監(jiān)控量測作業(yè)指導(dǎo)書

1、目 錄1.適用范圍12.作業(yè)準(zhǔn)備13.技術(shù)要求14.施工程序及工藝流程75.施工要求86.勞動(dòng)組織127.設(shè)備機(jī)具配置128.質(zhì)量控制及檢驗(yàn)129.安全及環(huán)保要求17監(jiān)控量測作業(yè)指導(dǎo)書1.適用范圍適用于新建懷化至邵陽至衡陽鐵路隧道工程監(jiān)控量測施工作業(yè)。2.作業(yè)準(zhǔn)備2.1內(nèi)業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備(1)熟悉設(shè)計(jì)文件對監(jiān)控量測的相關(guān)要求。(2)熟悉鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程（TB10121-2007）、鐵路隧道工程施工監(jiān)控量測管理實(shí)施辦法（滬昆湘安質(zhì)2014133號(hào)）等文件要求。2.2外業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備施工作業(yè)層所涉及的各種外部技術(shù)數(shù)據(jù)收集。(1)建立監(jiān)控量測組織機(jī)構(gòu)。(2)建立測量控制網(wǎng)，布置監(jiān)控量測點(diǎn)。(3)配置監(jiān)

2、控量測使用的全站儀、反射片、手電、沖擊鉆、早強(qiáng)錨固劑等。配置專用量測軟件，APP終端采集設(shè)備平板電腦等。建立滿足信息化管理要求的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)條件。3.技術(shù)要求監(jiān)控量測實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、傳輸分析、預(yù)警發(fā)布與處理全過程信息化管理，納入鐵路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化管理體系。施工中應(yīng)將現(xiàn)場監(jiān)控量測作為工序納入作業(yè)循環(huán)，并結(jié)合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)做出評價(jià)，優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)，實(shí)施動(dòng)態(tài)管理。監(jiān)控量測工作必須緊跟開挖、支護(hù)作業(yè)，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行布點(diǎn)和監(jiān)測，并根據(jù)現(xiàn)場情況及時(shí)進(jìn)行調(diào)整或增加量測的項(xiàng)目和內(nèi)容。量測數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)分析處理，并與工程類比法相結(jié)合，及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)或施工決策。3.1監(jiān)控量測項(xiàng)目量測項(xiàng)目分為必測項(xiàng)目和選測項(xiàng)目兩大類。必測項(xiàng)目是隧

3、道工程應(yīng)進(jìn)行的日常監(jiān)控量測項(xiàng)目。具體見表1。選測項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、隧道埋深及其它特殊要求，經(jīng)參建各方研究確定。具體見表2。表1監(jiān)控量測必測項(xiàng)目序號(hào)監(jiān)測項(xiàng)目測試方法和儀表測試精度備注1洞內(nèi)、外觀察現(xiàn)場觀察、地質(zhì)羅盤、數(shù)碼相機(jī)2二次襯砌前凈空變化隧道凈空變化測定儀（全站儀）1.0mm一般進(jìn)行水平收斂量測3拱頂下沉全站儀1.0mm4地表下沉全站儀1.0mm淺埋隧道必測（H030m）表2 監(jiān)控量測選測項(xiàng)目序號(hào)監(jiān)控量測項(xiàng)目測試方法和儀表測試精度備注1隧底隆起水準(zhǔn)測量的方法、水準(zhǔn)儀、銦鋼尺或全站儀1.0mm2二次襯砌后凈空變化隧道凈空變化測定儀（收斂計(jì)、隧道激光斷面儀）0. 1mm3圍巖內(nèi)部位移多點(diǎn)位移

4、計(jì)0. 1mm4圍巖壓力壓力盒0.5%F.S.5二次襯砌接觸壓力壓力盒0.5%F.S.6鋼架受力鋼筋計(jì)、應(yīng)力計(jì)0.1%F.S.7噴混凝土內(nèi)力混凝土應(yīng)變計(jì)0.1%F.S.8錨桿軸力鋼筋計(jì)0.1%F.S9二次襯砌內(nèi)力混凝土應(yīng)變計(jì)、鋼筋計(jì)0.1%F.S10爆破振動(dòng)振動(dòng)傳感器、記錄儀1mm/s臨近建筑物11圍巖彈性波速度彈性波測試儀12孔隙水壓力水壓計(jì)13水量三角堰、流量計(jì)14縱向位移多點(diǎn)位移計(jì)、全站儀備注:F.S.為元件滿量程; (應(yīng)力應(yīng)變的精度表述應(yīng)為元器件滿量程的比例)監(jiān)控量測選測項(xiàng)目除上表所列項(xiàng)目外,還包括有特殊要求作為選測項(xiàng)目。3.2監(jiān)控量測斷面及測點(diǎn)布置凈空變化、拱頂下沉和地表下沉（淺埋地

