隧道监控量测方案.docx

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隧道监控量测方案

XXXXX工程

隧道监控量测方案

实施单位：

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

二O一四年四月

隧道监控量测实施技术方案

1实施方案编制的原则

a、根据工程实际情况，科学、合理的安排隧道监控量测，做到既能满足施工需要，又尽可能减少对隧道施工的影响；

b、监控量测计划根据设计文件进行，保证量测项目的全面性，并根据地质超前预报、施工开挖结果适时调整，确保监测信息为正确调控施工决策和调整、验证支护设计参数提供科学依据，确保隧道安全施工。

2项目概况及重难点分析

2.2工程概况

项目概况：

。

表2-1宜叙高速JK2隧道监控情况表

标段名称

招标项目

工程范围

工程数量（米）

工作内容

XX

隧道监控量测

XX隧道

左线

隧道监控量测

右线

XX隧道

左线

隧道监控量测

右线

XX隧道

左线

隧道监控量测

右线

XX隧道

左线

隧道监控量测

右线

右线

2.2主要工程地质问题及重难点

本项目隧道存在的主要工程地质问题有：

瓦斯、岩溶、构造破碎带、节理密集带、地下水发育区及构造带富水等问题。

本项目监控量测的重点为：

洞口浅埋段、岩溶发育带、滑坡、断层破碎带、节理发育带及其影响带。

3隧道监控量测的方案、方法与技术措施

3.1监测目的

在隧道施工期间实施监测，为业主提供及时、可靠的信息用以评定隧道工程在施工期间的安全性，并对可能发生危及安全的隐患或事故及时、准确地预报，以便及时采取有效措施，避免事故的发生的同时指导设计和施工，实现“动态设计、信息化施工”的根本目的。

引入监测制度，是加强工程安全质量管理，防止重大事故发生的有力措施。

监测的数据和资料主要满足以下几方面的要求：

（1）监测的数据和资料将使业主能完全客观真实地了解工程安全状态和质量程度，掌握工程主体部分的关键性安全和质量指标，确保隧道工程能按照预定的要求顺利完成；

（2）监测数据和资料是处理工程合同纠纷的重要依据，它可以防止工程承包方提供虚假的资料和数据隐瞒工程安全和质量真相，并为业主进行设计、施工变更预案编制时提供确凿的证据；

