整理监控量测实施细则.docx
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整理监控量测实施细则
沪昆铁路客运专线云南段TJ2标
隧道监控量测实施细则
第一章总则
第一条本标段隧道工程地质、地形复杂，存在岩溶、煤层瓦斯、危岩落石、顺层、断层破碎带、顺层偏压等不良地质，特殊岩土有软土及松软土等。
存在坍塌冒顶、突泥突水、软岩变形等风险，为统一和规范本标段隧道监控量测工作，使监控量测的管理更加科学合理，确保监控量测工作正常有序进行，及时提供围岩的变化情况，有效指导施工生产、预防安全事故的发生，根据铁道部《铁路隧道监控量测技术规程》（TB10121-2007）的规定，参照《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008），结合沪昆铁路客运专线云南公司《隧道施工监控量测管理细则》和隧道工程的地质特点，制定本实施细则。
第二条监控量测必须作为关键工序纳入现场施工组织和生产工序之中，施工中严格认真实施。
第三条监控量测工作纳入分部施工考核。
第二章管理机构及职责
第四条根据本标段隧道地质复杂，施工难度大,施工风险高的特点，为确保施工安全、预报险情、修正和确定初期支护参数、提供混凝土衬砌支护时机，为完善隧道工程设计与指导施工提供可靠的足够的数据。
项目部专门成立以总工程师为组长的隧道监控量测领导管理小组，组织机构见图1，成员分工见表1。
图1监控量测管理领导小组机构框图
表1：
监控量测管理领导小组成员分工表
序号
职务
姓名
负责内容
1
组长
薛琪
对监控量测工作全面负责
2
副组长
王军刚
全面负责监控量测工作的实施
秦青山
全面负责监控量测方案的制订、审核及量测工作的监督、检查
吴信军
3
组员
各分部总工、技术科长
负责监控量测资料的收集整理
4
组员
各分部测量班班长
负责监控量测数据的采集
第五条为保证现场监测获得围岩动态的信息准确、及时，在各分部隧道施工现场成立现场监控量测小组。
组长：
王军刚
副组长：
分部总工
组员：
技术科长、测量班班长
第六条项目部隧道监控量测管理领导小组，负责对隧道施工过程中监控量测工作监督指导。
根据揭示的地质情况，及时调整监控量测方案。
配合监控量测评估单位对现场监控量测的检查和复核工作。
第七条现场监控量测小组,负责对隧道施工过程中监控量测数据采集、整理、分析以及上报工作。
第八条元器件及设备配置见表2
表2：
元器件及设备配置表
编号
名称
测试精度
主要特点
1
莱卡TS30
0.5mm
方便、精确
2
Dini03
0.3mm
方便、精确
3
反射贴片
施工干扰小
第九条为确保监控量测数据真实有效、反馈及时，有效的指导施工，规避施工风险，施工过程中聘请有资质的第三方作为评估单位,负责对监控量测结果进行评估，并成立现场监控量测复核工作小组，对现场提供的数据的真实性和准确性进行复核；并编制月度监控量测复核工作计划，报建设单位核备，按计划开展监控量测检查、复核工作。
及时向建设、设计、监理单位反馈监控量测复核成果。
第十条评估单位对围岩稳定性和支护作出定量评价，验证理论计算结果。
用量测的信息，反馈力学参数、模型，进一步优化设计，并及时将监控量测复核成果，向建设、施工、监理、设计单位反馈安全评估复核成果。
第十一条评估单位根据量测数据评价施工引起的结构变形、地表沉降是否超出允许范围，提前预判并提出对应措施，
第三章监控量测管理及工作程序
第十二条监控量测管理
1、量测人员职责
①负责量测计划安排
②负责量测资料整理
③及时逐级汇报隧道洞内围岩稳定状态，并定期提出围岩稳定性和支护可靠性的书面报告，并编制监控量测周（月）报表及监控量测工作总结报告。
④当量测结果出现危险信息或异常时，应立即上报，并积极协助施工人员进行紧急处理。
2、在实施监控量测工作前，架子队技术负责人提前通知监理人员到现场实施监理，监控量测实施过程中详细记录在施工日志上。
3、现场量测小组在规定时间内按规定的频率完成数据采集和分析，根据分析结果，根据分析结果对工程的安全性提出评价意见，评价根据位移管理等级分级进行，上报程序如下：
①当监控量位移管理达到Ⅲ级时，由现场监控量测副组长将量测原始资料和分析结果通报现场技术主管和现场监理工程师正常施工。
