隧道監(jiān)控量測作業(yè)指南

中鐵二十五局集團(tuán)襄渝二線第二項目部隧道監(jiān)控量測作業(yè)指導(dǎo)書版 號： 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)襄渝鐵路項目部隧道監(jiān)控量測作業(yè)指導(dǎo)書編號：ZT25YWZYZD-01編制人： 年 月 日審核人： 年 月 日批準(zhǔn)人： 年 月 日密級：企機(jī)密版號：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)見事故和險情，作為調(diào)整和修改支護(hù)設(shè)計的依據(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)信息并及時反饋，指導(dǎo)施工作業(yè)。2、預(yù)報及監(jiān)視險情 （1）作出工程預(yù)報，確定施工對策和措施； （2）監(jiān)視險情，以確保安全施工；3、校核地下工程理論計算結(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)的動態(tài)信息并及時反饋，修改支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計，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)控量測項目及量測程序本合同段隧道量測項目分必檢項目和選測項目兩大類。其中拱部下沉量測、隧道凈空水平收斂量測、洞內(nèi)、外觀察為必檢項目，地表下沉、圍巖內(nèi)部位移觀察為選測項目。（一）監(jiān)控量測項目及量測工具和方法量測項目量測工具測度精度備注必測項目凈空水平收斂各種類型收斂計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，應(yīng)立即采取相應(yīng)處理措施；觀察后應(yīng)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)狀態(tài)記錄表和施工階段圍巖級別判定。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小時內(nèi)取得初讀數(shù)，最遲不得大于24小時，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)計支護(hù)參數(shù)施作二次襯砌量測項目選擇埋設(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)盡量將多項量測內(nèi)容組合布設(shè)在同一個測試斷面，使各項量測結(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級圍巖及斷層破碎帶地段5m，IV級圍巖地段10m，III級圍巖地段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。臺階開挖時，在拱腳以上0.5m加測一條。每個斷面布設(shè)5個測點(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，應(yīng)適當(dāng)延長量測時間。（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： 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： 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、水平收斂的位移時間變化曲線，要求每月至少繪制12次。變形管理等級見表4-1，可根據(jù)等級表指導(dǎo)施工。位移時間表4-1 變形管理等級表管理等級管理位移施工狀態(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，及時會同設(shè)計單位修改支護(hù)參數(shù)。一般正常狀態(tài)須同時滿足以下條件：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。為提高量測數(shù)據(jù)擬合模型精度和預(yù)報的可靠性，可采用時間序列組合模型。（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，及時預(yù)報險情，確定施工時應(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)計規(guī)定的凈空允許相對位移值時，必須立即報告監(jiān)理工程師、設(shè)計院和業(yè)主，請求變更設(shè)計，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，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，要綜合考慮實(shí)測位移，位移變化速度、位移和時間關(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)計圖紙對比，反饋給設(shè)計院，作為修改初期支護(hù)參數(shù)和新工程的設(shè)計資料和依據(jù)。中鐵十五局集團(tuán)宜萬鐵路項目經(jīng)理部 二00五年11月1