隧道監(jiān)控量測作業(yè)指南

中鐵二十五局集團(tuán)襄渝二線第二項(xiàng)目部隧道監(jiān)控量測作業(yè)指導(dǎo)書版 號(hào)： 第 一 版執(zhí)行日期： 年 月 日持 有 人：受控狀態(tài)：襄渝鐵路隧道監(jiān)控量測作業(yè)指導(dǎo)書中鐵二十五局集團(tuán)襄渝鐵路項(xiàng)目部隧道監(jiān)控量測作業(yè)指導(dǎo)書編號(hào)：ZT25YWZYZD-01編制人： 年 月 日審核人： 年 月 日批準(zhǔn)人： 年 月 日密級(jí)：企機(jī)密版號(hào)：第一版隧道監(jiān)控量測作業(yè)指導(dǎo)書受控狀態(tài)：（蓋章受控）持有人：隧道監(jiān)控量測作業(yè)指導(dǎo)書 施工階段隧道監(jiān)控量測主要是對隧道開挖后圍巖變化情況及支護(hù)結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)進(jìn)行量測，及時(shí)提供圍巖穩(wěn)定程度和支護(hù)結(jié)構(gòu)可靠性的安全信息，預(yù)見事故和險(xiǎn)情，作為調(diào)整和修改支護(hù)設(shè)計(jì)的依據(jù)，并在復(fù)合式襯砌中，依據(jù)測量結(jié)果確定二次襯砌施作的時(shí)間，以達(dá)到監(jiān)控隧道圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的變位與應(yīng)力不超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。一、監(jiān)控量測目的和任務(wù)（一）量測目的：1、提供監(jiān)控設(shè)計(jì)的依據(jù)和信息：（1）掌握圍巖力學(xué)形態(tài)的變化和規(guī)律；（2）掌握支護(hù)的工作狀態(tài)信息并及時(shí)反饋，指導(dǎo)施工作業(yè)。2、預(yù)報(bào)及監(jiān)視險(xiǎn)情 （1）作出工程預(yù)報(bào)，確定施工對策和措施； （2）監(jiān)視險(xiǎn)情，以確保安全施工；3、校核地下工程理論計(jì)算結(jié)果，完善工程類比法 （1）為理論解析、數(shù)值分析提供計(jì)算數(shù)據(jù)與對比指標(biāo)； （2）為工程類比提供參考指標(biāo)（二）現(xiàn)場量測任務(wù) （1）通過對圍巖與支護(hù)的觀察和動(dòng)態(tài)量測，以達(dá)到合理安排隧道施工工序、日常施工管理、確保施工安全、修改設(shè)計(jì)參數(shù)和積累資料；（2）通過對圍巖和支護(hù)的變位、應(yīng)力量測，掌握圍巖和支護(hù)的動(dòng)態(tài)信息并及時(shí)反饋，修改支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，指導(dǎo)施工作業(yè)和管理等；（3）經(jīng)量測數(shù)據(jù)的分析處理與必要的計(jì)算和判斷后，進(jìn)行預(yù)測和反饋，修改隧道圍巖及支護(hù)襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定；監(jiān)控過程可分為：現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)處理信息反饋二、監(jiān)控量測項(xiàng)目及量測程序本合同段隧道量測項(xiàng)目分必檢項(xiàng)目和選測項(xiàng)目兩大類。其中拱部下沉量測、隧道凈空水平收斂量測、洞內(nèi)、外觀察為必檢項(xiàng)目，地表下沉、圍巖內(nèi)部位移觀察為選測項(xiàng)目。（一）監(jiān)控量測項(xiàng)目及量測工具和方法量測項(xiàng)目量測工具測度精度備注必測項(xiàng)目凈空水平收斂各種類型收斂計(jì)0.1mm一般進(jìn)行水平收斂量測拱頂下沉水平儀、水準(zhǔn)尺、鋼尺1mm洞內(nèi)、外觀察現(xiàn)場觀察、地質(zhì)羅盤選測項(xiàng)目地表下沉水平儀、水準(zhǔn)尺1mm淺埋隧道必測（H02b）圍巖內(nèi)部位移多點(diǎn)位移計(jì)0.1mm1、洞內(nèi)、外觀察分開挖工作面觀察和已施工地段觀察兩部分。