1、滬昆客專貴州段CKGZTJ-9標(biāo)段隧道工程 編號：  監(jiān)控量測作業(yè)指導(dǎo)書   單 位： 編 制： 審 核： 批 準(zhǔn)：  2010年11月30日發(fā)布 2010年12月1日實(shí)施監(jiān)控量測作業(yè)指導(dǎo)書1適用范圍適用于滬昆客專貴州段CKGZTJ-9標(biāo)段隧道監(jiān)控量測。2作業(yè)準(zhǔn)備2.1內(nèi)業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備 設(shè)計(jì)單位已根據(jù)隧道工程地質(zhì)條件、環(huán)境條件、斷面大小、施工方法和安全要求進(jìn)行監(jiān)控量測設(shè)計(jì)，并進(jìn)行技術(shù)交底，提供與本工程監(jiān)測項(xiàng)目相關(guān)的技術(shù)參數(shù)。 已成立監(jiān)控量測小組，責(zé)任落實(shí)到人，并建立相應(yīng)的質(zhì)量保證體系；監(jiān)控量測人員熟練掌握監(jiān)控量測的相關(guān)知識，并經(jīng)過隧道監(jiān)控量測施工安

2、全教育培訓(xùn)，掌握安全操作技術(shù)和安全生產(chǎn)的基本知識。 監(jiān)控量測設(shè)計(jì)已申報(bào)批準(zhǔn)，監(jiān)控量測項(xiàng)目已明確。2.2外業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備 已對隧道現(xiàn)場進(jìn)行初始調(diào)查，完成測點(diǎn)布設(shè)。 儀器準(zhǔn)備：隧道位移計(jì)、精密水準(zhǔn)儀、振動水準(zhǔn)儀、錨桿拉力計(jì)、地質(zhì)羅盤、全站儀、應(yīng)力計(jì)、鋼掛尺等。3技術(shù)要求3.1 監(jiān)控量測必測項(xiàng)目：洞內(nèi)與洞外觀察、拱頂下沉、凈空變化及地表下沉等。3.2 選測項(xiàng)目根據(jù)工程規(guī)模、地質(zhì)條件、隧道埋深、開挖方法及其他條件進(jìn)行選擇，主要有圍巖壓力、鋼架內(nèi)力、噴混凝土內(nèi)力、二次襯砌內(nèi)力、隧底隆起、圍巖內(nèi)部位移等。3.3 監(jiān)控量測工作包括現(xiàn)場情況的初始調(diào)查、編制實(shí)施性監(jiān)控量測計(jì)劃、測點(diǎn)布設(shè)及取得初始監(jiān)測值、現(xiàn)場監(jiān)測、提

3、交監(jiān)測結(jié)果、報(bào)送周（月）報(bào)和編寫總結(jié)報(bào)告。3.4 應(yīng)根據(jù)監(jiān)測精度要求，減小系統(tǒng)誤差，控制偶然誤差，避免人為錯誤。4施工程序與工藝流程4.1施工程序監(jiān)控量測工作緊跟開挖、支護(hù)作業(yè)，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行布點(diǎn)和監(jiān)測，并根據(jù)現(xiàn)場施工情況及時(shí)調(diào)整監(jiān)測項(xiàng)目和內(nèi)容。監(jiān)測數(shù)據(jù)及時(shí)分析處理，并將結(jié)果反饋到施工過程中。4.2 監(jiān)控量測管理流程反饋結(jié)構(gòu)修正意見修改施工方法否否正常施工循環(huán)是結(jié)束結(jié)構(gòu)是否安全開始施工設(shè)計(jì)施工方案相關(guān)參數(shù)支護(hù)形式相關(guān)參數(shù)襯砌類型相關(guān)參數(shù)隧道施工監(jiān)控量測量測數(shù)據(jù)分析處理施工方案支護(hù)形式襯砌類型結(jié)構(gòu)安全和經(jīng)濟(jì)性判斷經(jīng)濟(jì)類別理論分析標(biāo)準(zhǔn)判斷結(jié)構(gòu)是否經(jīng)濟(jì)5施工要求5.1 監(jiān)控項(xiàng)目隧道圍巖監(jiān)測必測項(xiàng)目

