18監(jiān)控量測及斷面檢測作業(yè)指導(dǎo)書課件

1、監(jiān)控量測及斷面檢測作業(yè)指導(dǎo)書1. 適用范圍本作業(yè)指導(dǎo)書適用于蘭渝鐵路LYS-10標(biāo)仲家山隧道進(jìn)口施工監(jiān)控量測及斷面檢測作業(yè)。2. 作業(yè)準(zhǔn)備2.1 施工前應(yīng)根據(jù)隧道規(guī)模、地形、地質(zhì)條件、施工方法、支護(hù)類型和參數(shù)、工期安排以及所確定的量測目的等編制量測計(jì)劃。編制內(nèi)容應(yīng)包括量測項(xiàng)目、量測儀器選擇、測點(diǎn)布置、量測頻率、數(shù)據(jù)處理、反饋方法及組織機(jī)構(gòu)、管理體系等。同時(shí)還應(yīng)考慮量測方法的經(jīng)濟(jì)性，并注意與施工的進(jìn)程相適應(yīng)。2.2 隧道監(jiān)測儀器應(yīng)根據(jù)量測項(xiàng)目及監(jiān)測精度來選用，一般應(yīng)盡量選擇簡單適用，穩(wěn)定可靠，操作方便，量程合理，便于進(jìn)行結(jié)果處理和分析的測試儀器。2.3 現(xiàn)場成立專門隧道監(jiān)測小組，負(fù)責(zé)測點(diǎn)埋設(shè)、日

2、常監(jiān)測、斷面檢測、數(shù)據(jù)處理和儀器維修保養(yǎng)工作，并及時(shí)將量測信息反饋于設(shè)計(jì)和施工，且及時(shí)上報(bào)相關(guān)資料。3. 技術(shù)要求3.1 監(jiān)控量測及斷面檢測項(xiàng)目結(jié)合本隧道具體條件及相關(guān)要求，本作業(yè)指導(dǎo)書中監(jiān)控量測主要以洞內(nèi)、外觀察、地表下沉、拱頂下沉、周邊收斂觀測為主要監(jiān)測項(xiàng)目。斷面檢測主要包括初支斷面檢測和二襯斷面檢測。監(jiān)控量測項(xiàng)目及內(nèi)容序號監(jiān)測項(xiàng)目常用量測儀器測試精度備注1洞內(nèi)、外觀察現(xiàn)場觀察、地質(zhì)三大件瓦斯隧道不宜照相2地表下沉水準(zhǔn)儀、銦鋼尺或全站儀0.5-1mm淺埋隧道必測3拱頂下沉水準(zhǔn)儀、銦鋼尺或全站儀0.5-1mm4凈空變化收斂儀、全站儀0.5-1mm5斷面檢測隧道斷面檢測儀、全站儀1mm3.2

3、監(jiān)控量測斷面及測點(diǎn)布置原則3.2.1 淺埋隧道地表沉降觀測淺埋隧道地表沉測點(diǎn)應(yīng)在隧道開挖前布設(shè)。地表沉降測點(diǎn)與隧道內(nèi)拱頂下沉、凈空收斂的量測點(diǎn)應(yīng)布置在同一斷面里程。地表沉降測點(diǎn)縱向間距隧道埋深與開挖寬度縱向測點(diǎn)間距（m）2BH02.5B20-50BH02B10-20H0B5-10注:HO隧道埋深; B隧道最大開挖寬度。地表沉降橫向測點(diǎn)布置示意圖45°H0基準(zhǔn)點(diǎn)B45°H0基準(zhǔn)點(diǎn)B45°H0基準(zhǔn)點(diǎn)B45°H基準(zhǔn)點(diǎn)B25m量測范圍地表下沉量測點(diǎn)橫向間距為2-5m。在隧道中線附近測點(diǎn)適當(dāng)加密，隧道中線兩側(cè)量測范圍不小于H0+B，地表有建（構(gòu)）筑物時(shí)，量測范圍適

