瓦斯隧道监控量测专项方案51Word文档格式.docx
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⑸《建筑沉降变形测量规范》（JGJ/T8-2007）；
⑹《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》（[2006]158号）；
⑺施工图纸、设计要求和环境、地质条件；
工程特点、施工方法、工程状态和可操作性。
3.组织机构及作业程序
3.1组织机构
为保证监控量测工作正常有序开展，成立总工程师负责的管理体系，工程部和安质部负责监控量测进行日常检查、指导和重大问题上报工作。
并成立监控量测小组，制定各岗位职责，明确分工，责任到人。
图3.1-1组织机构框图
总负责人：
总工程师，负责监控量测工作组织安排和重大问题的处理。
主管部门：
工程部、安质部，负责监控量测全面管理、日常检查、指导和重大问题上报工作，并参与重大问题的处理。
监控量测负责人：
负责主管监控量测工作，掌握监控量测工作状态，分析和上报有关监控量测数据和情况，制定处理措施，下达技术交底资料，及时组织相关人员开展监控量测工作，并对监控量测结果负责，分析监控量测数据和上报监控量测动态。
现场监控量测实施人：
负责现场监控量测具体实施；
负责测点的布设和保护，及时取得监控量测数据；
负责监控量测资料的收集、整理、签认、汇总和归档等资料管理工作。
3.2作业程序
⑴熟悉资料（施工图纸、规范和作业指导书等）;
⑵布点量测;
⑶取得数据、及时上传;
⑷整理签认;
⑸分析处理;
⑹位移管理;
⑺信息反馈;
⑻工程对策;
⑼资料归档。
4.技术要求
4.1监控量测项目、仪器和数量表
监控量测项目、仪器和数量见下表4.1-1。
表4.1-1监控量测必测项目
序号
监控量测项目
常用量测仪器
备注
1
洞内、外观察
现场观察、数码相机、罗盘仪
2
拱顶下沉
水准仪、钢挂尺或全站仪
3
净空变化
收敛计、全站仪
4
地表沉降
水准仪、铟钢尺或全站仪
隧道浅埋段
选测项目是为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4.1-2选择。
表4.1-2监控量测选测项目
围岩压力
压力盒
钢架内力
钢筋计、应变计
喷混凝土内力
混凝土应变计
二次衬砌内力
混凝土应变计、钢筋计
5
初期支护与二次衬砌间接触压力
6
锚杆轴力
钢筋计
7
围岩内部位移
多点位移计
8
隧底隆起
水准仪、锢钢尺或全站仪
9
爆破振动
振动传感器、记录仪
10
孔隙水压力
水压计
11
水量
三角堰、流量计
12
纵向位移
多点位移计、全站仪
4.2监控量测断面及测点布置原则
4.2.1净空变化测点和拱顶下沉测点量测仪器、测试精度、量测断面、间距测点数量按下表4.2.1-1进行。
表4.2.1-1量测仪器、测试精度、断面间距、测点数量
围岩级别
断面间距（m）
水平净空变化
每断面测点数量
量测仪器
测试精度
测试
精度
Ⅱ级
50～100
1条水平测线
全站仪
0.5～1mm
1个测点
水准仪、钢尺
Ⅲ级
30～50
Ⅳ级
10～30
每台阶1条水平测线
Ⅴ级
5～10
每分部1条水平测线
注：
洞口及浅埋地段断面间距取小值；
台阶法施工特殊地段要求布设两条斜测线。
4.2.2净空变化测点和拱顶下沉测点应布置在同一断面上，测点布置时应避开钢架和脱空回填处，将测点布置在两榀钢架之间。
净空变化、拱顶下沉和地表下沉（浅埋地段）等必测项目必须设置在同一断面。
4.2.3台阶法开挖时，上台阶收敛量测点应布置在上下台阶界面以上1m左右位置，下台阶收敛量测点应布置在上下台阶界面以下1m左右位置。
测点布置，见下图4.2.3-1。
测点应牢固可靠，易于识别并妥为保护。
图4.2.3-1地表沉降横向测点布置示意图
4.2.4浅埋段设置地表沉降观测点。
观测点应在隧道开挖前布设，并与洞内观测点布置在同一断面里程。
横通道与主洞、平导交叉段应加强监控量测工作。
地表沉降测点纵向间距应符合下表表4.2.4-1要求。
