隧道监控量测作业指导书.doc

隧道施工监控量测作业指导书监控量测工作必须紧接开挖、支护作业，按这种要求进行布点和检测，并根据现场情况及时进行调整或增加量测的项目和内容。量测数据应及时分析处理，并将结构反馈到施工过程中。结合本管段隧道的施工特点及设计要求，特制定隧道施工监控量测作业指导书，以指导隧道施工。一、监控量测的目的和任务 1、监测围岩的变形情况，掌握围岩和支护的稳定状态，根据监测数据和分析结果进行日常施工安全管理； 2、通过监测数据的历史变化，分析了解支护结构的作用及效果，了解隧道变形发生的规律及变化情况； 3、将监控量测结果及时反馈于隧道设计、施工、建设管理中，确定施工管理等级，为工程施工变更、索赔提供原始基础资料； 4、为施工管理及时提供二次衬砌合理的施作时间； 5、积累资料，供以后工程设计、施工参考。二、监控量测工作的原则和要求监控测量工作必须紧接开挖、支护作业，应按设计要求进行布点和监测，并根据现场施工情况及时调整量测项目和内容。量测数据应及时分析处理，并将结果反馈到施工过程中。 监控量测应作为施工组织设计一个重要组成部分，应纳入施工工序，并贯穿施工的全过程，为施工管理及时提供信息 。开工前应根据隧道规模、地形、地质条件、施工方法、支护类型和参数、工期安排以及所确定的量测目的等编制量测计划。编制内容应包括：量测项目、量测仪器选择、测点布置、量测频率、数据处理、反馈方法及组织机构、管理体系等。现场应成立专门监控量测小组，负责测点埋设、日常监测、数据处理和仪器维修保养工作，并及时将量测信息反馈于设计和施工。 三、监控量测的内容和方法隧道监控量测的项目应根据工程特点、规模大小和设计要求综合选定。量测项目可分为必测项目和选测项目两大类 。隧道施工过程中应进行洞内、外观察，洞内观察可分开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。 1、洞内观察： 开挖工作面观察应在每次开挖后进行。观察中发现围岩条件恶化时，应立即采取相应处理措施；观察后应及时绘制开挖工作面地质素描图、填写开挖工作面地质状态记录表和施工阶段围岩级别判定卡。对已施工地段的观察每天至少应进行一次，主要观察围岩、喷射混凝土、锚杆和钢架等的工作状态。 2、洞外观察重点应在洞口段、岩溶发育区段地表和洞身埋置深度较浅地段，其观察内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况地表植被变化等。监控量测必测项目 序号监测施工测试方法和仪器 测试精度备 注 1洞内、外观察人工观察、地质罗盘 2净空变化激光断面仪、收敛计 0.1mm一般进行水平收敛量测全站仪 1mm一般进行三维多点量测 3拱顶下沉 水准测量，水准仪、钢尺 0.1mm一般进行三维多点量测 4沉降缝两侧底板不均匀沉降 水准测量、水准仪、铟钢尺 0.5mm沉降缝两侧底板（或仰拱填充层面）沉降 5洞口段与路基过渡段不均匀沉降观测 水准测量、水准仪、铟钢尺 0.5mm洞口底板（或仰拱填充层面）与洞口过渡段的沉降 6地表下沉 水准测量，水准仪、塔尺 0.5mm浅埋隧道必测（H0 2B）注：H0为隧道埋深 B为隧道开挖宽度。必测项目量测断面间距和每断面测点数量围岩级别断面间距（m）每断面测点数量净空变化拱顶下沉51012条基线13点103012条基线1点30501条基线1点监控量测选测项目序号监测施工测试方法和仪器测试精度备 注1地表下沉水准测量、水准仪、塔尺0.5mmH02B时2隧底隆起水准测量、水准仪、铟钢尺0.5mm3渗水压力渗压计 频率接收仪0.01MPa4围岩内部位移多点位移计 频率接收仪0.1mm5围岩压力压力盒 频率接收仪0.01MPa6二次衬砌接触应力压力盒 频率接收仪0.01MPa7钢筋受力钢筋计 频率接收仪0.01 MPa8喷射混凝土受力混凝土应变计 频率接收仪9锚杆杆体应力钢筋计 频率接收仪0.01 MPa10二次衬砌内应力混凝土应变计 频率接收仪11爆破振动观测爆破振动记录仪 振动器临近建筑物12围岩弹性波速度弹性波测试仪注：1、H0隧道埋深；B隧道最大开挖宽度。四、监控量测的技术要求净空变化、拱顶下沉和地表下沉（浅埋地段）等必测项目应尽量设置在同一断面，其量测断面间距及测点数量应根据隧道埋深、围岩级别、隧道断面大小、开挖方法、支护形式等确定 。必测项目，各测点应距开挖面2m的范围内尽快安设，并应保证在每次开挖后12h内取得初读数，最迟不得大于24h，且在下一循环开挖前必须完成。 拱顶下沉和地表下沉量测基点应与洞内或洞外水准基点建立联系，每1520d应校核一次。各项量测作业均应持续到变形基本稳定后1520d才能结束。 量测频率（按位移速度）位移速率（mm/d）监测频率52次/d151次/d0.511次/2d0.20.51次/d0.21次/d量测频率（按距开挖面距离）监测断面距开挖面距离监测频率（01）B2次/d（12）B1次/d（25）B1次/2d5B1次/d注：B隧道最大开挖宽度。五、监控量测数据处理要求1、每次量测后应及时进行数据整理和数据分析，并绘制测值变化量和变化速率时态曲线和距开挖面关系图；对于地表下沉值还应绘制测值沿隧道纵向和横向的变化量和变化速率曲线。2、对初期的时态曲线应进行回归分析，预测可能出现的最大值和变化速度；3、数据异常时，应分析原因，制订对策。六、监控量测数据处理方法回归分析是目前时测数据数学处理的主要方法，通过量测数据回归分析可以预测最终位移值和位移速率。目前常采用以下函数作为回归函数：对数函数：指数函数：双曲函数：式中： u某一时刻变形值（mm）； A、B回归系数； t量测时间； tn测点初读数距开挖时的时间（d）； T量测时距开挖时的时间（d）。七、监控量测管理基准围岩稳定性应根据量测结果按下列指标进行综合判别： 1）最大位移； 2）位移变化速率； 3）位移速率变化趋势 （加速度）； 4）初期支护所受的应力、应变、压力 。1、根据最大位移判断实测最大位移值不应大于隧道的极限位移，并按下表位移管理等级进行施工。为了确保围岩和初期支护变形不侵入二次衬砌空间，一般情况下，宜将隧道的设计预留变形量作为极限位移，进行控制。同时设计预留变形量应根据监测结果不断修正。变形管理等级管理等级管 理 位 移施工状态UoUn/3可正常施工（Un/3）Uo（2Un/3）应加强支护Uo（2Un/3）应采取特殊措施注：Uo-实测位移值 Un-最大允许位移值2、根据位移变化速率判断 净空变化速率持续大于1.0mm/d时，围岩处于急剧变形状态，应加强初期支护系统；净空变化速率持续在0.21.0mm/d时，应加强观察，做好加固围岩的准备；当净空变化速率小于0.2mm/d时，围岩达到基本稳定，在高地应力、岩溶地层和挤压性围岩等不良地质中，应根据具体情况制订判断标准，防止结构突然失稳或破坏。3、根据位移速率变化趋势来判断当围岩位移速率不断下降时（du2/d2t0），围岩趋于稳定状态；当围岩位移速率保持不变时（du2/d2t=0），围岩不稳定，应加强支护；当围岩位移