DB62-T 4972-2024 寒区公路隧道冻融环境监测技术规范

ICS93.060CCSP28DB62DB62/T4972—2024寒区公路隧道冻融环境监测技术规范TechnicalSpecificationforFieldMeasurementonFrostEnvironmentofHighwayTunnelsinColdRegions2024-12-20实施2024-12-20实施甘肃省市场监督管理局发布IDB62/T4972—2024前言 12规范性引用文件 13术语和定义 14符号 25基本规定 25.1监测基本要求 25.2监测工作流程 25.3隧道冻融环境监测等级 36监测项目及参数 46.1监测项目 46.2监测参数 47监测要求 57.1一般规定 57.2隧址区环境气象条件监测 67.3隧址区冻土温度状态监测 67.4隧道内空气温度和湿度监测 67.5衬砌与围岩体温度监测 67.6排水系统监测 77.7洞内通风情况监测 78监测记录与数据处理 78.1监测记录 78.2监测数据处理 78.3监测报告 78.4归档保存 7附录A(规范性)监测断面布设示意图 9附录B(资料性)监测报告封面格式 10附录C(规范性)监测报告纲要 参考文献 15IIDB62/T4972—2024本文件按照GB/T1.1—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。本文件由甘肃省交通运输厅提出并监督实施。本文件由甘肃省交通运输标准化技术委员会归口。本文件起草单位：甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司、甘肃省公路事业发展中心、中国科学院西北生态环境资源研究院、西北民族大学、兰州理工大学、甘肃省临夏公路事业发展中心。本文件主要起草人：朱小明、长应海、李向阳、李彦伟、张强、杜诚诚、叶彦兴、穆彦虎、张坤、乔雄。本文件由甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司负责解释。DB62/T4972—20241寒区公路隧道冻融环境监测技术规范本文件规定了寒区公路隧道冻融环境监测项目、监测参数、技术要求和监测数据采集与分析、监测报告与记录等内容。本文件适用于在建和运营寒区公路隧道冻融环境监测。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。GB/T18894电子文件归档与电子档案管理规范GB/T19022测量管理体系测量过程和测量设备的要求GB/T33697公路交通气象监测设施技术要求GB/T35221地面气象观测规范总则GB/T35233地面气象观测规范地温GB/T35234地面气象观测规范冻土GB/T35237地面气象观测规范自动观测GB/T51040地下水监测工程技术标准JTGH30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。3.1因高海拔或高纬度形成的寒冷气候区。3.2隧道冻融环境frostenvironmentoftunnel与隧道结构冻结、融化过程以及冻融病害发育有关的气象、水文等环境。3.3防冻设防等级antifreezingdesigngrade根据隧道围岩地下水状况和隧道气候环境划分的冻害设防等级。3.4隧道冻融环境监测frostenvironmentoftunnelmonitoring采用自动或人工方式，对隧道冻融环境因素进行多次或连续性观测与分析。3.5监测等级monitoringgrade根据隧道防冻设防等级和长度等级划分的冻融环境监测级别。DB62/T4972—20242隧址区冻土温度状态temperatureregimeoffrozengroundinthetunnelarea冻融环境作用下隧址区冻土的温度分布、变化规律及其特征参数。冻土frozensoil指零摄氏度以下、并含有冰的各种岩石和土壤。4符号下列符号适用于本文件。L——隧道长度P——隧道围岩裂隙水压Q每10m洞长出水量V风速T气温5基本规定5.1监测基本要求5.1.1隧道冻融环境监测项目，应包括以下内容： 隧址区环境气象条件； 隧址区冻土温度状态； 隧道内空气温度和湿度； 衬砌和围岩体温度； 排水系统； 隧道内通风情况。5.1.2隧道冻融环境监测包括在建阶段和运营阶段，与隧道主体结构同步设计、同步施工、同步使用。5.1.3隧道冻融环境监测宜以自动化监测为主，人工观测为辅。