监控量测施工作业指导书(改)

1、新建铁路蒙西至华中地区铁路煤运通道岳阳至吉安段MHSS-7标 施工作业指导书 目 录1 目的22 编制依据23 适用范围24 量测项目25 量测方法和要求26 测点布置27 常用量测仪器及量测频率58 监测资料整理、数据分析及反馈59 监控量测管理610 监控量测质量保证措施6监控量测施工作业指导书1 目的现场监控量测是隧道施工管理的重要组成部分，它不仅能指导施工，预报险情，确保安全，而且通过现场量测获得围岩动态的信息（数据），为修正和确定初期支护参数，混凝土衬砌支护时间提供信息依据，为完善隧道工程设计与指导施工提供可靠的足够的数据。2 编制依据1 铁路隧道工程施工技术指南（TZ204-200

2、8）2 新建蒙西至华中地区铁路煤运通道工程隧道施工监控量测实施方案（试行）3 铁路隧道设计规范（TB10003-2005）4 铁路隧道监控量测技术规程 （Q/CR9218-2015）5 关于进一步明确软弱围岩及不良地质隧道设计施工有关技术规定的通知（铁建设2010120号文）3 适用范围适用于新建铁路蒙西至华中地区铁路煤运通道岳阳至吉安段MHSS-7标九岭山隧道围岩监控量测。4 量测项目九岭山隧道施工监测项目分必测项目(表4.1)和选测项目。一般地段原则上只做必测项目，选测项目按隧道工程实际需要进行施做（单独进行方案设计）。 九岭山隧道施工监测必测项目 表4.1序号监测项目监测范围常用仪器1洞

3、内、外观察全线隧道（正洞和辅助导坑）现场观察、罗盘仪等2拱顶下沉全站仪3水平收敛全站仪4地表沉降隧道浅埋段全站仪或电子水准仪5 量测方法和要求1）洞内、外观察洞内开挖面观察：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、填写开挖工作面地质状况记录表，并与勘查资料进行对比，此项工作由地质预报单位或专业地质工程师进行整理。洞内已施工地段观察：喷射混凝土、钢拱架或格栅钢架变形等工作状态。主要观察内容如下：初期支护完成后对喷层表面的观察以及裂缝状况的描述和记录，要特别注意喷混凝土是否开裂和剥落。钢拱架或格栅钢架有无扭曲变形、整体下沉等现象；拱架或围岩有无异响。洞外观察重点应在洞口段和

4、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。2）拱顶下沉和水平收敛监测拱顶下沉和水平收敛监测采用全站仪配合反射膜片进行。测点埋设：采用直径不小于20mm的螺纹钢，尾端（隧道洞内方向）进行45°斜切形成斜切面或者端部焊接钢板，斜切面处或钢板上面粘贴测量专用反射膜片（不小于1cm×1cm）。标识要求：测点布设以后，在测点位置用红色油漆做醒目标识，每个断面左右侧各布设1个标示牌，及时记录展示相关信息，监测点上严禁悬挂物品。保护要求：测点及时进行布设，并做好保护，防止破坏。现场监测与施工必须紧密配合，施工现场应提供监

5、测工作时间，保证监测工作的正常进行，监测测点的埋设计划应列入工程施工进度控制计划中。破坏与松动处理要求：如果测点被破坏，应在被破坏测点附近补埋，重新进行数据采集；如果测点出现松动，则应及时加固，重新读取初读数。3）地表沉降监测地表沉降监测可采用全站仪或精密水准仪进行，沉降测点埋设时先在地表钻孔，然后埋入沉降测点，外露12cm，四周用混凝土填实。测点一般采用直径2030mm，长50100cm半圆头钢筋制成。6 测点布置6.1拱顶下沉和水平收敛测点1）测点布设应按施工方法区分，全断面、两台阶、三台阶按图7.1所示进行布置，其他特殊地段施工方法的测点布设根据现场实际情况进行布置。 （a）全断面法 （

