隧道监控量测作业指导书Word文档格式.docx

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5～10

说明：

1.H0为隧道埋深，B为隧道开挖宽度；

2.现场地质条件差，现场环境允许的情况下纵向间距取小值。

（2）拱顶下沉、周边收敛测点布设要求

拱顶下沉、周边收敛测点应布置在同一断面上。

拱顶下沉为判定围岩及初期支护是否稳定的重要指标，隧道净空收敛为判定隧道稳定性提供可靠信息，并根据收敛速率判断隧道围岩的稳定程度和确定二次衬砌合理的支护时机，监控量测断面按下表布置:

洞内监控量测断面间距

围岩级别

断面间距（m）

V

≤5

IV

≤10

III

1.各选测项目量测断面的数量，宜在每级围岩内选有代表性的1～2个；

2.软岩隧道的观测断面适当加密。

洞内监控量测断面布置

开挖方法

净空变化

顶拱下沉

全断面法

一条水平测线

1

台阶法

每台阶一条水平测线，两条斜线

分部开挖法

每分部一条水平测线，两条斜线，其余部分一条水平测线

2

2.2监控量测测点编号规则

（1）地表沉降测点安装及编号规则

地表下沉主要在隧道浅埋地段进行，判断依据为H0≤2B。

其中H0为隧道埋深，B为隧道最大开挖宽度。

横断面方向在隧道中线两侧每隔2～5m布设地表下沉测点，每断面设7～11点。

单洞双线隧道，沿线路里程增大方向，线路中线位置的测点顺序号为00，左侧顺序号为奇数（01,03,05,07,09），右侧顺序号为偶数（02,04,06,08,10），由中心线向外依次增大，见下图:

（2）洞内监控量测点编号规则

拱顶下沉测点布置在线路中线位置，测点编号为GD00，沿铁路里程前进方向，中线左侧点编号为奇数（SL01,SL03,SL05），右侧为偶数（SL02,SL04,SL06），成对编号，由中心线向外依次增大见下图：

3.技术要求

（1）掌握围岩和支护动态，进行日常施工管理；

（2）验证支护结构效果，确认或调整支护参数和施工方法；

（3）确保隧道施工的安全性，经济性及结构的长期稳定性，确定二次衬砌的施做时间；

（4）将监控量测结构反馈于设计及施工中；

（5）了解隧道施工对附近构筑物的影响；

（6）积累量测数据，为信息化设计与施工提供依据。

3.1量测项目

本标段监控量测项目分为必测项目和选测项目两大类。

必测项目是隧道工程必须进行的日常监控量测项目；

选测项目是为满足隧道设计与施工的特殊要求，根据围岩性质、隧道埋置深度、开挖方法等条件确定进行的监控量测项目。

监控量测必测项目

序号

监测项目

测试方法和仪表

测试精度

备注

洞内、外观察

现场观察、地质罗盘、数码相机

衬砌前净空变化

隧道净空变化测定仪（收敛计、全站仪）

0.1mm

3

拱顶下沉

水准测量的方法，水准仪、钢挂尺或全站仪

1mm

一般进行水平收敛量测

4

地表下沉

水准测量的方法，水准仪、铟钢尺或全站仪

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）

0.01mm

注：

H0—隧道埋深；

B—隧道最大开挖宽度。

监控量测选测项目

监控量测项目

地表沉降

H0＞2b时

隧底隆起

围岩内部位移

多点位移计

围岩压力

压力盒

0.001MPa

二次衬砌接触压力

6

钢架内力

钢筋计、应变计

0.1MPa

7

喷混凝土内力

混凝土应变计

10με

8

锚杆轴力

钢筋计

9

二次衬砌内力

混凝土应变计、钢筋计

10

爆破振动

振动传感器、记录仪

临近建筑物

11

孔隙水压力

水压计

12

水量

三角堰、流量计

13

纵向位移

多点位移计、全站仪

b—隧道最大开挖宽度。

3.2量测频率

监控量测频率应根据测点距开挖面的距离及位移速度确定。

由开挖面决定的监控量测频率和由位移速度决定的监控量测频率之中，原则上采用较高的频率值。

出现异常情况或不良地质时，应增大监控量测的频率。

按开挖面距离确定的监控量测频率

监控量测断面距开挖面距离（m）

监控量测频率

（0～1）B

2次/d

（1～2）B

1次/d

（2～5）B

1次/2～3d

＞5B

1次/7d

按位移速度确定的监控量测频率

位移速度（mm/d）

≥5

1～5

0.5～1

0.2～0.5

1次/3d

＜0.2

1.测点布置与地质和工程性质有关，监测采用全站仪配反光板进行；

2.各项量测作业均应持续到变形基本稳定后2～3周结束。

位移长期没有减缓趋势时，应适当延长量测时间。

4.量测程序与工艺流程

4.1量测方法

（1）洞内观察

洞内观察分开挖工作面观察和已施工地段观察两部分；

开挖工作面观察应在每次开挖后初喷混凝土之前进行。

重点观察记录工作面的工程地质与水文地文情况，并做好地质素描，填写开挖工作面地质状态记录表。

对地质条件复杂地段，应留存影像资料，作为地质变化的依据之一。

观察中发现工程地质条件恶化时，应立即采取相应处理措施。

对初期支护及二次衬砌完成地段的观察，每天至少应进行一次，主要观察喷射混凝土、锚杆、钢架和二次衬砌等的变形状况，分析初期支护、二次衬砌的可靠性和围岩的稳定性。

（2）洞外监测

洞外监测的重点为洞口段和洞身浅埋段、山间洼地、岩堆、破碎带、及偏压洞口的地表开裂、下沉和隧道洞口边、仰坡的稳定状态、地表渗水、流水等情况，每次观察后应做好详细记录。

