1、羄膈蝕羀肆莃蚆羀艿芆薂 湘桂鐵路擴改工程標段隧道工程 編號：010 圍巖監控量測施工作業指導書單位：中國路橋湘桂鐵路擴改工程標第六項目部編制： 審核： 批準： - 0 - / 12二00九年八月十三日發布 二00九年八月十五日實施- 1 - / 12圍巖監控量測施工作業指導書1 、目的現場監控量測是隧道施工管理的重要組成部分，它不僅能指導施工，預報險情，確保安全，而且通過現場監測獲得圍巖動態的信息（數據），為修正和確定初期支護參數，混凝土襯砌支護時間提供信息依據，為完善隧道工程設計與指導施工提供可靠的足夠的數據。2 、適用范圍本作業指導書適用于中國路橋改建鐵路湘桂線永州至柳州段擴能改造工程XG

2、-II標第六項管段石頭崗隧道量測。3、 量測項目隧道監控量測的項目應根據工程特點、規模大小和設計要求綜合選定。量測項目可分為必測項目和選測項目兩大類。選測項目應根據工程規模、地質條件、隧道埋深、開挖方法及其他要求，有選擇地進行。監控量測工作必須緊跟開挖、支護作業。按設計要求布設測點，并根據具體情況及時調整或增加量測的內容。根據本線隧道的特點，必測項目包括：洞內、外觀察；二次襯砌前凈空變化；拱頂下沉；地表下沉（淺埋隧道必測，H02b時）；二次襯砌后凈空變化；沉降縫兩側底板不均勻沉降；洞口段與路基過渡段不均勻沉降觀測。選測項目應包括：地表下沉（H02b時）；隧底隆起。4、 量測方法和要求根據設計文

3、件、結合客運專線施工指南，制定本線隧道圍巖量測方案。拱頂下沉、收斂量測起始讀數宜在36h內完成，其他量測應在每次開挖后12h內取得起始讀數，最遲不得大于24h，且在下一循環開挖前必須完成。測點應牢固可靠、易于識別，并注意保護，嚴禁爆破損壞。基底處理完畢經檢測符合各項指標后，在仰拱回填頂面橫斷面上設3個測點，縱向每10m設一排，采用精密水準儀進行沉降觀測。觀測周期及觀測時間根據現場實際情況確定。觀測計劃及觀測方案應征得監理批準，觀測結果異常時應立即報設計單位拿出處理意見，情況緊急時，應果斷采取措施，確保施工安全。隧道淺埋地段地表下沉的量測宜與洞內凈空變化和拱頂下沉量測在同一橫斷面內。當地表有建筑

4、物時，應在建筑物周圍增設地表下沉觀測點。- 3 - / 12測試中按各項量測操作規程安裝好儀器儀表，每測點一般測讀三次，取算術平均值作為觀測值；每次測試都要認真做好原始數據記錄，并記錄開挖里程、支護施工情況以及環境溫度等，保持原始記錄的準確性。各項量測作業均應持續到變形基本穩定后23周后結束。對于膨脹性和擠壓性圍巖，位移長期沒有減緩趨勢時，應適當延長量測時間。具體方法和要求見表1。5 、測點布置洞頂地表下沉量測斷面布置見圖1。- 3 - / 12表1 量測項目及要求表測試時間3個月以上每次機械或人工開挖后及初期支護后。13次/月13次/月13個月12次/周12次/周15天1個月1次/2天1次/

5、2天115天12次/天12次/天觀測點布置全長度開挖及初期支護進行中。隧道周邊共設三條監測基線，沿縱向每1030米設一組，如圖所示，測點布置位置盡可能與地面觀測點相一致。拱頂和隧底各設一測點，沿縱向每1030米設一組，如圖所示，測點布置位置盡可能與地面觀測點相一致。填充面每30米設一組。- 4 - / 12方法、要求及工具巖性、結構面產狀及支護裂縫觀察和描述、地質羅盤。采用隧道周邊位移計（或全站儀非接觸觀測法）量測。開挖后按圖安設收斂桿件并進行編號，收斂桿件埋入土體深度不小于40cm。各測點設固定樁，其設置應在開挖或第一次噴射混凝土完成后迅速完成，采用水平儀、水準尺抄平測量。盡可能和地面相應位

6、置點同時進行。填充面固定樁在填充混凝土完成后設置。項目名稱地質及支護狀態觀察洞內周邊水平收斂位移量測拱頂下沉及底部上鼓、仰拱填充面高程量測應測項目 表1 量測項目及要求表 續前表測試時間3個月以上1次/天1次/15天13個月15天1個月115天觀測點布置縱向沿隧道中線每1020米左右設一個混凝土樁，橫向按圖所示布點安設混凝土樁。橫斷面位置依據襯砌類型并結合實際地形選擇在橫向地形變化較小和不受仰坡開挖影響的部位。并在洞頂山體變形范圍以外設兩個水準點，供洞頂測點抄平使用。洞內沉降縫每側布設四個以上觀測點，洞口布點視過渡段的情況而定，根據沉降曲線確定道床施作時間。- 6 - / 12方法、要求及工具