5.1.4监测单位应具备相应资质。5.1.5监测设备使用前应检定和校准；监测过程中进行经常检查和定期维护，经常检查结合隧道日常巡查工作开展，定期维护频率不低于每半年1次。5.1.6监测设备安装应减少对隧道结构和防水系统的破坏，不得侵入隧道建筑限界。5.1.7在建隧道冻融环境监测作业应遵守项目管理规定，运营隧道冻融环境监测作业区布设按照JTGH30执行。5.2监测工作流程5.2.1监测前应编制监测方案，应包括以下内容： 工程概况； 监测目的和依据； 监测等级、监测项目、监测断面及测点布设(附相关图纸)、监测方法； 拟投入的监测设备、人员及进度计划； 监测数据处理方法、监测信息反馈、监测预警及异常情况处置措施；DB62/T4972—20243 安全防护措施及应急预案。5.2.2监测工作流程如图1所示。前期资料收集与分析监测等级划分监测设计及方案制定布设监测网点监测数据采集数据处理及分析编制和提交成果报告图1监测工作流程5.3隧道冻融环境监测等级5.3.1隧道气候环境应按表1进行划分。表1隧道气候环境分类最冷月平均气温/℃微冻地区寒冷地区严寒地区5.3.2隧道围岩地下水状况应按表2进行划分。表2隧道围岩地下水状况分级DB62/T4972—202445.3.3隧道防冻设防等级应按表3进行划分。表3隧道防冻设防等级严寒地区寒冷地区微冻地区5.3.4隧道冻融环境监测等级应按表4进行划分。表4隧道冻融环境监测等级L>3000(有通风辅助通道)L>3000(无通风辅助通道)6监测项目及参数6.1监测项目监测项目应按表5选择。表5隧道冻融环境监测项目监测项目●●●●●●●OO〇●●OOOO6.2监测参数不同监测项目应按实际需求选择相应的监测参数，详见表6。5DB62/T4972—2024表6隧道冻融环境监测参数监测项目必测参数选测参数隧址区环境气象条件气温，湿度，气压，风速，风向积雪层厚度，降水量隧址区冻土温度状态冻结深度，融化深度，地温沿深度分布，冻土上限深度冻土下限深度洞内空气温度、湿度隧道内空气温度隧道内空气湿度衬砌与围岩体温度衬砌表面温度，衬砌内温度，路面下结构温度拱圈围岩体温度，隧底围岩体温度排水系统中心水沟温度中心水沟水位，排水管温度，纵向排水管区域温度，中心水沟流速，保温侧沟温度，防寒泄水洞温度洞内通风情况风速，风向—7.1.1隧道冻融环境监测站点和监测断面布置应具有代表性，监测数据能有效反映隧道内外冻融环境时空变化特征，为隧道防冻设防提供依据。监测站点应标识清楚，并做好防止车辆撞击、动物侵入等保护措施。7.1.2同一监测范围内不同监测项目的测点应布置在同一断面。7.1.3隧道结构内部的监测设备防护级别不低于IP55,在隧道外部时不低于IP65。7.1.4测量过程控制按照GB/T19022执行。7.1.5监测数据采集应符合表7要求。表7监测数据采集要求测量范围-50℃~+50℃风向0°~360°———DB62/T4972—202467.2隧址区环境气象条件监测7.2.1隧址区环境气象条件宜采用集成式气象站进行监测，监测方法按照GB/T35237执行。7.2.2温度监测可采用热电偶、热电阻、光纤温度传感器等；湿度监测可采用氯化锂湿度计、电阻电容湿度计和电解湿度计等；气压监测可采用振筒式气压传感器、膜盒式电容气压传感器、硅压阻式气压传感器和陶瓷电容气压传感器等；风速、风向监测可采用三向超声风速仪和机械式风速仪等；降水量监测可采用电容雨量传感器、红外散射式雨量传感器、单翻斗雨量传感器等；积雪层深度监测应采用雪深传感器。7.2.3在隧道进出口、通风斜(竖)井井口处按GB/T35221要求设置气象观测场，当地形条件受限时，气象观测场面积根据实际需要确定。7.2.4隧址区环境气象条件监测仪器安装应满足表8的要求。表8仪器安装要求风向与监测站主杆相距不小于1.5m。雨量传感器承水7.2.5积雪层深度监测应在冬季前一个月启用雪深传感器，在冬季结束后一个月停用。7.3隧址区冻土温度状态监测7.3.1隧址区冻土温度状态监测与环境气象条件监测设置于同一观测场，宜选择在观测场内有自然覆盖物的地段。7.3.2冻结深度、融化深度、冻土上限深度和冻土下限深度应采用冻土器进行监测，根据当地可能出现的最大冻土深度，选用长度规格适用的冻土器。冻土器安装、观测记录、维护按照GB/T35234执行。7.3.3地温沿深度分布监测宜采用玻璃液体地温表和地温传感器，监测方法按照GB/T35233执行。7.4隧道内空气温度和湿度监测7.4.1隧道内空气温度和湿度监测设备应符合第7.2.2条的规定，监测方法按照GB/T33697执行，按附录A图A.2布设测点。