隧道施工监控量测实施细则.docx
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隧道施工监控量测实施细则
隧道施工监控量测实施细则
第一章总则
1、为加强隧道施工安全质量管理，充分发挥监控量测在隧道安全质量管理中的作用，规范铁路隧道施工监控量测工作，根据《公路工程技术标准》JTGBO1-2003、《公路隧道设计规范》JTGD70-2004、《公路隧道施工技术规范》JTJF60-2009、《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004、《公路工程施工安全技术规程》JTJ076-95、《工程测量规范》GB50026-2007的要求，制定本办法。
2、监控量测是隧道施工过程中，对围岩支护体系的稳定状态进行监测，为初期支护参数的调整和二次衬砌施作的时机提出依据，是确保施工安全和结构安全可靠、指导施工过程和施工安全监控的重要手段，是铁路隧道设计文件的重要组成部分，也是铁路隧道施工作业中关键的重要作业环节，监控量测须纳入工序管理。
第二章监控量测职责及组织机构
1、监控量测组织机构：
组长：
**
副组长：
****
组员：
***********
2、监控量测职责
隧道监控量测实行施工单位、业主第三方、公司三级管理制度。
⑴隧道施工现场监控量测工作，对监控量测数据的真实性和准确性负责。
并组织第三方开展评估工作。
成立现场监控量测工作小组，配备专业监控量测人员和设备，建立健全监控量测质量安全保证体系。
⑵根据设计要求，编制监控量测实施细则，经项目部总工程师审核后报监理、建设单位审批后实施。
⑶按批准的实施细则组织实施，作好量测记录，及时对监测数据进行统计分析。
⑷根据揭示的地质情况，及时调整监控量测方案。
⑸配合监控量测评估单位对现场监控量测的检查和复核工作。
⑹根据监控量测复核成果，及时向建设、施工、监理和设计单位反馈安全评估意见。
按规定向建设、监理单位提报监控量测抽检、复核报告。
第三章监控量测方法
1、地质及支护状态观察
在施工过程对开挖工作面周围的岩石特性、围岩状态、地下涌水情况等进行观察，并绘制地质素描和现场拍照，并对开挖后支护状态进行观察记录。
（1）观察目的
开挖岩面的细致目测观察，对于监视围岩稳定性是既省事而作用又很大的监测方法，它可以获得与围岩稳定状态有关的直观信息。
隧道目测观察的目的是：
1预测开挖面前方的地质条件；
2为判断围岩、隧道的稳定性提供地质依据；
3根据喷层表面状态及锚杆的工作状态，分析支护结构的可靠程度。
（2）观察内容
1开挖后没有支护的围岩进行目测，主要是了解开挖工作面的工程地质和水文地质条件。
●岩质种类和产状；
●岩性特征：
岩石的颜色、成分、结构、构造；
●地层时代归属及产物；
●节理性质、组数、间距、规模，节理裂隙的发育程度和方向性，断面状态特征，充填物的类型和产状等；
●断层的性质、产状、破碎带宽度、特征；
●地下水类型，涌水量大小、涌水位置、涌水压力、水的化学成分等；
●开挖工作面的稳定状态，顶板有无剥落现象。
2开挖后已支护段的目测内容
●初期支护完成后对喷层表面的观察以及裂缝状况的描述和记录；
●有无锚杆被拉脱或垫板陷入围岩内部的现象；
●喷射混凝土是否产生裂隙或剥离，要特别注意喷混凝土是否发生剪切破坏；
●有无锚杆和喷射混凝土施工质量问题；
●钢拱架有无被压屈现象；
●是否有底鼓现象。
观察中若发现异常情况，应详细记录发现时间、距开挖工作面的距离以及附近测点的各项量测数据，并及时将信息反馈施工单位。
（3）观察时间
每次隧道开挖工作面爆破后立即进行目测观察，按要求及时记录整理并拍照。
（4）使用仪器、工具
地质罗盘、地质锤、钢卷尺、放大镜、手电筒、数码相机等。
2、周边位移
（1）量测目的
周边位移是隧道围岩应力状态变化最直观的反映，通过周边位移量测可以达到以下目的：
1为判断隧道空间的稳定性提供可靠的数据；
2根据位移变化速度判断隧道围岩的稳定程度，为二次衬砌提供合理的支护时间。
（2）测点布设：
周边位移量测是主要量测项目之一，各测点在避免爆破作业破坏测点的前提下，尽可能靠近开挖工作面埋设，一般为0.5～2m，并在下一次爆破循环前获得初始读数。
初读数在开挖后12h内读取，最迟不超过24h，而且在下一循环开挖前，完成初期变形值读数。
测点布置根据施工方法、工程地质条件、隧道埋深等条件确定。
在采用全断面开挖方式时，布置3个测点，3条测线；采用上下台阶开挖方式时，布置5个测点，6条测线。
