隧道監(jiān)控量測施工

1、云桂鐵路（廣西段）YGZQ-4那茶隧道監(jiān)控量測實施細則編制人：_審核人：_批準人：_中鐵十九局集團有限公司云桂鐵路（廣西段）YGZQ-4項目經(jīng)理部三工區(qū)2010年7月目錄一、編制目的 ··································

2、3;·············3二、組織機構及作業(yè)程序 ··································

3、83;···32.1組織機構 ·············································

4、32.2作業(yè)程序 ·············································4三、技術要求 ··&

5、#183;·············································43.1量測儀器 ··

6、3;··········································43.2量測項目 ······&

7、#183;······································43.3監(jiān)控量測斷面及測點布置 ········

8、83;······················43.4監(jiān)控量測頻率 ·························

9、3;···············73.5監(jiān)控量測控制基準 ································

10、83;····7四、監(jiān)控量測方法 ············································

11、;94.1時間要求 ·············································94.2洞內(nèi)、外觀測 ·

12、83;·······································94.3凈空變化量測·········

13、;································104.4拱頂下沉量測················

14、·························104.5地表沉降量測·······················&

15、#183;·················11五、監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析及信息反饋 ·····························1

16、15.1數(shù)據(jù)分析處理·········································115.2信息反饋及工程對策·····

17、······························12六、記錄格式（附表）··················

18、·······················14一、編制目的為了保證隧道工程順利開展及對周邊環(huán)境的影響，隧道工程施工引起的地層變形，對于開挖過程引起地層的力學響應在時間和空間上的規(guī)律，不同施工方法的不同力學響應可以通過施工監(jiān)測來反映，并及時預測地層變形的發(fā)展，反饋施工，從而控制地下工程施工對環(huán)境的影響程度。因此，施工監(jiān)測在施工中有著及其重要的作用，必須將監(jiān)控量測作為

19、一道工序納入到施工組織設計中去。為確保工程，了解圍巖狀態(tài)，及時反饋信息于設計和指導施工，調(diào)整支護參數(shù)和二襯施作時間，確保施工安全和結(jié)構的長期穩(wěn)定性，有效保護周邊環(huán)境，減少對工程施工的干擾，同時為加強監(jiān)控量測實施人員規(guī)范操作，全面掌握監(jiān)控量測實施全過程，結(jié)合隧道工程特點，制定本方案。二、組織機構及作業(yè)程序2.1 組織機構為保證監(jiān)控量測工作正常有序開展，項目部建立以總工程師負責的管理體系，工程部和安質(zhì)部負責對那茶隧道監(jiān)控量測進行日常檢查、指導和重大問題上報工作。主管部門：項目部工程部、安質(zhì)部負責監(jiān)控量測全面管理，日常檢查、指導和重大問題的上報工作，并參與重大問題的處理。監(jiān)控量測負責人：測量隊負責主

20、管監(jiān)控量測組工作，掌握監(jiān)控量測工作狀態(tài)，分析和上報有關監(jiān)控量測數(shù)據(jù)和情況，制定處理措施，下達技術交底資料。及時組織相關人員開展監(jiān)控量測工作，并對監(jiān)控量測結(jié)果負責，分析監(jiān)控量測數(shù)據(jù)和上報監(jiān)控量測動態(tài)?，F(xiàn)場監(jiān)控量測實施人：監(jiān)控量測組員（操作人員和資料員），操作人員負責現(xiàn) 場監(jiān)控量測具體實施，負責測點的布設和保護，及時取得監(jiān)控量測數(shù)據(jù)；資料員負責監(jiān)控量測資料的收集、整理、簽認、匯總和歸檔等資料管理工作。2.2 作業(yè)程序（1）熟悉資料（施工圖紙、規(guī)范和作業(yè)指導書等）;（2）布點量測;（3）采集數(shù)據(jù);（4）整理簽認;（5）分析處理;（6）位移管理;（7）信息反饋;（8）工程對策;（9）資料歸檔。三、技術

