隧道监控量测实施细则

1、精选优质文档-倾情为你奉上一、工程概况中铁七局承建兰渝铁路3标DK192+403.95DK233+000管段工程,工程位于岷县、宕昌县境内,线路长度：40.597km。包括4座隧道：古子山隧道、纸坊隧道、下阿阳隧道和哈达铺隧道。古子山隧道起讫里程为DK193+151DK 195+668，全长2517m的双线隧道。隧道进口至DK193+151、出口段DK195+668位于R=4000m的曲线上，其余段落位于直线上，隧道内线为12.8的单面坡。纸坊隧道起讫里程为DK201+820DK206+955，全长5135m的双线隧道。隧道DK201+820DK202+854.809和DK206+154.14

2、4+955位于R=4000m的曲线上，其余段落位于直线上。下阿阳隧道起讫里程为DK208+415DK209+057，为双线隧道，全长642m，是一座大断面湿陷性黄土浅埋偏压隧道。整座隧道为6.5的上坡，均位于R=4000的曲线上。哈达铺隧道起迄里程:DK220+496DK237+086(右线里程DyK220+486DyK237+086)，全长16590m，两座单线分离式特长隧道，隧道出口为双连拱隧道，含5座无轨斜井：阿坞斜井（665m）、哈达斜井（590m）、西迭斜井（400）、西固斜井（312m）和邓家磨斜井（380m）。兰州端洞口DK220+496DK221+300段线间距由28m渐变为4

3、0m，出口DK236+300DK237+086段线间距由40m渐变为5m，其余地段线间距为40m。隧道进口段位于R=3500m的曲线上，约1290m位于R=6000m的曲线上，出口段约631m位于R=7000m的曲线上，其余地段均位于直线上。二、监控量测的技术要求1、监控量测目的 确保施工安全及结构的长期稳定性； 监控工程对周围环境影响； 研究监测工程状况的累计记录，积累量测数据，有助于修正工程设计，并通过观测数据与理论上的工程特性指标进行比较，以便了解设计的合理程度，为信息化设计和施工提供依据； 通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些地下工程规律和特点，为今后类似工程或该工法本身

4、的发展提供借鉴、依据和指导作用； 隧洞支护结构和周围岩体的变形及应力状态及其稳定情况密切相关，隧道支护结构和周围岩体的各种破坏形式产生之前通常有大的位移、变形、受力异常等，通过观测结果来验证施工方案的正确性； 确定二次衬砌合理的施作时间。 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。2、编制依据铁路隧道监控量测技术规程（TB10121-2007）铁路隧道工程施工技术指南（TZ204-2008）兰渝铁路施工图设计文件关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知（铁建设2010120号） 兰渝铁路隧道围岩监控量测管理实施细则（兰渝铁安质

5、200950号）3、编制监控量测实施方案主要内容 监控量测项目； 监控量测管理工作流程；监控量测管理工作流程图结束安全分析测点埋设初期支护施工量测数据采集人员、仪器设备隧道开挖已施工段支护加强措施项目制定管理基准的设定监测总结施工建议量测数据分析修改支护设计参数修改管理基准值不满足人员组织、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； 数据处理及预测方法； 信息反馈及对策等。4、监控量测项目监控量测分为必测项目和选测项目两类。必测项目是隧道工程应进行的日常监控量测项目。选测项目应根据隧道建设规模、围岩的性质、隧道埋置深度、开挖方式等特殊要求进行的监控量测

6、项目。监控量测必测项目序号监测项目测试方法和仪表测试精度备 注1洞内、外观察现场观察、数码相机、罗盘仪2净空变化收敛计、全站仪0.1mm全站仪采用非接触观测法3地表沉降水准仪、铟钢尺或全站仪1mm浅埋隧道必测（Ho2B）4拱顶下沉水准仪、钢挂尺或全站仪1mm注：Ho为隧道埋深；B为隧道最大开挖宽度监控量测选测项目序号监测项目测试方法和仪表测试精度备 注1围岩压力压力盒0.001Mpa2钢架内力钢筋计、应变计0.1Mpa3喷混凝土内力混凝土应变计10µ4二次衬砌内力混凝土应变计、钢筋计0. 1Mpa5初期支护与二次衬砌接触压力压力盒0.001Mpa6锚杆轴力钢筋计0.1Mpa7围岩内部