埋设测点时，先在测点处用小型冲击钻在待测部位钻孔（测桩埋设深度约15cm，钻孔直径约20cm），清孔后将早强锚固剂塞入孔中，然后将带膨胀管的收敛测桩敲入，待锚固剂初凝以后旋紧收敛钩即可量测。
测桩设置保护罩。
周边位移量测测点间距（单位:
m）
围岩条件
洞口附近
埋深小于2B
施工进度200m前
施工进度200m后
硬质岩层（断层破碎带除外）
10
10
20
30
软岩（不产生很大塑性地压）
10
10
20
30
软岩（产生很大塑性地压）
10
10
20
30
注：
B为隧道开挖宽度
（3）量测频率
量测频率可根据位移速度和量测断面距开挖面距离，分别按下表确定，当按表中选择量测频率出现较大差异时，宜取量测频率较高者作为实施的量测频率。
周边位移和拱顶下沉监测频率（按位移速度）
位移速度（mm/d）
量测频率
＞10
2～4次/1d
5～10
1~2次/1d
1～5
1~2次/1d
＜1
1次/7d
周边位移和拱顶下沉监测频率（按距开挖面距离）
位移速度（mm/d）
量测频率
（0～1）D
2~4次/1d
（1～2）D
1~2次/1d
（2～5）D
1~2次/1d
＞5D
1次/7d
注：
D为隧道宽度
量测工作应持续到变形基本稳定后2~3周后结束。
对于膨胀性和挤压性围岩，位移长期没有减缓趋势时，应适当延长量测时间。
（4）量测方法
采用数显式收敛计，按照监测频率要求进行量测。
根据量测结果绘制位移随时间以及开挖面距离变化图，位移速度、位移加速度随时间以及开挖面距离变化图，及时进行数据处理，判断围岩周边位移情况并指导施工。
3、拱顶下沉
（1）量测目的
拱顶下沉量测主要用于确认围岩的稳定性，及时掌握隧道整体的稳定情况。
通过拱顶下沉量测可以达到以下目的：
●确认开挖后围岩的稳定性；
●判断初期支护效果；
●指导施工工序；
●预防拱顶崩塌；
●保证施工质量和安全。
（2）测点布设:
拱顶下沉与周边位移量测点布置为同一断面，采用周边位移监测在拱顶位置埋设的三个测点进行量测。
（3）量测频率
拱顶下沉量测频率与周边位移量测相同。
（4）量测方法
监测方法采用水准抄平方法，按照监测频率要求进行量测。
将水准测量基准点分别设置于洞内和洞外沉降稳定位置（用于校核），视线长度一般不大于30m，监测误差控制在1.0mm以内（高程误差0.7mm）。
根据量测结果绘制下沉量随时间以及开挖面距离变化图，及时进行数据处理，确认围岩稳定性，指导施工。
适用于上下台阶开挖法 适用于全断面开挖法
隧道监控量测必测项目断面布置示意图
4、隧道浅埋段地表下沉
（1）量测目的
1地表下沉的范围、沉降量；
2地表及地中下沉随隧道开挖工作面掘进变化规律；
3掌握地表及地中下沉稳定的时间。
（2）基点布设
埋设在隧道开挖纵横向各3～4倍洞径外的区域，埋设2个基点，以便互相校核，参照标准水准点埋设，所有基点应和附近水准点联测闭合高差取得原始高程。
（3）测点布设
一般在每条隧道各设4～5个断面，每个断面设8～10个点，可视现场地质条件做适当调整。
在测点位置挖长、宽、深均为200mm的坑，然后放入地表测点预埋件（自制），测点一般采用直径20～30mm、长度200～300mm的平圆头钢筋制成，测点四周用砼或砂浆填实，待其固结后即可量测。
（4）量测
用高精度水准仪进行观测，观测应在仪器检定合格后方可进行，且避免在测站和标尺有振动时进行；尽量选择在每一天同一时间内进行观测。
监测过程应坚持量测人员固定，测站位置固定，量测延续时间固定，量测顺序固定的原则，且应每隔30天用精密水准测量的方法进行基点与水准点的联测，其误差不得超过水准测量允许误差范围。
地表下沉量测断面的间距
埋置深度H
地表下沉量测断面的间距（m）
埋置深度H
地表下沉量测断面的间距（m）
H>2B
20～50
H5～10
B10～20
注：
无地表建筑物时取表内上限值；B表示隧道开挖宽度。
（5）数据简要分析
根据监测数据绘制时间-位移与距离－位移图，曲线正常则说明位移随施工的进行渐趋稳定。
如果出现反常，出现反弯点，说明地表下沉出现点骤增加现象，表明围岩和支护已呈不稳状况，施工中应立即采取措施。
与拱顶下沉对比，间接反映隧道的稳定及隧道拱部以上围岩的运动状况。
第四章监控量测控制标准、警戒值及稳定性判别
1、监测控制标准、警戒值
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
拱顶下沉、周边收敛
规范规定值
规范规定值的2/3
2
锚杆轴力及抗拔力
钢材标准强度
控制标准的2/3
3
地面沉降
设计控制值
控制标准的2/3
4
围岩体内位移
设计控制值
控制标准的2/3
5
钢支撑内力
钢材标准强度
控制标准的2/3