21、要求3.1 量測儀器量測儀器配備：數(shù)碼相機、收斂計、全站儀、水準儀、塔尺、鋼尺等。輔助工具：爬梯、手電筒及其它輔助工具。3.2 量測項目根據(jù)設計要求，結(jié)合那茶隧道具體情況，確定圍巖量測必測項目（見表3-1）。表3-1 圍巖量測必測項目序號監(jiān)測項目測試方法和儀表測試精度備 注1凈空變化隧道凈空變化測定儀（收斂計）0.51mm一般進行水平收斂量測2拱頂下沉水準測量的方法、水準儀、鋼尺0.51mm3地表下沉水準測量的方法、水準儀、塔尺0.51mm隧道淺埋段必測（H02b）4地質(zhì)和初期支護觀察每次開挖后對開挖面進行觀測，如發(fā)現(xiàn)異常應立即進行處理；對已施工的區(qū)段每天至少觀察一次，發(fā)現(xiàn)結(jié)構開裂、突出等異常

22、應立即采取應急措施。了解隧道支護結(jié)構及圍巖地穩(wěn)定情況3.3 監(jiān)控量測斷面及測點布置3.3.1 那茶隧道凈空變化和拱頂下沉量測斷面、間距測點數(shù)量按設計要求進行。3.3.2 凈空變化測點和拱頂下沉測點布置在同一斷面上，測點布置時避開了鋼架和脫空回填處，將測點布置在兩榀鋼架之間。凈空變化、拱頂下沉和地表下沉（淺埋地段）等必測項目設置在同一斷面。3.3.3 全斷面開挖時，收斂量測點布置在起拱線以下1m左右位置；臺階法開挖時，上臺階收斂量測點布置在上下臺階界面以上1m左右位置，下臺階收斂量測點布置在上下臺階界面1m左右位置。3.3.4 淺埋隧道（H02b，H0隧道埋深，b隧道最大開挖寬度）應在隧道開挖前

23、布設地表沉降測點，那茶隧道地表沉降測點縱向間距如表3-2所示。表3-2 那茶隧道地表沉降測點縱向間距隧道埋深與開挖寬度縱向測點間距（m）2B<H0<2.5B30B<H02B15H0B8注：H0為隧道埋深，B為隧道開挖寬度。3.3.5 本隧道地表沉降測點橫向間距擬為2.2m。在隧道中線附近測點為2m。其測點布置如圖3-3與3-4所示。圖3-3 地表沉降橫向測點布置示意圖圖3-4 測點布設3.4 監(jiān)控量測頻率3.4.1 監(jiān)控量測的頻率應根據(jù)測點距開挖面的距離及位移速度按表3-5確定。由位移速度決定的監(jiān)控量測頻率和由距開挖面的距離決定的監(jiān)控量測頻率之中，原則上采用較高的頻率值。當出

24、現(xiàn)異常情況或不良地質(zhì)時，應增大監(jiān)控量測頻率。在塑性流變巖體中，位移長期（開挖后兩個月以上）不能變化時，量測要繼續(xù)到每月為1mm為止。表3-5 量測頻率表位移速度（mm/d）量測斷面距開挖工作面的距離量測頻率5（01）B2次/d15（12）B1次/d0.51（25）B1次/23d0.20.5（25）B1次/3d0.25B1次/7d注：B表示隧道開挖寬度3.4.2地表下沉量測頻率與拱頂下沉和凈空變化的量測頻率相同；地表下沉量測在開挖面前方隧道埋置深度與隧道開挖高度之和處開始，直到襯砌結(jié)構封閉、下沉基本停止時為止。3.4.3 隧道開挖后及時進行地質(zhì)素描及數(shù)碼成像，必要時進行物理力學試驗。開挖面地質(zhì)素