表4.2.4-1地表沉降测点纵向间距
隧道埋深与开挖宽度
纵向测点间距（m）
2B<
H0<
2.5B
20～50
B<
H0≤2B
10～20
H0≤B
H0为隧道埋深，B为隧道开挖宽度。
地表沉降测点横向间距为2～5m。
在隧道中线附近测点应适当加密，隧道中线两侧量测范围不应小于H0+B，地表有控制性建（构）筑物时，量测范围应适当加宽。
其测点布置如图4.2.4-2所示。
图4.2.4-2地表沉降横向测点布置示意图
4.3监控量测频率
4.3.1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1-5和表1-6确定。
由位移速度决定的监控量测频率和由距开挖面的距离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，应增大监控量测频率。
表4.3.1-1按距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
（0一1）B
2次/d
（1一2）B
1次/d
（2一5）B
1次/2一3d
>
5B
1次/7d
注:
B为隧道开挖宽度。
表4.3.1-2按位移速度确定的监控量测频率
位移速度（mm/d）
≥5
1～5
0.5一1
0.2一0.5
1次/3d
<
0.2
4.3.2开挖面地质素描、支护状态、影响范围内的建（构）筑物的描述应每施工循环记录一次。
必要时.影响范围内的建（构）筑物的描述频率应加大。
4.3.3选测项目监控量测频率应根据设计和施工要求以及必测项目反馈信息的结果确定。
4.4监控量测控制基准
4.4.1监控量测控制基准包括隧道内位移、地表沉降、爆破振动等，应根据地质条件、隧道施工安全性、隧道结构的长期稳定性，以及周围建（构）筑物特点和重要性等因素制定。
4.4.2隧道初期支护极限相对位移可参照表4.4.2-1和表4.4.2-2选用。
表4.4.2-1隧道辅助坑道初期支护极限相对位移
隧道埋深h（m）
h≤50
50<
h≤300
300<
h≤500
拱脚水平相对净空变化（%）
Ⅲ
0.10-0.50
0.40-0.70
0.60～1.50
Ⅳ
0.20一0.70
0.50一2.60
2.40-3.50
V
0.30～1.00
0.80～3.50
3.00-5.00
拱顶相对下沉（%）
0.01-0.04
0.03一0.11
0.10-0.25
0.03一0.07
0.06-0.15
0.10一0.60
0.06一0.12
0.50一1.20
⑴本表适用于复合式衬砌的初期支护，硬质围岩隧道取表中较小值，软质围岩隧道取表中较大值。
表列数值可在施工中通过实测资料积累作适当修正。
⑵拱脚水平相对净空变化指两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。
⑶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极限值乘以1.2一1.3后采用。
表4.4.2-2隧道正洞初期支护极限相对位移
0.03一0.10
0.08-0.40
0.30-0.60
0.10-0.30
0.20～0.80
0.70～1.20
0.20一0.50
0.40～2.00
1.80一3.00
0.03-0.06
0.04一0.15
0.12-0.30
0.06-0.10
0.08一0.40
0.30-0.80
0.08-0.16
0.14～1.10
0.80一1.40
⑴本表适用于复合式衬砌的初期支护，硬质围岩隧道取表中较小值，软质围岩隧道取表中较大值。
表列数值可以在施工中通过实测资料积累作适当的修正。
⑵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。
⑶初期支护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极限值乘以1.1－1.2后采用。