②当监控量位移管理达到Ⅱ级时，由现场监控量测副组长将量测原始资料和分析结果通报现场技术主管和现场监理工程师，同时于1小时内上报分部经理和总工程师，分部总工程师对量测资料和分析结果核实后做出相应的初步对策并将量测资料、分析结果和初步对策1小时内报项目部总工程师、专业监控量测评估单位、现场指挥部。
项目部总工程师组织研究具体意见，指挥部8小时内组织参建各方对设计施工措施进行综合评价。
③当监控量位移管理达到Ⅰ级管理值以及拱顶下沉、水平收敛达5mm/d或位移累计达100mm时，由现场监控量测副组长及时通知现场技术主管和现场监理工程师暂停施工，并将监控量测原始资料和分析结果于1小时内上报分部经理、总工程师，分部经理1小时内组织研究提出初步意见并报项目部生产副经理、总工程师、现场指挥部、公司工程部。
项目生产副经理经理组织研究提出具体意见，指挥部指挥长、公司工程部部长8小时内到施工现场盯控，并组织参建各方研究相应工程措施，必要时由公司组织专家组研究工程措施。
④分部总工程师每天必须对监控量测数据和成果分析进行确认，并于每日18:
00前将量测数据和分析结果上报项目部工程部和项目总工程师，项目总工程师应每天对分析意见进行确认，对超过Ⅱ级管理值的由项目生产副经理同时履行该检查确认程序，相关资料签认后建账管理备查。
分部项目经理对每个量测断面抽检不应少于2次，发现异常情况2小时内报项目部工程部和总工程师，由项目部总工程组织分析。
每月25日前形成检查报告报项目部总工程师同时报项目部工程部核备。
监控量测评估单位对高风险及以上段落每个量测断面抽检不少于2次，其他段落每个量测断面抽检不少于1次。
若发现异常情况，应4小时内通知现场指挥部，由指挥部主管工程师组织分析，遇重大、紧急情况同时报公司。
每月形成检查符合工作报告，于每月25日前报现场指挥部，同时报公司工程部核备。
4、量测过程要求
①按各量测项目测的操作规程安装好仪器、仪表，每一测点测读三次，三次读数相差不大时取其算术平均值。
若读数相差太大，应检查仪器安装是否正确，测点是否松动。
②每次测试时都要作好记录，并记录环境、温度、掘进里程以及施工情况等，并保持原记录的准确性。
③在现场进行粗略的计算，若发现围岩与支护变形较大时，应及时通知现场施工负责人。
④测试完毕，做好仪器的保养和保管工作。
5、量测资料的整理
对现场量测资料应认真检查，审核和计算，每次量测结束后，应在两小时内进行资料的整理工作。
及时将量测资料填入有关图表，以便了解量测数据的变化规律、便于对各量测围岩的稳定性、隧道结构沉降变形进行判断。
第十三条监测量测项目
根据本标段隧道的特点，必测项目包括：
⑴洞内、外观察；⑵二次衬砌前净空变化；⑶拱顶下沉；⑷地表下沉（浅埋隧道必测，H0≤2b时）；
选测项目包括：
（1）钢架应力；
（2）喷射混凝土内力；（3）锚杆轴力；（4）围岩压力；（5）初期支护与二次衬砌接触应力；（6）二衬内力；（7）隧底隆起；（8）爆破振动；（9）围岩内部位移；（10）纵向位移；（11）空隙水压力；（12）水量。
第十四条洞内外观察
洞内观察包括洞口地表情况、地表沉陷、边仰坡稳定及地表水渗透情况。
洞内观察包括围岩和支护状态观察：
开挖面地质描述包括围岩岩性、岩质、断层破碎带、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌、剥落掉块现象、有无渗漏水等；初期支护状态包括喷层是否产生裂缝、剥离和剪切破坏、格栅支架是否压屈进行观察分析。
以上情况进行详细描述、记录，并予以评估，作为支护参数选择的参考与量测等级选择的依据。
第十五条拱顶下沉、周边位移及收敛断面测点布设要求见表3。
表3:
必测项目量测断面间距和每断面测点数量
围岩级别
断面间距（m）
每断面测点数量
净空变化
拱顶下沉
Ⅴ
不大于5
1～2条基线
1～3点
Ⅳ
不大于10
1条基线
1点
Ⅲ
30～50
1条基线
1点
量测要求:
分部开挖法施工的隧道，每个分部施工中应根据特点选择必测项目。
第十六条地表沉降量测布点
洞口段开挖前，在洞顶浅埋地段纵向沿隧道走向埋设混凝土桩及水平基准点，其断面布置与洞内拱顶下沉、净空水平收敛断面布置一致，每个地表下沉量测断面上测点横向间距为2～5m。