4、當(dāng)加寬。測點(diǎn)布置見下圖。 用全站儀將上述同一斷面測點(diǎn)布設(shè)于同一直線上。測點(diǎn)鋼筋安設(shè)就位后。表面磨平，方便銦鋼尺立直進(jìn)行水準(zhǔn)測量。3.2.2 拱頂下沉和凈空收斂觀測拱頂下沉測點(diǎn)和凈空收斂測點(diǎn)布置在同一斷面。監(jiān)測斷面間距如下表，如遇變化較大，則需加密測點(diǎn)。圍巖級別斷面間距（m）51030拱頂下沉測點(diǎn)設(shè)置在拱頂軸線附近，其測線與凈空變化量測測線如下布置：凈空變化量測測線數(shù)開挖方法 地段一般地段特殊地段全斷面法一條水平測線-臺階法每臺階一條水平測線每臺階一條水平測線，兩條斜測線分部開挖法每分部一條水平測線3.3 隧道斷面檢測隧道的斷面檢測是控制施工質(zhì)量極其關(guān)鍵和有效的手段，利用斷面檢測數(shù)據(jù)，可以控制隧

5、道的開挖尺寸、初期支護(hù)斷面尺寸、二襯凈空斷面尺寸及二襯厚度等施工質(zhì)量。4. 監(jiān)控量測及斷面檢測方法4.1 隧道洞內(nèi)、外觀察洞內(nèi)觀察可分開挖工作面觀察和已施工地段觀察兩部分。4.1.1 開挖工作面觀察應(yīng)在每次開挖后進(jìn)行。觀察中發(fā)現(xiàn)圍巖條件惡化時(shí)，應(yīng)立即采取相應(yīng)處理措施；觀察后應(yīng)及時(shí)繪制開挖工作面地質(zhì)素描圖、填寫開挖工作面地質(zhì)狀態(tài)記錄表和施工階段圍巖級別判定卡。在節(jié)理、裂隙發(fā)育的鑲嵌狀、塊狀脆性硬巖地段應(yīng)重視觀察圍巖的節(jié)理、裂隙走向及發(fā)育程度，對易引起坍塌的巖塊及時(shí)進(jìn)行錨桿支護(hù)或噴射砼封閉。對已施工地段的觀察每天至少應(yīng)進(jìn)行一次，主要觀察噴射混凝土、錨桿、鋼架和二次初砌等的工作狀態(tài)。洞外觀察重點(diǎn)應(yīng)在

6、洞口段和洞身淺埋地段，其觀察內(nèi)容應(yīng)包括地表開裂、地表沉陷、邊坡及仰坡穩(wěn)定狀態(tài)、地表水滲透情況等，同時(shí)還應(yīng)對地面建（構(gòu)）筑物進(jìn)行觀察。4.1.2 地表沉降觀測中，在隧道邊坡及淺埋地段影響范圍外選取固定點(diǎn)，按水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)布設(shè)，作為地表沉降觀測后視點(diǎn)。根據(jù)現(xiàn)場情況按規(guī)范要求布置觀測點(diǎn)。測量儀器采用精密水準(zhǔn)儀，符合四等水準(zhǔn)測量要求。4.2 隧道內(nèi)變形量測隧道內(nèi)變形監(jiān)控量測可采用接觸量測和非接觸量測。隧道凈空變化量測可采用全站儀或收斂計(jì)進(jìn)行，測點(diǎn)按要求埋于規(guī)定測線的兩端。非接觸量測可采用全站儀，反射片作為測點(diǎn)靶標(biāo)配合量測。對于拱頂沉降量測，可采用非接觸量測，先在隧道拱頂軸線附近鉆孔預(yù)埋鐵件，將反射片貼在預(yù)