4.4.3位移控制基准应根据测点距开挖面的距离，由初期支护极限相对位移按表4.4.3-1要求确定。
表4.4.3-1位移控制基准
类别
距开挖面1B（U,B）
距开挖面2B（U2B）
距开挖面较远
允许值
65%Uo
90%Uo
100%Uo
B为隧道开挖宽度，U。
为极限相对位移值。
4.4.4根据位移控制基准，可按表4.4.4-1分为三个管理等级。
表4.4.4-1位移管理等级
管理等级
距开挖面1B
距开挖面2B
Ⅱ
Ⅰ
U为实测位移值。
4.4.5地表沉降控制基准应根据地层稳定性、周围建（构）筑物的安全要求分别确定，取最小值。
4.4.6钢架内力、喷混凝土内力、二次衬砌内力、围岩压力（换算成内力）、初期支护与二次衬砌间接触压力（换算成内力）、锚杆轴力控制基准应满足《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005）的相关规定。
4.4.7爆破振动控制基准应按表4.4.7-1的要求确定。
表4.4.7-1爆破振动安全允许振速
保护对象类别
安全允许振速（cm/s）
10Hz
10一50Hz
50一100Hz
土窑洞、土坯房、毛石房屋
5一1.0
0.7一1.2
1.1一1.5
一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物
2.0一2.5
2.3—2.8
2.7一3.0
钢筋混凝土结构房屋
0.0一4.0
3.5一4.5
4.2一5.0
一般古建筑与古迹
0.1一0.3
0.2一0.4
0.3一0.5
水工隧道
7一15
交通隧道
10一20
矿山巷道
15一30
水电站及发电厂中心控制室设备
0.5
新浇大体积混凝土
龄期:
初凝一3d
3一7d
7一28d
2.0一3.0
3.0一7.0
7.0一12
⑴表列频率为主振频率，系指最大振幅所对应波的频率。
⑵频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取。
选取频率时亦可参考下列数据:
深孔爆破10一60Hz;
浅孔爆破40一100Hz.
⑶有特殊要求的根据现场具体情况确定。
4.4.8采用分部开挖法施工的隧道应每分部分别建立位移控制基准，同时应考虑各分部的相互影响。
4.4.9围岩与支护结构的稳定性应根据控制基准，结合时态曲线形态判别。
4.4.10一般情况下，二次衬砌的施做应在满足下列要求时进行:
⑴隧道水平净空变化速度及拱顶或底板垂直位移速度明显下降;
⑵隧道位移相对值已达到总相对位移量的90%以上。
对浅埋、软弱围岩等特殊地段，应视现场具体情况确定二次衬砌施做时间。
地质和初期支护观察分开挖工作面观察、已施工区段初期支护观察及地表观察。
4.4.11开挖工作面观察在每次开挖后进行一次,内容包括节理裂隙发育情况、工作面稳定状况、围岩变形等。
当地质情况无变化时，可每天进行一次，观察应绘制开挖工作面略图并作好地质素描，填写工作面状态记录表及围岩级别判定。
4.4.12对已施工区段初期支护的观察每天一次，观察内容包括喷砼、锚杆、钢架的状况，以及施工质量是否符合规定的要求。
4.4.13洞外观察包括洞口地表情况、地表沉陷、边仰坡的稳定、地表水渗透的观察。
4.5煤系软质岩地层大变形段监控量测
4.5.1监控量测断面及监测内容
D3K343+100～200段布置1个监测断面;
D3K343+520～800段布置5个监测断面;
D3K344+720～920段布置2个监测断面。
监测项目见表4.5.1-1，监测量测断面测点布置见图4.5.1-2～7。
表4.5.1-1监测项目及检测项目表
⑴拱顶下沉及洞身收敛测点（线）
拱顶下沉：
在隧道内设置监测断面，在隧道拱顶设置测点，安设隧道拱部监测测点，将钢尺或收敛计挂在隧道拱部测点上作为标尺，后视可设在稳定的部位，用精密水准仪观测。
水平收敛：
每个断面分别在拱腰、侧墙和墙角设置测点，利用收敛计，采用一根在重锤作用下被拉紧的普通钢尺作为传递位移的媒介，通过百分表测读隧道周边某两点相对位置的变化。
测点布置见图4.5.1-2。
