隧道監(jiān)控量測作業(yè)指導書

PAGEPAGE1新建蒙西至華中鐵路煤運通道工程編號：隧道監(jiān)控量測作業(yè)指導書單位：中鐵六局集團有限公司蒙華鐵路MHTJ-17標段項目經(jīng)理部編制：審核：批準：年月日發(fā)布年月日實施目錄1.適用范圍 12.作業(yè)準備 13.技術要求 14.施工程序與工藝流程 25.監(jiān)控量測實施 26.勞動組織 127.設備機具配置 128.監(jiān)控量測質(zhì)量及安全保證措施 12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）在特殊地段布設監(jiān)測斷面Ⅱ在特殊地段布設監(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)測斷面應適當加密。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監(jiān)測斷面，特殊地段根據(jù)現(xiàn)場情況布設監(jiān)測斷面，特殊地段指：a掌子面施工時，有掉塊、坍方等的地段；b初期支護有開裂、剝落等的地段；c需要進行設計調(diào)整的段落（進行一定的監(jiān)測，為動態(tài)調(diào)整支護參數(shù)、施工方法等提供參考，驗證調(diào)整效果；d其他需要進行監(jiān)測的地段。④各斷面布設間距誤差控制在“斷面間距的10%”以內(nèi)。5.1.2地表沉降斷面地表沉降監(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地表沉降測點應在隧道開挖前布設；③地表沉降斷面與洞內(nèi)監(jiān)測斷面應盡量布置在同一斷面。5.1.3拱頂下沉和水平收斂測點①測點布設應按施工方法區(qū)分，全斷面、兩臺階、三臺階按下圖所示進行布置，其他特殊地段施工方法的測點布設根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行布置。（a）全斷面法（b）兩臺階法（c）三臺階法拱頂下沉和水平收斂測點布置示意圖②拱頂下沉和水平收斂測點應布置在同一斷面上。③初支應與圍巖密貼，測點埋設在鋼架、格柵等初期支護上。④測點應在初支支護后立即埋設。⑤初始讀數(shù)應在測點埋設12h內(nèi)讀取。⑥拱頂下沉測點應埋設在拱頂軸線附近，數(shù)值采用絕對高程，周期性復核后視點，保證其數(shù)據(jù)可靠性。5.1.4地表沉降測點①測點應在隧道開挖前布設，橫向間距為2～5m，在一個斷面內(nèi)應設7~11個測點，按下圖所示進行布置，在隧道中線附近測點應適當加密。地表沉降橫向測點布置示意圖②隧道中線兩側(cè)監(jiān)測范圍不應小于QUOTE錯誤!未找到引用源。。當對地表沉降有特殊要求時，監(jiān)測間距應適當加密，范圍應適當加寬。③基準點應設置在隧道施工影響范圍以外穩(wěn)定處，并設置復核性測點，保證其數(shù)據(jù)可靠性。5.2監(jiān)測頻率5.2.1洞內(nèi)、外觀察每施工循環(huán)記錄一次，必要時加大觀察頻率。5.2.2拱頂下沉和水平收斂監(jiān)測①一般為1次/天。②臺階法施工，下部開挖過程中，頻率為2次/天。③出現(xiàn)異常情況時，根據(jù)現(xiàn)場管理要求，加大監(jiān)測頻率。④當變形趨于穩(wěn)定時，監(jiān)測頻率按下表進行。變形趨于穩(wěn)定時的監(jiān)測頻率支護狀態(tài)平均變形速率持續(xù)時間監(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在初期支護穩(wěn)定后，可停止該斷面的監(jiān)測。初期支護穩(wěn)定須同時滿足以下條件：a初期支護表觀現(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個月以上；c變形時態(tài)曲線已經(jīng)收斂。5.2.3地表沉降監(jiān)測①一般為1次/天。②出現(xiàn)異常情況時，應加大監(jiān)測頻率。③在二次襯砌施工通過監(jiān)測斷面QUOTE錯誤!未找到引用源。距離后（H0為該斷面隧道埋深，B為該斷面隧道開挖寬度），且地表沉降變形時態(tài)曲線已經(jīng)收斂，可停止該斷面監(jiān)測。5.3.