监控量测实施细则

合福铁路 安徽段 站前七标五分部合福铁路 安徽段 站前七标五分部 监控量测实施细则监控量测实施细则 一 工程概况一 工程概况 北山隧道位于合福铁路安徽段绩溪县境内 起讫里程 DK252 000 DK261 464 12 本隧为双线隧道 全长 9464 12m 隧道内设单面 连续下坡 坡度分别为 20 12 5 坡长分别为 7550m 4500m 变坡点里程 DK258 200 隧道进口 DK252 000 DK253 699 43 段位于右偏曲线上 左 右线 曲线半径分别为 8000m 7995m 隧道洞身 DK255 604 61 D261 220 36 段位于 右偏曲线上 左 右线曲线半径分别为 7000m 6995m DK261 501 41 隧道出 口段位于右偏曲线上 左 右线曲线半径分别为 5500m 和 5495m 主要围岩为 级围岩 855m 级 4930m 级 2735m 级 876 12m 洞身最大埋深约 473 m 最小埋深约 3 m 隧址区属于中低山丘陵地貌 为构造剥蚀山地 自然边度 为 25 45 测区内沟谷纵横 植被发育 灌木杂草丛生 进口段相对较平 缓 中部和出口段地形陡峻 多悬崖峭壁 多为乔木及灌木 局部辟为毛竹林 及茶园 进出口及中部低洼处有村落分布 房较密集 中部分布零星房屋 低 洼处均有小河或小溪 进口段一般为 20 30 局部沟谷坡度达 45 出口 段地形较陡峭 二 监控量测目的二 监控量测目的 1 监测围岩变形和压力情况 验证支护衬砌的设计效果 保证围岩稳定和 施工安全 2 提供判断围岩和支护系统稳定的依据 确定二衬的施作时间 3 通过对量测数据的分析处理 掌握地层稳定变化规律 预见事故和险情 作为调整和修正支护参数及施工方法的依据 提供围岩和支护衬砌最终稳定的 信息 三 监控量测作业三 监控量测作业 1 监控量测项目 a 隧道工程应进行的日常监控量测项目见表一 表一 监控量测必测项目 序号监控量测项目常用测量仪器备注 1洞内 外观察现场观察 数码相机 罗盘仪 2拱顶下沉水准仪 钢挂尺或全站仪 3净空变化收敛仪 全站仪 4地表沉降水准仪 铟钢尺或全站仪隧道浅埋段 b 隧道开挖后应及时进行地质素描及数码成像 c 初期支护完成后应进行表面裂缝及发展 渗水 变形观察和记录 四 管理体系四 管理体系 1 建立健全监控量测管理机构 项目经理部成立以项目总工为组长的监控 量测管理领导小组 围绕管理目标开展工作 对监控量测进行有效的指导和监 控 领导小组下设办公室 设在项目经理部工程部 办公室负责监控量测管理 日常工作 负责贯彻落实领导小组关于加强监控量测管理的决定和意见 保证 管理体系的正常运作 项目经理部监控量测管理领导小组名单 组 长 王 磊 副组长 明升亮 王兴春 成 员 严向阳 高 杰 陈鹏远 李永全 胡 青 崔文论 李 强 五 监控量测各级人员职责五 监控量测各级人员职责 1 项目经理部职责 a 负责对本部的监控量测的实施情况进行检查和督导 b 组织相关技术 测量人员对设计提供的监控量测的相关技术要求和措施 进行仔细的复核 牵头编制监控量测实施细则 c 负责分部范围内监控量测工作的组织与实施 确保人员 仪器和设备配 备满足要求 d 组织相关技术 测量人员对设计提供的监控量测的相关技术要求和措施 进行仔细的复核 依据工程项目经理部编制监控量测实施细则编制作业指导书 e 负责对分部范围内与监控量测实施相互冲突的有关工作进行协调 确保 监控量测的顺利实施 f 成立监控量测小组 建立相应的质量保证体系 g 负责监控量测资料的收集与归档 2 架子队职责 a 负责日常监控量测和数据记录整理 对监控量测数据的复核分析同时确 