（3）监测数据和资料可以按照安全预警位发出报警信息，既可以对安全和质量事故做到防患于未然，又可以对各种潜在的安全和质量隐患做到心中有数；

（4）监测数据和资料可以丰富设计人员和专家对类似工程的经验，以利专家解决工程中所遇到的工程难题。

（3）监控量测包括选测和必测项目，断面布置及其它要求按《公路隧道施工规范》及《铁路隧道监控量测技术规程》执行。

3.2监测内容

根据隧道的特点，围岩监控量测的必测项目主要包括以下内容：

洞内外观察、周边位移、拱顶下沉、地表下沉；

（1）选测项目则是对一些有特殊意义和代表性的区段进行补充测试，以求更深入地掌握围岩的稳定状态与锚喷支护的效果，更好地指导未开挖区段的设计与施工。

一般隧道段选测项目包括钢架内力及外力、围岩体内位移、围岩压力、钢支撑应力、两层支护间压力、支护、衬砌内应力等项目；选择项目的内容根据设计及业主的要求施工。

（2）必测项目与选测项目的测点布置与量测频率见下表：

表7.4-1必测项目与选测项目监控量测表

编号

量测项目

方法及仪器

测点布置

测试精度

量测间隔时间

量测频率

1～15d

16d～1个月

1～3个月

大于3个月

必

测

项

目

1

地质及支护观察

现场观测、地质罗盘等

开挖及初期支护后进行

-

-

根据位移速度和量测断面距开挖面距离中高值确定。

（1）按位移速度

位移速度（mm/d）量测频率

≥52次/d

1～51次/d

0.5～11次/2～3d

0.2～0.51次/3d

<0.21次/7d

（2）按量测断面距开挖面距离（b为开挖宽度）

距开挖面距离（m）量测频率

（0～1）b2次/d

（1～2）b1次/d

（2～5）b1次/2～3d

（>5）b1次/7d

2

周边位移

各种类型收敛计

V级围岩按5～10m一个量测断面；Ⅳ级围岩按10～30m一个量测断面；Ⅲ级围岩按30～50m一个量测断面。

0.1mm

1～2次/d

1次/2d

1～2次/周

1～3次/月

3

拱顶下沉

高精度全站仪、水平仪，水准尺、钢尺等

量测断面同周边位移。

0.1mm

1～2次/d

1次/2d

1～2次/周

1～3次/月

4

地表下沉

水准仪和水准尺

洞口段、浅埋段与周边位移断面对应位置处

0.5mm

开挖面距离量测断面前后<2b时，1～2次/d；

开挖面距离量测断面前后<5b时，1次/2～3d；

开挖面距离量测断面前后>5b时，1次/3～7d

选测项目

内容根据设计及业主的要求

3.3监测控制标准、预警值、稳定性判别及管理等级

◆监测控制标准、预警值

表7.4-2监测控制标准和预警标准

序号

监测项目

控制标准

预警标准

1

周边位移、拱顶下沉

规范规定值

规范规定值的2/3

2

洞口浅埋段地表下沉

设计控制值

设计控制值的2/3

◆围岩稳定性综合评价标准

（1）实测最大值或回归预测最大值应不大于允许值或设计最大值。

（2）根据位移速率判别：

当周边位移速率小于0.1～0.2mm/d时或拱顶下沉速率小于0.07～0.15mm/d时，则认为围岩位移达到基本稳定；

当周边位移或拱顶下沉速率大于1.0mm/d时，围岩不稳定，应加强观测；

当周边位移或拱顶下沉速率大于5.0mm/d时，应报警，进行加固。

（3）根据位移时态曲线的形态判别：

当位移速率不断下降时（du2/d2t＜0），表明围岩趋于稳定状态；

当位移速率保持不变时（du2/d2t=0），表明围岩不稳定，应考虑加强支护；

当位移速率不断上升时（du2/d2t＞0），表示围岩进入危险状态，必须立即停止开挖，加强支护。

◆监测管理等级

根据工程实际情况，参考相关规范，并与建设单位、设计单位、监理单位、施工单位共同讨论确定管理位移最大允许值Un（Uo为实测值）。

监测管理制度如下表：

表7.4-3监测管理等级

管理等级

管理位移

施工状态

Uo＜Un/3

可正常施工

Ⅱ

（Un/3）≤Uo≤（2Un/3）

应加强监测

Ⅰ

Uo＞（2Un/3）

预警、应采取特殊措施

3.4本项目监测断面布设安排

根据设计图纸，初定XX隧道左线量测断面共XX个，右线量测断面共XX个；XX隧道左线量测断面共XX个，右线量测断面共XX个；XX隧道左线量测断面共XX个，右线量测断面共XX个。

在施工过程中将根据围岩状况和地质条件做适当调整，具体调整原则如下：

①、Ⅵ级围岩段断面布置加密、断层破碎带加密、塌方地段加密；②、破碎带、节理密集发育区域加密；③、围岩变形较大区域，监控断面进行调整；④、隧道洞口浅埋段、膨胀土发育地段进行断面布置加密；

、围岩级别调整区域，监控断面适当调整。

（1）XX隧道

XX隧道左线量测断面桩号

XX

XX隧道右线量测断面桩号

XX

（2）XX隧道

XX隧道左线量测断面桩号

XX隧道右线量测断面桩号

3.5隧道监控量测重、难点工程技术措施

针对本项目监控量测的重点：

洞口浅埋段、岩溶发育带、滑坡、断层破碎带、节理发育带及其影响带，提出以下监控措施。

（一）监控量测浅埋段、断层破碎带安全监控

我单位将根据工作实际需要，建立监控量测风险控制流程及风险控制领导小组，根据实际情况在重点段增加量测频率及适当加密量测断面，以此来保证重点段落安全施工，做到监控量测工作切实起到指导施工和保证施工安全的目的。

