隧道監(jiān)控量測(cè)實(shí)施方案

1、隧道監(jiān)控量測(cè)實(shí)施辦法一、編制依據(jù)1、鐵路工程測(cè)量規(guī)范 TB 10101-20092、鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) TB 10417-20033、鐵路隧道監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程 Q/CR 9218-20154、新建漳州港尾鐵路隧道設(shè)計(jì)圖5、新建漳州港尾鐵路實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)二、圍巖監(jiān)控量測(cè)目的圍巖監(jiān)控量測(cè)是隧道在施工過(guò)程中，對(duì)圍巖支護(hù)體系的穩(wěn)定性狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，掌握圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形情況，及時(shí)提供圍巖穩(wěn)定程度和支護(hù)結(jié)構(gòu)可靠性的安全信息，為初期支護(hù)和二次襯砌設(shè)計(jì)參數(shù)的調(diào)整提供依據(jù);對(duì)已開挖、支護(hù)段的力學(xué)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，預(yù)測(cè)事故和險(xiǎn)情，以及時(shí)采取必要補(bǔ)救措施，確保隧道安全施工；通過(guò)對(duì)圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形監(jiān)測(cè)

2、，進(jìn)行預(yù)測(cè)和反饋，指導(dǎo)施工和建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位決策提供依據(jù)。按照鐵路隧道噴錨構(gòu)筑法技術(shù)規(guī)范的要求，以監(jiān)測(cè)資料為基礎(chǔ)及時(shí)修正初期支護(hù)參數(shù)，確保二次襯砌和仰拱施作時(shí)間，實(shí)施動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、施工。三、監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目以及監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備一覽表序號(hào)項(xiàng)目名稱方法和工具布 置超前地質(zhì)預(yù)報(bào)量測(cè)間隔時(shí)間1洞內(nèi)外地質(zhì)和支護(hù)狀況觀察巖性、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀及支護(hù)裂縫觀察或描述，地質(zhì)羅盤及規(guī)尺等開挖后和初期支護(hù)后進(jìn)行每次開挖后進(jìn)行2周邊位移非接觸量測(cè)/全站儀斷面布置見(jiàn)圖、量測(cè)點(diǎn)里程附表018m1836m3690m90m12次/天1次/2天12次/周13次/月3拱頂下沉非接觸量測(cè)/全站儀斷面布置見(jiàn)圖、量測(cè)點(diǎn)里程附表4仰拱隆起非接

3、觸量測(cè)/全站儀斷面布置見(jiàn)圖、量測(cè)點(diǎn)里程附表5地表下沉非接觸量測(cè)/全站儀斷面布置見(jiàn)圖、量測(cè)點(diǎn)里程附表開挖面距量測(cè)斷面前后2B時(shí)，12次/天。開挖面距量測(cè)斷面前后5B時(shí)，1次/2天。開挖面距量測(cè)斷面前后5B時(shí)，1次/1周。6圍巖體內(nèi)位移量測(cè)（洞內(nèi)設(shè)點(diǎn)）洞內(nèi)鉆孔中安設(shè)多點(diǎn)桿式位移計(jì)每一級(jí)圍巖選一個(gè)斷面，每個(gè)斷面311個(gè)測(cè)點(diǎn)12次/天1次/2天12次/周13次/月7鋼支撐內(nèi)力量測(cè)應(yīng)變片和支柱壓力計(jì)每2030榀鋼支撐中選一榀，每段鋼支撐均測(cè)12次/天1次/2天12次/周13次/月8噴射砼應(yīng)力量測(cè)表面應(yīng)力解除法每一級(jí)圍巖選一組，每組35個(gè)測(cè)點(diǎn)二次襯砌施作前進(jìn)行9襯砌砼壓應(yīng)力應(yīng)變計(jì)、應(yīng)力盒每一級(jí)圍巖選一組，

4、每組25個(gè)斷面，每個(gè)斷面711個(gè)測(cè)點(diǎn)115天16天1個(gè)月13個(gè)月3個(gè)月1次/天1次/2天12次/周13次/月注：B為隧道開挖寬度；表中15為必測(cè)項(xiàng)目，69為選測(cè)項(xiàng)目。必測(cè)項(xiàng)目的各項(xiàng)參數(shù)必須按照規(guī)范的要求進(jìn)行監(jiān)測(cè)，選測(cè)項(xiàng)目根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定監(jiān)測(cè)內(nèi)容，在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，監(jiān)測(cè)小組通過(guò)對(duì)各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目測(cè)量數(shù)據(jù)的歸納和整理，及時(shí)掌握圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的變化信息將其反饋到施工現(xiàn)場(chǎng)，一方面用于指導(dǎo)施工，另一方面根據(jù)圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的變化情況，用于對(duì)支護(hù)系統(tǒng)和支護(hù)參數(shù)的修正，確保隧道在施工過(guò)程中的安全。監(jiān)控量測(cè)程序圍巖支護(hù)結(jié)構(gòu)受力形變量測(cè)分析地質(zhì)勘測(cè)資料否結(jié) 束制定監(jiān)控量測(cè)計(jì)劃施 工量 測(cè)地質(zhì)預(yù)測(cè)與開挖驗(yàn)證地表觀測(cè)圍巖支