25、描、支護狀態(tài)、影響范圍內(nèi)的建（構）筑物的描述每施工循環(huán)記錄一次。特殊情況下增大描述頻率。3.5 監(jiān)控量測控制基準3.5.1 監(jiān)控量測控制基準包括隧道內(nèi)位移、地表沉降、爆破振動等，應根據(jù)地質(zhì)條件、隧道結(jié)構的長期穩(wěn)定性、隧道施工安全性，以及周圍建（構）筑物特點和重要性等因素制定。3.5.2 隧道初期支護極限相對位移可參照表3-6選用。表3-6 跨度7mB12m隧道初期支護極限相對位移圍巖級別隧道埋深h（m）h5050h300300h500拱腳水平相對凈空變化（%）0.010.030.010.080.030.100.080.400.300.600.100.300.200.800.701.200.20

26、0.500.402.001.803.00拱頂相對下沉（%）0.030.060.050.120.030.060.040.150.120.300.060.100.080.400.300.800.080.160.141.100.801.40注：1 本表用于那茶隧道復合式襯砌的初期支護，硬質(zhì)圍巖隧道取表中較小值，軟質(zhì)圍巖隧道取表中較大值。表列數(shù)值可在施工中通過實測資料積累作適當修正。2 拱腳水平相對凈空變化指兩拱腳測點間凈空水平變化值與其距離之比，拱頂相對下沉指拱頂下沉值減去隧道下沉值后與原拱頂至隧底高度之比。3 墻腰水平相對凈空變化極限值可按拱腳水平相對凈空變化極限值乘以1.2后采用。3.5.3 位

27、移控制基準應根據(jù)測點距開挖面的距離，由初期支護極限相對位移按表3-7要求確定。地表沉降控制基準根據(jù)地層穩(wěn)定性、周圍建（構）筑物的安全要求分別確定，取小值。表3-7 位移控制基準類別距開挖面1B（U1B）距開挖面2B（U2B）距開挖面較遠允許值65%U090%U0100%U0注：B為隧道開挖寬度，U0為極限相對位移值。表3-8 位移管理等級管理等級距開挖面1B距開挖面2BUU1B/3UU2B/3U1B/3U2U1B/3U2B/3U2U2B/3U2U1B/3U2U2B/3注： U為實測位移值3.5.4 圍巖與支護結(jié)構的穩(wěn)定性根據(jù)控制基準，結(jié)合時態(tài)曲線形態(tài)判別。采用分部開挖法施工的隧道應每分部分別建

28、立位移控制基準，同時考慮各分部的相互影響。3.5.5 一般情況下，二次襯砌的施作在滿足下列要求時進行：隧道水平凈空變化速度及拱頂或底板垂直位移速度明顯下降；隧道位移相對值已達到總相對位移量的90%以上；對淺埋、軟弱圍巖等特殊地段，應視現(xiàn)場具體情況確定二次襯砌施作時間。四、監(jiān)控量測方法4.1 時間要求洞內(nèi)、外觀察和地表沉降觀測根據(jù)本作業(yè)指導書要求進行。凈空變化和拱頂下沉量測布點應在開挖后至初噴前進行，若圍巖出現(xiàn)變化異常應盡早布設;初始讀數(shù)在每次開挖后12小時內(nèi)取得，最晚不得遲于24小時。4.2 洞內(nèi)、外觀察洞內(nèi)觀察可分為開挖工作面觀察和已施工地段觀察兩部分。其中，開挖工作面觀察應在每次開挖后進行

29、，及時繪制開挖工作面地質(zhì)素描圖、數(shù)碼成像，填寫開挖工作面地質(zhì)狀況記錄表，并與勘察資料進行對比；已施工地段觀察，應記錄噴射混凝土、錨桿、鋼架變形和二次襯砌等工作狀態(tài)。洞外觀察重點應在洞口段和洞身淺埋段，記錄地表開裂、地表變形、邊坡及仰坡穩(wěn)定狀態(tài)、地表水滲漏情況等，同時還應對地面建（構）筑物進行觀察。4.3 凈空變化量測4.3.1 根據(jù)圍巖條件確定量測間距埋設測點，并按規(guī)定量測頻率進行量測。主要原理：每次測出兩點間凈長，求出兩次量測的增量（或減量），即為此處凈空變化值。讀數(shù)時讀三次，然后取其平均值，并按附表記錄。4.3.2預埋測點由鋼筋加工而成，采取剛格柵架立以后焊接在剛格柵上然后噴射混凝土，埋入

