隧道监控量测作业指导书

1、86京沈京冀铁路客运专线京沈京冀铁路客运专线标段隧道工程标段隧道工程 编号：编号：JSJJSG5-JSJJSG5-隧道隧道-05-05 监控量测施工作业指导书监控量测施工作业指导书中国水利水电第三工程局有限公司中国水利水电第三工程局有限公司京沈京冀客专京沈京冀客专 V V 标段指挥部标段指挥部87目目 录录1.适用范围.882.作业准备.882.1 监控量测断面的布设 .882.2 监控量测测点编号规则 .893.技术要求.903.1 量测项目 .903.2 量测频率 .914.量测程序与工艺流程.924.1 量测方法 .924.2 量测数据的整理、反馈及措施 .934.3 工艺流程 .955

2、.施工要求.966.劳动力组织.976.1 人员配置 .976.2 职责与任务 .977.材料要求.978.设备配置.999.质量控制及检验.1009.1 质量控制 .1009.2 质量检验 .10010.安全保证措施.102附表 1：围岩监控量测统计分析台帐 .102附表 2：重大异常报告表 .102附表 3：监控量测检验批质量验收记录表 .102附表 4：监控量测标志埋设单 .10288监控量测作业指导书监控量测作业指导书1.1.适用范围适用范围适用于新建铁路北京至沈阳客运专线标段采用全站仪非接触位移量测方法对隧道监控量测中地表沉降、拱顶沉降及边墙收敛监控量测作业。2.2.作业准备作业准备

3、2.12.1 监控量测断面的布设监控量测断面的布设（1）地表沉降断面布设要求浅埋段隧道地表沉降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应按下表要求布置:地表沉降测点纵向间距表地表沉降测点纵向间距表隧道埋深与开挖宽度隧道埋深与开挖宽度纵向测点间距（纵向测点间距（m m）2BH02.5B2050BH02B1020H0B510说明：1.H0为隧道埋深，B 为隧道开挖宽度； 2.现场地质条件差，现场环境允许的情况下纵向间距取小值。（2）拱顶下沉、周边收敛测点布设要求拱顶下沉、周边收敛测点应布置在同一断面上。拱顶下沉为判定围岩及初期支护是否稳定的重要指标

4、，隧道净空收敛为判定隧道稳定性提供可靠信息，并根据收敛速率判断隧道围岩的稳定程度和确定二次衬砌合理的支护时机，监控量测断面按下表布置:洞内监控量测断面间距洞内监控量测断面间距围岩级别围岩级别断面间距（断面间距（m m）V5IV10III2050说明：1.各选测项目量测断面的数量，宜在每级围岩内选有代表性的 12 个； 2.软岩隧道的观测断面适当加密。洞内监控量测断面布置洞内监控量测断面布置开挖方法净空变化顶拱下沉全断面法一条水平测线1台阶法每台阶一条水平测线，两条斜线189分部开挖法每分部一条水平测线，两条斜线，其余部分一条水平测线22.22.2 监控量测测点编号规则监控量测测点编号规则（1）

5、地表沉降测点安装及编号规则地表下沉主要在隧道浅埋地段进行，判断依据为 H02B。其中 H0 为隧道埋深，B为隧道最大开挖宽度。横断面方向在隧道中线两侧每隔 25m 布设地表下沉测点，每断面设 711 点。单洞双线隧道，沿线路里程增大方向，线路中线位置的测点顺序号为 00，左侧顺序号为奇数（01,03,05,07,09） ，右侧顺序号为偶数（02,04,06,08,10） ，由中心线向外依次增大，见下图:（2）洞内监控量测点编号规则拱顶下沉测点布置在线路中线位置，测点编号为 GD00，沿铁路里程前进方向，中线左侧点编号为奇数（SL01,SL03,SL05） ，右侧为偶数（SL02,SL04,SL

