隧道監(jiān)控量測方案

1、中鐵隧道股份雅康高速公路C17合同段 隧道監(jiān)控量測方案四川省雅安至康定高速公路工程項目C17合同段隧道監(jiān)控量測實施方案 中鐵隧道股份有限公司 雅康高速公路C17合同段項目經(jīng)理部二0一四年九月十五日第1頁 共10頁目 錄一、編制依據(jù)2三、工程概況2四、監(jiān)控量測管理3五、 監(jiān)控量測技術(shù)要求31量測數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)確可靠。32數(shù)據(jù)處理和預(yù)測預(yù)報要快速準(zhǔn)確。43監(jiān)控必須及時有效、落到實處。4六、量測項目及內(nèi)容4七、工作內(nèi)容、方法和儀器4洞內(nèi)外觀察42. 拱頂下沉量測53.地表沉降64、周邊位移8八、洞內(nèi)監(jiān)控量測斷面間距9九、量測頻率與結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)10十、監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析與信息反饋11十一、初期支護(hù)監(jiān)測結(jié)果異常

2、的處理12第 1 頁一、編制依據(jù)1、工程測量規(guī)范（GB 50026-2007）2、公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTG B01-20032、公路隧道施工技術(shù)規(guī)范（JTG F60-2009）4、隧道監(jiān)控施工技術(shù)規(guī)范3、招投標(biāo)文件、設(shè)計圖紙等有關(guān)資料。二、編制目的現(xiàn)場監(jiān)控量測是斜井施工管理的重要組成部分，它不僅能指導(dǎo)施工，預(yù)報險情，確保安全，而且通過現(xiàn)場監(jiān)測獲得圍巖動態(tài)的信息（數(shù)據(jù)），為修正和確定初期支護(hù)參數(shù)及混凝土襯砌支護(hù)時間提供信息依據(jù)，為完善斜井工程設(shè)計與指導(dǎo)施工提供可靠的足夠的數(shù)據(jù)。三、工程概況雅安至康定高速公路項目路基土建工程施工C17標(biāo)段位于四川省西部二郎山西麓、甘孜藏族自治州東南部，界于邛崍山脈與

3、大雪山脈之間，大渡河由北向南縱貫全境。川藏公路穿越東北部，是進(jìn)藏出川的咽喉要道，素有甘孜州東大門之稱。本合同段橫跨瀘定縣烹壩鄉(xiāng)喇嘛寺村與黃草坪村、康定縣姑咱鎮(zhèn)大杠村與上瓦斯村，涉及2縣2鄉(xiāng)鎮(zhèn)4村，起訖樁號為K108+450K118+370，線路全長9.92km。本標(biāo)段工程主要包括路基工程：1段長283.5米；橋梁工程：3座總長522.5米；隧道工程：3座隧道，其中大坪隧道長3021米，最大埋深863m；大杠山隧道長4799米，最大埋深669米，龍進(jìn)隧道長1287.5米，最大埋深328m；涵洞工程：鋼筋混凝土蓋板涵，33m+12.52m兩處。四、監(jiān)控量測管理1、成立隧道現(xiàn)場監(jiān)控量測小組，受項目總

4、工領(lǐng)導(dǎo)并配齊必須的檢測儀器、設(shè)備、用品，明確工作職責(zé)和標(biāo)準(zhǔn)，承擔(dān)量測任務(wù)。2、量測組負(fù)責(zé)測點埋設(shè)、日常量測、數(shù)據(jù)處理和儀器設(shè)備的保養(yǎng)維修工作，并及時將量測信息反饋于施工和設(shè)計。3、現(xiàn)場監(jiān)控量測按制定的量測工作計劃認(rèn)真組織實施，并與其它施工環(huán)節(jié)緊密配合，不間斷的貫穿于整個施工過程中。4、各預(yù)埋測點埋設(shè)要牢固可靠，易于識別并妥善保護(hù)，不能任意撤換和避免破壞。5、按現(xiàn)場監(jiān)控量測計劃，在做好現(xiàn)場量測工作的同時，及時分析整理內(nèi)業(yè)資料并分類歸檔，按規(guī)范要求做好量測竣工文件。6、監(jiān)控量測組織機(jī)構(gòu)框圖組長：房建華副組長：王輝副組長：王凱組員：段磊龍組員：蔡報發(fā)組員：吳峰組員：李國杰圖一 監(jiān)控量測組織機(jī)構(gòu)圖 5