7、埋件上，全站儀自由設(shè)站測得拱頂點(diǎn)高程，后視點(diǎn)應(yīng)采用水準(zhǔn)點(diǎn)，且與洞外基準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測。對于凈空收斂量測，可采用收斂儀進(jìn)行接觸量測，測點(diǎn)布置在規(guī)定測線的兩端，可采用封閉掛鉤預(yù)埋于圍巖中，用收斂儀進(jìn)行凈空變化量測。封閉掛鉤必須做成閉合三角形，保證牢固不變形。如下圖：收斂掛鉤制作示意圖（單位：鋼筋直徑為mm，其余標(biāo)注為cm）收斂掛鉤埋設(shè)示意圖（單位：鋼筋直徑為mm，其余標(biāo)注為cm）4.2.1 周邊收斂量測測點(diǎn)埋設(shè):噴錨支護(hù)施作后.用風(fēng)槍鑿40mm、深300mm的孔，先用11水泥砂漿灌滿后再插入測點(diǎn)掛鉤，盡量使同一測線兩測點(diǎn)的固定方向在同一水平線上，等砂漿凝固后，即可進(jìn)行量測工作。量測方法：可采用JSS30A

8、隧道收斂計(jì)監(jiān)測。該機(jī)采用大張力自鎖緊搖柄加載系統(tǒng)，并在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了一系列性能提升設(shè)計(jì)，具有很高的量測精度，特別適用于大跨度隧道的變形監(jiān)測。量測時(shí)需配備溫度計(jì)用于測定溫度以便對鋼尺進(jìn)行溫度修正，每次量測后填寫“周邊收斂原始記錄表”和“周邊收斂記錄表”。4.2.2 拱頂下沉量測拱頂位移量測的測點(diǎn)用風(fēng)槍打眼埋設(shè)好固定桿，并在外露桿頭上貼反射片，配合全站儀采用自由設(shè)站的方式測得拱頂高程。支護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí)要注意保護(hù)測點(diǎn)，一旦發(fā)現(xiàn)測點(diǎn)被掩埋，要盡快重新設(shè)置，以保證數(shù)據(jù)不中斷。測量后填寫“拱頂沉降原始記錄表”和“拱頂沉降記錄表”。4.3 隧道斷面檢測隧道斷面檢測可利用具有隧道斷面檢測功能的全站儀進(jìn)行檢測。利用

9、全站儀無棱鏡測量，對隧道襯砌數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，再利用相關(guān)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出初支超欠挖情況，二襯厚度情況，是否侵凈空，得出相應(yīng)結(jié)論后采取相應(yīng)措施。檢測時(shí)，在已知坐標(biāo)的控制點(diǎn)上（無需在隧道中心線上）架設(shè)全站儀并整平對中，量取儀器高，后視另一控制點(diǎn)，本標(biāo)段斷面檢測全站儀采用徠卡TCT1201，該儀器具有自動檢測并記錄斷面數(shù)據(jù)的功能，配以相對應(yīng)的數(shù)據(jù)處理軟件，能快速、準(zhǔn)確的得出隧道凈空情況，直接指導(dǎo)施工。5. 監(jiān)測程序與流程監(jiān)控量測程序?yàn)椋郝裨O(shè)監(jiān)控量測點(diǎn)進(jìn)行量測并記錄數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析指導(dǎo)施工。監(jiān)控量測工藝流程圖監(jiān)控量測信息反饋程序流程圖監(jiān)控量測監(jiān)控量測實(shí)施細(xì)則 隧道施工環(huán)境及工程安全性評價(jià)隧道設(shè)計(jì)

