监控量测实施细则.docx

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监控量测实施细则

1、编制依据、范围

1.1.编制依据

（1）隧道施工技术规范（JTJ042-94）、《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》。

（2）铁路隧道监控量测技术规程（TB10121-2007）。

（3）云桂铁路云南有限责任公司隧道施工监控量测实施细则。

（4）《站前6标段实施性施工组织设计》，《隧道施工作业指导书》。

（5）新哨隧道设计图纸

1.2.编制范围

新建云桂铁路云南段站前6标新哨隧道DK607+430～DK618+942。

2．工程概况

2.1.工程简介

新哨隧道进出口里程为DK607+445~DK+941全长11496米。

进口设计为15.5%上坡，出口设计为3%下坡。

其中613+000至615+000设计为9%坡度。

新哨隧道在隧道左线路右侧。

设置无轨运输单车道平行导坑二座。

进口平行导坑长度6200米，出口平行导坑长度为3200米。

隧道设计为单洞双线隧道。

2.2.工程地质

新哨隧道处于构造剥蚀地貌区，出漏地层岩性为法郎做第二段粉砂层、细砂岩及泥质页岩：

三叠系灰岩、白云岩、白云质灰岩、泥质灰岩、泥质白云岩等碳酸岩夹粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩、页岩等。

线路穿越F30，F29，F28，F25等区域压扭性段层。

地质构造复杂，断层带附近体破碎强烈：

岩溶发育，隧道存在围岩坍塌，涌水等地质问题。

隧道处于压扭性构造部位且埋深较大，存在地应力异常并且在粉砂岩，碳酸盐等脆性围岩地段存在岩爆，软岩地段存在围岩变形问题

3．监控量测目的

（1）测量围岩变形和压力情况，验证支护衬砌的设计效果，保证围岩稳定和施工安全。

（2）提供判断围岩和支护系统基本稳定的依据，确定二衬和仰拱的施作时间。

（3）通过对量测数据的分析处理，掌握地层稳定性变化规律，预见事故和险情作为调整和修正支护设计参数及施工方法的依据，提供围岩和支护衬砌最终稳定的信息。

4、量测项目

监控量测项目分为必测项目和选测项目。

必测项目是隧道工程应进行的日常监控量测项目，具体监控量测项目及见下表。

监控量测必测项目及内容

序号

监测项目

测试方法和仪表

测试精度

备注

1

洞内、外观察

现场观察、地质罗盘

2

二次衬砌前净空变化

隧道净空变化测定仪

（收敛计、隧道激光断面仪）

0.1mm

3

拱顶下沉

水准测量的方法，精密水准仪

1mm

一般进行水平收敛量测

4

地表下沉

水准测量的方法，精密水准仪

1mm

浅埋隧道必测（H0≤2b）

5

二次衬砌后净空变化

隧道净空变化测定仪

（收敛计、隧道激光断面仪）

0.1mm

6

沉降缝两侧底板不均匀沉降

水准测量的方法，精密水准仪

1mm

7

洞口段与路基过渡段不均匀沉降观测

水准测量的方法，精密水准仪

1mm

注：

H0—隧道埋深；b—隧道最大开挖宽度。

监控量测必测项目及方法表

序号

监测项目

方法及工具

布置断面

监测间隔时间

1-15天

16天-1月

1月-3月

3月以后

1

地质和支护状况观察

岩性、结构面产状及支护裂缝观察或描述

开挖后及初期支护后进行

爆破后

2

周边收敛

收敛仪

按设计或15m

1-2次/天

1次/天

1次/周

2次/月

3

拱顶下沉

水准仪、

收敛仪

4

地表沉降

水准仪

按设计

开挖面距量测断面<2B时，1-2次/天；

开挖断面距量测断面<5B时，1次/天；

开挖面量测面>5B，1次/周

说明：

B表示隧道开挖宽带

选测项目是为了满足隧道设计与施工的特殊要求进行的监控量测项目，具体监控量测项目按下表选择。

监控量测选测项目及方法

序号

项目名称

监控手段及工具

测点布置

量测频率

1-15D

16-30D

1-3月

>3月

1

围岩内部变形

多点位移

每代表性地段1-3个量测断面，每个断面不小于10个测点

1-2次/天

1次/2天

1-2次/周

1-3次/月

2

围岩压力

压力盒

每代表性地段1-3个量测断面，每个断面不少于20个测点

1-2次/天

1次/2天

1-2次/周

1-3次/月

3

钢支撑内力

支柱压力计或其他测力计

每个代表性地段1-3个量测断面，每个断面1-3对测点

1-2次/天

1次/2天

1-2次/周

1-3次/月

4

支护、衬砌内应力

各种混凝土内应力计或应力计

每代表性地段1-3个量测断面，每个断面不少于20个测点

1-2次/天

1次/2天

1-2次/周

1-3次/月

5.量测方法和要求

5.1．洞内外观察

监控量测作业按下图程序进行

监控量测流程图

5.2.量测要求

1、掌握围岩和支护动态，进行日常施工管理。

2、了解支护构件的作用及效果。

3、了解隧道工程的安全、经济性。

4、将测量结果反馈到设计及施工中。

5、了解隧道施工对附近建筑物的影响，

6、积累资料，作为以后施工、设计的参考

5.3.监控测量作业方法

5.3.1．洞内外观察

（1）洞内外观察分开挖工作面观察，已施工段区观察以及地表观察，开挖工作面观察应在每次开挖后进行一次，内容包括节理发育情况、工作面稳定情况、围岩变形等，当地质情况基本变化时，可每天进行一次，观察后应绘制工作面略图并做好地质素描，填写工作面状态记录表。