地表下沉的量测必须在隧道开挖之前进行。

量测断面应与隧道内的量测处于同一横断面，观测点布置执行技术规程要求，监控范围应延伸布置在隧道开挖影响范围以外。

地表构筑物应在其周围增设观测点。

监控量测时间应一直持续到地表下沉长期稳定、隧道衬砌施作完成后停止。

（3）顶拱下沉及净空变化

拱顶下沉、收敛量测初读数宜在每次开挖后12h内取得初读数，最迟不得大于24h，且在下一循环开始前必须完成。

同一处拱顶下沉、收敛量测、隧底隆起、围岩压力等洞内量测应设在同一断面，以便于整个量测形成信息体系，相互印证。

拱顶和地表下沉量测基点应与洞内、外水准基点建立联系。

隧道拱顶及边墙测点位移量测一般应采用全站仪自由设站法。

隧道拱顶及边墙测点相对位移量测时，可无需建立三维坐标系，全站仪自由设站后直接读取测点坐标即可。

隧道拱顶及边墙测点三维绝对位移量测时，应建立独立局部三维坐标系，一般Z轴为竖直方向，X，Y轴平行于隧道轴线和垂直于隧道轴线，局部三维坐标系可参照下图：

局部三维坐标系建立示意图

周边收敛测量时：

每个监测断面用全站仪分别照准同一测线左右两个收敛点测量，软件自动生成测线长度，确认无误后保存数据上传。

顶拱高程测量时，直接照准拱顶点读数即可，软件自动显示高程数值，确认无误后保存数据上传。

（4）地表沉降

地表沉降采用和洞内顶拱下沉相同方法监测。

4.2量测数据的整理、反馈及措施

（1）数据的整理分析

监控量测数据的处理分析是信息反馈的基本工作，对位移监控量测结果进行回归分析，预测监控点可能出现的最终值及影响范围，用以评估隧道的安全状况，指导或优化施工方法。

每次监控量测后应在2个小时内通过网络将数据上传至服务器，通过服务器后台专用软件分析处理数据，自动生成时态曲线图进行回归分析，预测可能出现的最大值，并与位移管理等级进行比较。

位移管理等级表

安全等级

变形量/mm

正常

（绿色）

预警二级

（黄色）

预警一级

（红色）

Ⅲ

＜40

40～80

＞80

不包括高地应力软岩和膨胀岩隧道

Ⅳ

＜50

50～100

＞100

Ⅴ

＜70

70～150

＞150

“～”含义为包括上、下限值

（2）监控量测信息反馈

监控量测信息反馈程序应贯穿整个施工过程。

通过现场断面的设置掌握隧道安全步距是否超标（建立监控量测统计分析台帐），根据数据分析结果，对工程安全性进行评价，并提出相应工程对策与合理化建议。

监测结果显示不能满足环境及安全要求，提出调整设计参数变更建议，报监理单位、设计单位、建设单位，进行变更。

监控量测信息反馈程序框图

变形管理等级表

管理等级

管理位移（mm）

应对措施

U＜UO/3

正常施工

Ⅱ

UO/3≤U≤2UO/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

U＞（2UO/3）

暂停施工，采取相应工程对策

U-实测位移值；

UO-最大允许位移值

工程安全性评价流程图

（3）应对措施

当拱顶下沉、水平收敛速率达到5mm/d时或位移累计达100mm时，应暂停掘进，并及时分析原因，采取处理措施。

出现红色预警时，由公司组织设计、监理、研究制定相应措施。

措施对应表

安全等级

处理措施

正常（绿色）

预警二级（黄色）

加强监测，必要时采取网喷混凝土等措施进行补强

预警一级（红色）

暂停施工，增设横、竖支撑进行抢险，后续施工时，

应加强支护，调整施工方法。

4.3工艺流程

监控量测工艺流程图

监控量测施工管理组织流程图

5.施工要求

（1）高速铁路隧道施工应及时进行监控量测，设计单位应进行监控量测设计，施工单位应编制监控量测实施细则。

（2）监控量测应作为关键工序列入现场施工组织，施工中应认真实施。

（3）不良地质段施工时。

应加密布置量测断面，并适当增大监控测量频率。

隧道拱顶下沉和净空变化的量测断面间距：

级围岩隧道不得大于10m、级围岩不得大于5m。

当拱顶下沉、水平收敛速度达5mm/d或位移累计达100mm时，应暂停掘进，并及时分析原因，采取处理措施。

（4）隧道浅埋、下穿建筑物地段，地表必须设置监测网点并实施监测。

（5）施工中定期观察支护、二衬表面情况，对于有开裂、掉块、渗透水等情况应分析原因，及时采取加固措施。

6.劳动力组织

6.1人员配置

指挥部分为三层相互配合以确保高质量完成铁路隧道监控量测标准化管理。

（1）指挥部成立监控量测领导小组，推动整体项目进度。

（2）指挥部精测队，组织培训并提供技术支持保证各监测组工作正常进行。

（3）各工区监控量测组，按《铁路隧道监控量测标准化管理实施细则》所述按时按质量完成各管辖范围内隧道监控量测数据采集和上传工作，督促各隧道内新开挖断面安装观测元