围岩量测实施方案.docx
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围岩量测实施方案
张唐铁路
中铁十二局集团
5标第六项目部
隧道围岩监控量测实施方案
编制
复核
审核
日期
中铁十二局集团张唐铁路第六项目部
二○一○年十一月
目录
一、编制依据3
二、适用范围3
三、量测工艺流程3
四、主要量测方法4
4.1隧道洞内、外观察4
4.2隧道围岩及初期支护变形量测4
五、量测管理工作11
隧道围岩量测实施方案
一、编制依据
1、《铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》
2、《铁路隧道工程施工技术指南》
二、适用范围
本方案适用于张唐铁路5标六项目部苗家营隧道、笔架山隧道、田家村隧道监控量测作业。
三、量测工艺流程
我部隧道的监控量测主要以洞内、外观察、拱顶下沉、地表下沉、隧道周边收敛观测为监测项目。
结合隧道具体条件确定开展以下几项监测项目：
量测项目及内容
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
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）
注：
H0—隧道埋深；b—隧道最大开挖宽度。
具体工艺流程见图3.1，检查记录表见附表一、二、三和四
四、主要量测方法
4.1隧道洞内、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。
开挖工作面观察应在每次开挖后进行。
观察中发现围岩条件恶化时，应立即采取相应处理措施；观察后应及时绘制开挖工作面地质素描图、填写开挖工作面地质状态记录表和施工阶段围岩级别判定卡。
在节理、裂隙发育的镶嵌状、块状脆性硬岩地段应重视观察围岩的节理、裂隙走向及发育程度，对易引起坍塌的岩块及时进行锚杆支护或喷射砼封闭。
对已施工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工作状态。
洞外观察重点应在洞口段和洞身埋置深度较浅地段，其观察内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况等。
4.2隧道围岩及初期支护变形量测
围岩及初支变形量测是施工管理中的一个重要环节，是施工安全和质量的保障。
净空变化、拱顶下沉和地表下沉（浅埋地段）等量测项目应设置在同一断面，以便于掌握变形规律。
4.2.1现场量测要求
4.2.1.1拱顶下沉、收敛量测初读数宜及早埋设测点，采集第一次数据。
4.2.1.2测试前检查仪表设备是否完好，如发现故障应及时修理或更换；确认测点是否松动或人为损坏，只有测点状态良好时方可进行测试工作。
4.2.1.3测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表，每测点一般测读三次；三次读数相差不大时，取算术平均值作为观测值，若读数相差过大则应检查仪器仪表安装是否正确、测点是否松动，当确认无误后再按前述监控量测要求进行复测。
每次测试都要认真做好原始数据记录，并记录掘进里程、支护施工情况以及环境温度等，保持原始记录的准确性。
量测数据应在现场进行粗略计算，若发现变位较大时，应及时通知现场施工负责人，以便采取相应的处理措施。
4.2.1.4测试完毕后检查仪器、仪表，做好养护、保管工作。
4.2.1.5进行资料整理，监控量测资料须认真整理和审核，做出时间-位移变化曲线，并进行回归分析。
4.2.2量测断面间距、测点布置
量测断面间距和每断面测点数表
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～Ⅳ
5～10
1～2条基线
1～3点
Ⅳ
10～30
1条基线
1点
Ⅲ
30～50
1条基线
1点
测点拟布置如下：
开挖时水平收敛基线布置2条，拱顶下沉测点每个断面内布1～3点。
各测点布置见下图。
量测断面布置图
4.2.3量测频率
各项量测项目量测频率应根据位移速度和量测断面距开挖面距离，分别按下表1和表2确定。
当按表1或表2选择量测频率出现较大差异时，宜取量测频率较高的作为实施的量测频率。
表1量测频率表（按位移速度）
位移速度（mm/d）
量测频率
≥5
2次/d
1～5
1次/d
0.5～1
1次/2～3d
0.2～0.5
1次/3d
＜0.2
1次/7d
表2量测频率表（按距开挖面距离）
量测断面距开挖面距离（m）
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
注：
b—隧道开挖宽度。
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。
4.2.4施工监测
4.2.4.1周边收敛量测
测点埋设：
喷锚支护施作后，用风枪凿Φ40mm、深200mm的孔，先用1：
1水泥砂浆灌满后再插入测点固定杆，尽量使同一基线两测点的固定方向在同一直线上，等砂浆凝固后，即可进行量测工作。
量测方法：
采用JSS30A隧道收敛计监测。
该机采用大张力自锁紧摇柄加载系统，并在结构上进行了一系列性能提升设计，具有很高的量测精度，特别适用于大跨度隧道的变形监测。
每次量测后填写“收敛记录表”
4.2.4.2拱顶下沉量测
拱顶位移量测的测点用风枪打眼埋设好固定杆，并在外露杆头设挂钩。
测点的大小要适中。
支护结构施工时要注意保护测点，一旦发现测点被掩埋，要尽快重新设置，以保证数据不中断。
采用精密水准仪测量拱顶下沉，精度可达0.01mm。
拱顶下沉量测示意图
4.2.4.3地表下沉量测
测点布置：
与洞内收敛、拱顶下沉量测断面里程对应，地表下沉量测点集中设在隧道中线附近，并在开挖面前方H+h1处设测点，（H为隧道埋深，h1为上半断面净高），
测量方法：
采用精密水准仪配合测量地表沉降，精度可达0.01mm。
用全站仪将所有测点布设于同一直线上。
测点钢筋安设就位后，表面磨平，并用钢钉等锐器在其表面冲眼标记。
4.2.5量测数据记录整理、分析与反馈
4.2.5.1数据的记录、整理
（1）测测过程中应收集以下资料：
①现场监控量测计划。
②实际测点布置图。
③围岩和支护的位移—时间曲线图、空间关系曲线图、位移速度-时间曲线以及量测记录汇总表。
最终位移的计算.