5、、 監(jiān)控量測技術(shù)要求1量測數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)確可靠。隧道開挖后其變形和應(yīng)力變化較快，必須根據(jù)施工情況快速準(zhǔn)確的進(jìn)行量測，才能掌握圍巖變化的第一手資料，從而為進(jìn)一步的判斷和監(jiān)控提供準(zhǔn)確的資料，高精度的儀器設(shè)備和高素質(zhì)的專業(yè)技術(shù)人員是必要的保證。2數(shù)據(jù)處理和預(yù)測預(yù)報要快速準(zhǔn)確。隧道監(jiān)測的目的是為了保證隧道施工的安全，在隧道施工中根據(jù)已有量測信息，采用回歸分析、灰色預(yù)測等方法，對圍巖的進(jìn)一步變形和應(yīng)力發(fā)展情況做出預(yù)測預(yù)報，可以及時發(fā)現(xiàn)隧道施工中隱藏的不安全因素，從而能在有效的時間內(nèi)采取加固措施以避免安全事故的發(fā)生。3監(jiān)控必須及時有效、落到實處。目前國內(nèi)對量測方面的研究較多，然而，真正根據(jù)量測信息對斜井施工安

6、全進(jìn)行監(jiān)控，并進(jìn)行有效反饋和動態(tài)設(shè)計、施工的很少?；ㄙM大量人力物力獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)和信息僅僅限于低水平的應(yīng)用，起不到優(yōu)化設(shè)計參數(shù)和施工方法的目的。究其原因，大多現(xiàn)場監(jiān)測人員無法對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面綜合分析和應(yīng)用。六、量測項目及內(nèi)容隧道監(jiān)控量測必測項目主要內(nèi)容包括洞、內(nèi)外觀察、拱頂下沉、地表沉降、周邊位移、收斂 。選測項目包括鋼架內(nèi)力及外力、圍巖體內(nèi)位移、圍巖壓力及兩層支護(hù)間壓力、支護(hù)、襯砌內(nèi)應(yīng)力錨桿軸力。七、工作內(nèi)容、方法和儀器洞內(nèi)外觀察洞內(nèi)外觀察分開挖工作面觀察、已施工區(qū)段觀察以及地表觀察，開挖工作面觀察應(yīng)每次開挖后進(jìn)行一次，內(nèi)容包括節(jié)理裂隙發(fā)育情況、工作面穩(wěn)定狀態(tài)、圍巖變形等，當(dāng)?shù)刭|(zhì)情況基本

7、無變化時，可每天進(jìn)行一次，觀察后應(yīng)繪制開挖工作面略圖并作好地質(zhì)素描和圍巖級別判定卡。對已施工區(qū)段的觀察至少每周一次，觀察內(nèi)容應(yīng)包括噴射混凝土、錨桿、鋼架的情況，以及施工質(zhì)量是否符合規(guī)定的要求。洞外觀察包括洞口地表情況、地表沉陷、邊坡及仰坡的穩(wěn)定、地表水滲透的觀察。在觀察過程中如發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件惡化，初期支護(hù)發(fā)生異?，F(xiàn)象，應(yīng)立即通知總工程師及副經(jīng)理采取應(yīng)急措施，并派專人進(jìn)行不間斷觀察。范圍：工作面及初期支護(hù)地段進(jìn)行觀察。監(jiān)測儀器為：全站儀、水準(zhǔn)儀、收斂計、數(shù)碼相機(jī)等。2. 拱頂下沉量測觀測布置見下圖： 全斷面和臺階法開挖隧道內(nèi)拱頂沉降和凈空收斂測點布置如下圖二、三所示： 圖二 全斷面開挖隧道位移監(jiān)測