（二）洞口仰坡稳定性、复杂地质构造和块体围岩失稳问题

（1）隧道洞口段施工之前，先做好洞口仰坡的防护工作；并且掌子面开挖过程中，遵循“短进尺、强支护、及时支护、弱爆破”原则；必要时开展洞口仰坡三维位移监测。

（2）复杂地质构造部位，加强施工组织，完善施工方案，加强隧道常规监控项目及地质超前预报工作。

有必要时开展选测项目，更深入地掌握围岩的稳定状态与锚喷支护效果，准确地获取复杂构造地质条件下围岩和支护变形和受力特征，以便为施工组织和动态设计提供依据。

（3）洞身块体状围岩段，及时支护非常重要，有必要时委托科研单位采用块体理论计算该段围岩失稳部位，从而有针对性的进行支护，确保安全施工。

3.6监测方法

监控测点均有监测单位按照合同要求购买和埋设。

同时业主应要求土建承包人配合监测单位的现场工作（包含测点埋设和测读工作）。

开挖过程中应根据监测数据进行信息化施工，及时对开挖方案进行调整。

监测应以获得定量数据的专门仪器测量或专用测试元件监测的结果为主，以现场观测检查为辅。

观测点的布置应能满足监测要求。

各监测项目应测得稳定的初始值，且不少于两次。

主要监测项目测点埋设要求：

（1）地质及支护状态观察（含洞内外观察）

由经验丰富的地质工程师采用观察和摄影的方法记录隧道地质情况和支护状态。

观察内容采用隧道掌子面地质素描软件（中铁西南科学研究院GeoLib8）进行调查与统计分析。

在选定的监测断面处，待隧道掌子面爆破后或初喷后通过肉眼观察、地质罗盘和锤击检查，描述和记录围岩地质情况：

岩层产状、岩性、断层、节理、裂隙、围岩完整性与稳定性及地下水情况等，判断围岩类别是否与设计相符，填写围岩地质记录卡。

必要时拍照，测量地下水流量，观察支护效果。

（2）周边位移和拱顶下沉

周边位移测点及拱顶下沉测点原则上布置在同一监测断面，隧道洞口段、

级

和级围岩段监测断面间距5～10m；

级围岩段监测断面间距10～20m；

级、

级

级围岩段监测断面间距不超过20m；围岩级别发生变化处前后一定范围内应增设1～2个监测断面；当发生较大涌水时，监测断面的间距缩小至5～10m，具体可根据现场地质情况进行调整。

当掌子面开挖至拟定埋设监测断面对应的里程桩号时，应做好测点埋设工作，喷射混凝土施作完毕后（24小时内），及时在隧道左边墙和右边墙部位分别埋设周边位移测点（测点为中铁西南科学研究院有限公司设计并加工，与SWJ-

型收敛计配套使用，测点埋设深度约15cm，钻孔直径约20cm，用早强锚固剂固定，测点设置保护罩）；在该断面拱顶部位和左、右拱腰部位埋设3个拱顶下沉测点（带挂钩，测点埋设深度约15cm，钻孔直径约20cm，用早强锚固剂固定），并进行初始读数。

周边位移量测仪器采用隧道收敛计，量测方法采用精度较高的水平基线法，并进行温度修正；拱顶下沉量测仪器采用水准仪和高精度全站仪，量测方法采用水准抄平法，基准点分别设置在洞内（用于量测后视点）和洞外（用于校核洞内后视点），视线长度一般不超过30m，量测误差控制在1.0mm以内（高程误差0.7mm），必要时采用冗余观测方法来提高监测精度。

（3）地表沉降

当隧道洞口具备地表沉降观测的空间条件时，自隧道中心线向两侧按2～4m间距布置一排测点（定义为一个地表沉降观测断面），测点间距逐渐增大；沿隧道轴线方向布置3～5个断面，第1个断面尽可能靠近洞口，各断面间距约3～5m；然后找一个相对稳定点，作为后视点；要求后视点和前视点通视性好，方便测读（如图1）。

