監(jiān)控量測施工作業(yè)指導書

新建蘭渝鐵路LYS-6標段土建工程隧道監(jiān)控測量作業(yè)指導書編制人：審核人：中交第一航務工程局有限公司蘭渝鐵路工程項目經(jīng)理部三分部監(jiān)控量測施工作業(yè)指導書該作業(yè)指導書適用于新建蘭渝鐵路LYS-6標段DK470+918～DK500+992段隧道監(jiān)控測量作業(yè)。2.編制依據(jù)《新建蘭州至重慶線雙線隧道復合式襯砌》，圖號：蘭渝施隧參I-100、I-101。 《蘭渝鐵路隧道施工圖》，圖號：蘭渝施隧I-62、I-63、I-64、I-65、I-66。《新建蘭州至重慶線隧道附屬洞室設計參考圖》，圖號：蘭渝施隧參I-105?！惰F路隧道監(jiān)控量測技術規(guī)程》（TB10121-2007）《新建鐵路測量規(guī)范》TB10101-99《蘭渝鐵路隧道圍巖監(jiān)控量測管理實施細則》蘭渝鐵安質[2009]50號設計院提供的導線點、水準點成果表、控制點的分布、施工現(xiàn)場的地物地貌及結構物的設計布置情況。作業(yè)指導書編制后，應在各隧道監(jiān)控量測作業(yè)前組織各洞口技術人員認真學習、審核施工圖紙，澄清有關技術問題，熟悉相關規(guī)范和技術標準。隧道架子隊的生活、辦公設施已經(jīng)滿足施工正常需要。各洞口已成立專門的監(jiān)控量測小組，負責測點埋設、日常監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理及儀器維修保養(yǎng)工作，并及時將量測信息反饋于設計和施工。量測項目監(jiān)控量測項目及量測要求必測項目根據(jù)《鐵路隧道監(jiān)控量測技術規(guī)程》及《蘭渝鐵路隧道圍巖監(jiān)控量測管理實施細則》監(jiān)控量測必測項目如表1所示。表1監(jiān)控量測必測項目序號監(jiān)控量測項目常用量測儀器量測精度備注1洞內、外觀察現(xiàn)場觀察、數(shù)碼相機、羅盤儀2拱頂下沉水準儀、鋼掛尺或全站儀1mm3襯砌前凈空變化收斂計、全站儀4地表沉降水準儀、銦鋼尺或全站儀1mm隧道淺埋段(H0≤2B)5二襯后凈空變化收斂計、隧道激光斷面儀選測項目根據(jù)《鐵路隧道監(jiān)控量測技術規(guī)程》及《蘭渝鐵路隧道圍巖監(jiān)控量測管理實施細則》，選測項目如表2所示。表2監(jiān)控量測選測項目序號監(jiān)控量測項目量測方法及儀表量測精度備注1縱向位移多點位移計、全站儀2二次襯砌內力混凝土應變計、鋼筋計3鋼架內力鋼筋計、應變計4圍巖內部位移多點位移計5圍巖壓力壓力盒0.001Mpa6噴混凝土內力混凝土應變計108錨桿軸力鋼筋計9隧底隆起水準儀、銦鋼尺或全站儀1mm10爆破振動震動傳感器、記錄儀臨近建筑物11空隙水壓力水壓計12水量三角堰、流量計13地表下沉水準儀、銦鋼尺或全站儀1mmH0＞2B14圍巖彈性波速度彈性波測試儀11各級圍巖量測項目隧道開挖后，應根據(jù)現(xiàn)場實際情況，判定圍巖級別，并按照表3的具體要求進行必測項目和選側項目的量測工作。表3各級圍巖量測項目圍巖級別必測項目選側項目洞內觀察凈空變化拱頂下沉地表下沉圍巖位移錨桿軸力襯砌應力錨桿拉拔試驗圍巖條件洞內彈性波硬巖(Ⅲ~Ⅴ)●●●△△△△△△△軟巖(Ⅱ~Ⅲ)●●●△△△△△△△軟巖(Ⅰ~Ⅱ)●●●△●●□△□△土砂●●●●□△△□●△注：●為必測項目□為應進行項目△為必要時進行項目地質超前預報為更準確的對掌子面地質狀況進行施工全程勘察，本工程根據(jù)規(guī)范及設計要求，進行地質超前預報，預報單位為:甘肅鐵道綜合工程勘院有限公司物探工程新技術研究所。監(jiān)控量測頻率必測項目監(jiān)控量測頻率必測項目的監(jiān)控量測頻率應根據(jù)測點距開挖面的距離及位移速度確定。兩種監(jiān)控頻率中，原則上采用較高的頻率值。實際監(jiān)測頻率根據(jù)前兩次測量情況而定。當觀測值相對穩(wěn)定時，可適當降低觀測頻率；當達到報警指標、觀測值變化速率加快或遇到不良地質時，應增大監(jiān)控量測頻率；當位移變形速率小于，且持續(xù)時間大于14天的，可停止量測工作。