横向布点埋设砼桩见图2，地表沉降观测点纵向间距见表4。
横断面点应充分结合实地地形。
隧道开挖时及时根据量测数据绘制地表下沉位移－时间的关系曲线，绘制地表下沉位移值－距开挖面距离的关系曲线。
图2地表沉降量测布点
表4:
地表沉降观测点纵向间距
埋深与开挖宽度
纵向测点间距（m）
2B＞H0＞2.5B
20～50
B＜H0≤2B
10～20
H0≤B
5～10
注：
H0为隧道埋置深度，B为隧道开挖宽度
第十七条拱顶下沉和周边收敛布点
拱顶下沉测点和净空变化测点应布置在同一断面，拱顶下沉测点原则上布置在拱顶轴线附近。
拱顶下沉及净空变化量测点布置见图3，净空变化量测线数见表5。
图3拱顶下沉及净空变化量测点布置图
表5:
净空变化量测线数
地段
开挖方法
一般地段
特殊地段
全断面法
一条水平测线
-
台阶法
每台阶一条
水平测线
每台阶一条水平测线，每分部一条水平测线
分部开挖法
每分部一条
水平测线
CD或CRD法上部、双侧壁导坑法左右侧部，每分部一条水平测线，两条斜测线、其余分部一条水平测线
第十八条埋点设置
预埋测点由钢筋加工而成，采用冲击电锤或风钻钻孔，埋入钢筋采用直径不小于20mm的螺纹钢，前端外露钢筋与埋入钢筋焊接，直径不小于6mm，加工成三角形，测点用快凝水泥或锚固剂与围岩固定，埋入围岩深度不小于20cm，若围岩破碎松软，应适当增加测点埋入深度，埋点设计见图4。
图4预埋点设置图
第十九条监控测量点的保护方法和措施
反射靶标容易损坏，应对其做好明显标志，为确保观测数据的连续性,监控量测靶标采用挂牌管理方式，牌子表明点位、埋设时间等信息，严禁任何人对其破坏，同时安排专人负责对监控测量点保护。
第二十条监控量测频率
必测项目的监控量测频率应根据测点距开挖面的距离及位移速度分别按表6和表7确定，由位移速度决定的监控量测频率和由开挖面的距离决定的监控量测频率之中，原则上采取较高的频率值。
出现异常情况或不良地质时，增大监控量测频率。
表6:
按距开挖面距离确定的监控量测频率
距开挖面距离确定的监控量测频率（m）
监控量测频率
（0～1）B
2次/d
（1～2）B
1次/d
（2～3）B
1次/2～3d
＞5B
1次/7d
注;表中B为隧道开挖宽度。
表7：
按位移速度确定的监控量测频率
位移速度（mm/d）
监控量测频率
≥5
2）间接使用价值。
间接使用价值（IUV）包括从环境所提供的用来支持目前的生产和消费活动的各种功能中间接获得的效益。
2次/d
填报内容包括四个表：
1～5
1次/d
0.5～1
（2）安全验收评价。
1次/2～3d
表三：
周围环境概况和工艺流程与污染流程；0.2～0.5
规划编制单位对规划环境影响进行跟踪评价，应当采取调查问卷、现场走访、座谈会等形式征求有关单位、专家和公众的意见。
1次/3d
3.划分评价单元＜0.2
1次/7d
第二十一条监控量测数据的处理包括数据校核、数据整理及数据分析。
监控量测数据的分析包括：
绘制时态曲线；选择回归曲线，预测最终值，并与控制基准进行比较；对支护及围岩状态、工法、工序进行评价；及时反馈评价结论，提出相应的工程对策建议。
第二十二条监控量测数据可采用指数模型、对数模型、双曲线模型、分段函数、经验公式等进行分析、预测最终值，并将回归分析得出的变形值与允许变形值比较，对工程安全性进行评价，并提出相应的工程对策与建议。
工程安全性分三级进行，根据不同级别采取相应的工程对策，变形管理等级对策表见表8。
表8：
变形管理等级对策表
管理等级
管理位移
5.定性、定量评价施工状态
Ⅲ
表二：
项目地理位置示意图和平面布置示意图；Uo﹤Un/3
可正常施工
（2）评价范围。
根据评价机构专业特长和工作能力，确定其相应的评价范围。
Ⅱ
C.可能造成较大环境影响的建设项目，应当编制环境影响报告书Un/3≤Uo≤2Un/3
综合评价设计施工措施，加强监控量测，必要时采取相应工程对策。
Ⅰ
Uo﹥2Un/3
暂停施工，采取相应工程措施
注:
Uo—实测位移值;Un—允许位移值
第二十三条现场量测所取得的原始数据，不可避免的会具有一定的离散性，其中包含着测量误差。
因此，应对所测数据进行一定的数学处理。
数学处理的目的是：