監(jiān)測管理值采用變形總量、變形速率、初期支護表觀現(xiàn)象和變形時態(tài)曲線等4項對隧道施工安全進行綜合等級管理。變形總量與變形速率應控制在管理等級范圍內(nèi)，及時巡視觀察初支表觀有無異常，同時結(jié)合變形時態(tài)曲線形態(tài)進行綜合分析處理。5.3.1管理等級及對應措施管理等級及對應措施管理等級對應措施正常（綠色）正常施工預警二級（黃色）加強監(jiān)測，密切關注發(fā)展情況,分析原因，調(diào)整施工，使隧道變形趨穩(wěn),并制定應急方案和對策預警一級（紅色）暫停施工，加強監(jiān)測，啟動應急預案，采取相應工程措施5.3.2變形總量管理值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）預警二級（黃色）預警一級（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結(jié)合現(xiàn)場施工情況進行動態(tài)調(diào)整；臺階法開挖時拱頂下沉和水平收斂變形總量管理值分配基準值工法分部1分部2分部3臺階法40%70%—三臺階法30%50%70%備注：本表按隧道各分部開挖工序制定，其中（%）為各分部累計變形量相對于對應變形總量的百分比。5.3.3變形速率管理值變形速率管理等級變形速率/（mm/d）管理等級正常（綠色）預警二級（黃色）預警一級（紅色）開挖過程中拱頂下沉雙線正洞＜5.05.0～10.0≥10.0水平收斂雙線正洞＜3.03.0～6.0≥6.0仰拱封閉后拱頂下沉水平收斂雙線正洞＜2.02.0～4.0≥4.0備注：本表所建議變形速率管理等級應結(jié)合現(xiàn)場施工情況進行動態(tài)調(diào)整。5.3.4初期支護表觀現(xiàn)象隧道施工過程中應對隧道初期支護表觀進行觀察，當初期支護出現(xiàn)下表所述現(xiàn)象時，應及時進行信息反饋，并采取相應工程措施。需要采取工程措施的初期支護表觀現(xiàn)象序號初期支護表觀現(xiàn)象1噴混凝土初期支護混凝土出現(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。5.3.5變形時態(tài)曲線特征ttututu（a）正常（b）預警二級（c）預警一級變形時態(tài)曲線特征圖當變形處于初期勻速變形階段和平穩(wěn)發(fā)展階段時，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，在量測斷面附近進行開挖施工時，受施工擾動，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，應進行預警。變形時態(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。3預警一級（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。5.4監(jiān)測方法5.4.1洞內(nèi)、外觀察洞內(nèi)開挖面觀察：開挖工作面觀察應在每次開挖后進行，及時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，并與勘查資料進行對比，此項工作由地質(zhì)預報單位或?qū)I(yè)地質(zhì)工程師進行整理。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。洞外觀察重點應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，同時還應對地面建（構(gòu)）筑物進行觀察。5.4.2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行。測點埋設：采用直徑不小于20mm的螺紋鋼，尾端（隧道洞內(nèi)方向）進行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）。預埋桿件規(guī)格詳圖②標識要求：測點布設以后，在測點位置用紅色油漆做醒目標識，每個斷面左右側(cè)各布設1個標示牌，及時記錄展示相關信息，監(jiān)測點上嚴禁懸掛物品。③保護要求：測點及時進行布設，并做好保護，防止破壞。