10、判定基準(zhǔn)報(bào)監(jiān)理、業(yè)主、設(shè)計(jì)單位調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)，提出變更設(shè)計(jì)建議現(xiàn)場調(diào)查與資料調(diào)研經(jīng)驗(yàn)類比環(huán)境及安全是否滿足要求特殊要求理論分析變更設(shè)計(jì)6. 監(jiān)控量測及斷面檢測要求6.1 監(jiān)控量測量測頻率監(jiān)控量測頻率應(yīng)根據(jù)測點(diǎn)距開挖面的距離及位移速度按下表確定。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。出現(xiàn)異常情況或不良地質(zhì)時(shí)，應(yīng)增大監(jiān)控量測頻率。當(dāng)拱頂下沉、水平收斂速率達(dá)5mm/d或位移累計(jì)達(dá)100mm時(shí)，必須暫停掘進(jìn)，加強(qiáng)量測頻次并及時(shí)分析原因，采取處理措施。監(jiān)控量測頻率表序號變形速度（mm/d）量測斷面距開挖面距離（m）量測頻率15（01）B2次/天215

11、（12）B1次/天30.51（25）B1次/23天40.20.5/1次/3天50.25B1次/7天說明B表示隧道開挖寬度6.2 監(jiān)控量測位移管理等級根據(jù)位移控制基準(zhǔn)，可分三個管理等級。根據(jù)不同的位移管理等級，須采取相應(yīng)措施，以防止圍巖變化超出范圍。位移管理等級管理等級距開挖面1B距開挖面2B施工狀態(tài)UoU1B/3UoU2B/3可正常施工U1B/3Uo2U1B/3U2B /3Uo2U2B/3應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)Uo2U1B /3Uo2U2B/3考慮采取特殊措施注:Uo實(shí)測位移值;U1B、U2B允許位移值6.3 監(jiān)控量測數(shù)據(jù)整理與分析6.3.1 數(shù)據(jù)整理量測后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，并繪制量測數(shù)據(jù)時(shí)態(tài)曲線圖，對

12、初期的時(shí)態(tài)曲線應(yīng)進(jìn)行回歸分析，預(yù)期可能出現(xiàn)的最大值和變化速度，數(shù)據(jù)異常時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況及時(shí)采取加厚噴層、加密或加長錨桿、增加鋼架等加固措施。由于現(xiàn)場量測的數(shù)據(jù)具有一定的離散性，它包含著偶然誤差的影響，要經(jīng)過數(shù)學(xué)處理方可應(yīng)用，對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸計(jì)算，即用曲線u=f（t）對時(shí)間一位移散點(diǎn)圖進(jìn)行擬合，同時(shí)對變形加速率du/dt及變形速率的變化率d2u/d2t進(jìn)行探討，根據(jù)數(shù)據(jù)處理后圍巖變形-時(shí)間曲線，找出不同時(shí)刻圍巖的變形臨界值相比較，以及圍巖變形的發(fā)展趨勢，進(jìn)而預(yù)估圍巖的最大變形量，用以同變形臨界值相比較，以便判斷隧道圍巖變形是否在允許范圍內(nèi)，據(jù)此來判斷隧道圍巖的穩(wěn)定性和支護(hù)結(jié)構(gòu)的可靠性。同時(shí)預(yù)

13、估出圍巖變形穩(wěn)定的時(shí)間，用以指導(dǎo)二襯施工時(shí)間。6.3.2 數(shù)據(jù)反饋（1）拱頂沉降速度持續(xù)小于0.15mm/d，周邊收斂速度小于0.2mm/d時(shí)圍巖趨于穩(wěn)定狀態(tài)。（2）根據(jù)位移時(shí)態(tài)曲線的形態(tài)來判別。當(dāng)圍巖位移速率不斷下降時(shí)（d2u/d2t0），圍巖趨于穩(wěn)定狀態(tài)；當(dāng)圍巖位移速率保持不變時(shí)（d2u/d2t0），圍巖不穩(wěn)定，應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)；當(dāng)圍巖位移速率不斷上升時(shí)（d2u/d2t0），圍巖進(jìn)入危險(xiǎn)狀態(tài)，必須立即停止掘進(jìn)，加強(qiáng)支護(hù)。施工中應(yīng)將現(xiàn)場監(jiān)控量測作為工序引入作業(yè)循環(huán)，并結(jié)合地質(zhì)預(yù)報(bào)作出評價(jià)，優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)，實(shí)行動態(tài)管理。6.3.3 回歸分析首先根據(jù)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)繪制時(shí)間-位移散點(diǎn)圖和距離-位移散點(diǎn)圖，然