地表沉降监测仪器采用水准仪和高精度全站仪，量测方法采用水准抄平方法。

测点制作：

一般采用1m长的螺纹钢（ф22）打入土体中，其中后视点的螺纹钢长度稍长点，约1.5m。

图1地表沉降观测点布置示意图

3.7监测数据处理

综合分析现场监测数据，最终形成如下成果：

（1）及时绘制各监测变量时态曲线等；

（2）进行监测数据回归分析，选择与监测数据拟合较好的函数进行回归，预测可能出现的最大值；

（3）根据监测结果按监测控制标准、警戒值等进行安全性综合评判和预警，并按管理等级指导施工。

3.8监测成果报告

在监测过程中，及时对监测结果进行整理分析，按要求以预警报告（含隧道工程监控信息卡）、月报的形式送达有关各参建方（建设单位、设计单位、施工承包单位、监理单位），监测报告必须保证及时性。

工程结束时，提交完整的监测总报告及电子文档。

（1）预警报告（含隧道工程监控信息卡）的主要内容：

①施工进度和施工概况；

②对数据临近预警值的测点，进行分析，提出预警和启动预案的建议性意见。

（2）月报的内容包括：

①监测项目，测点布置；

②施工进度；

③监测变量的时态曲线；

④根据实际情况，作出相应监测项目的综合分析并提出施工建议。

（3）总报告内容包括：

①工程概况，监测目的；

②监测项目，测点布置；

③采用的仪器型号、规格及标定资料；

④监测数据采集、处理、分析；

⑤监测变量综合分析（含随时间变化特征、在外界因素（如施工干扰……）作用下）；

⑥综合分析监测成果，并归纳结论。

3.9监控成果反应

监测成果内容主要包括地质预报、监控量测三部分，以各种对应的固定格式形成报告（电子版或纸质）并及时提交给本项目各参建单位，以便各单位及时了解情况并作出应的应对措施。

为保证监测成果在“确保安全、指导施工、修正设计”方面发挥预期的作用，监控单位应采取以下措施：

（1）我方在预报及监控量测合同签定后，人员及设备随即第一次进场，开展第一次隧道施工期地质超前预报和监控量测工作。

进行隧道洞内地质素描和非重点预报段常规地质超前预报工作，代现场负责人签署超前预报简报（根据询价要求报告的编制及审核必须持有工程检测资格证）；当隧道施工进入地质条件复杂地段时，HSP和地质雷达操作人员、项目负责人应随设备进场并及时开展工作。

（2）根据隧道围岩条件、支护类型和参数、施工方法等制定工程监控量测及超前地质预报计划，并根据现场实际情况调整；

（3）根据现场实际情况，及时向各参建单位提交隧道长期、中期、短期地质预报报告，必要时及时提交临兆预报；出现变形较大或者地质异常情况，应24小时内提交工程险情预警报告，以便各参建单位科学的决策。

（4）24小时内提交当次地质超前预报报告，最迟不得超过36小时。

（5）根据监控量测成果，为设计、施工提供必要的技术咨询评价意见和建议措施，尤其要对隧道施工安全性及时做出评价；根据计划和开挖的实际情况，及时做出地质预报和提出防治措施建议；

（6）保证全部按照本合同规定向甲方提供服务，及时提交成果报告。

（7）参加甲方有关隧道方案论证和工地会议；

（8）固定办公地点，安装不低于带宽2M的宽带，固定监控、监测人员进驻现场，确保监控工作的开展，及时有效地指导施工。

（9）如交通不便，提交报告需要一段时间过程，然而当现场出现变形异常或地质条件突变情况时，存在较大险情，此时则可通过口头形式（电话联络）及时告知各参建单位险情所在，为各参建单位采取应对措施提供科学参考依据。

