.3.1公路隧道长期监测应明确监测项目的预警值,并符合下列规定
O.3.1 1监测项目预警值应根据土建结构技术状况、围岩条件、工程经验确定,必要时通过计算分析或 专项评估确定。 2监测项目预警值宜由监测项目的日变化量和累计变化量共同控制。 3监测项目预警值应考虑结构原有变形或应力的影响。
1监测项目预警值应根据土建结构技术状况、围岩条件、工程经验确定,必要时通过计算分析或 专项评估确定。 2监测项目预警值宜由监测项目的日变化量和累计变化量共同控制。 3 监测项目预警值应考虑结构原有变形或应力的影响
6) 结论及建议。 + 总结报告应包括下列内容: 1) 工程概况; 2) 监测目的和依据; 3) 监测方案,包括监测项目、测点布置、监测方法、监测仪器和传感器、监测频率、数据分析方法 和预警值等; 4) 各监测项目的数据图表,包括日变化量、累计变化量、时程曲线、病害展布图和影像资料等; 5) 监测数据的分析与说明; 6) 病害成因分析; 7 结论
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E.0.2渗漏水特征监测报表可参考表E.0.2
第页共页 天气: 温度: 填表日期: 年月日
住宅楼标准规范范本表E.0.2渗漏水特征监测报表
表E.0.2渗漏水特征监测报表
报表编号: 传感器编号
当次监测的简要分析及判断性结论
现场监测人: 监测项目负责人
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1本指南执行严格程度的用词,采用下列写法: 1)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词,正面词采用“应”管接头标准,反面词采用“不应”或“不得”。 2)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词,正面词采用“宜”,反面词采用 “不宜”。 3)表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词,采用“可”。 2引用标准的用语采用下列写法: 1)在标准条文及其他规定中,当引用的标准为国家标准或行业标准时,应表述为“应符合 《×××××》(×××)的有关规定”。 2)当引用标准中的其他规定时,应表述为“应符合本指南第章的有关规定”“应符合本指南 第×.×节的有关规定”“应按本指南第×.X.×条的有关规定执行”
责任编辑:郭红蕊韩亚楠 文字编辑:闫吉维
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