定二次衬砌施作时间并向相关人员进行反馈 b 负责验证支护结构效果 确定支护参数和施工方法的准确性或为调整支 护参数和施工方法提供依据 c 负责监控量测工作的开展 监控量测网的建立和日常维护 六 工作流程六 工作流程 1 监控量测工作流程 隧道监控量测工作应科学合理 具体的流程如图一 按设计 规范要求布 点 按要求进行监控量测 资料整理 信息反馈 信息处理并指导施工 位移管理达到 级 反馈至现场技 术主管和监理工程师 位移管理达到 级 反馈至现场技 术主管 监理工程师以及分部领导 2 小时内同时报局指总工及现场指 位移管理达到 级 反馈至现场技 术主管和监理工程师 同时报局指 指挥长 总工以及现场指 按原设计施工 与设计相符 与设计不符 加强支护及采取应急措施并上报进 行变更设计 图一 隧道监控量测工作流程 七 工作主要内容七 工作主要内容 1 监控量测工作主要内容 监控量测工作应包括以下主要内容 a 现场情况的初始调查 b 编制作业指导书 c 布设测点并取得原始监测值 d 现场监控量测及分析并将结论进行反馈 e 提交监控量测成果 八 技术要求八 技术要求 1 监控量测技术要求 a 监控量测应达到以下目的 确保施工安全以及结构的长期稳定性 验证支护结构效果 确定支护参数和施工方法的准确性或为调整支护 参数和支护方法提供依据 确定二次衬砌施作时间 监控工程对周围环境的影响 积累量测数据 为信息化设计与施工提供依据 b 监控量测实施细则应根据设计要求及工程特点编制 内容应包括 监控量测项目 人员组织 元器件及设备 监控量测断面 测点布置 监控量测频率及监控量测基准 数据记录格式 数据处理及预报方法 信息反馈及对策等 c 监控量测工作必须随施工工序及时进行 尽快读取初始数据 并根据现 场情况及时调整监控量测的项目和内容 九 监控量测断面及测点布置原则九 监控量测断面及测点布置原则 1 隧道地表沉降观测点应在隧道开挖前布设 地表沉降测点和隧道内测点 应布置在同一断面里程 一般情况下 地表沉降测点纵向间距的布置如表二所 示 表二 地表沉降观测点纵向间距 隧道埋深与开挖宽度纵向测点间距 m 2B H0 2 5B20 50 B H0 2B10 20 H0 B5 10 注 H0 为隧道埋深 B 为隧道开挖宽度 2 地表沉降点横向间距为 2 5m 在隧道中线附近测点适当加密 隧道中 线两侧范围不应小于 H0 B 地表有控制性建 构 筑物时 两侧范围应适当加 宽 测点布置如图二所示 图二 地表沉降横向测点布置示意图 3 拱顶下沉测点和净空变化测点应布置在同一断面上 监控量测断面间距 及测点布置按表三的要求布置 拱顶下沉测点原则上布置在拱顶轴线附近 当 隧道跨度较大时 应结合施工方法在拱部增设测点 表三 监控量测断面间距及测点布设 围岩级别断面间距 m 测点布置 5图六 5图五 10图五 30图四 50图三 4 不同断面的测点应布置在相同部位 测点应尽量对称布置 以便数据的 图三图五 图四图六 相互验证 十 监控量测频率十 监控量测频率 1 监控量测频率应根据测点距开挖面的距离及位移分别按表四和表五确定 由位移速度决定的监控量测频率和由距离开挖面的距离决定的监控量测频率之 中 原则上采用较高的频率值 出现异常情况或不良地质时 应增大监控量测 频率 表四 按开挖面距离确定的监控量测频率 监控量测断面距开挖面距离 m 监控量测频率 0 1 B2 次 d 1 2 B1 次 d 2 5 B1 次 2 3d 5B1 次 7d 注 B 为隧道开挖宽度 表五 按位移速度确定的监控量测频率 位移速度 mm d 监控量测频率 52 次 d 1 51 次 d 0 5 11 次 2 