监控量测施工作业指导书

1、1编制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,而且通过现场监测获得围岩动态的信息(数据,为修正和确定初期支护参数,为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1XX隧道施工图。2铁路隧道工程施工技术指南(TZ204-20083铁路隧道喷锚构筑法技术规范(TB10108-20024铁路隧道监控量测技术规程(TB10121-20075中南部铁路通道相关文件3适用范围适用于XX隧道围岩监控量测。4作业流程4.1 隧道监控量测流程施工中的监控量测是施工安全的保障,在施工过程中按要求进行此项工作,并将结果做系统

2、处理后及时反馈指导施工。监控量测工艺流程见“隧道监控量测工艺流程图”。4.2施工现场监控项目和主要内容隧道现场监控项目及内容表 1洞内观察开挖工作面的观察,在每个开挖面进行,特别是在软弱围岩条件下,开挖后应立即进行地质调查,并绘制出地质素描图。若遇特殊不稳定情况时,应派专人进行不间断的观测。(1对开挖后没有支护的围岩的观测节理裂隙发育程度及其方向。开挖后工作面的稳定状态,顶板有无坍塌现象。涌水情况:涌水的位置、涌水量、水压等。是否有底板缝隆起现象。(2对开挖后已支护地段围岩动态的观测是否发生锚杆被拉断或垫板脱离围岩现象。喷混凝土是否发生裂隙和剥离或剪切破坏。钢拱架有无被压变形情况。锚杆注浆和喷

3、混凝土,施工质量是否符合规定的要求。2洞外观察洞外观察包括地表情况,地表沉陷,边坡及仰坡的稳定,地表水渗透的观察。测点安装在开挖后。监控量测点保证牢固可靠,挂牌标示并妥善保护,当量测值频率变化不大时,按规范要求可适当降低量测频率;各项监控测量作业均持续到变形基本稳定2周。1周边水平位移、净空量测(1测点布置:量测挂钩材料用6或8的钢筋制作,预埋至少达到围岩表层,挂钩做成闭合三角形,保证牢固不变形。量测点在开挖后立即布设,用冲击钻钻10mm深200mm的孔,用1:1砂浆填满再插入测点固定杆,尽量使同一极限两测点的固定方向在同一水平线上,待砂浆凝固即可开始测量。台阶法开挖点位布置在隧道起拱线上下1

4、.0米处,左右两侧对称布置测量点,量测断面间距根据围岩级别确定,开挖后按要求迅速安装测点并编号,初始读数在开挖支护后2h内读取。测点应牢固可靠,易于识别并妥为保护,做好相应记录和台帐,并按时汇报。在隧道每个量测断面一般布置二条净空水平收敛线,三台阶临时仰拱法开挖每个量测断面布置三条净空水平收敛线。(2量测方法:采用收敛仪量测,精度:在位移量比较小的情况下,一般为0.1mm,在变位比较大的情况下为1mm。隧道监控量测工艺流程图 2拱顶下沉量测(1测点布置:拱顶下沉量测测点和地表下沉量测断面相应里程处,即洞口浅埋段每5m 、中间按要求布设量测断面。隧底隆起观测点布设在仰拱中心,与拱顶下沉观测点在同

5、一量测断面上。测点用风钻打眼埋设好固定杆,并在外露杆头设挂钩。测点大小适中,如过小测量时不容易找到,如过大爆破时容易打烂。支护结构施工时要注意保护观测点,一旦发现测点被埋或损毁,要尽快重新设置,保证量测数据不中断。见“拱顶下沉及收敛量测测点布置图”拱顶下沉及收敛量测测点布置图 (2测量方法:采用水准仪、塔尺或挂钩式钢尺配合测量拱顶下沉,全断面开挖量测点布置示意图拱顶下沉量测台阶法开挖量测点布置示意图三台阶临时仰拱法量测点布置示意图说明:本图为示意,无比例。以上布点为示意,实际施工过程中根据现场实际情况可酌情进行增减。 浅埋和明洞量测未列入此图,在现场根据规范和实际情况进行布设。 明暗洞交界面设

6、变形缝并设量测点。在必要时加底板上拱量测点。钢筋内力、初期支护与围岩间应力量测未示。精度可达12mm,量测时将塔尺倒立测量或用一把15米长的挂钩式钢尺挂上即可。洞口浅埋段的施工安全,进行地表沉降监测。布点原则为:在级围岩且埋深小于40m的地段沿隧道轴向每隔5m布设。地表下沉量测在开挖工作面前方2B(隧道开挖宽度外开始,直到开挖面后方约(35B,衬砌结构封闭,地表下沉基本停止时为止。断面布置与洞内水平净空变化和拱顶下沉在同一横断面内,横断面方向在隧道中心及两侧间距25m布设下沉测点,每断面布设711个测点,监测范围在隧道开挖影响以外。地表下沉量测频率和拱顶下沉和水平净空变化的量测频率相同地表下沉