7、位移多点位移计0.1mm8隧底隆起水准仪、铟钢尺或全站仪1mm9爆破振动振动传感器、记录仪临近建筑物10孔隙水压力水压计11水 量三角堰、流量计0.1mm12纵向位移多点位移计、全站仪0.1Mpa5、监控量测断面及测点布置原则(1)隧道浅埋、下穿建筑物地段，地表必须设置监测网点并实施监测。浅埋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。地表沉降测点纵向间距隧道埋深与开挖宽度纵向测点间距（m）2B Ho2.5B2050B Ho2B1020HoB510注：Ho为隧道埋深； B为隧道最大开挖宽度 不同断面的测点应布置在相同部位，测点应尽量对称布置，以便数据的相

8、互验证。拱顶下沉测点原则上设置在拱顶轴线附近。当隧道跨度较大时，应结合施工方法在拱部增设测点。必测项目监控量测断面间距围岩级别断面间距（m）3050105注：级围岩视具体情况确定间距。拱顶点不设符号标记，采用断面里程代替。收敛点不设符号标记，自拱顶下上台阶使用测线A表示，下台阶使用测线B表示。对于偏压隧道需要量测左或右收敛点至中心线距离的，仍使用现有的标记方式。量测点必须挂牌标识，收敛点挂牌只挂一侧，另一侧及拱顶点要求使用红漆明显标识。标示牌要明确断面里程，其规格及材质不做要求。测点布置示意图净空变化量测测线数 地段开挖方法一般地段特殊地段全断面法一条水平测线台阶法每台阶一条水平测线每台阶一条

9、水平测线，两条斜测线分部开挖法每分部一条水平测线CD或CRD法上部，双侧壁导坑法左右侧部，每分部一条水平测线，两条斜测线、其余分布一条水平测线。6、监控量测频率按距开挖面距离确定的监控量测频率量测断面距开挖工作面的距离（m）监控量测频率(01) B2次/d(12) B1次/d(25) B1次/23 d5 B1次/7 d按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/d151次/d0.511次/23 d0.20.51次/3 d0.21次/7 d注：、B为隧道开挖宽度；、当监测项目的累计变化值接近或超过报警值时，应加大监测频率；、当变形曲线趋于平缓时，在有充足的数据判断变化趋

10、于稳定，可以停止相应项目的监测工作，并经工程师批准。 观测仪器设备的安装及埋设A、地表观测点的埋设：地表沉降点埋设宜与洞内观测点位置对应，地表观测点横向埋设时沿斜井中心线向两侧埋设。横向每排点位埋设7个观测点。点位横向间距为25m，纵向间距1020m。点位采用16圆钢制作。竖向钢筋端头应制作成球形，顶端锯成“十”字线，线深不小于1mm，线宽不能超过1.5mm。竖向钢筋长度为25cm，下部5cm处焊接长度10cm的横向钢筋。如图所示：B、洞内观测桩的制作及埋设：洞内观测桩采用长度45cm22mm螺纹钢筋端部焊接6mm的钢筋挂钩，挂钩必须制作成闭合三角形。测点埋设采用锚固剂锚固。埋设钻孔深度不小于

11、15cm。观测桩在埋设时应控制好埋设深度，要保持钢筋挂钩外露在喷射混凝土面外，且观测桩在围岩外部分（喷射混凝土中部分）应采用套管进行隔离。在埋设时，环孔的方向应与里程方向一致，便于收敛量测。如下图所示： 各项监控量测作业均应持续到变形基本稳定后。7、监控量测控制基准 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。跨度B7m隧道初期支护极限相对位移围岩级别隧道埋深h (m)h5050<h300300<h500拱脚水平相对净空变化（%）0.200.600.100.500.400.7