根據(jù)《鐵路隧道監(jiān)控量測技術規(guī)程》及《蘭渝鐵路隧道圍巖監(jiān)控量測管理實施細則》，本工程必測項目監(jiān)控量測頻率如下：表4按距開挖面距離確定的監(jiān)控量測頻率監(jiān)控量測斷面距開挖面距離（m）監(jiān)控量測頻率（0～1）B0m～15m2次/d（1～2）B15m～30m1次/d（2～5）B30m～50m1次/2～3d>5B>75m1次/7d注：B為隧道開挖寬度。表5按位移速度確定的監(jiān)控量測頻率位移速度（mm/d）監(jiān)控量測頻率≥52次/d1～51次/d～11次/2～3d～1次/3d＜1次/7d洞內、外觀察監(jiān)控量測頻率開挖面地質素描、支護狀態(tài)、影響范圍內的建（構）筑物的描述應每施工循環(huán)記錄一次。必要時，影響范圍內的建（構）筑物的描述頻率應加大。選測項目監(jiān)控量測頻率選測項目監(jiān)控量測頻率根據(jù)設計和施工要求以及必測項目反饋信息的結果確定。本方案選測項目主要監(jiān)控量測頻度如下:項目名稱布置量測間隔時間1～15天16～30天1～3個月3個月以后圍巖內部位移每5～100米一個斷面，每個斷面2～11個測點1～2次/天1次/2天1次/周1次/月圍巖壓力及兩層支護間壓力每代表性地段一個斷面，每斷面15～20點1次/天1次/2天1次/周1次/月鋼支撐內力及外力每10榀鋼拱支撐一對測力計1次/天1次/2天1次/周1次/月支護、襯砌內應力、表面應力及裂縫量測每代表性地段一個斷面，每斷面11點1次/天1次/2天1次/周1次/月5.量測斷面布置及測點埋設要求監(jiān)控量測測點埋設及斷面布置原則監(jiān)控量測系統(tǒng)應可靠、穩(wěn)定、耐久，在服務期內運轉正常，測點牢固可靠，易于識別。依據(jù)《鐵路隧道監(jiān)控量測技術規(guī)程》及《蘭渝鐵路隧道圍巖監(jiān)控量測管理實施細則》，本工程監(jiān)控量測斷面布置原則如下：表6必測項目監(jiān)控量測斷面布置原則圍巖級別斷面間距（m）量測斷面取值Ⅴ～Ⅵ5～1010Ⅳ10～3030Ⅲ30～5050地表沉降測點布設隧道淺埋段（H0≤2B）地表沉降測點應在隧道開挖前布設。地表沉降測點和隧道內測點應布置在同一斷面里程。一般條件下，地表沉降測點縱向間距應按表7的要求布置。表7地表沉降測點縱向間距隧道埋深與開挖寬度縱向測點間距2B＜HO＜20～50B＜HO≤2B10～20HO≤B5～10注：HO為隧道埋深，B為隧道開挖寬度。地表沉降點橫向間距為2~5米。在隧道中線附近測點應適當加密，隧道中線兩側量測范圍不應小于H0+B，且不得小于7點/斷面。地表有控制性建（構）筑物時，量測范圍應適當加寬，其測點布置圖如下圖所示地表沉降測點和隧道內測點應布置在同一斷面里程，對施工中地表發(fā)生塌陷并經(jīng)修補過的地段，以及預先探測到地中存在構筑物或空洞的施工地段應加強埋點。測點采用30cmΦ20鋼筋預埋在地表層內，測點四周用混凝土填實。測點如果被破壞，應在被破壞測點附近補埋。如果測點出現(xiàn)松動，應及時加固，加固當天的量測數(shù)據(jù)無效，待測點加固后重新讀取初讀數(shù)。地表沉降量測基點埋設在隧道開挖縱橫向各（3～5）倍洞徑外的區(qū)域，且在地表沉降影響范圍之外。量測基點至少埋設兩點，以便相互校核，所有基點應和附近水準點聯(lián)測取得近視高程。地表沉降測點埋點斷面里程洞口名稱埋點里程洞口名稱埋點里程王家河隧道進口DK470+928、+933南崖山隧道進口DK486+526王家河隧道郭家溝斜井K7+40南崖山隧道出口王家河隧道出口DK478+655權子埡隧道進口DK493+809花石隧道進口DK478+770權子埡隧道出口DK499+828花石隧道張家河斜井K7+50蘇家坪隧道進口DK500+085花石隧道出口DK486+170蘇家坪隧道出口DK500+990拱頂下沉測點布設拱頂下沉測點和凈空變化測點應布置在同一斷面上，并按表6的要求布置。每斷面在隧中位置布設一組拱頂下沉測點拱頂下沉測點應在埋設斷面開挖后6小時內埋設。