8、點布置圖 圖三 臺階法開挖隧道位移監(jiān)測點布置圖表1 凈空收斂量測測線布置開挖方法測線布置全斷面法一條水平測線臺階法每臺階一條水平測線拱頂下沉觀測基準(zhǔn)點應(yīng)設(shè)在距離觀察點3倍洞徑以外的穩(wěn)定點處。拱頂下沉量測斷面每個斷面布置1-3個測點，測點設(shè)在拱頂中心或其附近，其精度為1mm，量測時間應(yīng)延續(xù)到拱頂下沉穩(wěn)定后。測點應(yīng)牢固可靠，易于識別并妥為保護(hù)。拱頂量測后視測點必須埋設(shè)在穩(wěn)定的巖面上，并和洞內(nèi)水準(zhǔn)點建立聯(lián)系。拱頂下沉量測線的布置應(yīng)根據(jù)施工方法、地質(zhì)條件、量測斷面所在的位置、隧道埋置深度等條件確定。在地質(zhì)條件良好，采用全斷面開挖時，可設(shè)一條水平測線。監(jiān)測儀器：精密水準(zhǔn)儀、掛尺、。3.地表沉降目的及量測

9、方法：量測目的（1） 地表下沉的范圍以及下沉量的大小。（2） 地表下沉量隨工作面推進(jìn)的變化規(guī)律。（3） 地表下沉穩(wěn)定的時間。量測方法用精密水準(zhǔn)儀量測，地形高差變化很大時（5米范圍內(nèi)地形高差超過2m），其量測精度為±1mm，此時也可采用高精度全站儀近距量測。在地形平坦地區(qū)，其量測精度為±0.5mm。地表下沉量測應(yīng)根據(jù)隧道埋置深度、地質(zhì)條件、地表有無建筑物、所采用的開挖方式等因素確定。地表下沉量的測點應(yīng)與水平凈空相對變化和拱頂沉降量測的測點布置在同一斷面內(nèi)，沿隧道中線，地表下沉量測斷面的間距可按表2采用。 表2地表下沉量測斷面 隧道埋深H(m)量測斷面間距（m）H2B1530B

10、H2B715HB7注：B表示隧道開挖進(jìn)度。橫斷面方向地表方向下沉量測的測點間隔應(yīng)取4m/個，在一個量測斷面內(nèi)應(yīng)設(shè)58個測點。洞頂?shù)乇硐鲁亮繙y斷面見圖四，觀測點的埋設(shè)詳見隧道變形觀測點設(shè)置參考圖五。圖四 洞頂下沉量測點布置圖圖五 洞頂下沉量測點埋設(shè)圖 地表下沉量測應(yīng)在開挖工作面前方H+h（隧道埋置深度+隧道高度）處開始，直到襯砌結(jié)構(gòu)封閉、下沉基本停止為準(zhǔn)。地表下沉的量測頻率應(yīng)和拱頂下沉及水平相對凈空收斂變化的量測頻率相同。監(jiān)測儀器為：精密水準(zhǔn)儀，全站儀等。4、周邊位移周邊位移量測是隧道施工監(jiān)控量測的重要項目，收斂值是最基本的量測數(shù)據(jù)，必須量測準(zhǔn)確，計算無誤。周邊位移點應(yīng)在開挖后進(jìn)行支護(hù)時埋設(shè)，埋

