隧道監(jiān)控量測作業(yè)指導(dǎo)書

LastupdatedontheafternoonofJanuary3,2021LastupdatedontheafternoonofJanuary3,2021隧道監(jiān)控量測作業(yè)指導(dǎo)書新建蒙西至華中鐵路煤運(yùn)通道工程編號：隧道監(jiān)控量測作業(yè)指導(dǎo)書單位：中鐵六局集團(tuán)有限公司蒙華鐵路MHTJ-17標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部編制：審核：批準(zhǔn)：年月日發(fā)布年月日實(shí)施目錄隧道監(jiān)控量測作業(yè)指導(dǎo)書1.適用范圍適用于新建蒙西至華中地區(qū)鐵路煤運(yùn)通道土建工程MHTJ-17標(biāo)段隧道監(jiān)控量測。2．作業(yè)準(zhǔn)備開工前應(yīng)根據(jù)隧道規(guī)模、地形、地質(zhì)條件、施工方法、支護(hù)類型和參數(shù)、工期安排以及所確定的量測目的等編制量測計(jì)劃。編制內(nèi)容應(yīng)包括量測項(xiàng)目、量測儀器選擇、測點(diǎn)布置、量測頻率、數(shù)據(jù)處理、反饋方法及組織機(jī)構(gòu)、管理體系等。同時(shí)還應(yīng)考慮量測方法的經(jīng)濟(jì)性，并注意與施工的進(jìn)程相適應(yīng)?，F(xiàn)場量測儀器應(yīng)根據(jù)量測項(xiàng)目及測試精度來選用，一般應(yīng)盡量選擇簡單適用，穩(wěn)定可靠，操作方便，量程合理，便于進(jìn)行結(jié)果處理和分析的測試儀器?，F(xiàn)場成立專門監(jiān)控量測小組，負(fù)責(zé)測點(diǎn)埋設(shè)、日常監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理和儀器維修保養(yǎng)工作，并及時(shí)將量測信息反饋于設(shè)計(jì)和施工。3．技術(shù)要求施工中應(yīng)將現(xiàn)場監(jiān)控量測作為工序引入作業(yè)循環(huán)，并結(jié)合地質(zhì)預(yù)報(bào)做出評價(jià)，優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)，實(shí)施動(dòng)態(tài)管理。監(jiān)控量測元件的埋設(shè)與監(jiān)控量測應(yīng)列入工程施工進(jìn)度控制計(jì)劃中.監(jiān)控量測應(yīng)緊接開挖、支護(hù)作業(yè)，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行布點(diǎn)和監(jiān)測，并根據(jù)現(xiàn)場情況及時(shí)進(jìn)行調(diào)整或增加量測的項(xiàng)目和內(nèi)容。量測數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)分析處理，并與工程類比法相結(jié)合，及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)或施工方案。施工現(xiàn)場必須建立嚴(yán)格的監(jiān)控量測數(shù)據(jù)復(fù)核、審核制度，保證數(shù)據(jù)的可靠性和精準(zhǔn)性。根據(jù)監(jiān)控量測精度要求，應(yīng)盡量減少系統(tǒng)誤差，控制偶然誤差，避免人為錯(cuò)誤，提高測量精度。4．施工程序與工藝流程施工程序施工程序?yàn)椋郝裨O(shè)監(jiān)控量測點(diǎn)→進(jìn)行量測并記錄數(shù)據(jù)→對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析→指導(dǎo)施工監(jiān)控量測工藝流程圖5.