3d 0 2 0 51 次 3d 0 21 次 7d 2 开挖面地质素描 支护状态 影响范围内的建 构 筑物的描述应 每施工循环记录一次 必要时 影响范围内的建 构 筑物的描述频次应加大 十一 十一 监控量测控制基准监控量测控制基准 1 监控量测控制基准包括隧道内位移 地表沉降 爆破振动等 应根据地 质条件 隧道施工安全性 隧道结构的长期稳定性 以及周围建 构 筑物特 点和重要性等因素制定 2 隧道初期支护极限相当位移可参照表六 表六 跨度 7m B 12m 隧道初期支护极限相对位移 隧道埋深围岩级别 h 5050 h 300300 h 500 拱脚水平相对净空变化 0 01 0 030 01 0 08 0 03 0 100 08 0 400 30 0 60 0 10 0 300 20 0 800 70 1 20 0 20 0 500 40 2 001 80 3 00 拱顶相对下沉 0 03 0 060 05 0 12 0 03 0 060 04 0 150 12 0 30 0 06 0 100 08 0 400 30 0 80 0 08 0 160 14 1 100 80 1 40 注 本表适用于复合式衬砌的初期支护 硬质围岩隧道取表中较小值 软质围岩取表中较大值 表列数值可以在施工中通过实践资料积累做适当的修 改 拱脚水平相对净空变化指拱脚测点间净空水平变化值与其距离的 比值 拱顶相对下沉指拱顶下沉值减去隧道下沉值后于原拱顶至隧底高度之比 初期支护拱腰水平相对净空变化极限值可按拱脚水平相对净空变 化极限值乘以 1 1 1 2 后使用 3 位移监控基准应根据测点距开挖面的距离 由初期支护极限相对位 移按表七要求确定 表七 位移控制基准 类 别 距离开挖面 1B U1B 距离开挖面 2B U2B 距开挖面较远 U1B 允 许值 65 U090 U0100 U0 注 B 指的是隧道开挖宽度 U0 指极限位移值 4 根据位移控制标准 可按表八分为三个管理等级 表八 位移管理等级 管理等级距开挖面 1B距开挖面 2B U U1B 3U U2B 3 U1B 3 U 2U1B 3U1B 3 U 2U2B 3 U 2U1B 3U 2U2B 3 5 采用分步开挖法施工的隧道应每分部建立位移控制基准 同时应考 虑各分部的相互影响 6 围岩与支护结构的稳定性应根据控制基准 结合时态曲线形态判别 7 一般情况下 二次衬砌的施作应在满足下列要求时进行 隧道周边变形速率明显下降并趋于缓和 水平收敛 拱脚附近 7d 平均值平均值 小于 0 2mm d 拱部下沉速度 小于 0 15mm d 施作隧道二次衬砌前的累计位移值达已达到极限位移值的 80 以上 注意 在高地应力软弱围岩 膨胀岩等可能产生大变形 且变形长期 不能趋于稳定的不良地质隧道 二次衬砌可提前施作 衬砌结构应有足够的强 度和刚度 十二 监控量测系统及元器件的技术要求十二 监控量测系统及元器件的技术要求 监控量测系统的测试精度应满足设计要求 拱顶下沉 净空变化 地表沉 降 纵向位移 隧底隆起测试精度为 0 5 1mm 围岩内部位移测试精度为 0 1mm 爆破振动速度测试精度为 1mm s 十三 监控量测方法十三 监控量测方法 1 现场监控量测应根据已批准的监控量测实施细则进行测点埋设 日常量 测和数据处理 及时反馈信息 并根据地质条件的变化和施工异常情况及时调 整监控量测计划 2 隧道洞内 外观察 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 开挖工作面观察应在每次开挖后进行 及时绘制开挖工作面地质素描图 数码成像 填写开挖工作面地质状况记录表 并与勘查资料进行对比 