5、護(hù)結(jié)構(gòu)狀態(tài)觀測(cè)應(yīng)急措施修改支護(hù)參數(shù)監(jiān) 控施工是否完成否是是四、凈空收斂以及拱頂下沉監(jiān)測(cè)實(shí)施方案監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置按圍巖等級(jí)而定，地質(zhì)條件差的監(jiān)測(cè)段應(yīng)從密布設(shè)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)鉆孔埋設(shè)與巖體內(nèi)，埋設(shè)設(shè)深度不小于20cm，并在爆破后24h內(nèi)測(cè)量初始數(shù)據(jù)；監(jiān)測(cè)斷面間距、測(cè)線布置、以及監(jiān)測(cè)頻率分別見(jiàn)表1、表2、表3、表4.1、測(cè)點(diǎn)布置及觀測(cè)頻率、隧道收斂觀測(cè)點(diǎn)及沉降觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在同一斷面，埋設(shè)穩(wěn)固，但因圍巖及開挖方法、隧道內(nèi)管線位置原因，可以適當(dāng)調(diào)整，凈空變化監(jiān)測(cè)以水平測(cè)線為主，設(shè)置明顯標(biāo)志；、監(jiān)測(cè)斷面間距布置原則 （表1）圍巖級(jí)別縱向測(cè)點(diǎn)間距（m）5030105、監(jiān)測(cè)測(cè)線布置原則 （表2）地段開挖方法一般地段特殊地

6、段全斷面法1條水平測(cè)線-臺(tái)階法1條水平測(cè)線/每臺(tái)階1條水平測(cè)線、2條斜測(cè)線/每臺(tái)階、監(jiān)測(cè)測(cè)線以及測(cè)點(diǎn)布置示意圖、全斷面開挖布置示意圖（圖1）全斷面1條測(cè)線（拱頂1個(gè)測(cè)點(diǎn)）、臺(tái)階法開挖布置示意圖（圖2）每臺(tái)階1條測(cè)線（拱頂1個(gè)測(cè)點(diǎn)） 、監(jiān)測(cè)頻率拱頂下沉及凈空水平收斂量測(cè)頻率表 （表3）變形速度（mm/ d）監(jiān)控量測(cè)頻率52次/d151次/d0.511次/2d0.20.51次/2d0.21次/7d拱頂下沉及凈空水平收斂量測(cè)頻率表 （表4）量測(cè)斷面距開挖面距離（m）監(jiān)控量測(cè)頻率72次/d7141次/d14351次/2d351次/7d、監(jiān)測(cè)開始時(shí)間要求在開挖24h內(nèi)和下一循環(huán)開挖之前測(cè)讀初次數(shù)，以獲取

7、圍巖開挖初始階段的變形動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。、監(jiān)測(cè)結(jié)束時(shí)間當(dāng)圍巖基本穩(wěn)定后，若無(wú)異常變形，報(bào)監(jiān)理單位核批后結(jié)束量測(cè)。2、監(jiān)測(cè)控制基準(zhǔn)初期支護(hù)極限相對(duì)位移(臨界值技術(shù)參數(shù)，監(jiān)測(cè)位移基準(zhǔn)U0值) （表5）圍巖級(jí)別隧道埋深（m）h5050h300300h500拱頂相對(duì)下沉（）-0.050.080.040.110.250.070.150.600.120.601.20拱腰相對(duì)下沉（）-0.780.650.911.950.913.384.551.304.556.50拱腳相對(duì)下沉（）-0.600.500.701.500.702.603.501.003.505.003、監(jiān)測(cè)位移控制基準(zhǔn) （表6）類別距開挖面1B(U1B)