6、06） ，成对编号，90由中心线向外依次增大见下图：内轨顶面隧道中线GD00SL01SL03SL02SL04SL06SL053 3. .技术技术要求要求（1）掌握围岩和支护动态，进行日常施工管理；（2）验证支护结构效果，确认或调整支护参数和施工方法；（3）确保隧道施工的安全性，经济性及结构的长期稳定性，确定二次衬砌的施做时间；（4）将监控量测结构反馈于设计及施工中；（5）了解隧道施工对附近构筑物的影响；（6）积累量测数据，为信息化设计与施工提供依据。3.13.1 量测项目量测项目本标段监控量测项目分为必测项目和选测项目两大类。必测项目是隧道工程必须进行的日常监控量测项目；选测项目是为满足隧道设

7、计与施工的特殊要求，根据围岩性质、隧道埋置深度、开挖方法等条件确定进行的监控量测项目。监控量测必测项目监控量测必测项目序号序号监测项目监测项目测试方法和仪表测试方法和仪表测试精度测试精度备注备注1洞内、外观察现场观察、地质罗盘、数码相机2衬砌前净空变化 隧道净空变化测定仪（收敛计、全站仪）0.1mm3拱顶下沉水准测量的方法，水准仪、钢挂尺或全站仪1mm一般进行水平收敛量测4地表下沉水准测量的方法，水准仪、铟钢尺或全站仪1mm浅埋隧道必测（H02B）5二次衬砌后净空变化隧道净空变化测定仪（收敛计、隧道激光断面仪）0.01mm注：H0隧道埋深；B隧道最大开挖宽度。91监控量测选测项目监控量测选测项

8、目序号序号监控量测项目监控量测项目测试方法和仪表测试方法和仪表测试精度测试精度备注备注1地表沉降水准测量的方法，水准仪、铟钢尺或全站仪1mmH02b 时2隧底隆起水准测量的方法，水准仪、铟钢尺或全站仪1mm3围岩内部位移多点位移计0.1mm4围岩压力压力盒0.001MPa5二次衬砌接触压力压力盒0.001MPa6钢架内力钢筋计、应变计0.1MPa7喷混凝土内力混凝土应变计108锚杆轴力钢筋计0.1MPa9二次衬砌内力混凝土应变计、钢筋计0.1MPa10爆破振动振动传感器、记录仪临近建筑物11孔隙水压力水压计12水量三角堰、流量计13纵向位移多点位移计、全站仪注：H0隧道埋深；b隧道最大开挖宽度

9、。3.23.2 量测频率量测频率监控量测频率应根据测点距开挖面的距离及位移速度确定。由开挖面决定的监控量测频率和由位移速度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，应增大监控量测的频率。按开挖面距离确定的监控量测频率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（监控量测断面距开挖面距离（m m）监控量测频率监控量测频率（01）B2 次/d（12）B1 次/d（25）B1 次/23d5B1 次/7d按位移速度确定的监控量测频率按位移速度确定的监控量测频率位移速度（位移速度（mm/dmm/d）监控量测频率监控量测频率52 次/d151 次/d0.511 次

10、/23d0.20.51 次/3d920.21 次/7d说明：1.测点布置与地质和工程性质有关，监测采用全站仪配反光板进行； 2.各项量测作业均应持续到变形基本稳定后23周结束。位移长期没有减缓趋势时，应适当延长量测时间。4.4.量测程序与工艺流程量测程序与工艺流程4.14.1 量测方法量测方法（1）洞内观察洞内观察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初喷混凝土之前进行。重点观察记录工作面的工程地质与水文地文情况，并做好地质素描，填写开挖工作面地质状态记录表。对地质条件复杂地段，应留存影像资料，作为地质变化的依据之一。观察中发现工程地质条件恶化时，应立即采取相应处

11、理措施。对初期支护及二次衬砌完成地段的观察，每天至少应进行一次，主要观察喷射混凝土、锚杆、钢架和二次衬砌等的变形状况，分析初期支护、二次衬砌的可靠性和围岩的稳定性。（2）洞外监测洞外监测的重点为洞口段和洞身浅埋段、山间洼地、岩堆、破碎带、及偏压洞口的地表开裂、下沉和隧道洞口边、仰坡的稳定状态、地表渗水、流水等情况，每次观察后应做好详细记录。地表下沉的量测必须在隧道开挖之前进行。量测断面应与隧道内的量测处于同一横断面，观测点布置执行技术规程要求，监控范围应延伸布置在隧道开挖影响范围以外。地表构筑物应在其周围增设观测点。监控量测时间应一直持续到地表下沉长期稳定、隧道衬砌施作完成后停止。（3）顶拱下