④经量测变更设计和改变施工方法地段的信息反馈记录。
（2）量测后应及时进行数据整理，并绘制量测数据时态曲线和距开挖面关系图，对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，数据异常时，应根据具体情况及时采取加厚喷层、加密或加长锚杆、增加钢架等加固措施。
由于现场量测的数据具有一定的离散性,它包含着偶然误差的影响,要经过数学处理方可应用,对所有数据进行回归计算,即用曲线u=f（t）对时间-位移散点图进行拟合,同时对变形加速率du/dt及变形速率的变化率d2u/dt2进行探讨,根据数据处理后围岩变形-时间曲线,找出不同时刻围岩的变形量以及围岩变形的发展趋势,进而预估围岩的最大变形量,用以同变形临界值相比较,以便判断遂道围岩变形是否在允许范围内,据此来判断隧道围岩的稳定性和支护结构的可靠性.
（3）绘制：
①位移与时间的变化曲线；②位移速度与时间的变化曲线（见下图3例样）.有必要时绘制③位移与开挖工作面距离的关系曲线。
④可作位移加速度与时间的变化曲线。
（4）按变形管理等级指导施工
变形管理等级
管理等级
管理位移（mm）
施工状态
Ⅲ
U＜U0/3
可正常施工
Ⅱ
U0/3≤U≤2U0/3
应加强支护
Ⅰ
U＞（2U0/3）
应采取特殊措施
注：
U—实测位移值；U0—最大允许位移值。
4.2.5.2数据的反馈
（1）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。
（2）净空变化速度小于0.2mm/d时，围岩达到基本稳定。
（3）根据位移时态曲线的形态来判别
当围岩位移速率不断下降时（du2/d2t＜0），围岩趋于稳定状态；
当围岩位移速率保持不变时（du2/d2t＝0），围岩不稳定，应加强支护；
当围岩位移速率不断上升时（du2/d2t＞0），围岩进入危险状态，必须立即停止掘进，加强支护。
施工中应将现场监控量测作为工序引入作业循环，并结合地质预报作出评价，优化设计参数，实施动态管理。
五、量测管理工作
隧道现场监控量测成立专门量测小组，由测量班长王汝军负责具体实施。
施工班另四个测量员配合,量测组负责测的埋设、日常量测、数据处理和仪器保养维修、数据处理后发现异常马上向工程部长和总工汇报。
现场监控量要按量测计划认真组织实施，并将有关量测信息反馈于施工与设计。
测得的数据就尽可能在及时整理分析，尽快提交工程部、总工决策，以便及时更改施工方案，调整支护参数，合理安排施工进度。
量测数据要准确，错过工程施工的最佳时机，其对施工的指导作用将荡然无存。
从某种意义上测成果提交的及时性比单增加量测次数更为重要。
由于现场量测与隧道施工工作易发生干扰，因此量测工作与施工作业必须紧密配合、相互支持，施工要为量测创造条件提供方便。
施工班组不得心任何理由中断量测，并要防止因抢工期、抢工程进度忽视时测工作而危及施工安全。
在施工过程中。
各预埋测点，应牢固可靠、易于识别，并要妥善保护，避免因施工造成人破坏，以确保现场量测工作顺利进行。
附表2 拱顶下沉量测记录表
监理单位：
四川铁科建设监理有限公司
合同段：
张唐铁路5标段
承包单位：
中铁十二局集团有限公司
编 号:
工程名称:
***隧道
开挖时间:
量测断面桩号:
围岩级别:
级
序号
实测高程（m）
观测日期
天数（d）
累计天数（d）
下沉量（mm）
累计下沉量（mm）
下沉速度
（mm/d）
项目总工
是否采取支护加强措施及围岩稳定情况
工区负责人
工区技术干部
管理等级
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
附表3 收敛量测记录表
监理单位：
四川铁科建设监理有限公司
合同段：
张唐铁路5标段
承包单位：
中铁十二局集团有限公司
编 号：
工程名称:
***隧道
开挖时间:
量测断面桩号:
测线部位:
围岩级别:
级
序号
基线长度（m）
观测日期
天数（d）
累计天数（d）
收敛量（mm）
累计收敛量
（mm）
收敛速度
（mm/d）
项目总工
是否采取支护加强措施及围岩稳定情况
工区负责人
工区技术干部
管理等级
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
升级会员 