6、b）两台阶法（c）三台阶法 图6.1 拱顶下沉和水平收敛测点布置示意图2）拱顶下沉和水平收敛测点应布置在同一断面上。3）初支应与围岩密贴，测点埋设在钢架、格栅等初期支护上。4）测点应在初支支护后立即埋设。5）初始读数应在测点埋设12h内读取。6）拱顶下沉测点应埋设在拱顶轴线附近，数值采用绝对高程，周期性复核后视点，保证其数据可靠性。6.2地表沉降测点1）测点应在隧道开挖前布设，横向间距为25m，按图6.2所示进行布置，在隧道中线附近测点应适当加密。图6.2 地表沉降横向测点布置示意图2）隧道中线两侧监测范围不应小于H0 +B。当对地表沉降有特殊要求时，监测间距应适当加密，范围应适当加宽。3）基

7、准点应设置在隧道施工影响范围以外稳定处，并设置复核性测点，保证其数据可靠性。7量测频率7.1洞内、外观察每施工循环记录一次，必要时加大观察频率。7.2 拱顶下沉和水平收敛监测1）一般为1次/天。2）台阶法施工，下部开挖过程中，频率为2次/天。3）出现异常情况时，根据现场管理要求，加大监测频率。4）当变形趋于稳定时，监测频率按表7.1进行。变形趋于稳定时的监测频率 表7.1支护状态平均变形速率持续时间监控频率初支全环封闭2mm/d3天1次/3天初支全环封闭1mm/d7天1次/7天初支全环封闭1mm/d15天1次/15天5）在初期支护稳定后，可停止该断面的监测。初期支护稳定须同时满足以下条件：初期

8、支护表观现象正常；拱顶下沉和水平收敛平均变形速率小于1mm/d，且持续1个 月以上；变形时态曲线已经收敛。7.3地表沉降监测1）一般为1次/天。2）出现异常情况时，应加大监测频率。3）在二次衬砌施工通过监测断面 H0 +B距离后（H0为该断面隧道埋深，B为该断面隧道开挖宽度），且地表沉降变形时态曲线已经收敛，可停止该断面监测。8 监测资料整理、数据分析及反馈在取得监测数据后，及时由专业监测人员整理分析监测数据。结合围岩、支护受力及变形情况，进行分析判断，将实测值与允许值进行比较，及时绘制位移时间关系曲线，预测变形发展趋向及围岩和隧道结构的安全状况，并将结果反馈给设计、监理，从而实现动态设计、动

9、态施工。当位移时间曲线出现反弯点，既位移出现反常的急骤增加现象，表明围岩和支护已成不稳定状态，此时应加强支护，必要时停止掘进施工，采取必要的安全措施。现场量测所取得的原始数据，不可避免的具有一定的离散性，其中包含测量误差。因此，应对所测数据进行一定的数学处理。数学处理的目的是：将同一量测断面的各种量测数据进行分析对比、相互印证，以确定量测数据的可靠性；探求围岩变形或支护系统的受力随时间变化的规律，判定围岩和初期支护系统稳定状态。目前，回归分析是量测数据数学处理的主要方法，通过对量测数据回归分析预测最终位移值和各阶段的位移速率。回归分析应在位移时间曲线趋于平缓时进行。9 监控量测管理采用变形总量

10、、变形速率、初期支护表观现象和变形时态曲线等4项对隧道施工安全进行综合等级管理。 变形总量与变形速率应控制在管理等级范围内，及时巡视观察初支表观有无异常，同时结合变形时态曲线形态进行综合分析处理。9.1管理等级及对应措施管理等级及对应措施 表9.1管理等级对应措施正常（绿色）正常施工预警二级（黄色）加强监测，密切关注发展情况, 分析原因，调整施工，使隧道变形趋稳,并制定应急方案和对策预警一级（红色）暂停施工，加强监测，启动应急预案，采取相应工程措施9.2变形总量管理值一般地段变形总量管理等级 表9.2变形总量/（mm）管理等级正常（绿色）预警二级（黄色）预警一级（红色）拱顶下沉单线正洞单车道辅