4工程质量管理体系及保证措施

4.1质量管理体系及保证措施

1、质量目标

数据结果准确、问题判断正确，满足有关现行规范规程及指南要求。

2、组织管理

建立由项目经理领导，由项目负责人策划、组织实施，项目质量工程师中间控制，各小组长检查监督的管理系统，形成项目部质量管理网络。

项目质量管理组织机构见下图：

图7.7-1项目质量管理组织机构图

（1）建设管理标准化，全面实施标准化管理，按业主要求，在项目建设期间全面推行标准化管理。

（2）以合约控制为手段，以工期控制为目标，调动各小组的积极性，发挥综合协调管理优势，确保各项指标的完成。

（3）制定工程进度控制性网络计划，确定重难点工程预报段，根据工期控制点制定总体预报工作计划、各单项预报计划及总体监控工作计划、各单项监控计划，并对计划进行动态管理，通过不断的调整寻找确定新的关键技术。

（4）为了充分利用施工空间和时间，合理安排我方工作程序，在绝对保证安全质量的前提下，充分利用施工空间，科学组织各个隧道的立体交叉作业。

（5）实施严格的管理控制。

进场前，根据项目经理部总进度计划编制各小组进度计划，各小组长参加项目经理部定期或不定期召开的生产例会，把每天存在的问题以及需要协调的问题落实解决。

（6）严控监控质量，确保合格，工作中建立一系列现场制度，诸如安全制度、仪器维护使用制度、报告审查制度、文件收发制度、人员管理制度、奖惩制度等。

（7）建立例会制度，在每周的固定时间由项目部组织召开所有员工参加的工作例会，在例会上检查已开挖段预报内容，并与实际开挖结果相比对，找出预报偏差并分析偏差产生的原因，研究解决措施；及时解决、协调生产过程中的问题；不定期邀请专家来进行专题会，及时解决影响进度的重大问题；提高工作效率，确保进度计划的有效实施。

3、内业控制

（1）档案内容：

有关的法律、法规、文件，质量活动记录，工程日志，技术交底记录，设计文件审查记录，设计变更签证记录，定位复测及各项测试记录，地质素描记录，质量评定记录，历次质量检查及讲评记录，质量事故报告及处理记录等。