4、有洞內(nèi)與洞外觀察、拱頂下沉、凈空變化及地表下沉等。選測項(xiàng)目根據(jù)工程規(guī)模、地質(zhì)條件、隧道埋深、開挖方法及其他條件進(jìn)行選擇，主要有隧底隆起、圍巖內(nèi)部位移、圍巖壓力、鋼架受力、混凝土受力、二次襯砌內(nèi)應(yīng)力等。5.2 量測方法5.2.1 洞內(nèi)、外觀察洞內(nèi)觀察可分為開挖工作面觀察和已施工區(qū)段觀察兩部分，開挖工作面觀察的主要內(nèi)容為開挖面的地質(zhì)描述，包括圍巖巖性、巖質(zhì)、斷層破碎帶、節(jié)理裂隙發(fā)育程度和方向、有無松散坍塌、剝落掉塊現(xiàn)象、有無滲漏水等。已施工區(qū)段觀察包括噴層是否產(chǎn)生裂縫、剝落和剪切破壞、格柵支撐是否壓屈等。洞外觀察包括對洞口地表情況、地表沉陷、邊坡及仰坡的穩(wěn)定、地表水滲透的觀察。開挖工作面觀察應(yīng)在每

5、次開挖后進(jìn)行一次，當(dāng)?shù)刭|(zhì)情況基本無變化時(shí)，可每天進(jìn)行一次，觀察后應(yīng)繪制開挖工作面略圖（地質(zhì)素描），填寫工作面狀態(tài)記錄表及圍巖級別判定卡。在觀察中如發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件惡化，應(yīng)立即采取應(yīng)急措施。對已施工區(qū)段的觀察也應(yīng)每天至少進(jìn)行一次。及時(shí)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評價(jià)，并據(jù)此對施工方法和支護(hù)參數(shù)進(jìn)行修正。5.2.2 凈空收斂量測測點(diǎn)布設(shè)：凈空收斂量測是最基本的主要量測項(xiàng)目之一。與拱頂下沉點(diǎn)布置在同一斷面。隧道開挖后，為盡早獲得圍巖開挖后初始階段的變形動態(tài)，盡快埋設(shè)測點(diǎn)。埋設(shè)測點(diǎn)時(shí)，先在測點(diǎn)處用人工挖孔或鑿巖機(jī)開挖孔徑為4080mm，深為25mm的孔。在孔中填滿水泥砂漿后插入收斂預(yù)埋件，盡量使兩預(yù)埋件軸線在基線方向上

6、，并使預(yù)埋件銷孔軸線處于鉛垂位置，上好保護(hù)帽，待砂漿凝固后即可量測，量測測點(diǎn)牢固可靠，易于識別并妥善保護(hù)。量測：采用高精度全站儀或激光隧道限界檢測儀進(jìn)行自動數(shù)據(jù)采集。凈空變形量測在每次開挖后盡早進(jìn)行，初讀數(shù)在開挖后12小時(shí)內(nèi)讀取，最遲不得大于24小時(shí)，而且在下一循環(huán)開挖前，必須完成初期變形值的讀取。5.2.3 拱頂下沉測點(diǎn)布設(shè)：拱頂下沉主要用于確認(rèn)圍巖的穩(wěn)定性。在每個(gè)量測斷面的拱頂中心埋設(shè)一自制的鋼筋預(yù)埋件。埋設(shè)前，先用小型鉆機(jī)在待測部位成孔，然后將預(yù)埋件放入，并用混凝土填塞，待混凝土凝固后即可量測。雙線隧道測點(diǎn)布置見示意圖。雙線隧道測點(diǎn)布置示意圖5.2.4 地表沉降地表沉降觀測對于隧道淺埋地