8、距開挖面2B(U2B)距開挖面較遠(yuǎn)臨界值65U090U0100U0注：B為隧道開挖寬度，即1B=7m、2B=14m；U0為極限相對(duì)位移值（見(jiàn)表5）監(jiān)測(cè)位移控制基準(zhǔn)應(yīng)用示例：、如太武山隧道DK44+020DK44+330破碎帶地段，隧道埋深40m,小于50m，設(shè)計(jì)圍巖等級(jí)為V（V+I、V+II）、IV（IV+I、IV+II）、III、II；即監(jiān)測(cè)位移控制基準(zhǔn)臨界值：見(jiàn)下表（表6-1）圍巖級(jí)別隧道埋深（m）h50距開挖面7m距開挖面7m14m距開挖面14m拱頂相對(duì)下沉（）-2.603.604.004.556.307.007.8010.8012.00拱腰相對(duì)下沉（）-42.2558.5065.005

9、9.1581.9091.0084.50117.00130.00拱腳相對(duì)下沉（）-32.5045.0050.0045.5063.0070.0065.0090.00100.00、如太武山隧道DK42+000DK43+000地段，隧道埋深150m，50h300，設(shè)計(jì)圍巖等級(jí)為V（V+I、V+II）、IV（IV+I、IV+II）、III、II；即監(jiān)測(cè)位移控制基準(zhǔn)臨界值：見(jiàn)下表（表6-2）圍巖級(jí)別隧道埋深（m）50h300距開挖面7m距開挖面7m14m距開挖面14m拱頂相對(duì)下沉（）3.254.505.007.159.9011.009.7513.5015.0039.0054.0060.00拱腰相對(duì)下沉（）

10、-59.1581.9091.00219.70304.20338.00295.75409.50455.00拱腳相對(duì)下沉（）-45.5063.0070.00169.00234.00260.00227.50315.00350.00、再如XX隧道，埋深400m，300h500，設(shè)計(jì)圍巖等級(jí)為V（V+I、V+II）、IV（IV+I、IV+II）、III、II；即監(jiān)測(cè)位移控制基準(zhǔn)臨界值：見(jiàn)下表（表6-3）圍巖級(jí)別隧道埋深（m）300h500距開挖面7m距開挖面7m14m距開挖面14m拱頂相對(duì)下沉（）5.207.208.0016.2522.5025.0039.0054.0060.0078.00108.001

11、20.00拱腰相對(duì)下沉（）50.7070.2078.00126.75175.50195.00295.75409.50455.00422.50585.00650.00拱腳相對(duì)下沉（）39.0054.0060.0097.50135.00150.00227.50315.00350.00325.00450.00500.004、監(jiān)測(cè)位移管理等級(jí) （表7）管理等級(jí)距開挖面1B距開挖面2BUU1B/3UU2B/3U1B/3U2U1B/3U2B/3U2U2B/3U2U1B/3U2U2B/3注：U為實(shí)測(cè)位移值；U1B 、U2B為臨界值（見(jiàn)表6）監(jiān)測(cè)位移管理等級(jí)應(yīng)用示例、如太武山隧道開挖面里程為DK44+124，

12、監(jiān)測(cè)斷面里程為DK44+130，圍巖等級(jí)為V級(jí)，隧道埋深40m,監(jiān)測(cè)斷面距開挖面為6m（1B=7m，6m7m），實(shí)測(cè)位移值U為2cm， （UU1B/3，即20.078/3）；從而確定管理等級(jí)為III級(jí)，與之對(duì)應(yīng)的措施為：正常施工。如太武山隧道開挖面里程為DK44+124，監(jiān)測(cè)斷面里程為DK44+112，圍巖等級(jí)為V級(jí)，隧道埋深40m,監(jiān)測(cè)斷面距開挖面為12m（2B=14m，7m12m14m），實(shí)測(cè)位移值U為4cm，（UU1B/3，即40.078/3）；從而確定管理等級(jí)已超過(guò)III級(jí)，（U2B/3U2U2B/3，即0.078/340.156/3），從而確定管理等級(jí)為II級(jí)，與之對(duì)應(yīng)的措施為：綜合

13、評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)施工措施，加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)，必要時(shí)采取相應(yīng)工程措施。5、監(jiān)測(cè)結(jié)論：工程安全性評(píng)價(jià)分析和應(yīng)對(duì)措施 （表8）管理等級(jí)應(yīng)對(duì)措施正常施工綜合評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)施工措施，加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)，必要時(shí)采取相應(yīng)工程措施暫停施工，采取相應(yīng)工程措施6、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析應(yīng)符合下列要求、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析應(yīng)包括數(shù)據(jù)校核、數(shù)據(jù)整理及數(shù)據(jù)分析。、每期測(cè)量后應(yīng)立即對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行校核，如有異常應(yīng)及時(shí)補(bǔ)測(cè)。、每期測(cè)量后應(yīng)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，包括觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算、填表制圖、誤差處理。、根據(jù)監(jiān)測(cè)值繪制時(shí)態(tài)曲線、通過(guò)計(jì)算，回歸分析，預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的最大值和變形速度，與控制基準(zhǔn)進(jìn)行比較。、根據(jù)建設(shè)單位要求，提交監(jiān)測(cè)報(bào)告，做到監(jiān)測(cè)信息及時(shí)反饋。、當(dāng)測(cè)制曲線出現(xiàn)反彎