拱頂下沉測點采用30cmΦ20鋼筋埋設在巖石層內（不得焊接在鋼拱架上），外露長度為5cm，測點應預制，鋼筋一端應打磨平整，以備貼反射鏡片。同時在Φ20一端焊接測鉤，如下圖所示，測點如果被破壞，應在被破壞測點附近補埋。如果測點出現(xiàn)松動，應及時加固，加固當天的量測數(shù)據(jù)無效，待測點加固后重新讀取初讀數(shù)。拱頂下沉測點埋點斷面里程隧道名稱圍巖級別備注ⅢⅣⅤ王家河隧道DK471+578~DK477+213DK471+438~DK471+578DK470+918~DK471+438DK477+703~DK478+453DK477+213~DK477+313DK477+313~DK477+603DK477+603~DK477+703DK478+553~DK478+668DK478+453~DK478+553花石隧道DK479+650~DK480+650DK478+930~DK479+030DK478+765~DK478+930DK481+780~DK482+080DK479+170~DK479+650DK479+030~DK479+170DK483+480~DK483+780DK480+650~DK481+780DK482+180~DK482+780DK484+560~DK484+850DK482+080~DK482+180DK485+450~DK486+184DK485+050~DK485+300DK482+780~DK483+480DK483+780~DK484+560DK484+850~DK485+050DK485+300~DK485+450南崖山隧道DK487+330~DK487+520DK486+600~DK486+720DK486+519~DK486+600DK487+900~DK488+100DK487+280~DK487+330DK486+720~DK487+280DK488+380~DK489+020DK487+520~DK487+700DK487+700~DK487+850DK487+850~DK487+900DK489+100~DK489+280DK488+100~DK488+380DK490+500~DK490+580DK489+020~DK489+100DK491+600~DK491+750DK489+280~DK490+500DK490+580~DK491+600權子埡隧道DK497+300~DK498+100DK494+560~DK494+960DK493+792~DK494+560DK498+400~DK499+250DK495+180~DK495+800DK494+960~DK495+180DK496+200~DK496+500DK495+800~DK496+200DK496+800~DK497+300DK496+500~DK496+800DK498+100~DK498+200DK498+200~DK498+300DK498+300~DK498+400DK499+580~DK499+830DK499+250~DK499+580蘇家坪隧道DK500+238~DK500+788DK500+142~DK500+238DK500+080~DK500+142DK500+788~DK500+942DK500+942~DK500+992張家河K0+00~~~郭家溝K0+00~K2K2~~斷面取值按表6執(zhí)行，樁號取整10米位置。凈空變化測點布設凈空變化量測測點和拱頂下沉測點應布置在同一斷面上，測線數(shù)按照表8進行設置，如遇特殊地質條件或量測數(shù)據(jù)變化較大，應加密量測。表8凈空變化量測側線數(shù)圍巖級別斷面間距凈空變化側線數(shù)Ⅴ～Ⅵ102條測線Ⅳ301條測線Ⅲ501條測線凈空變化測點應在埋設斷面開挖后6小時內埋設。在Ⅲ、Ⅳ圍巖狀態(tài)下，水平收斂測線布設于上臺階內。凈空變化測點采用30cmΦ20鋼筋埋設在巖石層內（不得焊接在鋼拱架上），外露長度為5cm，測點應預制，鋼筋一端應打磨平整，以備貼反射鏡片。同時在Φ20一端焊接測鉤，如下圖所示，測點如果被破壞，應在被破壞測點附近補埋。如果測點出現(xiàn)松動，應及時加固，加固當天的量測數(shù)據(jù)無效，待測點加固后重新讀取初讀數(shù)。