洞外观察重点应在洞口段和洞身浅埋段 记录地表开裂 地表变形 边 坡及仰坡稳定状态 地表水渗漏情况等 同时还应对地面建 构 筑物进行观 察 3 变形监控量测 变形监控量测可采用接触量测和非接触量测方法 隧道净空变化量测可采用收敛计或全站仪进行 测点应埋设在表三规定 的测线两端 采用收敛计量测时 测点采用焊接或钻孔预埋 采用全站仪量测 时 测点应采用膜片式回复反射器作为测点靶标 靶标粘附在预埋件上 量测 方法包括自由设站和固定设站两种 拱顶下沉量测可采用精密水准仪和铟钢挂尺或全站仪进行 在隧道拱顶 轴线附近通过焊接或钻孔预埋测点 测点应与隧道外监控量测基准点进行联测 采用全站仪测量时方法同第十六条第 3 点第 款 地表沉降监测可采用精密水准仪 铟钢尺进行 基准点设置在地表沉降 影响范围之外 测点采用地表钻孔埋设 测点四周采用水泥砂浆固定 当采用 常规水准测量手段出现困难时 可采用全站仪量测 十四 监控量测数据分析及信息反馈十四 监控量测数据分析及信息反馈 1 监控量测数据的分析处理应包括数据校核 数据整理及数据分析 2 每次观测后应立即对观测数据进行校核 如有异常应及时补测 3 每次观测后应立即对观测数据进行整理 包括观测数据计算 填表制图 误差处理等 4 监控量测数据的分析应包括以下主要内容 根据量测值绘制矢态曲线 选择回归曲线 预测最终值 并与控制基准进行比较 对支护及围岩状态 工法 工序进评价 及时反馈评价结论 并提出相应工程对策建议 十五 监控量测信息反馈及工程对策十五 监控量测信息反馈及工程对策 1 监控量测信息反馈应根据监控量测数据分析结果 对该处安全性进行评 价 并提出相应工程对策与建议 2 施工过程中应进行监控量测数据的实时分析和阶段分析 实时分析 每天根据监控量测数据及时进行分析 发现安全隐患应分析 原因并提交异常报告 阶段分析 按周 月进行阶段分析 总结监控量测数据的变化规律 对 施工情况进行评价 提交阶段分析报告 指导后续施工 3 工程安全评价应根据表八分三级进行 并采取表九相应的工程对策 工 程安全性评价流程见图七 监控量测所有资料和分析判断结论须随施工日志放 置在隧道口备查 当隧道监控量测位移管理达到 级时 由现场监控量测组长 将量测原始资料和分析结果通报现场技术主管和现场监理工程师正常施工 当 监控量测位移管理达到 级时 由现场监控量测组长将量测原始资料和分析结 果报现场技术主管和现场监理工程师 同时于 2 小时内上报局指挥部总工程师 现场指挥部 施工单位总工程师组织研究提出具体意见 指挥部 8 小时内组织 参建各方对涉及施工措施进行综合评价 当监控量测位移达到 级管理值以及 拱顶沉降 水平收敛达到 5mm d 或位移累计达 100mm 时 由现场监控量测组长 及时通知现场技术主管 现场监理工程师暂停施工 并将量测原始资料和分析 结果 2 小时内上部局指挥部项目经理 总工程师 现场指挥部以及所在的分部 工程部 施工单位项目经理组织研究提出具体意见 局指挥部领导以及分部领 导于 8 小时内到施工现场盯控 并组织参建各方研究相应工程措施 必要时由 分部组织专家组研究工程措施 表九 工程安全评价分级机相应应对措施 管理等级应对措施 正常施工 综合评价设计施工措施 加强监控量测 必要时采取相应工程对策 暂停施工 采取相应工程对策 图七 工程安全性评价流程 安安 全全 是是 监控量测结果监控量测结果 位移速率位移速率 是否超是否超 级管理级管理 位移速率位移速率 是否超是否超 级管理级管理 位移速率位移速率 是否超是否超 级管理级管理 试验路段已被批准 位移速率位移速率 是否超是否超 级管理级管理 暂停施工暂停施工 综合评综合评 价断