現(xiàn)場監(jiān)測與施工必須緊密配合，施工現(xiàn)場應提供監(jiān)測工作時間，保證監(jiān)測工作的正常進行，監(jiān)測測點的埋設計劃應列入工程施工進度控制計劃中。④破壞與松動處理要求：如果測點被破壞，應在被破壞測點附近補埋，重新進行數(shù)據(jù)采集；如果測點出現(xiàn)松動，則應及時加固，重新讀取初讀數(shù)。5.4.3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儀進行，沉降測點埋設時先在地表鉆孔，然后埋入沉降測點，外露1～2cm，四周用混凝土填實。測點一般采用直徑20～30mm，長50～100cm半圓頭鋼筋制成。5.5.測試精度要求①拱頂下沉、水平收斂、地表沉降測試精度為±1.0mm。②采用測距精度不小于2±2ppm的全站儀，自由設站非接觸進行監(jiān)測能滿足測試精度要求，但當設站點與監(jiān)測點距離增大時，測量中誤差會逐步增大。因此，施測時設站點與監(jiān)測點距離不宜過大，應控制在100米范圍以內(nèi)，同時保障測試環(huán)境的其他要求。5.6.監(jiān)測信息反饋5.6.1應用隧道施工監(jiān)測信息化平臺系統(tǒng)，及時反饋監(jiān)測信息。5.6.2根據(jù)反饋信息，分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，核查現(xiàn)場情況，提出相應的工程對策與建議。5.6.3按周、月或季進行階段分析，分析總結(jié)監(jiān)測數(shù)據(jù)，了解和掌握支護結(jié)構(gòu)變形規(guī)律，對施工情況進行評價，形成階段分析報告，指導后續(xù)施工。監(jiān)測信息反饋程序框圖5.7監(jiān)測工作管理①監(jiān)測工作應根據(jù)合同文件和經(jīng)審查批準的實施方案嚴格進行。②監(jiān)測工作應以項目實際情況為出發(fā)點，監(jiān)測程序、報告和方法等應規(guī)范。③監(jiān)測數(shù)據(jù)應真實、有效，工作保質(zhì)保量。④監(jiān)測各類報告應按合同要求及時提交。⑤針對工程重難點，應不定期開展監(jiān)測技術專題會，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，優(yōu)化完善監(jiān)測工作。⑥定期對監(jiān)測單位進行考核。6.勞動組織6.1勞動力組織方式：采用架子隊組織模式。6.2量測人員配備表每個作業(yè)工地人員配備表負責人1人技術主管1人測量工3人7.設備機具配置監(jiān)控量測設備配置表序號名稱數(shù)量主要特點1徠卡全站儀1可靠、方便、精度高2電子水準儀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8.1質(zhì)量保證措施8.1.1將監(jiān)測管理及監(jiān)測實施計劃納入施工生產(chǎn)計劃中，作為一個重要的施工工序來抓，并保證監(jiān)測有確定的時間和空間。各施工單位應由工程技術管理中心組成專門監(jiān)測小組，具體負責各項監(jiān)測工作。8.1.2制定切實可行的監(jiān)測實施方案和相應的測點埋設保護措施，并將其納入工程的施工進度控制計劃。8.1.3施工監(jiān)測緊密結(jié)合施工步驟，監(jiān)控每一施工步驟對周圍環(huán)境、圍巖、支護結(jié)構(gòu)、變形的影響，據(jù)此優(yōu)化施工方案。8.1.4積極配合監(jiān)理、設計單位做好對監(jiān)測工作的檢查、監(jiān)督和指導，及時向監(jiān)理、設計單位報告情況和問題，并提供有關切實可靠的數(shù)據(jù)記錄，工程完成后，根據(jù)監(jiān)測資料整理出標段的監(jiān)測分析總報告納入竣工資料中。8.1.5量測項目人員要相對固定，保證數(shù)據(jù)資料的連續(xù)性。量測儀器專人使用、專業(yè)機構(gòu)保養(yǎng)、專業(yè)機構(gòu)檢校。量測設備、元器件等在使用前均經(jīng)過檢校，合格后方可使用。8.1.6測試完畢后檢查儀器、儀表，做好養(yǎng)護、保管工作，及時進行資料整理及信息反饋。8.2安全監(jiān)測預報采用地質(zhì)超前和工程類比相結(jié)合的方法，對各項數(shù)據(jù)資料進行綜合