7、段是十分必要的，地表沉降量測應(yīng)根據(jù)隧道埋置深度、地質(zhì)條件、地表有無建筑物、所采用的開挖方式等因素確定。量測的目的：地表下沉范圍、量值；地表及地中下沉隨工作面推進(jìn)的規(guī)律；地表及地中下沉穩(wěn)定的時(shí)間。地表量測點(diǎn)和洞內(nèi)量測點(diǎn)布置在同一斷面上，拱頂中心線及兩側(cè)和開挖輪廓外23m各布設(shè)1個(gè)觀測點(diǎn)，每個(gè)量測斷面上測點(diǎn)間距為25m，在每個(gè)量測斷面內(nèi)應(yīng)設(shè)711個(gè)測點(diǎn)。地表下沉量測應(yīng)在開挖工作面前方H+h（隧道埋置深度+隧道高度）處開始，知道襯砌結(jié)構(gòu)封閉、下沉基本停止為止。地表下沉的量測頻率應(yīng)和拱頂下沉及水平相對凈空變化的量測頻率相同。施工中在地表設(shè)置觀測控制樁，定期采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行量測，并作好記錄，通過整理，據(jù)此

8、控制地表的沉降量，以確保洞口地段的施工安全。地表沉降量測采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行量測，測量精度為1mm，標(biāo)高采用絕對標(biāo)高或相對標(biāo)高。對于淺埋隧道地面沉降以及沉降的發(fā)展趨勢是判斷隧道圍巖穩(wěn)定性的一個(gè)重要標(biāo)志。測點(diǎn)擬布置如下：開挖時(shí)水平收斂基線布置2條，拱頂下沉測點(diǎn)每個(gè)斷面內(nèi)布13點(diǎn)。各測點(diǎn)布置見下圖：地表沉降橫向測點(diǎn)布置示意圖地表下沉量測斷面間距表埋置深度H量測斷面間距（m）H2B2050BH2B1020BH2B5105.2.5 凈空變化（洞內(nèi)埋設(shè)）用于監(jiān)測隧道圍巖的徑向位移分布和松弛區(qū)域范圍，獲得決定錨桿長度的判斷資料、隧道每一量測斷面布設(shè)5組測點(diǎn)。儀器設(shè)備多點(diǎn)位移使用4點(diǎn)鉆孔伸長計(jì)進(jìn)行量測。它由四個(gè)鉆

9、孔錨頭、四根量測鋼絲、一個(gè)測筒、四個(gè)電感式傳感器和它的量測儀器-數(shù)字位移計(jì)組成。測點(diǎn)安裝在預(yù)定量測部位，用特制直徑140mm鉆頭，鉆一深40cm的鉆孔，再在此鉆孔內(nèi)鉆一同心的直徑為48mm的小孔，鉆孔要求平直，并用水沖洗干凈。矯直鋼絲，并截成預(yù)定長度，將鋼絲連接在鉆孔錨頭上。把錨頭末端插入安裝桿，然后將錨頭推進(jìn)到預(yù)定深度，操作時(shí)要注意定向，避免安裝桿旋轉(zhuǎn)，千萬不能將安裝桿后退，以免安裝桿和錨頭脫落。緊固錨頭，若用楔形彈簧式錨頭，則用3050kg力拉鋼絲，如果錨頭不滑動，即可認(rèn)為錨頭已經(jīng)鎖緊；若用壓縮木錨頭，則等待壓縮木吸水膨脹后，亦用3050kg力拉鋼絲，若拉不動，則可認(rèn)為錨頭已經(jīng)緊固。重復(fù)以