⑵围岩压力及初支与二衬间接触压力测点布置见图4.5.1-3。
采用接触式压力盒进行量测。
压力盒以隧道中线对称布置，分别埋设于初支外侧和二衬外侧，整个断面埋设24个压力盒。
图4.5.1-2拱顶沉降及水平收敛测点布置图4.5.1-3围岩压力及接触压力测点布置
⑶锚杆轴力与围岩内部位移测点布置
采用锚杆轴力计对锚杆进行轴力测量。
围岩深层位移通过埋设多点位移计观测。
锚杆轴力计长度与对应位置设计锚杆长度一致，多点位移计长度为对应位置设计锚杆长度1.5倍。
大变形Ⅱ型（全封）衬砌每个断面各设置5个测点见图4.5.1-4、大变形Ⅲ型（全封）衬砌每个断面各设置8个测点见图4.5.1-5。
⑷钢架应力测点布置
采用钢筋计量测钢架的应力。
钢筋计以隧道中线对称布置，每测点分别于钢架内外测设置1个钢筋计，整个断面埋设12对钢筋计。
见图4.5.1-6。
图4.5.1-4大变形Ⅱ型（全封）衬砌围岩位移及锚杆轴力计测点布置
（一）
图4.5.1-5大变形Ⅲ型（全封）衬砌围岩位移及锚杆轴力计测点布置
（二）
⑸初支混凝土应力测点布置见图4.5.1-7
采用应变计量测初支混凝土应力。
应变计以隧道中线对称布置，每测点分别于衬砌内外测设置1个应变计，整个断面埋设12对应变计。
图4.5.1-6钢架应力测点布置图4.5.1-7初支混凝土应力测点布置
4.5.2监控量测项目
各监测项目的量测目的、量测仪器和精度见表4.5.2-1。
表4.5.2-1监测项目的量测目的、量测仪器和精度
4.5.3监测仪器的选择
锚杆轴力和围岩位移项目按大变形Ⅱ型（全封）衬砌、大变形Ⅲ型（全封）衬砌分别列出，其余项目两种衬砌断面均相同，一并列出。
4.5.4监控量测频率
根据《铁路隧道监控量测技术规程》（TB10121-2007）相关规定，拱顶下沉量测与水平收敛量测频率相同，并应根据位移速度和距开挖工作面距离选择较高的一个量测频率，其余监测项目根据距开挖工作面距离关系确定监测频率。
各监测项目监测时间及频率拟定如下：
4.5.5注意事项
⑴本监测工作委托有监测资质的单位进行，监测单位应根据设计图纸及相关规范就工程实际情况，制定详细的监测方案，并严格按照方案实行。
⑵监测断面里程位置可根据实际地质变化和施工情况进行调整。
⑶监控量测记录需严格按记录格式执行，且详细记录仪器埋设时间、施工情况、监测次数、监测时间、监测数据变化初步分析以及记录者、复核者等信息。
⑷试验结果及时整理，根据监测频率，需提供日报、周报表、月报表等报表上报设计，施工单位，及时整理确定后续工程支护形式、参数和施工方法。
⑸施工及监测过程中，注意对测点和数据收集线的保护，以确保监测数据的准确性和持续性。
5.监控量测方法
5.1洞内、外观察
5.1.1施工过程中应进行洞内、外观察。
洞内观察可分开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。
5.1.2开挖工作面观察应在每次开挖后进行，及时绘制开挖工作面地质素描图、数码成像，填写开挖工作面地质状况记录表，并与勘查资料进行对比。
已施工地段观察，应记录喷射混凝土、锚杆、钢架变形和二次衬砌等的工作状态。
5.1.3洞外观察重点应在洞口段和洞身浅埋段，记录地表开裂、地表变形、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗漏情况等，同时还应对地面建（构）筑物进行观察。
5.2变形监控量测
5.2.1变形监控量测可采用接触量测或非接触量测方法。
5.2.2隧道净空变化量测可采用收敛计或全站仪进行。
测点应埋设在表5.2.2-1规定的测线两端。
表5.2.2-1净空变化量测测线数
地段
开挖方法
一般地段
特殊地段
台阶法
每台阶一条水平测线
每台阶一条水平测线，两条斜测线
⑴采用收敛计量测时，测点采用焊接或钻孔预埋。
⑵采用全站仪量测时，测点应采用膜片式回复反射器作为测点靶标，靶标粘附在预埋件上。
量测方法包括自由设站和固定设站两种。
5.2.3 拱顶下沉量测可采用精密水准仪和铟钢挂尺或全站仪进行。