12、沉及净空变化拱顶下沉、收敛量测初读数宜在每次开挖后 12h 内取得初读数，最迟不得大于24h，且在下一循环开始前必须完成。同一处拱顶下沉、收敛量测、隧底隆起、围岩压力等洞内量测应设在同一断面，以便于整个量测形成信息体系，相互印证。拱顶和地表下沉量测基点应与洞内、外水准基点建立联系。隧道拱顶及边墙测点位移量测一般应采用全站仪自由设站法。隧道拱顶及边墙测点相对位移量测时，可无需建立三维坐标系，全站仪自由设站后直接读取测点坐标即93可。隧道拱顶及边墙测点三维绝对位移量测时，应建立独立局部三维坐标系，一般 Z 轴为竖直方向，X，Y 轴平行于隧道轴线和垂直于隧道轴线，局部三维坐标系可参照下图：局部三维坐

13、标系建立示意图局部三维坐标系建立示意图周边收敛测量时：每个监测断面用全站仪分别照准同一测线左右两个收敛点测量，软件自动生成测线长度，确认无误后保存数据上传。顶拱高程测量时，直接照准拱顶点读数即可，软件自动显示高程数值，确认无误后保存数据上传。（4）地表沉降地表沉降采用和洞内顶拱下沉相同方法监测。4.24.2 量测数据的整理、反馈及措施量测数据的整理、反馈及措施（1）数据的整理分析监控量测数据的处理分析是信息反馈的基本工作，对位移监控量测结果进行回归分析，预测监控点可能出现的最终值及影响范围，用以评估隧道的安全状况，指导或优化施工方法。每次监控量测后应在 2 个小时内通过网络将数据上传至服务器，

14、通过服务器后台专用软件分析处理数据，自动生成时态曲线图进行回归分析，预测可能出现的最大值，并与位移管理等级进行比较。位移管理等级表位移管理等级表 安全等级变形量/mm正常（绿色）预警二级（黄色）预警一级（红色）备注404080805050100100围岩级别7070150150不包括高地应力软岩和膨胀岩隧道94注：“”含义为包括上、下限值（2）监控量测信息反馈监控量测信息反馈程序应贯穿整个施工过程。通过现场断面的设置掌握隧道安全步距是否超标（建立监控量测统计分析台帐） ，根据数据分析结果，对工程安全性进行评价，并提出相应工程对策与合理化建议。监测结果显示不能满足环境及安全要求，提出调整设计参数

15、变更建议，报监理单位、设计单位、建设单位，进行变更。监控量测信息反馈程序框图监控量测信息反馈程序框图变形管理等级表变形管理等级表管理等级管理位移（mm)应对措施UUO/3正常施工UO/3U2UO/3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IU(2UO/3)暂停施工，采取相应工程对策注：U-实测位移值；UO-最大允许位移值工程安全性评价流程图工程安全性评价流程图 环境及安全是否满足要求断定基准 类比隧道设计监控量测实施细则隧道施工监控量测环境及工程安全评价履行变更设计手续理论分析特殊要求 现场调查与资料调研是否监控量测结果分析继续施工综合评价设计与施工措施，加强监控量测工程对策

16、否否否是是安全不安全位移是否超过级管理位移是否超过级管理位移是否超过级管理95（3）应对措施当拱顶下沉、水平收敛速率达到 5mm/d 时或位移累计达 100mm 时，应暂停掘进，并及时分析原因，采取处理措施。出现红色预警时，由公司组织设计、监理、研究制定相应措施。措施对应表措施对应表安全等级处理措施正常（绿色）正常施工预警二级（黄色）加强监测，必要时采取网喷混凝土等措施进行补强预警一级（红色）暂停施工，增设横、竖支撑进行抢险，后续施工时，应加强支护，调整施工方法。964.34.3 工艺流程工艺流程监控量测工艺流程图监控量测工艺流程图97监控量测施工管理组织流程图监控量测施工管理组织流程图5.5