10、上2、3、4操作步驟，安裝剩余錨頭，每根鋼絲必須穿過楔形彈簧式錨頭上的環(huán)或壓縮木錨頭中間的鐵管，要注意避免鋼絲互相纏繞。把與各錨頭連接的鋼絲分別穿過測筒上的各個(gè)導(dǎo)桿，并把測筒的上筒用固定螺絲、木楔及水泥砂漿固定在孔內(nèi)，然后拉緊鋼絲，并用螺母夾緊在各個(gè)導(dǎo)桿上，這時(shí)要注意調(diào)整導(dǎo)桿距離，使之有15mm的伸長量。把下筒與上筒相接，并用木楔塞緊，若是電測下筒，還需仔細(xì)安裝，調(diào)整電感式位移傳感器的量程，并引出電纜，蓋上蓋板。當(dāng)試驗(yàn)點(diǎn)離開挖面很近時(shí)，必須采取防護(hù)措施，以防止爆破飛石損壞電纜及測筒。開始初讀數(shù)（如果用百分表測讀，每次打開蓋板）。為保證讀數(shù)的穩(wěn)定性，第一次讀數(shù)的建立不小于24小時(shí)。開始階段，每天

11、至少進(jìn)行一次測讀，隨著開挖面的遠(yuǎn)離，測讀間隔時(shí)間可以酌情延長。量測與計(jì)算將鉆孔伸縮計(jì)測筒上的電感式位移傳感器與數(shù)字位移計(jì)連接，并打開位移計(jì)電源開關(guān)，即可進(jìn)行讀數(shù)。然后根據(jù)實(shí)際位移與讀數(shù)的標(biāo)定數(shù)字回歸方程，即可算出鉆孔伸縮計(jì)四個(gè)測點(diǎn)的實(shí)際位移。凈空變化量測測線數(shù)地段開挖方法一般地段特殊地段全斷面法一條水平測線臺階法每臺階一條水平測線每臺階一條水平測線，兩條斜測線分不開挖法每分部一條水平測線上部每分部一條水平測線，兩條斜測線，其余分部一條水平測線5.2.6 接觸壓力測點(diǎn)布設(shè)把測點(diǎn)布設(shè)在具有代表性的斷面的關(guān)鍵部位上（拱頂、拱腰、拱腳、邊墻仰拱等），每斷面布置8個(gè)測點(diǎn)，并逐一進(jìn)行編號。分別埋設(shè)于圍巖和

12、初期支護(hù)之間以及初期支護(hù)和二襯之間。埋設(shè)壓力盒時(shí)，要使壓力盒的受壓面向著圍巖。在隧道壁面，當(dāng)測圍巖施加給噴混凝土層的徑向壓力時(shí)，先用水泥砂漿或石膏把壓力盒固定在巖面上，再謹(jǐn)慎施作噴混凝土層，不要使噴混凝土與壓力盒之間有間隙，保證圍巖與壓力盒受壓面貼緊。5.2.7 鋼架內(nèi)力和圍巖力布設(shè)在同一量測斷面上，每環(huán)格柵鋼拱架布設(shè)8組鋼筋計(jì)，分別沿鋼架的內(nèi)外邊緣成對布設(shè)。安裝前，在鋼拱架待測部位并聯(lián)焊接鋼弦式鋼筋計(jì)，在焊接過程中注意對鋼筋計(jì)淋水降溫，然后將鋼拱架由工人搬至洞內(nèi)立好，記下鋼筋計(jì)型號，并將鋼筋計(jì)編號，用透明膠布將寫在紙上的編號緊密粘貼在導(dǎo)線上。注意將導(dǎo)線集結(jié)成束保護(hù)好，避免在洞內(nèi)被施工所破壞。