監(jiān)控量測實(shí)施斷面及測點(diǎn)布設(shè)原則拱頂下沉和水平收斂斷面拱頂下沉和水平收斂監(jiān)測斷面間距圍巖級別斷面間距（m）Ⅴ5Ⅳ20Ⅲ（軟質(zhì)巖）50Ⅲ（硬質(zhì)巖）在特殊地段布設(shè)監(jiān)測斷面Ⅱ在特殊地段布設(shè)監(jiān)測斷面?zhèn)渥ⅲ孩佗艏墖鷰r，在不良地質(zhì)地段（主要指水平層軟質(zhì)巖等）監(jiān)測斷面應(yīng)適當(dāng)加密。②Ⅲ級軟質(zhì)巖主要指：砂巖、片巖、板巖、頁巖、泥質(zhì)砂巖、砂礫巖、泥灰?guī)r等。③Ⅲ級硬質(zhì)圍巖、Ⅱ級圍巖原則上不布設(shè)監(jiān)測斷面，特殊地段根據(jù)現(xiàn)場情況布設(shè)監(jiān)測斷面，特殊地段指：a掌子面施工時(shí)，有掉塊、坍方等的地段；b初期支護(hù)有開裂、剝落等的地段；c需要進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整的段落（進(jìn)行一定的監(jiān)測，為動(dòng)態(tài)調(diào)整支護(hù)參數(shù)、施工方法等提供參考，驗(yàn)證調(diào)整效果；d其他需要進(jìn)行監(jiān)測的地段。④各斷面布設(shè)間距誤差控制在“斷面間距的10%”以內(nèi)。斷面地表沉降監(jiān)測斷面間距隧道埋深與開挖寬度斷面間距（m）2B＜H0≤2（H+B）20B＜H0≤2B10H0≤B5備注：①H0為隧道埋深，H為隧道開挖高度，B為隧道開挖寬度；②地表沉降測點(diǎn)應(yīng)在隧道開挖前布設(shè)；③地表沉降斷面與洞內(nèi)監(jiān)測斷面應(yīng)盡量布置在同一斷面。①測點(diǎn)布設(shè)應(yīng)按施工方法區(qū)分，全斷面、兩臺(tái)階、三臺(tái)階按下圖所示進(jìn)行布置，其他特殊地段施工方法的測點(diǎn)布設(shè)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行布置。（a）全斷面法（b）兩臺(tái)階法（c）三臺(tái)階法拱頂下沉和水平收斂測點(diǎn)布置示意圖②拱頂下沉和水平收斂測點(diǎn)應(yīng)布置在同一斷面上。③初支應(yīng)與圍巖密貼，測點(diǎn)埋設(shè)在鋼架、格柵等初期支護(hù)上。④測點(diǎn)應(yīng)在初支支護(hù)后立即埋設(shè)。⑤初始讀數(shù)應(yīng)在測點(diǎn)埋設(shè)12h內(nèi)讀取。⑥拱頂下沉測點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)在拱頂軸線附近，數(shù)值采用絕對高程，周期性復(fù)核后視點(diǎn)，保證其數(shù)據(jù)可靠性。①測點(diǎn)應(yīng)在隧道開挖前布設(shè)，橫向間距為2～5m，在一個(gè)斷面內(nèi)應(yīng)設(shè)7~11個(gè)測點(diǎn)，按下圖所示進(jìn)行布置，在隧道中線附近測點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)加密。地表沉降橫向測點(diǎn)布置示意圖②隧道中線兩側(cè)監(jiān)測范圍不應(yīng)小于QUOTEH0+B。當(dāng)對地表沉降有特殊要求時(shí)，監(jiān)測間距應(yīng)適當(dāng)加密，范圍應(yīng)適當(dāng)加寬。③基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在隧道施工影響范圍以外穩(wěn)定處，并設(shè)置復(fù)核性測點(diǎn)，保證其數(shù)據(jù)可靠性。監(jiān)測頻率洞內(nèi)、外觀察每施工循環(huán)記錄一次，必要時(shí)加大觀察頻率。拱頂下沉和水平收斂監(jiān)測①一般為1次/天。②臺(tái)階法施工，下部開挖過程中，頻率為2次/天。③出現(xiàn)異常情況時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場管理要求，加大監(jiān)測頻率。