5、段）等必測項(xiàng)目應(yīng)設(shè)置在同一斷面，其量測斷面間距及測點(diǎn)數(shù)量應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)文件、圍巖級(jí)別、隧道埋深、開挖方法等確定，按表3規(guī)定實(shí)施。表3 必測項(xiàng)目量測斷面間距圍巖級(jí)別備注斷面間距（m）51030依據(jù)滬昆湘安質(zhì)2014133號(hào)斷面間距（m）51030依據(jù)滬昆湘安質(zhì)2014133號(hào)注：洞口及淺埋地段斷面間距取小值；軟巖隧道的觀測斷面適當(dāng)加密；在特殊部位（斜井與正洞交叉口等）應(yīng)加密測點(diǎn)斷面，且點(diǎn)位可以不在一個(gè)斷面上；級(jí)圍巖視具體情況確定是否布點(diǎn)及間距。不同工法量測斷面布點(diǎn)及編號(hào)詳見鐵路隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)接口暫行規(guī)定（工管辦函201475號(hào)）中“附錄1 測點(diǎn)順序號(hào)編號(hào)說明”。地表沉降觀測點(diǎn)的順序編號(hào)規(guī)則為沿鐵路

6、里程增大方向，線路中線位置的測點(diǎn)順序?yàn)?0，左側(cè)順序號(hào)為奇數(shù)（01,03,05,07,09），右側(cè)順序號(hào)為（02,04,06,08,10），由中心線向外依次增大，見圖1。圖1 地表沉降觀測點(diǎn)編號(hào)示意圖拱頂下沉測點(diǎn)的順序編號(hào)，沿鐵路里程增大方向，線路中線位置的測點(diǎn)編號(hào)為00，左側(cè)編號(hào)為奇數(shù)，右側(cè)為偶數(shù)（02,04），由中心線向外依次增大。周邊收斂測點(diǎn)的順序號(hào)編碼規(guī)則，沿鐵路里程前進(jìn)方向，中心左側(cè)測點(diǎn)編號(hào)為奇數(shù)，右側(cè)為偶數(shù)，成對編號(hào)，由中心線向外依次增大。圖2 洞內(nèi)監(jiān)控量測點(diǎn)編號(hào)示意圖臺(tái)階法和全斷面法施工時(shí)拱頂下沉監(jiān)測原則上設(shè)一個(gè)測點(diǎn)，凈空變化測線數(shù)見表4。表4 凈空變化量測測線數(shù) 地段開挖方法

7、一般地段特殊地段全斷面法一條水平測線臺(tái)階法每臺(tái)階一條水平測線每臺(tái)階一條水平測線分部開挖法每分部一條水平測線CD或CRD法上部、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法左右側(cè)部，每分部一條水平測線，其余分部一條水平測線。圖3 全斷面法測點(diǎn)布置示意圖圖4臺(tái)階法測點(diǎn)布置示意圖圖5三臺(tái)階法測點(diǎn)布置示意圖圖6 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法測點(diǎn)布置示意圖3.3監(jiān)控量測頻率各項(xiàng)量測項(xiàng)目量測頻率根據(jù)位移速度（見表5）確定。表5量測頻率按位移速度)位移速度 (mm/d)量測頻率52次/d151次/d0.511次/23d0.20.51次/3d0.21次/7d各項(xiàng)量測作業(yè)均應(yīng)持續(xù)到變形基本穩(wěn)定后23周結(jié)束，或二襯緊跟后無法觀測即結(jié)束量測。對于膨脹性和擠壓性圍

8、巖，位移長期沒有減緩趨勢時(shí)，經(jīng)各方研究后適當(dāng)延長量測時(shí)間。3.4監(jiān)控量系統(tǒng)及元器件的技術(shù)要求監(jiān)控量測系統(tǒng)的測試精度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，拱頂下沉、凈空變化、地表沉降、縱向位移、隧底隆起測試精度為0.5mm，圍巖內(nèi)部位移測試精度為0.1mm，爆破振動(dòng)速度測試精度為1mm/s，其他監(jiān)控量測項(xiàng)目的測試精度結(jié)合元器件的精度確定。元器件的量測應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，并具有良好的防震、防水、防腐性能。元器件的精度滿足表6要求。表6 元器件的精度序號(hào)元器件測試精度1壓力盒0.5%F.S.2應(yīng)變計(jì)0.1% F.S.3鋼筋計(jì)拉伸0.5%F.S.，壓縮0.5%F.S.4.施工程序及工藝流程隧道每個(gè)斷面為一個(gè)完整的作業(yè)區(qū)。施工程