凈空變化測點埋點斷面里程隧道名稱圍巖級別備注ⅢⅣⅤ王家河隧道DK471+578~DK477+213DK471+438~DK471+578DK470+918~DK471+438DK477+703~DK478+453DK477+213~DK477+313DK477+313~DK477+603DK477+603~DK477+703DK478+553~DK478+668DK478+453~DK478+553花石隧道DK479+650~DK480+650DK478+930~DK479+030DK478+765~DK478+930DK481+780~DK482+080DK479+170~DK479+650DK479+030~DK479+170DK483+480~DK483+780DK480+650~DK481+780DK482+180~DK482+780DK484+560~DK484+850DK482+080~DK482+180DK485+450~DK486+184DK485+050~DK485+300DK482+780~DK483+480DK483+780~DK484+560DK484+850~DK485+050DK485+300~DK485+450南崖山隧道DK487+330~DK487+520DK486+600~DK486+720DK486+519~DK486+600DK487+900~DK488+100DK487+280~DK487+330DK486+720~DK487+280DK488+380~DK489+020DK487+520~DK487+700DK487+700~DK487+850DK487+850~DK487+900DK489+100~DK489+280DK488+100~DK488+380DK490+500~DK490+580DK489+020~DK489+100DK491+600~DK491+750DK489+280~DK490+500DK490+580~DK491+600權子埡隧道DK497+300~DK498+100DK494+560~DK494+960DK493+792~DK494+560DK498+400~DK499+250DK495+180~DK495+800DK494+960~DK495+180DK496+200~DK496+500DK495+800~DK496+200DK496+800~DK497+300DK496+500~DK496+800DK498+100~DK498+200DK498+200~DK498+300DK498+300~DK498+400DK499+580~DK499+830DK499+250~DK499+580蘇家坪隧道DK500+238~DK500+788DK500+142~DK500+238DK500+080~DK500+142DK500+788~DK500+942DK500+942~DK500+992張家河K0+00~~~郭家溝K0+00~K2K2~~斷面取值按表6執(zhí)行，樁號取整10米位置。6.監(jiān)控量測方法依據(jù)隧道圍巖監(jiān)控量測精度要求，為減少系統(tǒng)誤差，控制偶然誤差，避免人為錯誤，監(jiān)控量測工作要堅持四固定原則，即實測人員固定，測站位置固定，測量持續(xù)時間固定，施測順序固定，并設專人負責數(shù)據(jù)的計算、復核工作。洞、內外觀察施工過程中必須進行洞內、外觀察。洞內觀察可分為開挖工作面觀察和已施工地段觀察兩部分。開挖工作面觀察在每次開挖后初噴混凝土前進行。重點觀察記錄工作面的工程地質與水文地文情況，并做好地質素描，填寫開挖工作面地質狀態(tài)記錄表和施工階段圍巖級別判定卡。對地質條件復雜地段，應積累影像資料，作為地質變化的依據(jù)之一。對初期支護及地段的觀察按每循環(huán)進行一次，且每天至少觀察一次，主要觀察噴射混凝土、錨桿、鋼架和二次襯砌等的變形狀況，判定初期支護、二次襯砌的可靠性和圍巖的穩(wěn)定性。洞外監(jiān)測的重點為洞口段和洞身淺埋段、山間洼地、巖堆、破碎帶、巖溶漏斗區(qū)域及偏壓洞口的地表開裂、下沉和隧道洞口邊、仰坡的穩(wěn)定狀態(tài)、地表滲、流水等情況。