④當(dāng)變形趨于穩(wěn)定時(shí)，監(jiān)測頻率按下表進(jìn)行。變形趨于穩(wěn)定時(shí)的監(jiān)測頻率支護(hù)狀態(tài)平均變形速率持續(xù)時(shí)間監(jiān)控頻率初支全環(huán)封閉＜2mm/d＞3天1次/3天初支全環(huán)封閉＜1mm/d＞7天1次/7天初支全環(huán)封閉＜1mm/d＞15天1次/15天⑤在初期支護(hù)穩(wěn)定后，可停止該斷面的監(jiān)測。初期支護(hù)穩(wěn)定須同時(shí)滿足以下條件：a初期支護(hù)表觀現(xiàn)象正常；b拱頂下沉和水平收斂平均變形速率小于1mm/d，且持續(xù)1個(gè)月以上；c變形時(shí)態(tài)曲線已經(jīng)收斂。①一般為1次/天。②出現(xiàn)異常情況時(shí)，應(yīng)加大監(jiān)測頻率。③在二次襯砌施工通過監(jiān)測斷面QUOTEH0+B距離后（H0為該斷面隧道埋深，B為該斷面隧道開挖寬度），且地表沉降變形時(shí)態(tài)曲線已經(jīng)收斂，可停止該斷面監(jiān)測。.監(jiān)測管理值采用變形總量、變形速率、初期支護(hù)表觀現(xiàn)象和變形時(shí)態(tài)曲線等4項(xiàng)對隧道施工安全進(jìn)行綜合等級管理。變形總量與變形速率應(yīng)控制在管理等級范圍內(nèi)，及時(shí)巡視觀察初支表觀有無異常，同時(shí)結(jié)合變形時(shí)態(tài)曲線形態(tài)進(jìn)行綜合分析處理。管理等級及對應(yīng)措施管理等級對應(yīng)措施正常（綠色）正常施工預(yù)警二級（黃色）加強(qiáng)監(jiān)測，密切關(guān)注發(fā)展情況,分析原因，調(diào)整施工，使隧道變形趨穩(wěn),并制定應(yīng)急方案和對策預(yù)警一級（紅色）暫停施工，加強(qiáng)監(jiān)測，啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，采取相應(yīng)工程措施一般地段變形總量管理等級變形總量/（mm）管理等級正常（綠色）預(yù)警二級（黃色）預(yù)警一級（紅色）拱頂下沉Ⅲ＜2525～35≥35Ⅳ＜7272～96≥96Ⅴ＜9090～120≥120水平收斂Ⅲ＜1010～15≥15Ⅳ＜3535～50≥50Ⅴ＜4545～60≥60備注：本表所建議變形總量管理等級應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場施工情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整；臺(tái)階法開挖時(shí)拱頂下沉和水平收斂變形總量管理值分配基準(zhǔn)值工法分部1分部2分部3臺(tái)階法40%70%—三臺(tái)階法30%50%70%備注：本表按隧道各分部開挖工序制定，其中（%）為各分部累計(jì)變形量相對于對應(yīng)變形總量的百分比。變形速率管理等級變形速率/（mm/d）管理等級正常（綠色）預(yù)警二級（黃色）預(yù)警一級（紅色）開挖過程中拱頂下沉雙線正洞＜～≥水平收斂雙線正洞＜～≥仰拱封閉后拱頂下沉水平收斂雙線正洞＜～≥備注：本表所建議變形速率管理等級應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場施工情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。隧道施工過程中應(yīng)對隧道初期支護(hù)表觀進(jìn)行觀察，當(dāng)初期支護(hù)出現(xiàn)下表所述現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行信息反饋，并采取相應(yīng)工程措施。