14、點(diǎn)時(shí)，應(yīng)密切監(jiān)視圍巖動(dòng)態(tài)，并采取措施加強(qiáng)支護(hù)，必要時(shí)暫停施工進(jìn)行處理。、當(dāng)位移變形率無(wú)明顯改變，而實(shí)測(cè)位移值已接近臨界值，或表面出現(xiàn)明顯裂縫時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)強(qiáng)措施，并調(diào)整原支護(hù)參數(shù)或開挖方法。7、監(jiān)控量測(cè)反饋程序框圖（圖3）8、計(jì)算、記錄、收斂量測(cè)記錄表收斂監(jiān)測(cè)記錄表承包單位：中鐵電氣化局集團(tuán)有限公司合同段：監(jiān)理單位：中國(guó)華西工程設(shè)計(jì)有限公司編 號(hào)：工程名稱量測(cè)斷面樁號(hào)圍巖級(jí)別開挖時(shí)間測(cè)線數(shù)量1號(hào)測(cè)線序號(hào)基線長(zhǎng)度(m)觀測(cè)日期累計(jì)天數(shù)(d)收斂量(mm)累計(jì)收斂量(mm)收斂速度(mm/d)管理等級(jí)應(yīng)對(duì)措施12345678910 觀測(cè)： 計(jì)算： 審核： 監(jiān)理工程師： 、下沉量測(cè)記錄表拱頂下沉量

15、測(cè)記錄表承包單位：中鐵電氣化局集團(tuán)有限公司合同段：監(jiān)理單位：中國(guó)華西工程設(shè)計(jì)有限公司編 號(hào)：工程名稱量測(cè)斷面樁號(hào)圍巖級(jí)別開挖時(shí)間序號(hào)實(shí)測(cè)高程(m)觀測(cè)日期累計(jì)天數(shù)(d)下沉量(mm)累計(jì)下沉量(mm)下沉速度(mm/d)管理等級(jí)應(yīng)對(duì)措施12345678910 觀測(cè)： 計(jì)算： 審核： 監(jiān)理工程師： 9、內(nèi)業(yè)成果當(dāng)斷面監(jiān)控量測(cè)趨于穩(wěn)定后，提交如下成果資料：、收斂監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析表、收斂與時(shí)間關(guān)系曲線圖、下沉監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析表、沉降與時(shí)間關(guān)系曲線圖、量測(cè)數(shù)據(jù)分析表、量測(cè)變形時(shí)態(tài)曲線、變形位移曲線、變形速率曲線10、地表沉降觀測(cè) 地表監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置按隧道埋深、開挖寬度、高度而定，在淺埋地段進(jìn)行，量測(cè)斷面布置與洞內(nèi)

16、監(jiān)測(cè)斷面一致，在同一里程；隧道中線附近密，遠(yuǎn)離中線處疏，監(jiān)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)于地表，在地表挖50cm深的孔豎直放入20mm的鋼筋，鋼筋和孔壁之間填充混泥土，鋼筋端頭外露地面1cm；從水準(zhǔn)點(diǎn)起測(cè)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)高程，通過(guò)前后重復(fù)觀測(cè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的高程變化值，即可算出地表下沉值。隧道地表沉降應(yīng)在隧道尚未開挖前就開始進(jìn)行，借以獲得開挖過(guò)程中全位移曲線；監(jiān)測(cè)斷面間距、監(jiān)測(cè)頻率分別見(jiàn)表5、表6、圖3。測(cè)點(diǎn)布置地表沉降點(diǎn)縱向間距布置原則 （表9）隧道埋深與開挖寬度、高度縱向測(cè)點(diǎn)間距（m）2BH0(B+H)1530BH02B1015H0B510注：H0隧道埋深；H為隧道開挖高度；B為隧道開挖寬度地表沉降點(diǎn)縱向間距布置示例如XX隧道