11、設(shè)時應(yīng)一邊用螺紋鋼焊接在拱架內(nèi)側(cè)，另一端用直徑為2-3cm鋼圈焊接在螺紋鋼上，埋設(shè)時應(yīng)埋在不易破壞的地方，盡量讓左右量測點高程及里程相同的地方，且每組收斂點的間距應(yīng)根據(jù)圍巖級別確定，每斷面2-3對測點，一但收斂點被外界因素破環(huán)，應(yīng)盡快補設(shè)收斂點，其目的是了解巖體的變化規(guī)律，確定二次襯砌的施作時間，制定施工安全措施，是量測的重點。一般情況下，周邊收斂位移測點距開挖工作面應(yīng)小于2m，測點埋設(shè)后，第一次測量時間應(yīng)在上次爆破后24小時之內(nèi)，并在下一次爆破前進(jìn)行；第一次測量的初讀數(shù)是關(guān)鍵性數(shù)據(jù)，應(yīng)反復(fù)測讀，當(dāng)連續(xù)量測3次的誤差小于0.18mm時，才能最終確定為初讀數(shù)，量測間隔時間一般為：表3 量測間隔時

12、間表量測間隔時間1天-15天16天-1月1月-3月3月以后1-2次/天1次/天1-2次/周1-3次/月隧道周邊位移量測測線布置示意圖（圖六）如下：圖六 隧道凈空量測測線布置示意圖 收斂點監(jiān)測儀器為：JSS30A30型收斂儀，量測范圍0.5mm30m,分辨率0.01mm，測量精度0.06mm，數(shù)顯示值穩(wěn)定度為26h內(nèi)不大于0.01mm。如果一旦用收斂儀測的變化值大于1mm，應(yīng)立即重測，如果觀察值沒問題，應(yīng)立刻停止施工，向相應(yīng)的部門領(lǐng)導(dǎo)反應(yīng)，待領(lǐng)導(dǎo)指示。八、洞內(nèi)監(jiān)控量測斷面間距1、量測斷面間距 隧道內(nèi)拱頂沉降和凈空收斂量測斷面間距見下表4：表4 監(jiān)控量測斷面間距圍巖級別斷面間距(m)51030淺埋

13、段地表下沉量測斷面縱向間距按下表5確定：表5 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<2.5B2050B< H02B1020H0B510注：H0為隧道埋深；B為隧道開挖寬度。九、量測頻率與結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)1. 拱頂下沉量測與凈空變化量測宜用相同的量測頻率，應(yīng)從表8中根據(jù)變形速度和距開挖工作面距離選擇較高的一個量測頻率。表8 量測頻率變形速度（mm/d）量測斷面距開挖工作面的距離（m）量測頻率5(01) B(12) 次/d15(12) B1次/d0.51(12) B1 次/(23d)0.20.5(25) B1次/2d0.25B1次/周注：B表示隧道開挖進(jìn)度。

14、2、監(jiān)控結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)收斂速度判別。一般地段：收斂速度5/時，圍巖處于急劇變化狀態(tài)，加強初期支護(hù)系統(tǒng)；根據(jù)位移變化速率判斷圍巖穩(wěn)定狀況，變形基本穩(wěn)定應(yīng)符合下列條件：隧道周邊變形速率有明顯減緩趨勢；拱腳水平相對凈空變化速度小于2.0mm/d，拱頂相對下沉速度小于0.15mm/d。特殊地質(zhì)地段。各項量測作業(yè)均應(yīng)持續(xù)到變形基本穩(wěn)定后13周結(jié)束。斷層破碎帶地段位移長時間不能穩(wěn)定時延長量測時間并采取加強措施。十、監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析與信息反饋工程監(jiān)控量測作為施工組織的核心內(nèi)容之一，置于動態(tài)管理體系之中，具體包括監(jiān)測、數(shù)據(jù)的整理分析和信息反饋等幾個主要方面。1.量測數(shù)據(jù)的整理、分析數(shù)據(jù)整理：把原始數(shù)據(jù)通過一定