9、序?yàn)椋菏┕?zhǔn)備埋設(shè)斷面測點(diǎn)采集數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分析信息反饋指導(dǎo)施工檢驗(yàn)驗(yàn)收。工藝流程見圖7。圖7監(jiān)控量測工藝流程圖5.施工要求5.1施工準(zhǔn)備5.1.1施工準(zhǔn)備(1)配置足夠的監(jiān)控量測儀器。測量儀器必須是鑒定合格，精度滿足要求的產(chǎn)品。如全站儀、水準(zhǔn)儀、平板電腦等。圖8測量全站儀圖9采集數(shù)據(jù)終端平板電腦(2)監(jiān)控量測管理人員均經(jīng)過監(jiān)控量測業(yè)務(wù)培訓(xùn)學(xué)習(xí)，熟悉規(guī)范及測量儀器操作。5.1.2隧道監(jiān)控量測信息化管理對接工作準(zhǔn)備(1)配置充足的APP終端采集設(shè)備（平板或手機(jī)）、PC機(jī)。(2)采用經(jīng)過鐵路總公司工程管理中心經(jīng)專家評審?fù)ㄟ^的，南方測繪生產(chǎn)的適用于安卓系統(tǒng)的手機(jī)和平板APP終端采集軟件。(3)所有監(jiān)控量測

10、相關(guān)人員經(jīng)過廠家培訓(xùn)取得上崗合格證書。(4)登錄網(wǎng)址44/ictrcp/logininit.jsp,已完成項(xiàng)目、標(biāo)段、工區(qū)、工點(diǎn)信息的初始化工作。圖10 工管中心信息平臺(tái)上工點(diǎn)信息的初始化完成圖5.2隧道洞內(nèi)外觀察5.2.1洞內(nèi)觀察分開挖工作面觀察和已施工地段觀察兩部分。開挖工作面觀察應(yīng)在每次開挖后進(jìn)行。重點(diǎn)觀察記錄工作面的工程地質(zhì)與水文地文情況，包括：巖性、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、節(jié)理裂隙發(fā)育程度、斷層的性質(zhì)、產(chǎn)狀，掌子面自穩(wěn)情況，涌水量大小、涌水位置等。做好地質(zhì)素描，填寫開挖工作面地質(zhì)狀態(tài)記錄表和施工階段圍巖級(jí)別判定卡。對地質(zhì)條件復(fù)雜地段，應(yīng)留存影像資料，作為地質(zhì)變

11、化的依據(jù)之一。發(fā)現(xiàn)工程地質(zhì)條件惡化時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)處理措施。對初期支護(hù)及二次襯砌完成地段的觀察，每天至少進(jìn)行一次，主要觀察噴射混凝土是否發(fā)生裂隙和剝離現(xiàn)象、錨桿的受力變形情況、鋼架是否壓曲變形和二次襯砌的工作狀態(tài)等。分析初期支護(hù)、二次襯砌的可靠性和圍巖的穩(wěn)定性。并記入施工日志。5.2.2洞外監(jiān)測洞外監(jiān)測的重點(diǎn)為洞口段和洞身淺埋段、山間洼地、巖堆、破碎帶、巖溶洼地、偏壓洞口的地表開裂、下沉和洞口邊、仰坡的穩(wěn)定狀態(tài)、地表水滲漏等情況，同時(shí)還應(yīng)對地面建(構(gòu))筑物進(jìn)行觀察。每次觀察后應(yīng)做好詳細(xì)記錄。地表下沉的量測必須在隧道開挖之前進(jìn)行。量測斷面應(yīng)與隧道內(nèi)的量測處于同一橫斷面，觀測點(diǎn)布置執(zhí)行技術(shù)規(guī)程要求，