30、鋼筋采用直徑不小于20mm的螺紋鋼，露出地面鋼筋不小于20mm，埋入部分不小于200mm。若圍巖破碎松軟，適當增加測點埋入深度。4.3.3 量測方法檢查預埋測點有無損壞、松動，并將測點灰塵擦凈。把凈空收斂計的尺頭及尺架掛鉤分別固定在預埋測點孔內(nèi)，選擇合適的尺孔，將尺孔銷插入，用尺卡將尺與聯(lián)尺架固定。調(diào)整調(diào)節(jié)螺母，記下鋼尺在聯(lián)尺架端時的基線長度與數(shù)顯讀數(shù)。為提高量測精度，每條基線應重復測三次取平均值。當三次讀數(shù)極差大于0.05mm時，應重新測試。每次開挖后12h內(nèi)取得初讀數(shù)。測試過程中，若數(shù)顯讀數(shù)已超過25mm，則應將鋼尺收攏（換尺孔）重新測試，兩組平均值相減，即為兩尺孔的實際間距，以消除鋼尺重

31、孔距離不精確造成的測量誤差。一條基線測完后，及時逆時針轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺母，摘下收斂儀，打開尺卡收攏鋼尺，為下一次使用作好準備。4.4 拱頂下沉量測4.4.1 在隧道拱頂軸線附近通過焊接或鉆孔預埋測點，測點應與隧道外監(jiān)控量測基準點進行聯(lián)測。拱頂下沉量測測點布置在拱中，每斷面布置一點，布設原則和間距按規(guī)定進行。預埋測點由鋼筋加工而成，鋼筋直徑不小于6mm，前端加工成180°彎鉤或三角形鉤。4.4.2 量測方法：設置水準基點（水準基點選擇在圍巖穩(wěn)定地段設置）。量測時采用水準儀、塔尺及鋼卷尺，測出該點相對標高即可。每次開挖后12h內(nèi)取得初讀數(shù)。同一測點每次量測必須采用同一基點。4.5 地表沉降量測

32、4.5.1采用精密水準儀、銦鋼尺進行，主要原理：通過測點不同時刻標高，求出兩次量測的差值，即為該點的下沉值。其量測精度為±1mm。當隧道埋深小于3倍洞徑時進行量測，小于2倍洞徑時必須進行量測。4.5.2 基準點應設置在地表沉降影響范圍之外。測點采用地表鉆孔埋設，測點四周采用水泥砂漿固定。布點原則和量測頻率按規(guī)定執(zhí)行。當?shù)乇碛薪ㄖ飼r，應在建筑物周圍增設地表下沉觀測點。4.5.3 量測方法：與拱頂下沉量測方法相似，采用精準水準儀和銦鋼尺測出各沉降點標高即可。在工程開挖前對每一個測點讀取初始值。首次觀測時，對測點進行三次觀測（三次差值小于±1mm），取平均值作為初始值。量測過程

33、中讀數(shù)時各項限差宜嚴格控制，每個測點讀數(shù)誤差不宜大于0.3mm。五、監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析及信息反饋5.1 數(shù)據(jù)分析處理監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的分析處理包括數(shù)據(jù)校核、數(shù)據(jù)整理及數(shù)據(jù)分析。同時注明開挖方法和施工工序以及開挖面距監(jiān)控量測點距離等信息。5.1.1 數(shù)據(jù)校核量測數(shù)據(jù)校核主要是對數(shù)據(jù)進行可靠性分析，排除各種誤差影響，保證量測數(shù)據(jù)的可靠性和完整性。每次觀測后立即對觀測數(shù)據(jù)進行校核和整理，包括對觀測數(shù)據(jù)的計算、填表制圖、誤差處理等，如有異常及時補測。5.1.2 數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析通常采用比較法、作圖法和數(shù)值計算等，一般采用散點圖和回歸分析方法，分析各監(jiān)控量測物理量值大小、變化規(guī)律和發(fā)展趨勢，預測該測點可能出現(xiàn)