（2）建档要求

所有建设项目都要按照《档案法》的有关规定，建立健全项目档案。

从项目筹划到工程竣工验收各环节的文件资料，都要严格按照规定收集、整理、归档。

①档案的装订格式和要求参考集团公司科技资料编制办法。

同时按照工程所在地档案管理要求或建设单位规定要求进行装订。

②文字简练，阐述明确，图文清晰，数据可靠，统一使用碳素墨水填写或打印，不得使用圆珠笔、铅笔、纯兰墨水书写。

③所有资料不得有涂改、刮改、剪贴改等，确需改动之处要履行有关手续，保持资料的真实性并具有可追溯性。

（3）原始记录。

工作中，项目负责人、主管技术人员、测试人员等，均应按规定作原始记录。

原始记录主要包括：

有关法律、法规、文件；质量管理制度、质量责任制；主要专业工程操作上岗证书；项目实施方案及审批纪录、设计文件审查纪录；设备进厂维修记录或检验纪录；技术交底书。

各项纪录应真实准确，由专人负责整理、分类、归纳、存档。

4.2质量管理承诺

根据我公司质量管理体系文件，为切实保证超前地质预报和监控量测的工作质量，确保隧道施工的顺利进行，特承诺如下：

1、确保按合同要求保质保量及时提交报告。

2、建立健全企业质量体系，加强质量管理，保证预报及监控成果达到国家标准和行业标准及合同规定的技术条件，确保预报工作的可靠性。

3、在超前地质预报及监控量测工作实施的过程中，项目部承诺预报流程均接受ISO质量管理体系的严格监控，依据作业指导书实施。

4、报告提交前，经过三级检查验收制度，严禁弄虚作假，承诺报告结果真实有效。

5、工作实施过程中出现的技术问题，及时通知技术负责人解决，需要做出变更的报请现场监理工程师，并经总监理工程师签认审查后报请业主协商解决。

6、建立工作质量监督检查制度，设置质量监督员岗位，不定期进行监督检查工作，控制检测过程的各个环节，定期分析汇总质量监督检查记录，形成分析报告。

7、在测试过程中严格遵守招标文件、合同条款的规定的相关细则。

5安全生产管理体系及保证措施

认真贯彻执行党和国家的安全生产方针、政策，严格执行水利部和交通部颁发有关施工规范和安全技术规则，牢固树立“安全第一、预防为主”和“管生产必须管安全”的思想意识。

建立健全安全保证体系，领导挂帅，全员参加，使安全工作制度化、经常化，并贯穿预报全过程。

5.1安全生产管理体系及保证措施

1、安全管理组织机构

根据公司《安全生产管理办法》的规定，成立安全生产领导小组，项目经理为组长，是安全生产管理的第一责任人，对本标段安全生产负有全面责任。

项目技术负责人为副组长，项目部成员为组员。

项目部设专职安全员，全员参与管理，设立专门机构负责工地安全生产现场管理，组织日常检查。

图2项目安全管理组织机构图

2、建立和完善安全生产体系

安全生产保障体系全项目部各个作业层，认真执行我公司职业健康安全管理标准，坚持管生产必须管安全，实行安全包保责任制。

针对性的制定确保各项安全措施落实的监控措施，制定履行职责的考核办法和失职追究制度。

3、安全生产危险源辨识

根据项目生产、活动、管理及服务活动的特点，根据我公司“危险源辨识、风险评价清单”和“重大危险源清单”，确定项目中重大危险源，包括：

触电、交通安全、爆破、火灾、野外作业上海、作业场所职业卫生缺陷、坍塌、设备管理缺陷、食物中毒、饮用水安全

4、安全生产教育与培训

作好项目安全教育与培训工作，牢固树立“安全第一，预防为主”的思想，自觉地遵守各项安全生产法令和规章制度，对于从事爆破等特殊工种的人员，经过专业培训，获得《安全操作合格证》后，方准持证上岗。

5、安全生产检查

开工前的安全检查、定期安全生产检查、经常性的安全检查、专业性的安全检查、季节性与节假日安全生产专项检查相结合。

6、隐患整改

安全管理隐患登记与分析、整改、复查、销案。

7、安全奖罚措施

项目部制定安全生产管理办法，明确相关奖罚规定。

5.2安全管理承诺

根据我公司职业健康安全管理体系文件，为切实防范和杜绝项目建设中的各种不安全因素，实现“安全第一、预防为主”，本投标人特作如下承诺：

1、保证在预报和监控现场醒目处设立安全（警示）规则。

2、制定超前地质预报和监控量测安全管理机构和安全管理责任制，配备项目专职安全员，并认真落实各项施工安全管理规定。

3、所有作业人员都要是经过安全教育和技术操作培训，特殊工种的作业人员须有相应的技术资质证书。

4、超前地质预报和监控量测中需要的各种辅助材料（设备）要有产品格合证书，辅助设备的安装、使用要符合安全管理规定。

并严格执行安全操作规程。

5、本投标人愿意自觉接受发包人、监理、监督单位（人）及社会各界对超前地质预报安全生产的监督。

6、超前地质预报工作期间发生任何安全责任事故，本投标人愿承担一切责任。

6环境保护保证体系及保证措施

为了保护和改善生活环境与生态环境，防止由于地质预报造成的作业污染和扰民，保障建筑工地附近居民和施工人员的身体健康，项目部将努力做好环境保护工作。

6.1环境保护保证体系及保证措施

1、环境保护的方针、目标

环境保护方针：

全面规划，合理布局，预防为主，综合治理，强化管理。

严格贯彻执行“谁污染谁治理，谁破坏谁恢复”的环保原则。

环境保护目标：

坚持做到“少破环、多保护，少扰动、多防护，少污染、多防治”，使环境保护和超前地质预报项目与预报结果达到设计文件及有关规定，使环境保护管理工作贯穿宜叙高速公路建设项目的全过程，确保超前地质预报和监控量测工程与主体工程同时设计、同时施工、同时竣工。

加强对进场施工人员的环保宣传和教育，提高全员环保的意识，增强法制观念。

2、环