（2）对以施工区段的观察每天一次，观察内容包括喷射砼、锚杆、钢架的状况，以及施工质量是否符合规定要求。

（3）洞内外观察包括洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰拱稳定、地表水参透的观察。

（4）在观察过程中，如发现地质条件恶化、初期支护发生异常现象，应立即通知施工负责人采取措施，并派专业人进行不间断观察。

5.3.2.拱顶下沉和水平相对净空变化测量

（1）拱顶下沉及水平相对净空变化量测应在同一断面进行，并采用相同的测量频率。

（2）测点布置见下图

全断面测点布置示意图

双侧壁导坑发测点布置示意图

三台阶七步开挖法测点布置示意图

三台阶临时仰拱法测点布置示意图

（3）净空变形测量断面的间距应根据围岩级别、隧道断面尺寸埋置深度及工程重要性等确定，易为10—50米，在п级围岩中可适当加大测点间距。

（4）净空变形测量应在每次开挖后尽早进行，初读数应在开挖后12h内读取，最迟不得早于24h，而且在下一循环开挖前，必须完成初读数。

（5）测点应牢固可靠，易于识别并妥善保护。

拱顶测量后视测点必须埋设在稳定的岩石面上，并和洞内水准点建立联系。

（6）水平相对净空变化量测线布置应根据施工方法、地质条件、量测断面所在位置，隧道埋深等条件确定。

在地质条件良好，采用全断面开挖时，可设一条水平侧线。

当采用台阶法施工时，可在拱腰和边墙部位各设一条水平测线。

（7）拱顶下沉量测与水平相对净空量测在同一断面内进行，可采用水准仪等测定下沉量。

当地质条件复杂时，下沉量大或偏压明显时，除量测拱腰下沉及基地隆起量。

（8）拱顶下沉量测与水平净空量测宜采用相同频率。

应从下表中根据变形速度和距开挖工作面举例选择较高的一个量测频率。

隧道拱顶下沉及净空水平收敛量测频率见表1

5.3.3.地表下沉量测

（1）地表下沉量测在浅埋地段进行，量测断面布置与洞内一致，每个量测断面上测点间距为2～5m。

测点应与水平净空量测的布置在同一断面内，沿隧道中线，地表下沉量测断面间距可参考见下表

地表下沉量测断面间距表

序号

围岩级别

量测断面间距（M）

1

Ⅴ级围岩

10

2

Ⅳ

20

3

Ⅲ

30

（2）横断面方向地表下沉量测的测点间距应取2—5m，在一个量测断面内设7—11个测点。

（3）地表下沉量测频率应和拱顶下沉及相对水平净空变化的量测相同。

（4）地表下沉量测应在开挖工作面前方H+h（隧道埋置深度+隧道高度）处开始，直到地表。

下沉量测测点布置示意图

5.3.4.各项量测作业均应持续到变形基本稳定后1—3周。

5.4．锚杆轴力、围岩压力、衬砌应力等量测项目

开始时应和同一断面的变形量量测频率相同，当量测变化不大时，可降低量测频率，从每周一次到每月一次，直到无变化为止。

5.5．位移管理等级

位移管理等级见下表。

位移管理等级表

序号

管理等级

管理位移

施工状态

1

Ⅲ

u0

可正常施工

2

Ⅱ

un/3

应加强支护

3

Ⅰ

u0>2un/3

考虑采取特殊措施

注

U0-实测位移；un-最大位移

5.6．监控量测控制基准

监控量测控制基准包括隧道内位移、地表下沉等，应根据地质条件、隧道施工安全性、隧道结构的长期稳定性等因素制定。

隧道初期支护极限相对位移见下表

隧道初期支护极限相对位移

围岩级别

隧道埋深h（m）

h<50

50

300

拱脚相对净空变化（%）

Ⅲ

0.03-0.10

0.08-0.40

0.30-0.60

Ⅳ

0.10-0.30

0.20-0.80

0.70-1.20

Ⅴ

0.20-0.50

0.40-2.00

1.80-3.00

拱顶相对下沉（%）

Ⅲ

0.03-0.06

0.04-0.15

0.12-0.30

Ⅳ

0.06-0.10

0.08-0.40