7.4.2监测断面在隧道主洞洞口、通风辅助通道等部位布设，纵向间距应能反映隧道内空气温度纵向分布梯度，按附录A图A.1布设。7.4.3监测点与边墙水平距离应不小于0.05m,与墙脚竖直距离应不小于1.5m,与照明和通风设备距离应不小于1.0m。7.5衬砌与围岩体温度监测DB62/T4972—202477.5.1衬砌与围岩体温度监测设备应符合第7.2.2条的规定，监测方法按照GB/T35233执行。7.5.2监测断面在隧道主洞洞口、通风辅助通道等部位布设，通风辅助通道与隧道主洞交叉段落前后监测断面不应少于3组，按附录A图A.1布设。7.5.3拱圈围岩体温度、隧底围岩体温度监测每个监测断面沿径向布置不少于3个测点，靠近衬砌侧可按较小间距布设，远离衬砌侧可按较大间距布设；拱圈围岩体温度、隧底围岩体温度监测径向长度应大于冻结深度且不小于0.5m;按附录A图A.2布设。7.5.4衬砌与围岩体温度监测应在隧道施工期间布设相应测点。7.5.5路面下结构温度、隧底围岩体温度监测孔应避开车辆轮迹带，宜设在行车道外侧标线0.25m以7.6排水系统监测7.6.1排水系统温度监测设备应符合第7.2.2条的规定，水位监测可采用压力和水位传感器、光学液位传感器、浮子液位传感器和电阻式液位传感器等，监测方法按照GB/T51040执行。7.6.2监测断面宜利用中心水沟检查井设置测点，中心水沟出水口应设置1个监测断面。7.6.3中心水沟出水口监测仪器伸入管口内不小于0.5m,并做好防护，确保监测数据连续、准确。7.7洞内通风情况监测7.7.1洞内通风情况风速、风向监测应采用三向超声风速仪，监测方法按照GB/T33697执行。7.7.2监测断面沿隧道纵向间断布设，特长隧道应不少于5个断面，长隧道应不少于3个断面，与洞内空气温度、湿度监测布设在同一断面，按附录A布设。7.7.3监测断面与风机距离应不小于60m。8监测记录与数据处理8.1监测记录8.1.1监测记录应遵循完整性、一致性、连续性和可追溯性的原则。8.1.2监测记录应包括监测项目信息、监测现场基本信息、监测人员、监测周期与频率、监测设备、监测点位(布置图)、原始监测数据、监测数据分析人员、校核人员等。8.2监测数据处理8.2.1监测数据应进行可靠性验证和误差分析，当监测数据不在设备测量范围内，则监测数据应被舍弃，且不参与后续数据统计。8.2.2监测数据分析可采用统计分析、相关性分析、比对性分析等方法。8.2.3监测数据分析结果宜包含各监测内容的变化速率、累计变化量、时程曲线等。8.3监测报告8.3.1监测报告分为监测日报、阶段性监测报告和监测总报告。监测日报应在监测结束后48小时内完成编制。阶段性监测报告应根据具体需求及时编制，其中监测年报宜以1个自然年为周期进行编制。8.3.2监测日报、阶段性监测报告、监测总报告封面格式参照附录B执行。8.3.3监测报告内容应按照附录C执行。8.4归档保存88.4.1监测记录应进行档案化管理。监测周期大于12个月的监测项目，宜以1个自然年为周期对监测过程中的原始记录进行归档保存；监测周期不足12个月的，在监测结束后2个月内进行归档保存。8.4.2原始记录应永久保存，文件归档及管理的其他要求按照GB/T18894执行。9DB62/T4972—2024(规范性)监测断面布设示意图监测断面纵向布设可参考图A.1,布设间距可根据实际情况进行调整。图A.1洞内空气温度、湿度监测断面纵向布设图温度监测点径向布设可参考图A.2。◆洞内温度、湿度监测点O衬砌内温度监测点●拱图围岩体温度监测点◆隧底围岩体温度监测点图A.2温度监测点径向布设图DB62/T4972—2024(资料性)监测报告封面格式冻融环境监测日报封面格式可参考图B.1。报告编号：_监测单位：编制日期：图B.1监测日报封面格式DB62/T4972—2024冻融环境阶段性监测报告封面格式可参考图B.2。XXXX年XX月XX日～XXXX年XX月XX日监测单位：编制日期：图B.2阶段性监测报告封面格式DB62/T4972—2024冻融环境监测总报告封面格式可参考图B.3。报告编号：_监测单位：_编制日期：图B.3监测总报告封面格式DB62/T4972—2024(规范性)监测报告纲要C.1监测日报包括以下内容：——当日天气情况和现场工况；——仪器监测项目各监测点的本次测试值、单次变化值、变化速率以及累计值等，必要时应绘制有关曲线图； 对监测项目应有正常或异常、危险的判断性结论； 对达到或超过报警值的监测点应有报警标示，并有相应分