需要采取工程措施的初期支護(hù)表觀現(xiàn)象序號初期支護(hù)表觀現(xiàn)象1噴混凝土初期支護(hù)混凝土出現(xiàn)開裂、剝落、掉塊等現(xiàn)象①縱向開裂超過3榀鋼支撐間距；②環(huán)向開裂超過已施工支護(hù)周長的1/3；③裂縫寬度超過1mm。2鋼拱架等扭曲、異響、拱腳下沉等。ttututu（a）正常（b）預(yù)警二級（c）預(yù)警一級變形時(shí)態(tài)曲線特征圖當(dāng)變形處于初期勻速變形階段和平穩(wěn)發(fā)展階段時(shí)，隧道處于相對安全的狀態(tài)；圍巖變形過程中，在圍巖不失穩(wěn)的正常情況下，在量測斷面附近進(jìn)行開挖施工時(shí)，受施工擾動(dòng)，存在一定的變形加速現(xiàn)象，屬于正常加速，其余變形加速屬于異常加速。異常加速是圍巖失穩(wěn)的征兆，隧道施工安全存在威脅，應(yīng)進(jìn)行預(yù)警。變形時(shí)態(tài)曲線在管理等級中的體現(xiàn)序號管理等級體現(xiàn)1正常（綠色）無變形異常加速，變形特征曲線趨于收斂2預(yù)警二級（黃色）變形異常加速，變形特征曲線無收斂跡象，日均變形速率差值連續(xù)2天增大，且均大于2mm/d時(shí)。3預(yù)警一級（紅色）變形異常加速，變形特征曲線無收斂跡象，日均變形速率差值連續(xù)3天增大，且均大于2mm/d時(shí)。監(jiān)測方法洞內(nèi)、外觀察洞內(nèi)開挖面觀察：開挖工作面觀察應(yīng)在每次開挖后進(jìn)行，及時(shí)繪制開挖工作面地質(zhì)素描圖、填寫開挖工作面地質(zhì)狀況記錄表，并與勘查資料進(jìn)行對比，此項(xiàng)工作由地質(zhì)預(yù)報(bào)單位或?qū)I(yè)地質(zhì)工程師進(jìn)行整理。洞內(nèi)已施工地段觀察：噴射混凝土、鋼拱架或格柵鋼架變形等工作狀態(tài)。主要觀察內(nèi)容如下：①初期支護(hù)完成后對噴層表面的觀察以及裂縫狀況的描述和記錄，要特別注意噴混凝土是否開裂和剝落。②鋼拱架或格柵鋼架有無扭曲變形、整體下沉等現(xiàn)象；③拱架或圍巖有無異響。洞外觀察重點(diǎn)應(yīng)在洞口段和洞身淺埋段，記錄地表開裂、地表變形、邊坡及仰坡穩(wěn)定狀態(tài)、地表水滲漏情況等，同時(shí)還應(yīng)對地面建（構(gòu)）筑物進(jìn)行觀察。拱頂下沉和水平收斂監(jiān)測拱頂下沉和水平收斂監(jiān)測采用全站儀配合反射膜片進(jìn)行。測點(diǎn)埋設(shè)：采用直徑不小于20mm的螺紋鋼，尾端（隧道洞內(nèi)方向）進(jìn)行45°斜切形成斜切面或者端部焊接鋼板，斜切面處或鋼板上面粘貼測量專用反射膜片（不小于1cm×1cm）。預(yù)埋桿件規(guī)格詳圖②標(biāo)識要求：測點(diǎn)布設(shè)以后，在測點(diǎn)位置用紅色油漆做醒目標(biāo)識，每個(gè)斷面左右側(cè)各布設(shè)1個(gè)標(biāo)示牌，及時(shí)記錄展示相關(guān)信息，監(jiān)測點(diǎn)上嚴(yán)禁懸掛物品。③保護(hù)要求：測點(diǎn)及時(shí)進(jìn)行布設(shè)，并做好保護(hù)，防止破壞。現(xiàn)場監(jiān)測與施工必須緊密配合，施工現(xiàn)場應(yīng)提供監(jiān)測工作時(shí)間，保證監(jiān)測工作的正常進(jìn)行，監(jiān)測測點(diǎn)的埋設(shè)計(jì)劃應(yīng)列入工程施工進(jìn)度控制計(jì)劃中。④破壞與松動(dòng)處理要求：如果測點(diǎn)被破壞，應(yīng)在被破壞測點(diǎn)附近補(bǔ)埋，重新進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；如果測點(diǎn)出現(xiàn)松動(dòng)，則應(yīng)及時(shí)加固，重新讀取初讀數(shù)。地表沉降監(jiān)測地表沉降監(jiān)測可采用全站儀或精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行，沉降測點(diǎn)埋設(shè)時(shí)先在地表鉆孔，然后埋入沉降測點(diǎn)，外露1～2cm，四周用混凝土填實(shí)。