14、后根據(jù)散點(diǎn)圖的數(shù)據(jù)分布情況，選擇合適的函數(shù)進(jìn)行回歸分析，對最大值（最終值）進(jìn)行預(yù)測，并與控制基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，結(jié)合施工工況綜合分析圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)。如果位移曲線正常，說明圍巖處于穩(wěn)定狀態(tài)，支護(hù)系統(tǒng)是有效、可靠的；如果位移出現(xiàn)反常的急驟增長現(xiàn)象（出現(xiàn)了反彎點(diǎn)），說明圍巖和支護(hù)已呈不穩(wěn)定狀態(tài)，應(yīng)立即采取相應(yīng)的工程措施。監(jiān)控量測數(shù)據(jù)可采用指數(shù)模型、對數(shù)模型、雙曲線模型、分段函數(shù)、經(jīng)驗(yàn)公式等進(jìn)行分析，并預(yù)測最終值（應(yīng)選取應(yīng)采用與實(shí)測數(shù)據(jù)散點(diǎn)圖最相近的模型進(jìn)行分析預(yù)測）。分析圖表如下：收斂速率分析圖累計(jì)收斂值分析圖沉降速率時(shí)間關(guān)系分析圖累計(jì)沉降值-時(shí)間關(guān)系圖對實(shí)際測得的數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行，指數(shù)、

15、對數(shù)、雙曲線其中最合適的一種形式進(jìn)行計(jì)算分析，并進(jìn)行預(yù)測，及時(shí)指導(dǎo)現(xiàn)場施工。6.4 斷面檢測頻率6.4.1在防水板掛設(shè)之前，必須對初期支護(hù)斷面進(jìn)行檢測，以控制二襯混凝土厚度及保證二次混凝土不侵界。初期支護(hù)斷面檢測通常以3m為一個斷面進(jìn)行測量并與設(shè)計(jì)斷面比較得出超欠挖情況，要求防水板掛設(shè)前必須對斷面進(jìn)行檢測，如遇隧道因不同原因造成初期支護(hù)侵入二襯砼界限，必須采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理，以保證二襯混凝土厚度。6.4.2二次襯砌采用12m全斷面鋼模襯砌臺車，初期支護(hù)斷面檢測合格后，待臺車就位后，對臺車模板斷面進(jìn)行測量，以檢測二襯砼厚度情況，是否侵入凈空，檢測方式同初期支護(hù)檢測，檢測頻率要求每次二襯混凝土施

16、工之前必須檢測。根據(jù)檢測得出的結(jié)論進(jìn)行現(xiàn)場施工指導(dǎo)。6.4.3 二襯混凝土拆模后，按5m一個斷面對已拆模的二襯混凝土斷面進(jìn)行檢測，以復(fù)核二襯混凝土斷面情況。7.勞動組織7.1 人員組織勞動力組織方式采用架子隊(duì)組織模式?，F(xiàn)場人員配備表負(fù) 責(zé) 人1人技術(shù)主管1人監(jiān)測人員35人7.2 儀器配置監(jiān)控量測設(shè)備配置表編號項(xiàng)目儀器設(shè)備測試精度備注1地表沉降電子水準(zhǔn)儀 0.01mm2拱頂下沉全站儀0.5-1mm拱頂貼反射片3周邊收斂收斂儀0.01mm初噴后埋入掛鉤4斷面檢測全站儀0.5-1mm無棱鏡8. 監(jiān)控量測質(zhì)量及安全保證措施8.1 質(zhì)量保證措施8.1.1 將監(jiān)測管理及監(jiān)測實(shí)施計(jì)劃納入施工生產(chǎn)計(jì)劃中，作為