6
混凝土衬砌应力
混凝土标准强度
控制标准的2/3
7
围岩压力及两层支护间压力
设计控制值
控制标准的2/3
2、隧道稳定性综合评价标准
（1）实测最大值或回归预测值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，表明位移不稳定，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（
）表示趋于稳定状态；
当位移速率保持不变时（
）表示不稳定，应考虑加强措施；
当位移速率不断上升时（
）表示进入危险状态，应立即停止施工，须加固。
（4）根据监测结果制定管理等级
监测管理等级
管理等级
管理量
施工状态
Ⅲ
可正常施工
Ⅱ
应加强监测
Ⅰ
预警、应采取特殊措施
注：
为实测值，
为最大允许值。
3、监控量测频率
在本标段隧道监控量测中，监测频率要满足工程监测工作实际需要，根据不同的管理等级而不同。
当监测项目的累计变化值接近或超过报警值时，应加密监测；当出现工程事故或其它因素造成监测项目的变化速率加大，应按业主指示或进行连续监测，直至危险或隐患消除为止。
当时态曲线趋于平衡时，及时进行回归分析，推算其终值不超过监测控制值，报请业主代表同意后方可停测。
各监测对象的监测频率将参照下表确定。
隧道收敛位移和拱顶下沉监测频率表
位移速度（mm/d）
距工作面距离
监测频率
备注
＞10
（0～1）D
1～2次/1d
注：
D为隧道宽度
5～10
（1～2）D
1次/1d
1～5
（2～5）D
1~2次/2d
＜1
＞5D
1次/7d
注：
①从不同测线得到的位移速度不同，监测频率应按速度高的取值；
②若根据位移速度和距工作面距离两项指标分别选取的频率不同，则从中取高值；
4期监测时，间隔时间可加大。
锚杆轴力监测频率表
开挖（d）
监测频率
开挖（d）
监测频率
1~15
2~4次/d
30~90
1次/7d
16~30
1次/d
＞90
1次/30d
各监测项目监测频率表
序号
量测项目
监测频率
1～15天
16天～1个月
1～3个月
大于3个月
1
地质及支护状况观察描述
每次爆破后、支护结构施作完成后进行
2
洞口浅埋段地表沉降
开挖面距监测断面前后＜2B时，1～2次/天
开挖面距监测断面前后＜5B时，1次/2天
开挖面距监测断面前后＞5B时，1次/周
开挖面距监测断面前后＞500m时，1次/月
3
围岩体内位移（地表设点）、土体侧向变形（有偏压的
洞口段）
4
开挖轮廓测量
开挖后支护前
5
围岩体内位移（洞内设点）
1~2次/天
1次/2天
1～2次/周
1～3次/月
6
围岩压力及两层支护间压力
7
钢支撑内力
8
初衬、二衬砼应力、裂隙
9
渗透水压力
10
地质超前预报
中期：
100～150m预报一次
短期：
20～30m预报一次
第五章监控量测管理
1、施工单位、监控量测评估单位在实施监控量测工作前，应提前通知监理单位现场实施监理。
监控量测实施过程详细记录在施工日志和监理日志上。
2、量测小组应在规定的时间内完成数据采集和分析，根据分析结果，对工程安全性提出评价意见，评价应根据位移管理等级分三级进行，并按规定采取相应的工程对策，并报项目部总工程师。
监控量测所有原始资料和分析判释结论须随施工日志放置在隧道口备查。
3、当监控量测位移管理达到Ⅲ级时，由现场监控量测组长将量测原始资料和分析结果通报现场技术主管和现场监理工程师正常施工。
4、当监控量测位移管理达到Ⅱ级时，由现场监控量测组长将量测原始资料和分析结果通报现场技术主管和现场监理工程师，同时于2小时内上报项目部总工程师、专业监控量测评估单位。
项目部总工程师组织研究提出具体意见，并在8小时内组织项目部对设计施工措施进行综合评价。
5、当监控量测位移管理达到Ⅰ级管理值以及拱顶下沉、水平收敛达5mm/d或位移累计达100mm时，由现场监控量测组长及时通知现场技术主管、现场监理工程师暂停施工，并将量测原始资料和分析结果于2小时内上报项目部项目经理、总工程师、现场指挥部、公司工程部（可先传电子版，后报纸质文档）。
施工单位项目经理组织研究提出具体意见，公司工程部部长8小时内到施工现场盯控，并组织参建各方研究相应工程措施，必要时由公司组织专家组研究工程措施。
6、项目部总工程师应每天收集各隧道监控量测的成果分析资料，对分析意见进行确认，对超过II级管理值的由项目经理同时履行该检查确认程序，相关资料签认后建帐管理备查。
7、本细则自公布之日起开始实施。
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