12、00.601.500.200.700.502.602.403.500.301.000.803.503.005.00拱顶相对下沉（%）0.010.050.040.080.010.040.030.110.100.250.030.070.060.150.100.600.060.120.100.600.501.20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，软质围岩隧道取表中较大值。表列数值可在放工中通过实测资料积累作适当修正。、拱脚水平相对净空变化指两拱脚测点间净空水平变化值与其距离之比，拱顶相对下沉指拱顶下沉值去隧道下沉值后与的拱顶至隧底高度之比。、墙腰水平相对净空变化极限值可

13、按拱脚水平相对净空变化极限值乘以1.21.3后采用。跨度7m<B12m隧道初期支护极限相对位移围岩级别隧道埋深h (m)h5050<h300300<h500拱脚水平相对净空变化（%）0.010.030.200.600.030.100.080.400.300.600.100.300.200.800.701.200.200.500.402.501.803.00拱顶相对下沉（%）0.030.060.050.120.030.060.040.150.120.300.060.100.080.400.300.800.080.160.141.100.801.40注：、本表适用于复合式衬砌的初

14、期支护，硬质围岩隧道取表中较小值，软质围岩隧道取表中较大值。表列数值可以在施工中通过实测资料积累作适当的修正。、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之比，拱顶相对下沉指拱顶下沉值减去隧道下沉值后与原拱顶至隧底高度之比。、初期支护墙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1.11.2后采用。 位移控制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要求确定。位移控制基准类别距开挖面1B（U1B）距开挖面2B（U2B）距开挖面较远允许值65%U 090%U 0100%U 0注：B为隧道开挖宽度，U 0为极限相对位移值。 根据位移变化速度，当拱顶下沉、水平收敛

15、速率大于5.0mm/d或位移累计达100mm时，表明围岩处于急剧变化状态，应暂停掘进，并及时分析原因，采取处理措施；水平收敛（拱脚附近）速度小于0.2mm/d，拱部下沉速度小于0.15mm/d，围岩基本达到稳定。 根据围岩回归位移时态曲线的形态来判别，当围岩位移速率不断下降 (du2/d2t0) 时围岩趋于稳定状态；当位移速率保持不变(du2/d2t0) 时围岩不稳定，应加强支护；当位移速率不断上升(du2/d2t0) 时围岩进入危险状态，必须立即停止掘进，加强支护。 根据量测结果可按变形管理等级指导施工。位移管理等级管理等级距开挖面1B距开挖面2B（U2B）施工状态U<U1B/3U&l

16、t;U2B/3可正常施工U2B/3U2U1B/3U2B/3U2U2B/3应加强支护U>2U1B/3U>2U2B/3应采取特殊措施 采用分部分开挖法施工的隧道应每分部分别建立位移控制基准，同时可考虑各分部的相互影响。 一般情况下，二次衬砌的施做应在满足下列要求时进行：、隧道水平净空变化速度及拱顶或底板垂直位移速度明显下降；、隧道位移相对值已达到总相对位移量的90%以上。8、监控量测设备监控量测设备配置表序号监测项目监测仪器1地表沉降精密水准仪、铟钢尺等2隧道拱顶下沉全站仪3隧道净空收敛全站仪、收敛计4地质和支护状况观察地质罗盘仪及规尺等5数据处理电脑2台9、监控量测系统及元器件的技术

17、要求 监控量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0.51mm，围岩内部位移测试精度为0.1mm。其他监控量测项目的测试精度结合元器件的精度确定。 元器件的粗度应满足要求，元器件的量程应满足设计要求，并具有良好的防震、防水、防腐性能。元器件的精度序号元器件测试精度1压力盒0.5%F.S.2应变计±0.1% F.S.3钢筋计拉伸0.5%F.S.，压缩1.0%F.S.注：F.S为元器件满量程。三、监控量测技术方法1、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

18、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。 已施工地段的观察每天至少应进行一次，主要是观察并记录喷射混凝土、锚杆、钢架变形和二次衬砌等的工作状态。 洞外观察重点应在洞口段和洞身浅埋段，记录地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况等，同时还应对地面建（构）筑物进行观察。2、变形监控量测 变形监控量测可采用接触量测或非接触量测方法。当采用接触量测时，测点挂钩应做成闭合三角形，保证牢固不变形。 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

