岩土工程课程设计学生姓名：***学号： *********** 班级： 11地质①班设计课题：某下穿地下通道监控量测方案设计导教师：汪东林目录Ⅰ、任务书 (2)一、课题设计与分工要求 (2)二、目的和要求 (2)三、应完成的设计工作量 (3)四、设计时间：一周 (3)五、主要参考资料 (3)Ⅱ、设计资料 (3)Ⅲ、市府广场地下通道监控量测方案 (5)一、工程的基本概况 (5)二、监控测量目的和意义 (6)三、监控量测内容 (6)四、测试的方法和测试工具 (9)五、监控量测项目布置点设定和监测断面 (9)六、监测频率的确定 (10)七、各监控量测项目控制标准 (11)八、监测数据分析及处理方法以及监控量测管理 (12)九、监测实施 (13)十、设计总结 (18)Ⅳ、参考文献 (19)任务书一、课题设计与分工要求（一）设计课题1、课题一：某下穿地下通道监控量测方案设计（二）课题分工与要求1、课题一：由学号尾数为单号同学完成。
2、课题二：由学号尾数为双号同学完成。
3、要求：各班学习委员（或班长）负责对本班同学按学号划分课题，并将课题的分工名单在完成设计任务后一起上交指导教师。
二、目的和要求1、掌握常见地下隧道施工监控量测方案制定和实施，了解并掌握地下工程监控量测流程；2、综合运用地下工程设计原理、工程力学、工程施工管理等基本知识、理论和方法，正确地依据和使用现行技术规范，并能科学地搜集与查阅资料（特别希望各位同学能够充分利用好图书馆和网络资源）；3、掌握隧道工程监控内容和目的；掌握测试点布置、测试仪器和测试方法；掌握监测频率；掌握监测控制标准；4、了解监测数据分析及处理；5、要求同学们以课题为核心，即要求团结协作，培养和发扬团队精神，又要求养成独立自主，勤奋学习，培养良好的自学能力和正确的学习态度。
三、应完成的设计工作量（一）计算书一份1、设计资料：任务书和必要附图；2、监控量测目的和意义；3、监控量测内容（其中包括必测项目和选测项目）；4、测试的方法和测试工具；5、监测断面和监测点的布置；6、监测频率的确定；7、各个监测项目的监测控制标准；8、监测数据分析及处理方法以及监控量测管理。
（二）绘制监控量测方案图1、监测断面布置图；2、各个监测项目监测点布置图；3、必要的文字说明。
四、设计时间：一周五、主要参考资料1．《城市地下工程施工监测与信息反馈技术》，刘招伟主编，科学出版社；2．《地下工程浅埋暗挖通论》，王梦恕，安徽教育出版社社；3．《地下工程施工与管理》，杨其新主编，西南交通大学出版社；4．《地下建筑结构》，朱合华主编，中国建筑工业出版社；5．《隧道工程设计要点集》，关宝树，人民交通出版社；6.《岩土工程》，汤康敏主编，武汉理工大学出版社；7．《铁路隧道设计规范》（TB10003-2001）；8．各种隧道设计标准图集。
六、设计资料题目1：本工程为公交换乘中心改造工程的一部分，由现商城负一层消防通道下穿停车场负二层，原设计地道总长59.5m，其中明挖框架段17.5m，穿越城市主干道至地下停车场段为隧道工程，长42m。
桩号1+30.827～1+72.827段，长42m。
地下通道为圆弧拱衬砌，挡墙式洞口，洞内路面采用混凝土路面。
通道净宽6m，净高2.5m，其中开挖高度8.48米，开挖宽度为5.6米。
结构覆土厚度约为3米。
隧道穿越地层,为杂填土(Qm1)和淤泥质杂填土(Q4a1)，其中淤黏土为天然含水量大于液限含水量，天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土，属于在静水或缓慢的流水环境中沉积，经生物化学作用形成的一种特殊性土。