在隧道拱顶轴线附近通过焊接或钻孔预埋测点。
测点应与隧道外监控量测基准点进行联测。
采用全站仪量测时，测点应采用膜片式回复反射器作为测点靶标，靶标粘附在预埋件上。
5.2.4 地表沉降监控量测可采用精密水准仪、铟钢尺进行，基准点应设置在地表沉降影响范围之外。
测点采用地表钻孔埋设，测点四周用水泥砂浆固定。
当采用常规水准测量手段出现困难时，可采用全站仪量测。
5.2.5 围岩内变形量测可采用多点位移计。
多点位移计应钻孔埋设，通过专用设备读数。
6.量测数据整理、分析与反馈要求
a每次量测后应及时通过网络将电子数据整体传输上传至公司服务器用软件进行数据整理和时态曲线图的形成。
b通过平台获取初期的时态曲线应进行回归分析，预测可能出现的最大值和变化速度。
c数据异常时，应根据具体情况由现场指挥部组织设计、监理、施工单位研究制定相应措施。
隧道稳定性结合现场观测和位移发展变化趋势,综合以下几方面作出判别：
隧道开挖工作面状态及支护状态观测结果；
位移速度；
当出现:
局部石块坍塌或层状劈裂、喷混凝土层的大量开裂及钢架扭曲等；
累计位移量已达到极限位移的2/3时，且仍未发现位移速度有明显减缓的趋势；
初期支护接近侵入二次衬砌结构尺寸内等失稳先兆时，应停止洞内掌子面作业，立即向建设、设计、监理等单位报告，由建设单位（或委托监理单位）组织设计、监理、施工等单位进行原因分析，并制定应急抢险措施，及时组织人员实施。
施工中应将现场监控量测作为工序纳入作业循环，并结合地质预报作出评价，优化设计参数，实施动态管理。
7.监控量测验收资料
监控量测资料是竣工文件不可缺少的部分，纳入竣工文件管理程序中。
分部应设专人负责监控量测资料的收集、整理、签认、归档和移交，监控量测验收资料主要包括以下内容：
⑴监控量测设计；
⑵监控量测实施细则及批复；
⑶监控量测结果及周（月）报；
⑷监控量测数据汇总表及观测资料；
⑸监控量测工作总结报告。
8.监控量测质量保证措施
为保证量测数据的真实可靠及连续性，特制定以下各项质量保证措施：
⑴监测组与监理工程师、技术负责人密切配合工作，及时向监理工程师、技术负责人报告情况和问题，并提供有关切实可靠的数据记录。
⑵制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施，并将其纳入工程的施工进度控制计划中。
⑶量测项目人员相对固定，保证数据资料的连续性。
⑷量测仪器采用专人使用、专人保养、专人检校的管理。
⑸量测设备、元器件等在使用前均应经过检校，合格后方可使用。
⑹各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的规范、标准。
⑺量测数据均要经现场检查，室内两级复核后方可上报。
⑻量测数据的存储、计算、管理均采用计算机系统进行。
⑼各量测项目从设备的管理、使用及资料的整理均设专人负责。
9.隧道施工安全保障技术措施
⑴建立监控量测制度，成立监控量测组，配备相应的仪器、设备，由分部总工程师组织实施，监控量测组制定监测方案，为调整隧道施工及增加预加固措施提供必要的资料。
施工过程中如发现开挖面地质情况异常，要及时汇报，以便分部采取相应措施。
监控量测必须要做到及时分析处理，严禁事后补资料的做法。
⑵隧道进行动态管理、动态施工。
各级围岩施工做好监控量测，对围岩支护体系的稳定性进行监测，为初期支护和二次衬砌设计参数调整提供依据，确保施工及结构安全。
⑶加强围岩开挖后变形量测，根据量测数据分析结果，反馈指导施工，保证隧道开挖及整体衬砌的安全和质量。
⑷如发现险情，立即在危险地段设立明显标志并派专人看守，迅速报告分部总工程师及时采取处理措施。
施工现场配足必要的抢险物资。
⑸加强隧道开挖爆破后的找顶排险工作，施工中，指定专人对洞内围岩及地面位移变形情况进行观测，出现数据异常情况立即采取相应处理措施。
⑹在洞口施工前首先对地表岩层裂隙发育情况及不良地质情况等进行详细调查
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