17、.施工要求施工要求（1）高速铁路隧道施工应及时进行监控量测，设计单位应进行监控量测设计，施工单位应编制监控量测实施细则。（2）监控量测应作为关键工序列入现场施工组织，施工中应认真实施。（3）不良地质段施工时。应加密布置量测断面，并适当增大监控测量频率。隧道拱顶下沉和净空变化的量测断面间距：IV 级围岩隧道不得大于 10m、V 级围岩不得大于5m。当拱顶下沉、水平收敛速度达 5mm/d 或位移累计达 100mm 时，应暂停掘进，并及时分析原因，采取处理措施。（4）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。（5）施工中定期观察支护、二衬表面情况，对于有开裂、掉块、渗透水等情况应分析

18、原因，及时采取加固措施。施工方案监测设计量测参数隧道监测测组隧道监测组总工程师工程部长技术主管业主监理工程施工调整施工参数总工程师师：工程部长测量队长长施工量测量测成果整理986.6.劳动力组织劳动力组织6.16.1 人员配置人员配置指挥部分为三层相互配合以确保高质量完成铁路隧道监控量测标准化管理。（1）指挥部成立监控量测领导小组，推动整体项目进度。（2）指挥部精测队，组织培训并提供技术支持保证各监测组工作正常进行。（3）各工区监控量测组，按铁路隧道监控量测标准化管理实施细则所述按时按质量完成各管辖范围内隧道监控量测数据采集和上传工作，督促各隧道内新开挖断面安装观测元件，加强对观测元件的保护。

19、及时向精测队反应所遇突发问题，坚持当天任务当天解决。（4）量测组应有司仪员、记录员及后视人员至少 3 人组成。6.26.2 职责与任务职责与任务（1）司仪员在量测小组兼任组长的职务，合理的安排当天的工作任务；数据采集过程中必须依照仪器的操作规程，通过手持设备对测点依照顺序依次采集，确认无误后，方可保存。（2）记录员要做好原始记录，记录要准确、字迹清晰，及时与上次量测值进行比较，并将结果告知司仪员，由司仪员判断本次量测值的正确性；每次采集数据完成后，及时填写隧道监控量测标示牌当天的数值；在数据采集过程中，随时注意前方车辆，及时用信号灯对车辆发出警告，示意其减速慢行，必要时可将其拦停。（3）后视人

20、员要保证后视棱镜水平居中，并积极与测站保持沟通，不得擅自离岗；数据采集过程中，随时注意后方车辆，及时用信号灯对车辆发出警告，示意其减速慢行，必要时可将其拦停。7.7.材料要求材料要求预埋测点由钢筋加工而成，采用冲击电锤或风钻钻孔，埋入钢筋采用直径不小于20mm 的螺纹钢，前端外露钢筋焊接边长 50mm 的正三角形钢板，钢板上黏贴测量专用反光贴。测点用快凝水泥或锚固剂与围岩锚固稳定，埋入围岩深度不小于 200mm，若围岩破碎松软，应适当增加测点埋入深度。99?20mm螺纹钢筋，埋入围岩深度不小于200mm围岩初期支护边长为50m m的正三角形钢板，钢板厚度4m m以上钢板上黏贴反光贴30mm量测

21、标志制作量测标志制作量测标志打孔安装量测标志打孔安装1008.8.设备配置设备配置主要设备配置表主要设备配置表序号设备名称型号精度备注1徕卡全站仪TS091”一工区1012徕卡电子水准仪DiNi030.3mm一工区3徕卡全站仪TS062”二工区4徕卡电子水准仪DNA030.3mm二工区5徕卡全站仪TS15A1”三工区6徕卡电子水准仪DNA030.3mm三工区9.9.质量控制及检验质量控制及检验9.19.1 质量控制质量控制（1）将监测管理及监测实施计划纳入施工生产计划中，作为一个重要的施工工序来抓，制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施，并保证监测有确定的时间和空间；各测量队组织专