7、采用精密水準儀，混凝土樁及水準基點要求按“鐵路測量技術規則”辦理，樁底應埋設于凍結線以下3050cm。沉陷抄平應按以下幾個階段進行：進洞前應將所有縱、橫斷面方向樁全部抄平一次。開挖至量測斷面20m、 10m 、5m時、開挖至量測斷面時、開挖超過量測斷面5m、10m、20m時、至襯砌前每天測量一次。當出現沉陷值突然變大時，應酌情增加量測次數，進行監視。襯砌后，應根據沉陷情況繼續量測一段時間。三等水準測量項目名稱洞口及淺埋段、下穿高速公路段、洞頂地表沉陷量測沉降縫兩側底板不均勻沉降，洞口段與路基過渡段不均勻沉降觀測。應測項目洞內周邊收斂量測布置見圖2。拱部下沉、底部上拱、填充面下沉量測布置見圖3。

8、根據開挖方法不同，拱頂下沉和底部上鼓點應采用不同的布置方式，圖3中1、2點的布置為采用CD、CRD法施工時左側導坑開挖后的測點布置方式，3、4點為右側分部開挖后的測點布置方式，中部點代表中隔壁拆除后的布點方式。采用其它開挖方法時，測點應根據施工情況進行合理布置，并能反映圍巖、支護穩定狀態，以指導施工。凈空變化，拱頂下沉和地表下沉（淺埋地段）等監控必測項目，應設置在同一斷面。圖1 洞頂地表下沉量測斷面布置圖Hb=H地面線n×5m2×4m4×2m4×2m2×4mn×5m地面下沉線內軌頂面隧道中線最大跨度線起拱線1米右2右1左1左2右3左3

9、圖2-1 洞內周邊收斂量測布置圖隧道中線- 6 - / 127 、監測資料整理、數據分析及反饋現場量測所取得的原始數據，不可避免的會具有一定的離散性，其中包含著測量誤差。因此，應對所測數據進行一定的數學處理。數學處理的目的是：將同一量測斷面的各種量測數據進行分析對比、相互印證，以確定量測數據的可靠性；探求圍巖變形或支護系統的受力隨時間變化的規律，判定圍巖和初期支護系統穩定狀態。在取得監測數據后，及時由專業監測人員整理分析監測數據。結合圍巖、支護受力及變形情況，進行分析判斷，將實測值與允許值進行比較，及時繪制各種變形或應力時間關系曲線，預測變形發展趨向及圍巖和隧道結構的安全狀況，并將結果反饋給設

10、計、監理，從而實現動態設計、動態施工。- 7 - / 12目前，回歸分析是量測數據數學處理的主要方法，通過對量測數據回歸分析預測最終位移值和各階段的位移速率。具體方法如下：(1)將量測記錄及時輸入計算機系統，根據記錄繪制縱橫斷面地表下沉曲線和洞內各測點的位移u-時間t的關系曲線，見圖4。u(mm)u(mm)t(d)t(d)正常曲線反常曲線ab圖4 位移u-時間t的關系曲線圖(2)若位移-時間關系曲線如上圖中b所示出現反常，表明圍巖和支護已呈不穩定狀態，加強支護，必要時暫停開挖并進行施工處理。 (3)當位移-時間關系曲線如上圖中a所示趨于平緩時，進行數據處理或回歸分析，從而推算最終位移值和掌握位

11、移變化規律。(4)各測試項目的位移速率明顯收斂，圍巖基本穩定后，進行二次襯砌的施作。8 、監控量測管理圍巖穩定性的綜合判別，應根據量測結果按以下方法進行。按變形管理等級指導施工，見表2。表2 變形管理等級管理等級管理位移施工狀態U<Uo/3可正常施工Uo/3U2Uo/3應加強支護U >2Uo/3停工，采取特殊措施后方可施工注：U為實測位移值；Uo為最大允許位移值。- 8 - / 12根據位移變化速度判別凈空變化速度持續大于5.0mm/d時，圍巖處于急劇變形狀態，應加強初期支護。水平收斂（拱腳附近）速度小于0.2mm/d，拱頂下沉速度小于0.15mm/d，圍巖基本達到穩定。在淺埋地段

12、以及膨脹性和擠壓性圍巖等情況下，應采用監控量測分析判別。根據位移時態曲線的形態來判別當圍巖位移速率不斷下降時（du2/d2t0），圍巖趨于穩定狀態；當圍巖位移速率保持不變時（du2/d2t=0），圍巖不穩定，應加強支護；當圍巖位移速率不斷上升時（du2/d2t0），圍巖進入危險狀態，必須立即停止掘進，加強支護。圍巖穩定性判別是一項很復雜的也是非常重要的工作，必須結合具體工程情況采用上述幾種判別準則進行綜合評判。9、 監控量測質量保證措施將監測管理及監測實施計劃納入施工生產計劃中，作為一個重要的施工工序來抓，并保證監測有確定的時間和空間。各施工單位應由工程技術管理中心組成專門監測小組，具體負責各項監測工作。制定切實可行的監測實施方案和相應的測點埋設保護措施，并將其納入工程的施工進度控制計劃。施工監測緊密結合施工步驟，監控每一施工步驟對周圍環境、圍巖、支護結構、變形的影響，據此優化施工方案。積極配合監理、設計單位做好對監測工作的檢查、監督和指導，及時向監理、設計單位報告情況和問題，并提供有關切實可靠的數據記錄，工程完成后，根據監測資料整理出標段的監測分析總報告納入竣工資料