測點(diǎn)一般采用直徑20～30mm，長50～100cm半圓頭鋼筋制成。.測試精度要求①拱頂下沉、水平收斂、地表沉降測試精度為±。②采用測距精度不小于2±2ppm的全站儀，自由設(shè)站非接觸進(jìn)行監(jiān)測能滿足測試精度要求，但當(dāng)設(shè)站點(diǎn)與監(jiān)測點(diǎn)距離增大時(shí)，測量中誤差會(huì)逐步增大。因此，施測時(shí)設(shè)站點(diǎn)與監(jiān)測點(diǎn)距離不宜過大，應(yīng)控制在100米范圍以內(nèi)，同時(shí)保障測試環(huán)境的其他要求。.監(jiān)測信息反饋應(yīng)用隧道施工監(jiān)測信息化平臺(tái)系統(tǒng)，及時(shí)反饋監(jiān)測信息。反饋信息，分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，核查現(xiàn)場情況，提出相應(yīng)的工程對策與建議。按周、月或季進(jìn)行階段分析，分析總結(jié)監(jiān)測數(shù)據(jù)，了解和掌握支護(hù)結(jié)構(gòu)變形規(guī)律，對施工情況進(jìn)行評價(jià)，形成階段分析報(bào)告，指導(dǎo)后續(xù)施工。監(jiān)測信息反饋程序框圖監(jiān)測工作管理①監(jiān)測工作應(yīng)根據(jù)合同文件和經(jīng)審查批準(zhǔn)的實(shí)施方案嚴(yán)格進(jìn)行。②監(jiān)測工作應(yīng)以項(xiàng)目實(shí)際情況為出發(fā)點(diǎn)，監(jiān)測程序、報(bào)告和方法等應(yīng)規(guī)范。③監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)真實(shí)、有效，工作保質(zhì)保量。④監(jiān)測各類報(bào)告應(yīng)按合同要求及時(shí)提交。⑤針對工程重難點(diǎn)，應(yīng)不定期開展監(jiān)測技術(shù)專題會(huì)，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，優(yōu)化完善監(jiān)測工作。⑥定期對監(jiān)測單位進(jìn)行考核。6.勞動(dòng)組織勞動(dòng)力組織方式：采用架子隊(duì)組織模式。量測人員配備表每個(gè)作業(yè)工地人員配備表負(fù)責(zé)人1人技術(shù)主管1人測量工3人7.設(shè)備機(jī)具配置監(jiān)控量測設(shè)備配置表序號名稱數(shù)量主要特點(diǎn)1徠卡全站儀1可靠、方便、精度高2電子水準(zhǔn)儀1可靠、方便、穩(wěn)定3銦鋼尺1可靠、方便、穩(wěn)定8.監(jiān)控量測質(zhì)量及安全保證措施質(zhì)量保證措施將監(jiān)測管理及監(jiān)測實(shí)施計(jì)劃納入施工生產(chǎn)計(jì)劃中，作為一個(gè)重要的施工工序來抓，并保證監(jiān)測有確定的時(shí)間和空間。各施工單位應(yīng)由工程技術(shù)管理中心組成專門監(jiān)測小組，具體負(fù)責(zé)各項(xiàng)監(jiān)測工作。積極配合監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位做好對監(jiān)測工作的檢查、監(jiān)督和指導(dǎo)，及時(shí)向監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位報(bào)告情況和問題，并提供有關(guān)切實(shí)可靠的數(shù)據(jù)記錄，工程完成后，根據(jù)監(jiān)測資料整理出標(biāo)段的監(jiān)測分析總報(bào)告納入竣工資料中。安全監(jiān)測預(yù)報(bào)采用地質(zhì)超前和