（1）開挖工作面觀察應(yīng)在每次開挖后進(jìn)行。觀察中發(fā)現(xiàn)圍條件惡化時(shí)，應(yīng)立即采取相應(yīng)處理措施；觀察后應(yīng)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)狀態(tài)記錄表和施工階段圍巖級(jí)別判定。對已施工地段的觀察每天至少應(yīng)進(jìn)行一次，主要觀察噴射砼、錨桿和鋼架等的工作狀態(tài)。（2）洞外觀察重點(diǎn)應(yīng)在洞口段和洞身埋置深度較淺地段，其觀察內(nèi)容包括地表開裂、地表沉陷、邊坡及仰坡穩(wěn)定狀態(tài)、地表水滲透情況等。2、凈空變化、拱頂下沉量測應(yīng)在每次開挖后12小時(shí)內(nèi)取得初讀數(shù)，最遲不得大于24小時(shí)，且在下一循環(huán)開挖前必須完成。判別圍巖穩(wěn)定性和支護(hù)效果圍巖穩(wěn)定支護(hù)效果好圍巖不穩(wěn)定支護(hù)效果差補(bǔ)強(qiáng)初期支護(hù)、修改設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)施作二次襯砌量測項(xiàng)目選擇埋設(shè)測點(diǎn)儀器監(jiān)測獲取讀數(shù)施 工施工圖紙圍巖測量回歸曲線回歸方程臨界值數(shù)據(jù)分析處理測點(diǎn)應(yīng)牢固可靠，嚴(yán)防爆破損壞；拱頂下沉和地表下沉量測應(yīng)與洞內(nèi)、外水準(zhǔn)基點(diǎn)建立聯(lián)系。（二）量測程序三、監(jiān)控量測斷面及測試點(diǎn)布置（一）量測斷面布置本隧道應(yīng)盡量將多項(xiàng)量測內(nèi)容組合布設(shè)在同一個(gè)測試斷面，使各項(xiàng)量測結(jié)果、各種量測手段互相校驗(yàn)、相互印證，對該斷面的動(dòng)態(tài)變化，進(jìn)行綜合的數(shù)值分析和理論解析，作出更為接近工程實(shí)際的判斷，以指導(dǎo)施工。在洞內(nèi)按照V級(jí)圍巖及斷層破碎帶地段5m，IV級(jí)圍巖地段10m，III級(jí)圍巖地段50m布設(shè)量測斷面。在施工過程中，圍巖特性比較突出地段加設(shè)量測斷面。每種巖層必須設(shè)置至少一個(gè)量測斷面。量測斷面間距和每斷面測點(diǎn)數(shù)量見下表：圍巖級(jí)別斷面間距（m）每斷面測點(diǎn)數(shù)量凈空變化拱頂下沉VIV512條基線13點(diǎn)IV101條基線1點(diǎn)III501條基線1點(diǎn)（二）測點(diǎn)布置測點(diǎn)布置：每個(gè)量測斷面各布置拱頂下沉測點(diǎn)和一條水平凈空收斂量測基線。臺(tái)階開挖時(shí)，在拱腳以上0.5m加測一條。每個(gè)斷面布設(shè)5個(gè)測點(diǎn)，即邊墻A、E測點(diǎn)，拱腳B、D測點(diǎn)，拱頂C測點(diǎn)。參見下圖水平收斂及拱頂下沉量測斷面圖； 隧錨固端160cm中道線EAC 水平收斂及拱頂下沉量測斷面圖四、量測頻率及量測數(shù)據(jù)記錄、處理與應(yīng)用（一）量測頻率量測頻率應(yīng)根據(jù)位移速度和量測斷面距開挖面距離確定。如下表：量測頻率（按位移速度）位移速度（mm/d）量測頻率52次/d11次/d0.511次/23d0.20.51次/3d0.21次/7d量測頻率(按距開挖面距離)量測斷面距開挖面距離（m）量測頻率(01)b2次/d(12)b1次/d(25)b1次/23d5b1次/7d各量測作業(yè)均應(yīng)持續(xù)到變形基本穩(wěn)定后23周結(jié)束。對于膨脹性和擠壓性圍巖，位移長期沒有減緩趨勢時(shí)，應(yīng)適當(dāng)延長量測時(shí)間。