12、監(jiān)控范圍應(yīng)延伸布置在隧道開挖影響范圍以外。地表構(gòu)筑物應(yīng)在其周圍增設(shè)觀測點(diǎn)。量測應(yīng)超前于隧道開挖工作面進(jìn)行（距離為隧道埋深與隧道開挖高度之和）。監(jiān)控量測時(shí)間應(yīng)一直持續(xù)到地表下沉長期穩(wěn)定、隧道襯砌施作完畢后停止。5.3量測點(diǎn)布設(shè)要求量測點(diǎn)盡量靠近掌子面埋設(shè)（2m）。埋設(shè)方法結(jié)合實(shí)際研究確定，可以采用直徑22螺紋鋼筋，用早強(qiáng)錨固劑固定，伸入巖體250300mm，外露端頭斜切磨平，粘貼反射貼片與全站儀激光束基本正交。測點(diǎn)布設(shè)在量測組的指導(dǎo)下，由開挖班協(xié)助完成，做到牢固可靠。為易于識(shí)別，并有利于保護(hù)測點(diǎn)，量測組在測點(diǎn)形成之后，立即用油漆標(biāo)示出明顯的紅“”并標(biāo)有此測點(diǎn)斷面的編號(hào)，掛設(shè)監(jiān)控量測標(biāo)識(shí)牌，標(biāo)牌標(biāo)

13、明里程、日期、責(zé)任人等信息。同一斷面內(nèi)的監(jiān)控量測點(diǎn)要確保在同一斷面內(nèi)，左右側(cè)量測點(diǎn)標(biāo)高要一致，整體布局整齊劃一。測點(diǎn)布設(shè)應(yīng)在隧道開挖后12h內(nèi)完成，并及時(shí)讀取初次數(shù)據(jù)，最遲不得大于24h。同一處拱頂下沉、收斂量測，以及隧底隆起、圍巖壓力等洞內(nèi)量測應(yīng)設(shè)在同一斷面，以便于整個(gè)量測形成信息體系，相互印證。拱頂和地表下沉量測基點(diǎn)應(yīng)與洞內(nèi)、外水準(zhǔn)基點(diǎn)建立聯(lián)系。圖11螺紋鋼制作的監(jiān)控量測點(diǎn)照片圖12 現(xiàn)場監(jiān)控量測點(diǎn)標(biāo)識(shí)牌5.4淺埋地表沉降點(diǎn)布設(shè)淺埋隧道地表沉降測點(diǎn)應(yīng)在隧道開挖前布設(shè)。地表沉降測點(diǎn)和隧道內(nèi)測點(diǎn)應(yīng)布置在同一里程。一般條件下，地表沉降測點(diǎn)縱向間距應(yīng)按鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程（TB10121200

14、7）或設(shè)計(jì)要求布設(shè)。橫向間距為25m，監(jiān)測范圍應(yīng)在隧道開挖影響范圍以內(nèi)，在隧道中線附近測點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)加密，隧道中線兩側(cè)量測范圍不應(yīng)小于（隧道寬度+埋深），地表有建（構(gòu)）筑物時(shí)，量測范圍適當(dāng)加寬。地表下沉量測頻率應(yīng)與洞內(nèi)量測頻率相同。6.勞動(dòng)組織監(jiān)控量測實(shí)行建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理單位共同參與、各負(fù)其責(zé)的管理體系。公司（建設(shè)指揮部）是建設(shè)項(xiàng)目監(jiān)控量測管理的責(zé)任主體，設(shè)計(jì)單位是監(jiān)控量測設(shè)計(jì)的責(zé)任單位，施工單位是監(jiān)控量測實(shí)施主體，監(jiān)理單位是監(jiān)控量測實(shí)施的檢查單位。各單位須成立監(jiān)控量測管理組織機(jī)構(gòu)，建立相應(yīng)的責(zé)任體系。施工單位成立監(jiān)控量測工作小組，每組6人，其中現(xiàn)場量測人員4人，現(xiàn)場布設(shè)測點(diǎn)人員2人，承擔(dān)所