通道所处位置及断面设计如图1和图2所示。
图1 地下通道平面图图2 地下通道断面设计图市府广场量地下通道监控测方案一、工程的基本概况本工程为市府广场公交换乘中心改造工程的一部分，由现商城负一层消防通道下穿市府广场停车场负二层，原设计地道总长59.5m，其中明挖框架段17.5m，穿越城市主干道至地下停车场段为隧道工程，长42m。
桩号1+30.827~1+72.827段，长42m；采用“新奥法”原理进行设计，暗挖法施工。
地下通道为圆弧拱衬砌，挡墙式洞口，洞内路面采用混凝土路面。
通道净宽6m，净高2.5m，其中开挖高度8.48m，开挖宽度56m。
结构覆土厚度约为3m。
隧道穿越地层，为杂填土（Q ml）和淤泥质杂填土（Q4a1），其中淤黏土为天然含水量大于液限含水量，天然孔隙比大雨或等于1.5的粘性土，属于在静水或缓慢的流水环境中沉积，经生物化学作用形成的一种特殊性土。
通道所处位置及断面设计图1和图2所示。
图一地下通道平面图图2 地下通道断面设计图二、监控测量目的和意义1、通过监测了解地层在施工过程中的动态变化，明确工程施工对地层的影响程度及可能产生失稳的薄弱环节。
2、通过监测，收集数据，为以后的工程设计、施工及规范修改提供参考和积累经验。
3、通过监测了解施工方法的实际效果，并对其进行适用性评价。
及时反馈信息，调整相应的开挖、支护参数。
4、通过检测了解支护结构及周边建（构）筑物的变形及受力状况，并对其安全稳定性进行评价。
三、监控量测内容1、监测项目为全过程监测通道施工过程中，通道结构、周边楼房变形情况，并及时监测各主要工序施工阶段引起的沉降，以及与设计的分析值比较，并及时反馈，设计修改支护和施工参数，对通道过楼房段施工进行了全过程监测。
根据不同的施工方法将监测项目分类设计监测项目。
（1）浅埋暗挖法工程主要监测项目为保持施工期间隧道上方道路的畅通，在此工程中涉及到有42m的暗挖隧道，针对工程具体条件，监测项目如表一所示：注：D为隧道直径（2）明挖法主要工程监测项目根据设计要求，结合基坑和周边环境特点，监测项目有如表二所示：表二明挖法基坑工程主要监测项目四、测试的方法和测试工具（1）测量的方法测量方法观测方法采用精密水准测量方法。
利用基点和附近水准点联测取得初始高程。
观测时各项限差宜严格控制，每测点读数高差不能超过0.3毫米，不在水准路线上的观测点，一个测站不能超过3个，超过时应重读后视点读数，以作核对。
首次观测时，对测点进行连续两次观测，两次高程之差应小于 1.0毫米，取平均值作为初始值。
（2）主要监测仪器和型号水准仪和水准尺（苏光-DSZ2 ，±0.2mm/km ）收敛计（TY-1型’±0.05ｍｍ）钢弦式频率接受仪( FS-1型)孔隙水压力计(ＧＳＹ型, ０.５／％F.S )土压力盒( GJM型，３５个)钢筋计（GJJ10型）应变计（VCE-4250型，55个）五、监控量测项目布置点设定和监测断面1、下沉和净空收敛测点量测图-3拱顶下沉和净空收敛测点布置图2、支护与二衬间压力监测为了研究初期支护与二衬间的受力情况，并判断二衬结构的受力状况和稳定程度。
选取桩号1+55.5m处，埋设测试原件，并进行监测，测点布置图见图4。
图-4 初期支护与二衬间测点布置图3、沉降监测通过对通道上方布置监测点来监测地面沉降值以了解地下工程开挖时工作面的稳定状况，布置图见图5。
图-5 地面沉降监测点布置图六、监测频率的确定各量测项目通常的观测频度为：在洞室开挖或支护后的半个月内，每天应观测1-2次；半个月到一个月内，或距掌子面推进到观测断面大于2倍洞径的距离后，每2天观测一次；一到三个月，每周测读1-2次；三个月后，每月测读1-3次。