13、根據(jù)鋼筋計(jì)的頻率軸力標(biāo)定曲線可將量測數(shù)據(jù)來直接換算出相的軸力值，然后根據(jù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有關(guān)計(jì)算方法可算出鋼筋軸力計(jì)所在的拱架斷面的彎矩，并在隧道橫斷面上按一定的比例把軸力、彎矩值點(diǎn)畫在各軸力計(jì)分布位置，并將各點(diǎn)連接形成隧道鋼拱架軸力及彎矩分布圖。5.2.8 邊坡穩(wěn)定監(jiān)測基點(diǎn)布設(shè)：根據(jù)邊坡的具體情況，埋設(shè)在隧道洞門邊坡立面橫向35倍洞徑外的區(qū)域，埋設(shè)9個(gè)基點(diǎn)，以便互相校核，參照標(biāo)準(zhǔn)水準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)，所有基點(diǎn)和附近水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測取得原始高程。測點(diǎn)布設(shè)：在測點(diǎn)位置挖長、寬、深均為200mm的坑，然后放入地表測點(diǎn)預(yù)埋件（自制），測點(diǎn)一般采用2030mm、200300mm的平圓頭鋼筋制成。測點(diǎn)四周用混凝土填實(shí)，待

14、混凝土固結(jié)后即可量測。量測：用全站儀進(jìn)行觀測。要求觀測在全站儀檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行，且避免在測站和標(biāo)尺有振動時(shí)進(jìn)行；盡量選擇在每一天同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行觀測；觀測堅(jiān)持四固定原則，即：施測人員固定，測站位置固定，測量延續(xù)時(shí)間固定，施測順序固定，且每隔30天用精密水準(zhǔn)測量的方法進(jìn)行基點(diǎn)與水準(zhǔn)點(diǎn)的聯(lián)測，其誤差不得超過±0.5mm（n為測站數(shù)）。數(shù)據(jù)簡要分析：可繪制時(shí)間-位移與距離位移圖，曲線正常則說明位移隨施工的進(jìn)行漸趨穩(wěn)定。如果出現(xiàn)反常，出現(xiàn)反彎點(diǎn)，說明邊坡的位移出現(xiàn)驟然增加現(xiàn)象，表明邊坡已呈不穩(wěn)狀況，立即采取措施。5.2.9 其他量測除以上量測項(xiàng)目外，還根據(jù)實(shí)際情況，對隧道進(jìn)行一些必要的補(bǔ)充量

15、測，如隧道軟弱圍巖、膨脹性地層的底板上鼓、隆起量測等。5.3 必測項(xiàng)目的檢測頻率必測項(xiàng)目的檢測頻率應(yīng)根據(jù)測點(diǎn)的距開挖面距離及位移速度分別按照一定的要求進(jìn)行。按距開挖面距離確定監(jiān)測頻率監(jiān)測斷面距開挖面距離（m）監(jiān)測頻率（01）B2次/d（12）B1次/d（25）B1次/23d5B1次/7d按位移速度確定的監(jiān)測頻率監(jiān)測斷面距開挖面距離（m）監(jiān)測頻率52次/d151次/d0.511次/23d0.51次/7d5.4 量測數(shù)據(jù)整理分析隧道監(jiān)控量測最核心的環(huán)節(jié)是量測后的數(shù)據(jù)證了和數(shù)據(jù)分析，繪制量測數(shù)據(jù)與時(shí)間的關(guān)系曲線及量測數(shù)據(jù)與開挖工作面距離的關(guān)系曲線。并對量測數(shù)據(jù)作如下一系列的處理、分析及反饋：依據(jù)回歸

16、分析、預(yù)測位移、收斂、拱頂下沉及鋼筋力的最終值。以位移時(shí)間曲線為基礎(chǔ)，根據(jù)位移、位移速率等分析、評定圍巖和支護(hù)的穩(wěn)定性。當(dāng)位移急驟增加，每天的相對凈空變化超過10mm時(shí)，重點(diǎn)加強(qiáng)觀測，并密切注意支護(hù)結(jié)構(gòu)的變化；當(dāng)位移時(shí)間曲線出現(xiàn)反彎點(diǎn)時(shí)，同時(shí)支護(hù)開裂或掉塊，此時(shí)盡快采取補(bǔ)強(qiáng)措施，以防塌方；當(dāng)位移、周邊收斂、拱頂下沉達(dá)到預(yù)測最終值的90%，收斂速度小于0.2mm/天，拱頂下沉速率小于0.15mm/天時(shí)，認(rèn)為圍巖基本穩(wěn)定，可進(jìn)行二次襯砌施工；利用位移、力（拱架主力）反分析程序?qū)鷰r及支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析、評價(jià)；綜合以上的分析結(jié)果，對施工方案、支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定情況作出評價(jià)，當(dāng)數(shù)據(jù)異常時(shí)，分析原因，