15、在作業(yè)范圍的監(jiān)控量測工作。7.設(shè)備機(jī)具配置用于本工程的測試元件及量測儀器均為正規(guī)廠家的合格產(chǎn)品。隧道凈空量測、拱頂下沉量測采用全站儀和帶十字絲的反射光片進(jìn)行量測。洞內(nèi)、外觀察采用現(xiàn)場觀察、數(shù)碼相機(jī)、羅盤儀。地表沉降采用水準(zhǔn)儀、全站儀。根據(jù)現(xiàn)場量測必測項(xiàng)目及施工作業(yè)需要每個(gè)架子作業(yè)隊(duì)需要配置主要設(shè)備種類及數(shù)量見下表7。表7每個(gè)隧道架子作業(yè)隊(duì)主要設(shè)備配置表全站儀1臺(tái)精密水準(zhǔn)儀器1臺(tái)（每個(gè)工區(qū)1臺(tái)）藍(lán)牙連接器2套手機(jī)2部平板電腦1部數(shù)碼相機(jī)1臺(tái)電 腦1臺(tái)隧道激光斷面儀1臺(tái)（可多個(gè)工作面共用）8.質(zhì)量控制及檢驗(yàn)8.1監(jiān)控量測管理等級(jí)和工作流程采用變形總量和變形速率對隧道監(jiān)控量測安全等級(jí)進(jìn)行管理。(1)

16、位移管理等級(jí)（見表8）及采取措施（見表9）。表8位移管理等級(jí)安全等級(jí)變形量/mm正常（綠色）預(yù)警二級(jí)（黃色）預(yù)警一級(jí)（紅色）備注圍巖級(jí)別40408080不包括高地應(yīng)力軟巖和膨脹巖隧道5050100100、7575150150注：“”含義為包括上、下限值。表9 措施對應(yīng)表安全等級(jí)處理措施正常 （綠色）正常施工預(yù)警二級(jí)（黃色）加強(qiáng)監(jiān)測，可采取網(wǎng)噴混凝土、加設(shè)錨桿（管）、徑向注漿等措施進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。預(yù)警一級(jí)（紅色）暫停施工，可采取回填反壓、臨時(shí)仰拱、增設(shè)橫豎向支撐、徑向注漿等進(jìn)行搶險(xiǎn)，后續(xù)施工時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)，調(diào)整圍巖級(jí)別和施工工法。(2)測點(diǎn)位移速率5mm/d時(shí)，由監(jiān)理工程師組織施工現(xiàn)場分析原因并采取處

17、理措施；當(dāng)速率連續(xù)2天大于10mm/d時(shí)，由監(jiān)理單位組織施工單位進(jìn)行原因分析和制定措施并報(bào)建設(shè)指揮部批準(zhǔn)；當(dāng)速率大于15mm/d時(shí)由建設(shè)指揮部組織設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工單位進(jìn)行原因分析和制定措施。監(jiān)控量測數(shù)據(jù)整理、分析和反饋（見圖13監(jiān)控量測信息化系統(tǒng)工作流程圖）應(yīng)符合下列要求：每次監(jiān)控量測后應(yīng)及時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器。通過專用軟件分析處理數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成時(shí)態(tài)曲線圖進(jìn)行回歸分析，預(yù)測可能出現(xiàn)的最大值，并與位移管理等級(jí)進(jìn)行比較。出現(xiàn)紅色預(yù)警時(shí)，由建設(shè)指揮部組織設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工單位研究制定措施。圖13 監(jiān)控量測信息化系統(tǒng)工作流程圖圖14現(xiàn)場監(jiān)控量測施工作業(yè)圖15現(xiàn)場監(jiān)控量測施工作業(yè)圖16專用APP處

18、理數(shù)據(jù)圖17專用APP處理數(shù)據(jù)圖18專用APP處理數(shù)據(jù)上傳至鐵路總公司工管中心信息平臺(tái)8.2預(yù)警信息發(fā)送范圍監(jiān)控量測預(yù)警信息在第一時(shí)間發(fā)給相關(guān)人員，確保信息發(fā)送及時(shí)。相關(guān)人員收到信息后立即登陸鐵路總公司工管中心信息平臺(tái)即可對報(bào)警的斷面信息進(jìn)行查看，召集相關(guān)人員立即分析原因，消除預(yù)警。圖19鐵路總公司工管中心信息平臺(tái)預(yù)警信息顯示平臺(tái)預(yù)警信息發(fā)送范圍見下表：表10 預(yù)警信息發(fā)送范圍表單位職務(wù)黃色預(yù)警紅色預(yù)警滬昆客專湖南公司安質(zhì)部長、副部長工程部長（分管副部長）主管工程師建設(shè)指揮部指揮長（分管副指揮長）總工安質(zhì)部長工程部長施工項(xiàng)目部項(xiàng)目經(jīng)理工區(qū)負(fù)責(zé)人項(xiàng)目總工工程部長安質(zhì)部長主管工程師監(jiān)理站總監(jiān)、副總監(jiān)監(jiān)理分站長主管工程師設(shè)計(jì)院指揮長總體隧道專線配合組隧道工程師9