（二）量測數(shù)據(jù)記錄量測數(shù)據(jù)記錄采用下表格式記錄工程收斂量測記錄表測點(diǎn)號(hào)： 埋設(shè)里程： 部位： 儀器名： 埋設(shè)日期：觀測日期儀器、儀表讀數(shù)（mm）本次收斂平均值（mm）相對上次收斂值（mm）相對第一次收斂值（mm）位移速速（mm/d）測點(diǎn)距掌子面距離（m）123工程拱頂下沉量測記錄表測點(diǎn)號(hào)： 埋設(shè)里程： 部位： 儀器名： 埋設(shè)日期：觀測日期儀器、儀表讀數(shù)（mm）本次沉降值（mm）相對上次沉降值（mm）累計(jì)沉降值（mm）位移速速（mm/d）測點(diǎn)距掌子面距離（m）123（三）量測資料的應(yīng)用繪制拱頂下沉、水平收斂的位移時(shí)間變化曲線，要求每月至少繪制12次。變形管理等級(jí)見表4-1，可根據(jù)等級(jí)表指導(dǎo)施工。位移時(shí)間表4-1 變形管理等級(jí)表管理等級(jí)管理位移施工狀態(tài)U0(2Un/3)應(yīng)采取特殊措施(Un/3)U0(2Un/3)加強(qiáng)支護(hù)U0(Un/3)繼續(xù)正常施工Un：洞室極限位移； U0：洞室實(shí)測位移觀察及量測發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，及時(shí)會(huì)同設(shè)計(jì)單位修改支護(hù)參數(shù)。一般正常狀態(tài)須同時(shí)滿足以下條件：噴射混凝土表面無裂縫或僅有少量微裂縫；位移速度除在12天允許有加速外，應(yīng)迅速減少。二次襯砌施作時(shí)間應(yīng)滿足鐵路隧道噴錨構(gòu)筑法技術(shù)規(guī)范。實(shí)測位移的測定：U0=+ U0* 式中為隧道斷面開挖后至測得第一次數(shù)據(jù)前的位移釋放值。它與隧道所處地質(zhì)地形坑道形狀與大小，特別是與隧道，開挖方法與開挖速度有關(guān)，可根據(jù)實(shí)測位移曲線前推求得。U0*為隧道位移的實(shí)測值或?qū)崪y位移的最終估計(jì)值，即對同一洞室圍巖及支護(hù)的狀態(tài)實(shí)測位移曲線的變化趨勢的估計(jì)。為提高量測數(shù)據(jù)擬合模型精度和預(yù)報(bào)的可靠性，可采用時(shí)間序列組合模型。（四）量測結(jié)果的分析及應(yīng)用根據(jù)所繪制的各曲線的變化情況與趨勢，判定圍巖穩(wěn)定性，及時(shí)預(yù)報(bào)險(xiǎn)情，確定施工時(shí)應(yīng)采取的措施，提供修改參數(shù)依據(jù)。將量測資料進(jìn)行處理和分析，繪制時(shí)間-位移曲線。當(dāng)噴射砼出現(xiàn)大量的明顯裂縫或初期支護(hù)表面的實(shí)測收斂值已達(dá)到或超過實(shí)測值，找出回歸方程，繪制回歸曲線，由回歸方程推算最終位移值，并與設(shè)計(jì)圖紙和施工規(guī)范規(guī)定的凈空允許相對位移值進(jìn)行對比。若最終位移值接近或超過設(shè)計(jì)規(guī)定的凈空允許相對位移值時(shí)，必須立即報(bào)告監(jiān)理工程師、設(shè)計(jì)院和業(yè)主，請求變更設(shè)計(jì)，采取補(bǔ)強(qiáng)初期支護(hù)措施，并修改初期支護(hù)的設(shè)計(jì)參數(shù)，以便正確指導(dǎo)施工。當(dāng)實(shí)測的凈空收斂的速度明顯下降，收斂量已達(dá)總收斂量的80-90%，且水平收斂速度小于0.2mm/d，或拱頂位移速度小于0.1mm/d時(shí)，可判定圍巖已基本穩(wěn)定，可以施作二次襯砌。判別圍巖穩(wěn)定性時(shí)，要綜合考慮實(shí)測位移，位移變化速度、位移和時(shí)間關(guān)系曲線等因素，給施工生產(chǎn)提供可靠的技術(shù)指導(dǎo)。對量測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，找出不同圍巖類別，不同量測項(xiàng)目的回歸方程，繪出回歸曲線，根據(jù)回歸方程推算最終值，與設(shè)計(jì)圖紙對比，反饋給設(shè)計(jì)院，作為修改初期支護(hù)參數(shù)和新工程的設(shè)計(jì)資料和依據(jù)。中鐵十五局集團(tuán)宜萬鐵路項(xiàng)目經(jīng)理部 二00五年11月1