但当出现例如沉降速率突然加大，或总沉降量达到最大允许沉降值后，就必须加大测读的频度，并应立即相上一级反映，以便采取措施，防止出现监测失误导致不可挽回的损失。
七、各监控量测项目控制标准（1）地表沉降控制基准的确定地表沉降对城市环境造成的危害主要表现在地表建筑的倾斜过大及地中管线的变形、断裂而影响正常使用的情况。
为了力争使给出的沉降控制基准值既保证建筑物及地下管线的安全，又能降低工程造价，有必要对控制基准值做较深入的分析，制定合适的沉降控制基准值。
通常地表沉降控制基准值应综合考虑地表建筑物、地下管线及地层的结构稳定等因素，分别确定其允许地表沉降值，并取其中最小值作为控制基准值。
根据设计文件及周围环境条件，制定本工程的位于控制标准见表三。
（2）监测警戒值的设定（1）地表最大沉降量δm≤0.2%B，速率≤2mm/12小时，不报警。
Δm≥0.2%B，速率≥2mm/12小时，报警。
（2）最大水平位移≤0.3%B，速率控制在2mm/12小时；如果正常变化的曲线上出现明显的拐点变化，作报警处理。
（3）实测锚杆应力及纲支撑轴力大于设计值的80％时要报警。
八、监测数据分析及处理方法以及监控量测管理1、监测数据分析及处理方法数据处理方法可以分为统计学方法和确定性方法两类。
统计法主要使用统计回归方法，灰色系统和模糊数学方法。
确定性方法主要是有限元，边界元，反分析法。
位移监测数据处理倾向与采用回归方法分析，包括沉降历时曲线、沉降历程曲线。
管线变形数据不易测的，可以利用反分析法先得出一个接近实际的函数关系，在反过来分析管线的沉降监测2、监控量测管理本工程监测系统采用人工测试系统与自动化测试系统相结合，像地面沉降，拱顶下建筑物的变形均有专人进行监测、记录和处理数据，但钢筋拱架的应力，孔隙水压力，土压力计的数据记录由传感器导出，再经电脑系统的处理，简单快捷准确。
（1）监测中会用到很多种仪器，为了保证仪器的正常工作，由专人负责仪器的调试与保管，在监测中将仪器专仪专人的分配和监测，各自负责自己的仪器，保证出了问题能直接找到专人对此负责。
（2）监测中会用到很多的基点和测试点，这也由专人负责保护，免遭意外的损坏。
影响数据的连续测读。
（3）由于仪器在使用时难免会出现一些小问题，因此由专人进行调试，实际上可由负责使用此仪器的人进行调试和定期校检。
（4）量测设备、元器件等在使用前均应经过校检，合格后方可使用。
若有损坏，应及时进行修复并检校。
（5）各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则。
（6）量测数据均要经现场检查，室内两级复核后方可上报。
（7）量测数据的存储、计算、管理均采用计算机系统进行。
（6）系统在使用前，在室内进行单项和连机的调试，和包括对传感器、仪表的调试。
最终在投入使用时在现场也要在安装完毕后进行调试。
（7）及时的测的数据及时处理，防止时间久了，忘记了某些细节，影响整个监测结果。
（8）在工程结束后和地层稳定前，必须有专人继续负责监测，直到地层稳定。
九、监测实施：1、地表下沉监测实施细则：1）基点及沉降点的布设基点布置在隧道施工影响范围之外，从地面钻孔放入长50厘米的直径为22毫米的钢筋，周边用砼填实保护。
地表沉降点从地面直接钻孔，放入长30厘米的直径为22毫米的钢筋，周边用水泥砂浆填充，钢筋头露出砼面1厘米。
左砼或建筑物甚而等比较坚硬的结构面上，可打入钉或直接在其上划十字，再用红油漆标识作为测点。