地表沉降地表沉降量測應在隧道開挖前進行，量測采用普通水準儀配合水準塔尺進行。當采用常規(guī)水準測量手段出現(xiàn)困難時，可采用全站儀坐標法進行量測。拱頂下沉拱頂下沉量測應在測點埋設12小時內進行，量測采用普通水準儀配合鋼卷尺進行。當下臺階開挖后，采用常規(guī)水準測量手段出現(xiàn)困難時，可采用全站儀坐標法進行量測。當采用全站儀坐標法進行拱頂下沉量測時，采用后方高程交匯方法求解測站高程，避免儀器高量測誤差，如下圖所示：凈空變化凈空變化量測應在測點埋設12小時內進行，量測采用收斂儀進行，如下圖所示：當下臺階開挖后，采用收斂計測量手段出現(xiàn)困難時，可采用全站儀坐標法進行量測。GD?當采用全站儀坐標法進行凈空變化量測時，采用自由設站方法求解測點坐標，避免固定設站的照準誤差，如下圖所示：GD?BABA7.監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析及信息反饋7.1監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析監(jiān)控量測數(shù)據(jù)取得后，應及時進行校對和整理，并繪制量測數(shù)據(jù)時態(tài)曲線，發(fā)現(xiàn)異常應及時進行補測。監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析采用回歸分析方法，并按照如下方法進行圍巖穩(wěn)定性判別：a)實測最大位移值或回歸預測最大位移值不應大于表9所列指標，并按表10進行變形管理等級指導施工。表9-1跨度B≤7m隧道初期支護極限相對位移圍巖級別埋深h（m）h＜5050<h≤300300<h≤500拱腳水平相對凈空變化值（%）Ⅴ～～～Ⅳ～～～Ⅲ～～～拱頂相對下沉（%）Ⅴ～～～Ⅳ～～～Ⅲ～～～注：①硬巖取下限，軟巖取上限；②拱腳水平相對凈空變化指兩測點間凈空水平變化值與其距離之比；拱頂相對下沉指拱頂下沉值減去隧道下沉值后與原拱頂至隧底高度之比；③墻腰水平相對凈空變化極限值可按拱腳水平相對凈空變化值乘以～后采用。表9-2跨度7m<B≤12m隧道初期支護極限相對位移圍巖級別埋深h（m）h＜5050<h≤300300<h≤500拱腳水平相對凈空變化值（%）Ⅴ～～～Ⅳ～～～Ⅲ～～～拱頂相對下沉（%）Ⅴ～～～Ⅳ～～～Ⅲ～～～注：①硬巖取下限，軟巖取上限；②拱腳水平相對凈空變化指兩測點間凈空水平變化值與其距離之比；拱頂相對下沉指拱頂下沉值減去隧道下沉值后與原拱頂至隧底高度之比；③墻腰水平相對凈空變化極限值可按拱腳水平相對凈空變化值乘以～后采用。表10變形管理等級管理等級管理位移（mm）施工狀態(tài)ⅢU＜U0/3可正常施工ⅡU0/3≤U≤2U0/3應加強支護ⅠU＞（2U0/3）應采取特殊措施注：U—實測位移值；U0—最大允許位移值。b)根據(jù)位移變化速度判別圍巖穩(wěn)定性凈空變化速度持續(xù)大于/d時，圍巖處于急劇變形狀態(tài)，應加強初期支護系統(tǒng)。凈空變化速度小于/d時，圍巖達到基本穩(wěn)定。在淺埋地段以及膨脹性和擠壓性圍巖等情況下，應采用其他指標判別。c)根據(jù)位移時態(tài)曲線（下圖）的形態(tài)來判別：u(mm)u(mm)u(mm)t(d)t(d)正常曲線反常曲線ab位移u—時間t的關系曲線圖當圍巖位移速率不斷下降時（du2/d2t＜0），圍巖趨于穩(wěn)定狀態(tài)；當圍巖位移速率保持不變時（du2/d2t＝0），圍巖不穩(wěn)定，應加強支護；當圍巖位移速率不斷上升時（du2/d2t＞0），圍巖進入危險狀態(tài)，必須立即停止掘進，加強支護。7.2監(jiān)控量測信息反饋監(jiān)控量測由架子隊監(jiān)控量測員負責日常量測和數(shù)據(jù)處理及信息反饋。每周一將上周量測數(shù)據(jù)上報項目部測量組，由項目部測量組整理后上報局指揮部。監(jiān)控量測信息反饋按下圖規(guī)定的規(guī)定程序進行。監(jiān)控量測信息反饋程序框圖8.組織與管理8.1人員組織針