22、门监测小组，具体负责各项监测工作。（2）经现场监控量测后发现围岩变化速率较大或变形异常的，应立即停止施工并及时报告指挥部，由指挥部派专人进行现场检查并制定出相关措施并确认安全后方可继续施工，并继续加强监测。（3）按建设单位的相关要求，及时上报监控量测周报；积极配合监理、设计单位做好对监测工作的检查、监督和指导，及时向监理、设计单位报告情况和问题，并提供有关切实可靠的数据记录，工程完成后，根据监测资料整理出标段的监测分析总报告纳入竣工资料中。（4）量测人员做到相对固定，保证数据资料的连续性；量测仪器专人使用及保管、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。

23、（5）指挥部精测队每周派专人巡视现场监控量测情况，将监控量测列为每次检查必检项目，对监控量测中不符合规范，不符合要求的及时进行纠正，指导；各测量队及时上报监控量测周报，由指挥部精测队整理上报监理单位及建设单位。9.29.2 质量检验质量检验9.2.1 主控项目（1）地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面里程。地表沉降测点应在隧道开挖前布设，布点应牢固，平面位置和断面里程应符合设计要求。检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：观察，仪器测量。102（2）隧道内测点设置平面位置和断面里程应符合设计要求，IV 级围岩隧道拱顶下沉和净空变化的量测断面间距不得大于 10m、V 级围岩不得大于

24、5m。检验数量：施工单位每一安装循环检查一次，监理单位按断面数量的 20%进行见证检验。检验方法：观察，仪器测量。（3）监控量测数据应按设计要求的频次读取数据，量测数据内容应完整、成果真实可靠。检验数量：施工单位每日检查一次量测数据，监理单位按施工单位检验数量的 20%进行见证检验。检验方法：检查书面记录。（4）监控量测数据应及时整理分析并反馈与施工。当拱顶下沉、水平收敛速度达5mm/d 或位移累计达 100mm 时，应暂停掘进，并及时分析原因，采取处理措施。检验数量：施工单位每日检查一次量测数据，监理单位按施工单位检验数量的 20%进行见证检验。检验方法：测量、检查书面记录。9.2.2 一般

25、项目（1）隧道内测点应在隧道开挖后 12h 内布设，并及时读取数据，最迟不得大于24h。检验数量：施工单位每一安装循环检查一次。检验方法：观察，仪器测量。（2）隧道监控量测元件、工具精度、测量范围满足符合设计要求，并具有良好的防震、防水、防腐性能。检验数量：施工单位全部检查。检验方法：读取数据，仪器测量，第三方鉴定。（3）测点埋设应符合设计量测方法和现行铁路隧道监控量测技术规程要求。隧道收敛测点应埋入围岩浅层内；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；无尺量测的测点应贴反光标，标识应准确、醒目。检验数量：施工单位每安装段检查一次。检验方法：观察。10310.10.安全保证措

26、施安全保证措施（1）务必保证监测数据的真实性；监控量测为施工提供安全预警及相关保障，施工安全为监控量测提供作业条件；对编造虚假数据的测量队给以相应处罚。（2）务必保证监测数据的及时性；监控量测须按规范要求，及时布点进行量测；开挖后及时采集数据，再根据围岩变化情况设置监测频率；如遇变化异常，及时报告精测队，由精测队确认后上报指挥部并采取相关措施。（3）务必保证监测数据的有效性；监控量测人员须经相关培训合格后方能上岗，监测仪器须满足精度要求且经检验合格后方能使用。（4）监控量测人员监测时，须听从现场技术员、爆破工的指挥，确保协调、安全作业。（5）监控量测发出安全预警后，及时联系设计、监理，对现行施工支护参数进行调整，加强支护；解除安全警报后方可继续掘进。附表附表 1 1：围岩监控量测统计分析台帐：围岩监控量测统计分析台帐附表附表 2 2：重大异常报告表：重大异常报告表附表附表 3 3：监控量测检验批质量验收记录表：监控量测检验批质量验收记录表附表附表 4 4：监控量测标志埋设单：监控量测标志埋设单104附表附表1 1：XXXX标