19、应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。 地表沉降监控量测可采用精密水准仪、铟钢尺进行，基准点应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。3、周边位移量测 拱顶下沉、收敛量测起始读数宜在36h内完成，其他量测应在每次开挖后12h内取得起始读数，最迟不得大于24h，且在下一循环开挖前必须完成。 同一处拱顶下沉、周边收敛量测应设在同一

20、断面，以便于整个量测形成信息体系，相互印证。(3)拱顶下沉和地表下沉量测基点应与洞内、外水准基点建立关系。四、监控量测数据分析及信息反馈1、监控量测数据分析处理 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。 每次观测后应立即对观测数据进行校核，监测结果分析采用散点图（时态曲线）和回归分析法，依据时态曲线的形态结合围岩稳定性、支护结构的工件状态安全性评价，并提出实施意见指导施工。如有异常应及时补测。 每次观测后应及时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。 监控量测数据的分析应包括以下主要内容：、根据量测值绘制时态曲线；、选择回归曲线，预测最终值，并与控制基准进

21、行比较；、对支护及围岩状态、工法、工序进行评价；、及时反馈评价结论，并提出相应工程对策建议。 监控量测数据可采用指数模型、对数模型、双曲线模型、分段函数、经验公式等进行分析，并预测最终值。2、监控量测信息反馈及工程对策 监控量测信息反馈应根据监控量测数据分析结果，对工程安全性进行评价，并提出相应工程对策与建议。监控量测信息反馈程序流程图监控量测监控量测实施细则 隧道施工环境及工程安全性评价隧道设计判定基准报监理、业主、设计单位调整设计参数，提出变更设计建议现场调查与资料调研经验类比环境及安全是否满足要求特殊要求理论分析变更设计工程安全性评价分级及相应应对措施管理等级应对措施正常施工综合评价设计

22、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，采取相应工程对策位移(应力)是否超过超级管理位移(应力)是否超过超级管理综合评价设计施工措施，加强监控量测 监控量测结果位移(应力)是否超过超级管理暂停施工继续施工工程对策否是是安全是不安全工程安全性评价流程 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。 工程对策主要应包括下列内容：、一般措施：稳定开挖工作面措施；调整开挖方法；调整初期支

23、护强度和刚度并及时支护；降低爆破振动影响；围岩与支护结构间回填注浆。、辅助施工措施：地层预处理，包括注浆加固，降水、冻结等方法；超前支护，包括超前锚杆（管）、管棚、超前插板、水平高压旋喷法、预切槽法等。四、各工区职责1、各工区应将监控量测管理及实施计划纳入施工生产计划中，作为一个关健的工序来抓，成立现场监控量测小组，具体负责各项监测工作。监控量测的人员和设备应报监理单位审批。2、各工区应根据设计文件及隧道地质情况，制定切实可行的监控量测实施方案和相应的测点埋设保护措施，并将其纳入工程的施工进度控制计划。3、施工监控量测紧密结合施工步骤，监控每一施工步骤对周围环境、围岩、支护结构、变形的影响，据

24、此优化施工方案。4、工程竣工后，各工区应将监控量测资料整理归档并纳入竣工文件中。5、各工区应拥有专业的监控量测项目的人员和设备，掌握成熟、可靠的测试数据处理与分析技术。监控量测必须设置专职人员并经培训后上岗，人员要求稳定，以确保监控量测工作的连续性。量测仪器要求专人使用、专业机构保养、专业机构检校。量测设备、元器件等在使用前均经过检校，合格后方可使用。测试完毕后检查仪器、仪表，做好养护、保管工作。6、监控量测变更必须经项目技术负责人审核，报监理工程师批准。7、各工区应建立严格的监控量测数据复核、审查制度，保证数据的准确性。8、当换拱或量测点被毁坏时应在监控量测资料备注栏内注明。9、隧道洞口值班室应保留一份近30天的量测数据资料，便于施工、技术负责人查阅、分析量测结果，