将同一量测断面的各种量测数据进行分析对比、相互印证，以确定量测数据的可靠性；探求围岩变形或支护系统的受力随时间变化的规律，判定围岩和初期支护系统稳定状态。
第二十四条在取得监测数据后，及时由专业监测人员整理分析监测数据。
结合围岩、支护受力及变形情况，进行分析判断，将实测值与允许值进行比较，及时绘制变形～时间关系曲线，预测变形发展趋向及围岩和隧道结构的安全状况，并将结果反馈给设计、监理，从而实现动态设计、动态施工。
第二十五条回归分析是量测数据数学处理的主要方法，通过对量测数据回归分析预测最终位移值和各阶段的位移速率。
具体方法如下：
1、将量测记录及时输入计算机系统，根据记录绘制纵横断面地表下沉曲线和洞内各测点的位移u-时间t的关系曲线，见图5。
2、若位移-时间关系曲线如图5中b所示出现反常，表明围岩和支护已呈不稳定状态，加强监控量测频率，必要时将暂停开挖并进行加强支护处理。
3、当位移-时间关系曲线如图5中a所示趋于平缓时，进行数据处理或回归分析，从而推算最终位移值和掌握位移变化规律。
图5位移u-时间t的关系曲线图
4、各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定后，进行二次衬砌的施作。
第四章处理与反馈
第二十七条时对现场量测数据进行处理，并绘制时态曲线和空间关系曲线。
测量时关键工序现场监理见证测量。
1.当位移—时间曲线趋于平缓时，在进行数据处理，回归分析。
推算最终位移和掌握位移变化规律。
保持隧道周边任意点相对位移值或回归分析推算总的相对位移值均小于允许相对位移表所列数值。
2.当位移—时间曲线出现反弯点时，表明围岩和支护已呈不稳定状态，此时增加量测频率，密切监视围岩动态，并加强支护，必要时暂停开挖，研究对策。
图6施工监测流程图
3.当位移速率无明显下降，而此时实测位移值已接近表列数值或喷层表面出现明显裂缝时立即采取补强措施，并调整原支护设计参数或开挖方法。
二次衬砌施做要满足下列要求时进行：
（1）各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定；
（2）已产生的各项位移已达到预计总位移量的80％～90％。
第五章量测速率和结束量测的时间
第二十八条测频主要根据位移速率和测点距开挖面距离而定，量测频率见下表，随着围岩渐趋稳定，量测次数可以减少，当出现不稳定征兆时，应增加量测次数。
净空变化、拱顶下沉量测应在每次开挖后2小时内取得初读数。
地表下沉量测频率应与拱顶下沉和净空变化的量测频率相同，位移量测频率表如下：
表12:
位移速率与频率对比表
位移速率（mm/d）
距开挖工作面距离
测试频率
≥5
（0～1）B
2次/天
1～5
（0～2）B
1次/天
0.5～1
（2～4）B
1次/2天
0.2～0.5
（2～5）B
1次/3天
＜0.2
（2～5）B
1次/7天
注：
B—开挖断面宽度（m）
第二十九条围岩达到基本稳定后，以1次/3天的频率量测2周，若无明显变形，则可结束量测。
地表下沉量测应在开挖工作面前方，隧道埋深与隧道开挖高度之和处开始，直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。
第三十条稳定性的综合判别：
1、实测最大位移值或回归预测最大位移值不应大于表9所列指标，并按表10变形管理等级指导施工
表13:
双线隧道初期支护极限相对位移（%）
围岩级别
埋深（m）
＜50
50～300
300～500
拱脚水平相对净空变化值
Ⅴ
0.20～0.5
0.40～2.00
1.8～3.0
Ⅳ
0.10～0.30
0.20～0.80
0.70～1.20
Ⅲ
0.03～0.10
0.08～0.40
0.30～0.60
Ⅱ
0.01～0.03
0.01～0.08
拱顶相对下沉
Ⅴ
0.08～0.16
0.14～1.10
0.80～1.40
Ⅳ
0.06～0.10
0.08～0.40
0.30～0.80
Ⅲ
0.03～0.06
0.04～0.15
0.12～0.30
Ⅱ
0.03～0.06
0.05～0.12
注：
①硬岩取下限，软岩取上限；
②拱脚水平相对净空变化指两侧点间净空水平变化值与其距离之比；拱顶相对下沉指拱顶下沉值减去隧道下沉值后与原拱顶至隧底高度之比；