11、助坑道202025254848646460608080双线正洞双车道辅助坑道25253535727296969090120120水平收敛单线正洞单车道辅助坑道101015153030454540405555双线正洞双车道辅助坑道101015153535505045456060备注：本表所建议变形总量管理等级应结合现场施工情况进行动态调整；台阶法开挖时拱顶下沉和水平收敛变形总量管理值分配 表9.3 基准值工法分部1分部2分部3台阶法40%70%三台阶法30%50%70%备注：本表按隧道各分部开挖工序制定，其中（%）为各分部累计变形量相对于对应变形总量的百分比。黄土地段变形总量管理等级 表9.4变

12、形总量/（mm）管理等级正常（绿色）预警二级（黄色）预警一级（红色）拱顶下沉9090120120110110150150水平收敛3535505045456060备注：本表所建议变形总量管理等级不包含特殊施工工法(如预切槽法等)，并应结合现场施工情况进行动态调整。9.3变形速率管理值一般地段变形速率管理等级 表9.5变形速率/（mm/d）管理等级正常（绿色）预警二级（黄色）预警一级（红色）开挖过程中拱顶下沉单线正洞单车道辅助坑道4.04.08.08.0双线正洞双车道辅助坑道5.05.010.010.0水平收敛单、双线正洞单、双车道辅助坑道3.03.06.06.0仰拱封闭后拱顶下沉水平收敛单、双线

13、正洞单、双车道辅助坑道2.02.04.04.0备注：本表所建议变形速率管理等级应结合现场施工情况进行动态调整。黄土地段变形速率管理等级 表9.6变形速率/（mm/d）管理等级正常（绿色）预警二级（黄色）预警一级（红色）开挖过程中拱顶下沉10.010.020.020.015.015.030.030.0水平收敛、5.05.010.010.0仰拱封闭后拱顶下沉水平收敛、2.02.04.04.0备注：本表所建议变形总量管理等级不包含特殊施工工法(如预切槽法等)，并应结合现场施工情况进行动态调整。9.4初期支护表观现象隧道施工过程中应对隧道初期支护表观进行观察，当初期支护出现表9.7所述现象时，应及时进

14、行信息反馈，并采取相应工程措施。需要采取工程措施的初期支护表观现象 表9.7序号初期支护表观现象1喷混凝土初期支护混凝土出现开裂、剥落、掉块等现象纵向开裂超过3榀钢支撑间距；环向开裂超过已施工支护周长的1/3；裂缝宽度超过1mm 。2钢拱架等扭曲、异响、拱脚下沉等。9.5变形时态曲线特征tututu（a）正常 （b）预警二级 （c）预警一级图9.1 变形时态曲线特征图当变形处于初期匀速变形阶段和平稳发展阶段时，隧道处于相对安全的状态；围岩变形过程中，在围岩不失稳的正常情况下，在量测断面附近进行开挖施工时，受施工扰动，存在一定的变形加速现象，属于正常加速，其余变形加速属于异常加速。异常加速是围岩

15、失稳的征兆，隧道施工安全存在威胁，应进行预警。变形时态曲线在管理等级中的体现 表9.8序号管理等级体现1正常（绿色）无变形异常加速，变形特征曲线趋于收敛2预警二级（黄色）变形异常加速，变形特征曲线无收敛迹象，日均变形速率差值连续2天增大，且均大于2mm/d时。3预警一级（红色）变形异常加速，变形特征曲线无收敛迹象，日均变形速率差值连续3天增大，且均大于2mm/d时。10 监控量测质量保证措施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，并保证监测有确定的时间和空间。各施工单位应由工程技术管理中心组成专门监测小组，具体负责各项监测工作。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，并将其纳入工程的施工进度控制计划。施工监测紧密结合施工步骤，监控每一施