17、一個重要的施工工序來抓，制定切實(shí)可行的監(jiān)測實(shí)施方案和相應(yīng)的測點(diǎn)埋設(shè)保護(hù)措施，并保證監(jiān)測有確定的時(shí)間和空間。各作業(yè)隊(duì)組織專門監(jiān)測小組，具體負(fù)責(zé)各項(xiàng)監(jiān)測工作。8.1.2 將每天測得數(shù)據(jù)及時(shí)整理報(bào)告作業(yè)隊(duì)長，技術(shù)主管，現(xiàn)場監(jiān)理，由上述三人在“監(jiān)控量測巡查記錄表”中寫出相應(yīng)結(jié)論以指導(dǎo)現(xiàn)場施工安全，并簽字確認(rèn)。8.1.3 經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)控量測后發(fā)現(xiàn)圍巖變化速率較大或變形異常的，應(yīng)立即停止施工并及時(shí)報(bào)告項(xiàng)目經(jīng)理部，由經(jīng)理部派專人進(jìn)行現(xiàn)場檢查并制定出相關(guān)措施并確認(rèn)安全后方可繼續(xù)施工，并繼續(xù)加強(qiáng)監(jiān)測。8.1.4 按建設(shè)指揮部的相關(guān)要求，及時(shí)上報(bào)監(jiān)控量測周報(bào)。積極配合監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位做好對監(jiān)測工作的檢查、監(jiān)督和指導(dǎo)，及

18、時(shí)向監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位報(bào)告情況和問題，并提供有關(guān)切實(shí)可靠的數(shù)據(jù)記錄，工程完成后，根據(jù)監(jiān)測資料整理出標(biāo)段的監(jiān)測分析總報(bào)告納入竣工資料中。8.1.5 量測人員做到相對固定，保證數(shù)據(jù)資料的連續(xù)性。量測儀器專人使用及保管、專業(yè)機(jī)構(gòu)保養(yǎng)、專業(yè)機(jī)構(gòu)檢校。量測設(shè)備、元器件等在使用前均經(jīng)過檢校，合格后方可使用。8.1.6 項(xiàng)目經(jīng)理部每周派專人巡視現(xiàn)場監(jiān)控量測情況，將監(jiān)控量測列為每次檢查必檢項(xiàng)目，對監(jiān)控量測中不符合規(guī)范，不符合要求的及時(shí)進(jìn)行糾正，指導(dǎo)。各作業(yè)隊(duì)及時(shí)上報(bào)監(jiān)控量測周報(bào)，由經(jīng)理部測量主管工程師整理上報(bào)建設(shè)指揮部。8.1.7 斷面檢測中，初期支護(hù)斷面檢測要求防水板掛設(shè)之前，如不合格，嚴(yán)禁進(jìn)行二襯砼施工。初支斷面檢測合格后，應(yīng)盡快掛設(shè)防水板，臺車就位，臺車就位后對臺車模板斷面進(jìn)行檢測，合格后方可澆筑砼，拆模后，對二襯砼斷面再進(jìn)行檢測。8.1.8 在二次襯砌砼完成后，由建設(shè)單位委托第三方，對隧道進(jìn)行地質(zhì)雷達(dá)檢測，重點(diǎn)檢測二襯砼厚度及襯砌后是否存在空洞、脫空等異?，F(xiàn)場。8.2 安全保證措施8.2.1 務(wù)必保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實(shí)性。監(jiān)控量測與施工安全是動態(tài)且相對對立的，監(jiān)控量測為施工提供安全預(yù)警及相關(guān)保障，施工安全為監(jiān)控量測提供作業(yè)條件。對編造虛假數(shù)據(jù)的作業(yè)隊(duì)給以相應(yīng)處罰。8.2.2 務(wù)必保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的及時(shí)性。監(jiān)控量測須按規(guī)范要求，及時(shí)布點(diǎn)進(jìn)