0.30-0.80

Ⅴ

0.08-0.16

0.14-1.10

0.80-1.40

注：

1本表适用于复合式衬砌的初期支护，硬质围岩隧道取表中最小值，软质围岩取表中较大值。

2拱脚水平相对净空变化指拱脚测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。

5.7．监控量测数据分析及信息反馈

5.7.1．量测数据分析处理

监控量测分析处理应进行数据校核、数据整理机数据分析，数据分析采用回归分析法。

每次观测后及时对现场量测数据绘制位移及位移速度随时间的变化曲线和位移计位移速度与开挖面距离的关系曲线。

当位移—时间曲线趋于平缓时，进行数据处理或回归分析，以推算最终位移和掌握位移变化规律。

当位移—时间曲线出现反弯点时，则表明围岩和支护已撑不住稳定状态，此时密切监视围岩动态，坚强支护，必要时暂停开工挖。

5.7.2．监控量测信息反馈及工程对策

监控量测信息反馈按下图进行。

施工过程中应进行监控量测数据的实时分析和阶段分析；并采取一定的工程对策。

（1）实时分析：

每天根据监控量测数据及时进行分析，发现安全隐患分析原因并提交异常报告。

（2）阶段分析：

按周、月进行阶段分析，总结监控量测数据的变化规律，对施工情况进行评价，提交阶段分析报告，指导后续施工。

（3）判断隧道围岩和初期支护变形基本稳定的条件为：

①隧道周边位移速度明显下降；

②水平收敛（拱脚边墙中部）速度<0.1mm/d；

③拱顶或底板垂直位移速率<0.1mm/d

④施作二次衬砌前的位移值已达总位移的90%以上；

⑤初期支护表面裂缝不再继续发展。

（4）工程对策主要应包括下列内容：

①稳定开挖工作面，调整开挖方法；

②调整初期支护强度和刚度并进行及时支护；

③回填注浆;超前支护；地层预处理。

6．人员及组成结构

项目部成立专门监控量测领导小组，由项目总工任组长，领导监控量测工作。

下设测点埋设组、数据采集组、数据分析中心三个机构。

机构人员和分工如下：

组长：

樊秋林

成员：

李成、叶中兵、冯丛、罗启陆、王卫教、刘向东、汪二武、王国栋、杨东升、封波、金银、王峰、陈海龙、李文学

（1）测点埋设组：

负责测点埋设工作，作到有计划、及时无误埋设各种测点，测点应牢固可靠，易于识别并妥善保护，不得随意撤换和遭到破坏。

（2）数据采集组：

负责日常量测数据采集工作，做到及时、准确、规范，并及时绘制散点图等。

（3）数据分析中心：

负责量测数据的处理，及时出具体分析报告,将每天的量测成果上报现场监理工程师及监理项目部测量专监；组织每月监控量测会议；编制监控量测周报和月报，按时向主管部门上报。

实现信息化办公，网上传递。

监控量测信息反馈程序间附图

7．仪器设备

精密水准仪、水准尺、多点位移计、压力盒、压力计或其他测力计、应力计、应变计、周边收敛仪（j—1型）、钢尺

8．量测管理

（1）量测工作要做到“三勤，一及时”，即量测勤、数据勤、分析勤、并及时将信息反馈与施工和设计，指导施工。

（2）施工时要及时埋设测点，下沉测点及收敛点尽量布置在同一断面上。

各预埋测点要牢固可靠，设置专用标示牌，标明测点的名称、部位、编号、埋设日期等，易于识别并妥善保护，并教育所有进洞人员不得随意撤换和遭到破坏，在爆破及喷砼时要做必要的挡护措施，避免测点遭到破坏。

（3）整理量测资料要做到认真、及时、真实、完整、准确；服从监理工程师的指令，每月定期向监理工程师报送量测资料。

9.保证措施

（1）对各隧道测量人员进行岗前培训和安全教育培育，加强围岩量测方面的方法学习。

（2）指挥部不定期的进行检查，督促做好围岩量测工作。

（3）严格按照设计图纸要求，对个隧道所要求监测地段必须认真实施监测，对监测数据及时整理，依据分析结果指导施工。

让围岩量测起到应有的作用。

附图：

监控量测信息反馈程序框图