7、量测采用水准仪观测,在衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。4量测断面间距根据铁路隧道喷锚构筑法技术规范及铁建设2010120号文要求,净空变形量测断面的间距应根据围岩级别、隧道断面尺寸、埋置深度及工程重要性等确定,级围岩不得大于5m,级围岩不得大于10m;级围岩30m,级围岩地段3050m,或可根据需要酌情设置测点,现场可根据需要适当调整。为掌握各级围岩位移变化规律,应在各级围岩起始地段增设量测断面。在洞口及浅进段可根据现场实际情况适当增加监控量测断面。5监控量测方法与要求监控量测方法与要求见下表: 4.3 量测频率与结束标准量测频率根据监测数据的变化情况而定,一般按“量测频率表”进行。量测频率

8、表 根据收敛速度判别:一般地段:收敛速度>5mm/d时,围岩处于急剧变化状态,加强初期支护系统;收敛速度<0.2mm/d时,围岩基本达到稳定。特殊地质地段:加强初期支护强度和刚度,严格控制过大变形。各量测项目持续到变形基本稳定后2周结束,断层破碎带地段位移长时间不能稳定时,延长量测时间并采取加强措施。4.4 监测数据的统计分析与信息反馈工程监控量测作为施工组织的核心内容之一,置于动态管理体系之中,具体包括监测、数据的整理分析和信息反馈等几个主要方面。数据整理:把原始数据通过一定的方法,如大小顺序,用频率分布的形式把一组数据分布情况显示出来,进行数据的数字特征计算以及离群数据的取舍。

9、回归分析和曲线拟合:绘制量测数据的时态变化曲线图(即“时态散点图”所示和距开挖面关系图。 在取得足够的数据后,根据散点图的数据分布状况,选择合适的函数,对监测结果进行回归分析,以预测该测点可能出现的最大位移值或应力值,预测结构和建筑物的安全状况,防患于未然。还可通过插值法,在实测数据的基础上,采用函数近似的方法,求得符合测量规律而又未实测到的数据。建立监测变形管理等级标准,管理等级分三等,其等级划分及相应基准值见“变形管理等级标准表”。通过对监测结果的比较和分析来判定支护结构的稳定性和安全性,并指导施工。变形管理等级标准表 注:U0为实测变形值,Un允许变形值见“结构允许相对位移表”。Un的确

10、定:Un的确定考虑围岩类别、隧道埋置深度等因素并结合现场条件选择。结构允许相对位移表(% 注:硬岩取下限,软岩取上限。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。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值乘以1.11.2后采用。为确保监测结果的质量,加快信息反馈速度,建立快速信息反馈平台。监控量测设置洞内和地表两个监测小组,每个小组的监测数据均由计算机管理,并与项目总工计算机通过局域网进行内部快速传递,从而作到每日监测结果的及时上报。如有变形超过管理标准,则由总工根据相关要求制定对策,通过调度命令直接传达

11、到工区执行,并同时通过电话及其它方式通知监理及设计单位。周报、月报则通过书面形式上报项目总工,由项目部按期向施工监理、设计单位和业主单位提交监测报告,并附上相对应的测点位移或应力时态曲线图,和对施工情况进行评价并提出施工建议。监控量测与信息反馈程序见“监控量测与信息反馈程序图”。施工方法变更的建议;施工工序的更改;预留变形量的修改或确认;设计参数的修改或确认;辅助施工措施的选择与变更;周边环境的影响评估及辅助施工措施建议。5监控量测质量保证措施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,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,

12、具体负责各项监测工作。2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。3施工监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,据此优化施工方案。4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。5量测项目人员要相对固定,保证数据资料的连续性。量测仪器专人使用、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。6施工监测采用的机械式仪表和电子仪器,必须确保量测仪表具有良好的使用状态。(1测试前应做到:检查仪表设备是否完好,如发现问题及时修理或更换并且鉴定;检查测点是否松动或人为损坏,确认测点状态良好时方可进行测试工作。监控量测与信息反馈程序图 (2测试工作中:按各项量测的操作规程安装好仪器仪表,每测点一般测读三次,三次读数相差不大时，取算术平均值作为观测值，若读数相差过大时应检查仪 器、仪表安装是否正确，测点是否松动，当确认无误时再进行测