根据《盾构法隧道监测设计规范》(T/CSPSTC 90-2022),主要内容总结如下:
1. 范围与适用性
- 适用范围 :盾构法隧道结构在施工期、运营期的监测设计。
- 核心目标 :通过自动化、智能化监测技术,保障隧道结构长期安全服役,覆盖水文地质、周边环境、结构条件等风险因素。
2. 基本要求
- 监测等级划分 :
- 基于 工程水文地质 (表1:特殊地层/不良地层)、 周边环境 (表2:接近重要设施)、 结构条件 (表3:大直径/重叠隧道等)三大影响分区。
- 监测等级 :一级(任一I级分区)、二级(混合分区)、三级(均为II/III级分区)。
- 通用原则 :
- 需覆盖施工期和运营期,采用自动化监测为主(如三维激光扫描、光纤光栅)。
- 监测点布设不影响隧道正常使用,预埋元件(应力计等)需在管片预制时完成。
- 周边环境变化(如堆载、邻近施工)时需重新评估监测等级。
3. 监测项目
施工期监测项目(表4)
- 必测项目 (√):
竖向位移、水平位移、净空收敛、错台、接缝张开量、裂缝。 - 选测项目 (○):
结构应力(大直径隧道建议)、外侧水土压力、螺栓应力(三级)。
运营期监测项目(表5)
- 新增必测项目 :积水位、温度(油气/电力隧道)、裂缝(含二次结构)。
- 新增选测项目 :振动监测(外部施工影响)。
- 大直径隧道建议 :结构应力、水土压力。
现场巡查重点
- 管片破损、渗漏、材料脱落、螺栓锈蚀、疏散平台状态等(附录D提供记录表)。
4. 监测点布设
- 断面间距 :
- 一级(20m/10环)、二级(40m/20环)、三级(60m/30环),加强监测时缩至10m/5环。
- 关键位置 :
- 拱顶、拱腰、拱底布点≥3个,收敛监测点与位移点共用。
- 连接处、附属结构附近增加断面。
- 错台/接缝监测点布设在位移较大处(≥4点/断面)。
- 特殊项目 :
- 积水位:泵房、排水沟最低点;温度:沿隧道全长(符合GB 50116)。
5. 监测方法与精度
- 通用要求 :
- 平面/高程控制网≥二等测量,定期复测。
- 新型技术(如光纤光栅)需人工复检,位移误差≤±2mm。
- 关键方法及精度 :
| 监测项目 | 方法 | 精度要求 |
| 竖向位移 | 全自动全站仪、静力水准仪 | ≤1mm |
| 净空收敛 | 三维激光扫描、位移计 | ≤2mm(扫描)或≤1mm |
| 错台 | 结构光测量、钢折尺 | ≤1mm |
| 接缝张开量 | 测缝计 | ≤0.1mm |
| 裂缝 | 测缝计、成像设备 | ≤0.1mm |
| 应力/水土压力 | 钢筋计、土压力计 | 精度≤0.25%~0.5%FS |
| 温度 | 感温光纤(GB 50116) | ≤1℃ |
6. 监测频率
- 施工期 (表6):
- 掘进面距离≤3D时:1~2次/日;>8D时:1次/3~7日;稳定后:1次/15~30日。
- 运营期 (表7):
- 竣工≤3年:一级(4次/年)、二级(2次/年)、三级(1次/年)。
- 特殊情况 :数据突变、渗漏加剧、修缮后需提高频率。
7. 控制值与预警值(表8)
- 关键控制指标 :
| 监测项目 | 累计控制值 | 速率控制值 |
| 竖向位移 | 20mm | 3mm/d |
| 水平位移 | 10mm | 2mm/d |
| 净空收敛(通缝) | 0.8%D(管片外径) | 3mm/d |
| 裂缝宽度 | 0.2mm | - |
| 积水位 | 报警水位/排水沟深 | - |
- 预警值 :控制值的 70%~80% 。
- 注 :错台(≤10~15mm)、接缝张开量(≤4~8mm)根据隧道尺寸调整。
8. 成果反馈与应急处置
- 成果要求 :直观化、系统化展示,安全评价符合GB/T 39559.3。
- 预警响应 :
- 达预警值:立即报送信息。
- 达控制值:制定专项处置方案。
- 记录模板 :监测记录表(附录C)、巡查记录表(附录D)。
9. 附录内容
- 附录A :监测项目代号(如GGC-竖向位移)。
- 附录B :非预埋式内力监测方法(精密测量反演)。
- 附录E :缺陷等级划分(表E.1),如:
- IV级缺陷 :裂缝≤0.2mm,错台≤允许值。
- I级缺陷 :裂缝>0.4mm,错台>2倍允许值。
规范特点
- 技术先进性 :强调自动化、智能化(三维扫描、光纤传感)。
- 全周期覆盖 :从施工到运营,贯穿隧道生命周期。
- 风险分级管控 :基于多维度分区动态调整监测等级。
- 实操性强 :明确方法、精度、频率阈值,提供标准化记录模板。