③墙腰水平相对净空变化极限值可按拱脚水平相对净空变化值乘以1.2～1.3后采用。
2、根据位移变化速度判别：
净空变化速度持续大于1.0mm/d时，围岩处于急剧变形状态，应加强初期支护系统；
净空变化速度小于0.2mm/d时，围岩达到基本稳定。
在浅埋特别是特浅埋地段，以及膨胀性和挤压性围岩等情况下，应辅助其他指标判。
第六章资料整理及报告程序
第三十一条监控量测现场组将量测数据用电子版上报工程管理部，量测周报上报时间为：
每周日17：
00前。
上报监控量测内容应包含：
1．本管段段所有隧道及斜井的量测数据，按进洞方向顺序编号，以每个洞口名称建立文件夹。
2．周报资料应按掌子面分列，由分部总工程师签认后上报。
周报分析应包括以下内容：
①本周内隧道监控量测断面、监控点布设数量及量测数据。
②说明监控量测分析结论，隧道围岩是否稳定以及对隧道施工的指导意见（Word格式）。
③本周围岩变形异常的隧道名称、里程桩号、最近一次量测的“相对初次变化值”及最大“变化速率”，以及目前该隧道采取的管理等级和相应的施工措施。
第三十二条量测数据表格要求：
1．上报的量测数据统一为EXCEL表格。
2．地表沉降、拱顶下沉、净空变化及隧底沉降应分类汇总（建立各自的文件夹）。
3．表格应详细填写隧道名称（注明进口或出口），桩号（即量测点埋设里程）、围岩级别、施工方法、埋设时间以及观测者、计算者、复核者。
4．表格内三次观测值读数应填写完整，“相对上次变化值”、“相对初次变化值”应使用EXCEL表格自动计算。
“时间间隔”应填写上一次量测与本次量测的相隔的天数（不足1天的以小时数表示）。
变化速率=相对上次变化值/时间间隔。
5．当换拱或量测点被损坏时应在备注栏内注明。
6．为保证数据完整、便于分析，每个EXCEL工作表内只填写一个拱顶下沉或一条收敛测线的数据。
Sheet名称修改为该量测断面里程号。
收敛、沉降成果表及数据回归曲线另建EXCEL文件。
7．斜井已进入正洞施工的，应按大小里程方向分别建档，文件名称为：
“xxx隧道xxx辅助坑道大（小）里程方向净空变化监控量测记录”。
第七章处罚规定
第三十三条对不能正常开展围岩监控量测工作、不及时上报围岩监控量测数据和分析周报的单位，将进行通报批评。
第三十四条日常检查中，如发现围岩监控量测点位、数据存在弄虚作假，不能真实反映现场实际情况的，将对该分部根据相关要求进行处罚。
第九章附则
第三十五条本监控量测实施细则须与《铁路隧道监控量测技术规程》（TB10121-2007/J721-2007）配合使用，并按其规定的相关附录收集整理记录资料。
附表1：
XX标段XX隧道围岩监控量测统计分析表
附表2：
重大异常报告表
附表3:
拱顶下沉量测记录表
附表4:
隧道净空变化量测记录表
附表1：
XX标段XX隧道围岩监控量测统计分析表
XX标段XX隧道围岩监控量测统计分析表
序号
断面里程
围岩级别
施工方法
实测最大位移值
管理等级
处理措施
附表2：
重大异常报告表
重大异常报告表
序号
量测断里程
围岩级别
施工方法
实测最大
位移值
预测最终值
处理措施
测点布置示意图：
回归分析曲线：
现场量测组长：
总工程师：
项目经理：
附表3:
XX隧道拱顶下沉量测记录表
拱顶下沉量测记录表
桩号
施工方法
施工部位
埋设日期
测线
编号
测量时间
第一次
第二次
第三次
平均值
温度
修正值
修正后
测点高程
相对初次下
沉值（△u）
相对上
次下沉值
时间
间隔
下沉
速度
备注
年
月
日
时
m
m
m
m
mm
m
mm
mm
d
mm/d
测读者：
计算者：
复核者：
附表4:
XX隧道隧道净空变化量测记录表
隧道净空变化量测记录表
桩号
施工方法
施工部位
埋设日期
测线
编号
测量时间
观测值
平均值
温度
修正值
修正后
观测值
相对初次变
化值（△u）
相对上
次变化值
时间
间隔
变化
速率
备注
年
月
日
时
温度
第一次
第二次
第三次
℃
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
d
mm/d
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