隧洞施工的监控量测施工方案

隧洞施工的监控量测施工方案1.1隧洞监控量测的目的监控量测是在隧洞施工过程中，对围岩和支护体系的受力状态进行监测，是监视围岩稳定，判断支护设计和施工方法是否合理的手段，是确保施工安全、指导施工程序、便利施工管理的重要手段，是新奥法施工过程中必不可少的施工程序。施工中进行施工监测，可及时反馈信息，以便对支护参数、施工方法进行必要的调整，达到经济、安全、合理的目的。量测与设计、施工的关系如下图：经济否施工方法变更支护减弱经济否施工方法变更支护减弱施工方法变更支护加强安全否施工量测事前调查初步设计施工设计否是是否1.2量测内容与方法1）洞内外观察观察工作面状态、围岩变形、围岩风化变质情况、节理裂隙、断层分布和形态、地下水情况以及喷射混凝土的效果。观察后应绘制开挖工作面图，填写工作面状态记录表及围岩类别判定卡。对已施工区段的观察也应每天至少一次，观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的状况。洞外观察包括对洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定以及地表水渗透等的情况。2）周边位移量测量测坑道断面的收敛情况，包括量测拱顶下沉、净空水平收敛以及底板鼓起。拱顶下沉和水平收敛量测断面的间距为：Ⅳ类及以上围岩不大于40m；Ⅲ类围岩不大于25m；Ⅱ类围岩应小于20m。围岩变化处应适当加密，在各类围岩的起始地段增设拱顶下沉测点1-2个，水平收敛1-2对。当发生较大涌水时，Ⅱ、Ⅲ类围岩量测断面的间距应缩小至5-10m。各测点应在避免爆破作业破坏测点的前提下，尽可能靠近工作面埋设，一般为-2m，并在下一次爆破循环前获得初始读数。初读数应在开挖后12h内读取，最迟不得超过24h，而且在下一循环开挖前，必须完成初期变形值的读数。净空水平收敛测线的布置应根据施工方法、地质条件、量测断面所在位置、隧洞埋置深度等条件确定。在地质条件良好，采用全断面开挖方式时，可设一条水平测线。当采用台阶开挖方式时，可在拱腰和边墙部位各设一条水平线。拱顶下沉量测应与净空水平收敛量测在同一量测断面内进行，可采用水准仪测定下沉量。当地质条件复杂，下沉量大或偏明显时，除量测拱顶下沉外，尚应量测拱腰下沉及基底隆起量。拱顶下沉量测应与净空水平收敛量测宜用相同的量测频率。量测频率见表：量测频率表变形速度（mm/d）量测断面距开挖工作面的距离量测频率>10（0-1）B1-2次/d10-5（1-2）B1次/d5-1（2-5）B1次/2d<1>5B1次/1周注：B表示隧洞开挖宽度。3）地表下沉量测位于Ⅲ∽Ⅰ类围岩中且覆盖层厚度小于40m的隧洞，应进行地表沉降量测。根据图纸要求或监理工程师指示，应在施工过程中可能产生地表塌陷之处设置观测点，地表下沉观测点按普通水准基点埋设。并在预计破裂面以外3-4倍洞径处设水准基点，作为各观测点高程测量的基准，从而计算出各观测点的下沉量。地表下沉桩的布置宽度应根据围岩类别、隧洞埋置深度和隧洞开挖宽度而定，地表下沉量测断面的间距按下表采用。埋置深度H地表下沉量测断面的间距（m）埋置深度H地表下沉量测断面的间距（m）H>2B20-50H<B5-10B<H<2B10-20注：B表示隧洞开挖宽度。无地表建筑物时取表内上限值。拱项下沉及周边收敛点布置见下图：量测频率地表下沉量测频率和拱顶下沉及净空水平收敛的量测频率相同。地表下沉量测应在开挖工作面前方H+h（隧洞埋置深度+隧洞高度）处开始，直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。4）围岩松驰范围量测：可采用弹性波法或位移法。5）当围岩条件差、变形过大或初期支护破损变形较大时，应在进行支护结构内的应力及接触应力量测。项目方法及工具布置量测频率1-15天16天-1个月1-3个月3个月以后地质和支护状况观察对岩性、结构面产状及支护裂缝观察或描述掌子面开挖及初期支护以后1次/天周边位移收敛计Ⅱ、Ⅲ类围岩50m一个断面，Ⅳ、Ⅴ类围岩30m一个断面。每个断面两条水平测线1次/天1次/2天1次/周1次/月拱顶下沉水平仪、水准尺、钢尺Ⅱ、Ⅲ类围岩50m一个断面，Ⅳ、Ⅴ类围岩30m一个断面。每个断面两条水平测线1次/天1次/2天1次/周1次/月锚杆拉拔力锚杆测力计及拉拔器Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类围岩每100m一个断面。每个断面5根锚杆地表沉降水平仪、水准尺、钢尺西坑谷地测10个断面，每个断面11个测点距开挖面10米以内时，1次/天距开挖面10-25米以内时，1次/2天距开挖面25米以内时，1次/周8）监控量测施工工艺流程图施工准备施工准备监测参数调整施工参数监理工程师业主工程施工洞内观测小组施工监测监测组长技术负责人项目经理1.3量测数据的处理及应用1）拱顶下沉,周边收敛测试数据按格式记录.2）根据现场量测数据绘制位移～时间曲线或散点图,在位移～时间曲线趋平缓时,应进行回归分析,以推算最终位移变化规律.当位移～时间曲线出现反弯点,即位移出现反常的急骤增加现象,表明围岩和支护已呈不稳定状态,应及时加强支护必要时应停止掘进,采取必要的安全措施.3）根据位移变化速率判断围岩稳定状况,当位移小开0.1mm/d时,围岩基本稳定,可以施作二次衬砌;当位移速率大于20mm/d时,围岩可能失稳,需加强支护系统或提前施作二次衬砌.锚杆抗拔力试验及二衬内应力试验委托有资质的试验室监测.隧洞周边的相对位移应小于下表：相对位移限允许值埋深（m）围岩类别<5050-300>300Ⅱ∽Ⅲ1.4量测管理1）工程开工前,根据现场的实际情况及工程的施工进度安排,编排详细的监测实施作业计划及相应的保证措施纳入施工生产计划的一项重要内容.2）成立专门的监测小组,确保监测人员、监测仪器、工具满足监测工作需要，并相对固定。为监测人员提供良好的实测、办公环境，确保监测成果及时、准确。现场监控量测由熟悉量测工作的专业人员组成，量测小组，负责测点埋设、日常量测和数据处理工作，及时进行信息反馈。工程竣工后，将量测资料纳入竣工文件。3）施工监测要紧密结合施工进度，测出每一施工步骤对变形的影响。在变形观测过程中变形体发生显著变化时，应及时调整变形监测方案，实时进行变形监测，并将结果及时及反馈，以修改设计参数，调整施工工艺并采取措施。4）监测人员及时整理分析监测数据，预测变形发展趋势，指导现场施工。若发生异常情况，随时与监理工程师、业主、设计联系，采取有效措施，做好预防，确保施工及周围建筑物的安全。施工监测组织机构图见下图：组长：技术负责人组长：技术负责人副组长：工程部部长组员：隧洞工程师、地质工程师、测量工程师、测量员、施工队长。监测内容：1、掌子面地质观察2、拱顶下沉3、净空水平收敛1.5监控量测注意事项1）基准点应结合隧道施工测量,选设在变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置.使用时应做稳定性检查或检验,并应以稳定或相对稳定的点作为