34、的最終值及影響范圍，評估安全狀況。繪制時間-位移和距離-位移散點圖，根據(jù)散點圖的數(shù)據(jù)分布狀況，選擇合適的函數(shù)進行回歸分析，對最大值（最終值）進行預測，并與控制基準值進行比較，結(jié)合施工工況綜合分析圍巖和支護結(jié)構和工作狀態(tài)。監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的分析包括以下主要內(nèi)容：根據(jù)量測值繪制時態(tài)曲線；選擇回歸曲線，預測最終值，并與控制基準進行比較；對支護及圍巖狀態(tài)、工法、工序進行評價；及時反饋評價結(jié)論，并提出相應工程對策建議。5.2 信息反饋及工程對策5.2.1 監(jiān)控量測信息反饋應根據(jù)量測數(shù)據(jù)分析結(jié)果，對工程安全性進行評價，并提出相應工程對策與建議，目前以經(jīng)驗方法為主。5.2.2 信息反饋應以位移反饋為主，主要依據(jù)

35、時態(tài)曲線的形態(tài)對圍巖穩(wěn)定性、支護結(jié)構的工作狀態(tài)、對周圍環(huán)境的影響程度進行判定，驗證和優(yōu)化設計參數(shù)，指導施工。由于施工的連續(xù)性和循環(huán)進行，施工中應保證信息反饋渠道的暢通，確保信息反饋的及時性和有效性。監(jiān)控量測反饋程序應貫穿于整個施工全過程，按圖5-1規(guī)定的程序進行。圖5-1：圖6-1 監(jiān)控量測信息反饋程序框圖5.2.3 施工過程中進行監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的實時分析和階段分析。實時分析：每天根據(jù)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)及時進行分析，發(fā)現(xiàn)安全隱患應分析原因并提交異常報告，及時采取措施，一般采用日報表形式。階段分析：按周、月進行階段分析，總結(jié)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，對施工情況進行評價，提交階段分析報告，指導后續(xù)施工，一般

36、采用周報、月報形式。5.2.4 工程安全性評價根據(jù)位移管理等級分三級進行，并采用表5-1相應的工程對策。當監(jiān)控量測位移管理達到級時，上報監(jiān)控量測組長、技術主管和現(xiàn)場監(jiān)理工程師；當達到級時，上報分部工程部長、總工程師和現(xiàn)場施工負責人，同時總工程師根據(jù)綜合情況上報設計單位、業(yè)主單位和監(jiān)理單位采取相應工程措施；當達到級時，立即暫停施工，上報各方，請業(yè)主單位召集各方分析原因，研究工程對策。分部應對位移管理等級根據(jù)每個隧道情況進行量化指標，以便于現(xiàn)場監(jiān)控量測人員操作和匯報。表5-1 工程安全性評價分級及相應對策措施管理等級應對措施正常施工綜合評價設計施工措施，加強監(jiān)控量測，必要時采取相應工程對策護暫停施工，采取相應工程對策5.2.5 工程安全性評價流程圖見圖5-2。根據(jù)工程安全性評價的結(jié)果,需要變更設計時,根據(jù)有關鐵路工程變更管理辦法及時進行變更設計。監(jiān)控量測結(jié)果位移（應力）是否超過級管理位移（應力）是否超過級管理位移（應力）是否達到級管理繼續(xù)施工暫停施工位移（應力）是否超過級管理工程對策不安全安全否否是是圖5-2 工程安全性評價流程圖52.6工程對策主要應包括下列內(nèi)容1、一般措施：1） 穩(wěn)定開挖工作面措施；2） 調(diào)整開挖方法，和剛格柵間距；3） 調(diào)整初期支護強度和剛度并及時支護；4） 降低爆破振動影響；5） 圍巖與支護結(jié)構間回填注漿。2、輔助施工措施：1）