15、的方法，如大小順序，用頻率分布的形式把一組數(shù)據(jù)分布情況顯示出來，進(jìn)行數(shù)據(jù)的數(shù)字特征計算以及離散數(shù)據(jù)的取舍。必要時，還應(yīng)根據(jù)散點圖數(shù)據(jù)分布狀況，選擇合適的函數(shù)，對監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行回歸分析，以預(yù)測該點可能出現(xiàn)的最大位移值或應(yīng)力值，預(yù)測結(jié)構(gòu)和建筑物的安全狀況，防患于未然。常用的回歸函數(shù)有對數(shù)函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、雙曲函數(shù)。還可通過插值法，在實測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，采用函數(shù)近似的方法，求的符合量測規(guī)律而又未實測的數(shù)據(jù)。2.建立監(jiān)測變形管理等級標(biāo)準(zhǔn)，管理等級分3級。通過對監(jiān)測結(jié)果的比較和分析來判定支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，并指導(dǎo)施工。3.建立快速信息反饋渠道為確保監(jiān)測結(jié)果的質(zhì)量，加快信息反饋速度，建立快速信息反饋平臺。

16、監(jiān)控量測設(shè)置洞內(nèi)和地表兩個監(jiān)測小組，每個小組的監(jiān)測數(shù)據(jù)均由計算機(jī)管理，并與項目總工計算機(jī)通過局域網(wǎng)進(jìn)行內(nèi)部快速傳遞，從而做到每日監(jiān)測結(jié)果的及時上報。如有變形超過管理標(biāo)準(zhǔn)，則由總工根據(jù)相關(guān)要求制定對策，通過調(diào)度命令直接傳達(dá)到工區(qū)執(zhí)行，并同時通過電話及其他方式通知監(jiān)理及設(shè)計單位。周報、月報則通過書面形式上報項目總工，有項目部按期向監(jiān)理、設(shè)計和建設(shè)單位提交監(jiān)測報告，并附上相對應(yīng)的測點位移或應(yīng)力時態(tài)曲線圖，和對施工情況進(jìn)行評價并提出施工建議。信息反饋設(shè)計的主要內(nèi)容：施工方法變更的建議；施工工序的更改；預(yù)留變形量的修改或確認(rèn)；設(shè)計參數(shù)的修改或確認(rèn)；輔助施工措施的選擇與變更；周邊環(huán)境的影響評估及輔助施工措

17、施建議。見表9結(jié)構(gòu)允許相對位移表。表9 變形管理等級管理等級管理位移（mm）施工狀態(tài)UU0/3可正常施工U0/3U2U0/3應(yīng)加強支護(hù)U(2U0/3)應(yīng)采取特殊措施注：U實測位移值；U0最大允許位移值。十一、初期支護(hù)監(jiān)測結(jié)果異常的處理斜井監(jiān)控量測結(jié)果出現(xiàn)異常時，應(yīng)根據(jù)具體情況采取相應(yīng)措施，一般可按以下方法處理：1.如果是由于基底下沉引起的，盡快將仰拱封閉，如仍然下沉，在墻角處加設(shè)錨桿，復(fù)噴混凝土并在基底鉆孔注漿加固、換填或樁基。2.如果是由于圍巖壓力引起的，可多次復(fù)噴并用錨桿加固圍巖，補強初期支護(hù)。在下一循環(huán)施工時，修改支護(hù)參數(shù)，增強初期支護(hù)，同時增大觀察頻率；必要時通過監(jiān)理同意施作二次襯砌，如果需加強襯砌則由設(shè)計單位同意。是 是 是結(jié)構(gòu)安全和經(jīng)濟(jì)性判斷經(jīng)濟(jì)類比理論分析標(biāo)準(zhǔn)評判監(jiān)控量測施工設(shè)計施工方案及參數(shù) 支護(hù)型式及參數(shù) 襯砌類型及參數(shù)開始現(xiàn)場施工量測數(shù)據(jù)分析處理回歸分析 動態(tài)分析 綜合分析結(jié)構(gòu)安全結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì) 結(jié)束是 是 是“圍巖結(jié)構(gòu)”體系現(xiàn)狀分析設(shè)計修正意見否否正常施工循環(huán)圖七 監(jiān)控量測與信息反饋程序3.如出現(xiàn)變形速率突然增大