17、，隧道埋深30m、10m、5m隧道開挖高度為：10.1m，隧道開挖寬度為7m；則地表沉降點(diǎn)縱向間距布置下表所示：隧道埋深與開挖寬度、高度縱向測(cè)點(diǎn)間距（m）14302(7+10.1)157101410575地表下沉監(jiān)測(cè)頻率地表沉降監(jiān)測(cè)測(cè)頻率按照洞內(nèi)拱頂下沉以及凈空收斂監(jiān)測(cè)頻率執(zhí)行，分別見(jiàn)表3、表4。、地表下沉監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置示意圖（圖4） 地表沉降橫向測(cè)點(diǎn)布置示意圖、計(jì)算、記錄新建漳州港尾鐵路承包單位：中鐵電氣化局集團(tuán)有限公司合同號(hào)：監(jiān)理單位：中國(guó)華西工程設(shè)計(jì)有限公司編 號(hào)：XXX隧道地表沉降觀測(cè)記錄表里程樁號(hào)（編號(hào)）首期成果第2期成果第3期成果備注H0H(m)沉降量S(mm)累計(jì)沉降量(mm)H(m

18、)沉降量S(mm)累計(jì)沉降量(mm)平均 沉降量沉降速率測(cè)量: 計(jì)算: 復(fù)核： 監(jiān)理工程師：、地表沉降量測(cè)提交的量測(cè)成果包括：繪制每一橫斷面沉降量隨時(shí)間的變化關(guān)系圖；繪制每一橫斷面最大沉降量隨時(shí)間的變化關(guān)系圖；繪制每一橫斷面最大沉降量與開挖面距離關(guān)系圖；對(duì)橫斷面沉降量垂直位移進(jìn)行回歸分析；對(duì)縱斷面沉降量垂直位移進(jìn)行回歸分析；11、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)用以及整理、數(shù)據(jù)分析處理和圍巖穩(wěn)定性判別、位移-時(shí)間曲線趨于平緩時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和回歸分析，、當(dāng)位移-時(shí)間曲線出現(xiàn)反常的急驟變化時(shí)，表明此時(shí)的圍巖、支護(hù)系統(tǒng)已處于不穩(wěn)定狀態(tài)，必須立即停止開挖、對(duì)危險(xiǎn)地段加強(qiáng)支護(hù)，確保已開挖段的安全。、量測(cè)數(shù)據(jù)的散點(diǎn)圖和曲線現(xiàn)

19、場(chǎng)量測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)繪制位移時(shí)間曲線、繪制位移速度時(shí)間曲線和位移量開挖面距離關(guān)系曲線，同時(shí)找出位移時(shí)間回歸曲線，求出最終位移量以及變化規(guī)律；、監(jiān)測(cè)周期結(jié)束后，對(duì)觀測(cè)資料進(jìn)行匯集、審核、整理、編排，使之集中化、系統(tǒng)化、規(guī)格化和圖表化。計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)流程圖（圖5）其他加強(qiáng)施工支護(hù)及施工防護(hù)其它繪圖設(shè)備和有限元解分析的對(duì)比預(yù)測(cè)變形量解析資料存檔主電子計(jì)算機(jī)現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)資料存檔地表下沉凈空變位拱頂下沉圍巖變位錨桿應(yīng)力（現(xiàn)場(chǎng)）地表下沉圖、隨時(shí)間變化圖凈空變位及變位速度隨時(shí)間變化圖拱頂下沉隨時(shí)間變化圖圍巖變位隨時(shí)間變化圖錨桿、噴混凝土應(yīng)力隨時(shí)間變化圖及其它取出資料一覽表打印機(jī)五、監(jiān)控量測(cè)管理制度1、在項(xiàng)目開工前必須針對(duì)具體單位工程的特點(diǎn)結(jié)合規(guī)范、設(shè)計(jì)確定的監(jiān)測(cè)內(nèi)容、監(jiān)測(cè)經(jīng)費(fèi)、監(jiān)測(cè)等級(jí)、監(jiān)測(cè)精度、監(jiān)測(cè)方法、觀測(cè)周期、項(xiàng)目預(yù)警值、監(jiān)測(cè)網(wǎng)布設(shè)；依據(jù)工程測(cè)量規(guī)范、建筑變形測(cè)量規(guī)范、隧道監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，制定詳細(xì)的變形監(jiān)測(cè)方案，報(bào)監(jiān)理單位、建設(shè)單位審批后實(shí)施。2、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)按制定的量測(cè)工作計(jì)劃認(rèn)真組織實(shí)施，并與其它施工環(huán)節(jié)緊密配合，不間斷的貫穿于整個(gè)