17、制定對策。對施工及時(shí)提出建議，采取有效的措施，確保施工安全。根據(jù)圍巖與支護(hù)時(shí)間的接觸力量測結(jié)果，找出圍巖壓力在橫斷面的分布情況及圍巖壓力值隨開挖時(shí)間變化的規(guī)律，與理論計(jì)算方法進(jìn)行比較，以取得合理的圍巖壓力計(jì)算方法，檢算初期支護(hù)的受力情況，判別初期支護(hù)的工作狀態(tài)、支護(hù)特點(diǎn)，并對初期支護(hù)進(jìn)行安全評價(jià)。變形管理等級表管理等級距開外面1B距開外面2B施工狀態(tài)UU1B/3UU2B/3正常施工U1B /3U2U1B/3U2B /3U2U2B/3加強(qiáng)監(jiān)測U2U1B/3U2U2B/3采取相應(yīng)工程措施并加強(qiáng)監(jiān)測注：U實(shí)測位移值。5.5 報(bào)告和報(bào)警制度提交由儀表量測的數(shù)據(jù)記錄在專用的表格上，原始記錄表格存檔以供需

18、要時(shí)查用。監(jiān)測日報(bào)表當(dāng)日一式四份提交給業(yè)主、監(jiān)理方、施工方和設(shè)計(jì)方。所有數(shù)據(jù)均輸入計(jì)算機(jī)，用專門程序進(jìn)行計(jì)算處理，每周出周報(bào)，每月出月報(bào)，必要時(shí)出專門分析簡報(bào)。監(jiān)測技術(shù)負(fù)責(zé)人參加工程現(xiàn)場會，匯報(bào)最近一段時(shí)期的監(jiān)測情況，分析數(shù)據(jù)變化的趨勢。嚴(yán)格按有關(guān)各方討論的具體報(bào)警值分兩個(gè)階段報(bào)警。當(dāng)監(jiān)測值超過預(yù)警值的80%時(shí)，在日報(bào)表中注明，以引起有關(guān)各方注意。當(dāng)監(jiān)測值達(dá)到預(yù)警值，除在日報(bào)表中注明外，專門出文通知有關(guān)各方。監(jiān)測技術(shù)負(fù)責(zé)人參加出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)的排險(xiǎn)急會議，積極協(xié)同有關(guān)各方出謀劃策，提出有益的建議，以采取有效措施確保安全。6勞動組織勞動力組織方式：采用架子隊(duì)成立監(jiān)控量測小組。7設(shè)備要求隧道位移計(jì)、精密水準(zhǔn)儀、振動水準(zhǔn)儀、錨桿拉力計(jì)、地質(zhì)羅盤、全站儀、應(yīng)力計(jì)、鋼掛尺等。8質(zhì)量控制及檢驗(yàn)8.1 監(jiān)控量測儀器精度滿足下表要求，測試儀器的量程應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，并具有良好的防震、防水、防腐蝕的性能。監(jiān)控量測必測項(xiàng)目測試精度序號監(jiān)測項(xiàng)目測試精度1拱頂下沉0.51mm2凈空收斂0.51mm3地表沉降0.51mm監(jiān)控量測選測項(xiàng)目測試精度序號監(jiān)測項(xiàng)目測試精度1圍巖與初期支護(hù)接觸壓力0.5% F.S.2噴混凝土應(yīng)變±0.1% F.S.3鋼架應(yīng)力拉伸0.5% F.S.，壓縮1.0% F.S.4初期支護(hù)與二次襯砌接觸壓力0.5% F.S.5二