公路隧道监控量测作业指导书.docx

大路隧道监控量测作业指导书隧道工程监控量测作业指导书编制:审核:批准:名目一、工程概况 (1)二、编制目的 (2)三、编制参考资料 (2)四、监控量测的概念和必要性 (2)五、监控量测工程及仪器设备 (3)六、监控量测测点布置原则及量测频率 (4) 七、监控量测流程 (8)八、监控量测数据分析及反响 (9)九、信息反响及对策 (12)十、监控量测资料治理 (15)十一、安全技术措施 (16)十二、监控量测质量保证措施 (16)十三、监测治理 (17)十四、xx 高速大路隧道监控量测现场图 (18) 隧道工程监控量测作业指导书一、工程概况xx 高速大路共有隧道 19 条，其中：主线隧道 17 条，双洞总长:15617 米；连接线隧道2 条，单洞总长：1650 米；长大隧道2 条： 官舟隧道 2295m，张家寨隧道 2041m；全部隧道共有 23 个施工作业面，21 个施工队伍。xx 高速大路隧道围岩等级以 IV、V 级为主，中长隧道个别段落存在 III 级围岩，具体隧道状况见下表：表二：连接线隧道统计表依据施工图设计地质钻探文件所示内容，要求隧道内主洞级围岩承受预留核心土法环形开挖；隧道内主洞级围岩区段承受台阶法开挖；隧道内主洞级围岩区段承受台阶法或全断面法开挖；隧道内紧急停车带级围岩区段承受台阶法开挖。二、编制目的为确保xx 高速大路隧道施工安全及构造长期稳定，指导标准xx 高速大路隧道施工行为,验证支护构造效果,确认支护参数和施工方法的准确性或为调整支护参数和施工方法供给依据,确定二次衬砌施做时间,确保实现高速大路隧道施工治理的标准化、标准化、程序化的目标，特 编制此高速大路隧道监控量测作业指导书。三、编制参考资料1、大路隧道施工技术标准(JTG F60-2023)；2、大路隧道施工技术细则JTG/T F60-2023；3、贵州省 xx 高速大路隧道两阶段施工设计文件。四、监控量测的概念和必要性4.1 监控量测的概念隧道施工中对围岩、地表、支护构造的变形和稳定状态，以及周边环境动态进展的常常性观看和量测工作。它是保证工程质量的重要措施，也是推断围岩和衬砌是否稳定，保证施工安全，指导施工挨次， 进展施工治理，供给设计信息的主要手段。4.2 监控量的必要性 1隧道工程作为工程建筑物，受力特点与地面工程有很大的差异。由于隧道处于千变万化的岩体之中，其所受外力是不明确的，施工过程中应承受量测手段把握受力状况。2） 隧道在开挖、支护、成形、运营的过程中，自始自终都存在受力状态变化这一特性，监控量测可以了解变化状况。3） 隧道监控量测是隧道施工安全的哨兵，是确保隧道安全施工的前提条件。五、监控量测工程及仪器设备结合本隧道工程特点、规模大小和贵州省 xx 高速大路隧道两阶段施工设计文件的设计要求综合选定监控工程。确定的监控量测的 工程分为必测工程和选测工程。必测工程在施工中必需进展，选测项 目依据隧道地质条件、开挖方法及其它特别要求有选择地进展。另外 依据现场施工具体状况准时调整或增加量测内容，实现动态设计。必测工程主要包括：洞内、外观看；水平净空收敛；拱顶下沉；地表下沉隧道浅埋段：h02b,其中b 为隧道开挖宽度, h0 为隧道埋深。表三监控量测必测工程六、监控量测测点布置原则及量测频率6.1 洞内、外观看开挖及初支后准时承受肉眼观看和地质罗盘仪对开挖面提醒的地质状况进展描述，包括围岩岩性、岩质、断层裂开带、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌、剥落掉块现象、有无渗漏水等；初期支护状态包括喷层是否产生裂隙、剥离和剪切破坏、钢支撑是否压屈进展观看分析，具体描述、记录、并予以评估，作为支护参数选择的参考及量测等级选择的依据。洞内观看可分开挖工作面观看和已施工地段观看两局部。开挖工 作面观看应在每次开挖后进展，准时绘制开挖工作面地质素描图、数 码成像，填写开挖工作面地质状况记录表，并与勘查资料进展比照。 已施工地段的观看每天至少应进展一次，主要是观看并记录喷射混凝 土、锚杆、钢架变形和二次衬砌等的工作状态。洞外观看重点应在洞 口段和洞身浅埋段，记录地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透状况等，同时还应对地面建构筑物进展观看。6.2 拱顶下沉、周边收敛监测6.2.1 测点布置原则拱顶下沉测点和周边收敛测点应布置在同一断面。拱顶下沉测点原则上布置在拱顶轴线四周。当隧道跨度较大时，应结合施工方法在拱部增设测点。台阶开挖时，周边位移测点布置在距离上下台阶分界处底部往上 1.5m 处，并用标志牌挂在测点上面，标识牌应标明工程名称、测点编号、埋设里程、初始读数、埋设日期，测量负责人的信息。如图 1 所示图 1 拱顶下沉及水平净空收敛测点示意图监控量测断面按表五的要求布置，净空变化量测测线数按表六进展量测，测线布置示意图如图 2 所示。表四拱顶下沉和周边收敛监控量测断面间距围岩级别断面间距m510 1020 2050表五水平净空收敛量测测线布置地段断面开挖方法一般地段特别地段全断面法一条水平测线台阶法每台阶一条水平测线每台阶一条水平测线，两条斜测线双侧壁导坑法每分部一条水平测线 CD 或 CRD 法上部、双侧壁导坑法左右侧部，每分部一条水平测线，两条斜测线、其余分部一条水平测线。三台七步法每分部一条水平测线三台七步法，每分部一条水平线，四条斜线、其余分部一条水平线。预留核心土法每分部一条水平测线每分部一条水平线，两条斜线图 2 拱顶下沉和水平净空收敛测线布置示意图拱顶下沉点和周边位移测点布置由施工单位安排现场施工人员协 助完成，拱顶下沉点和净空变化测点应布置在同一断面内，测点布置 时应避开钢架和脱空回填处，将测点布置在两榀钢架之间。收敛量测 点和拱顶下沉量测布点应在开挖后至初喷前进展，并保证布点打入围 岩不小于 20 厘米深度，严禁将测点布在钢架上。测点布设应准时，并做好保护。假设测点被破坏，应在被破坏测点四周补埋，重进展数 据采集；假设测点消灭松动，则应准时加固，测点布设以后，在测点 位置用红色油漆做醒目标识。监控量测桩点上严禁悬挂重物。假设围岩 消灭变化特别应尽早布设。6.2.2 监测频率拱顶下层和周边收敛量测频率应依据测点距开挖面的距离及位移速度分别按六和七确定。由位移速度打算的监控量测频率和由距开挖面的距离打算的监控量测频率之中，原则上承受较高的频率值。消灭特别状况或不良地质时，应增大监控量测频率。表六周边收敛和拱顶下沉监控量测频率按距开挖面距离说明：b 为隧道开挖宽度。表七周边收敛和拱顶下沉监控量测频率按位移速度6.3 地表沉降监控隧道浅埋段:h02b,其中b 为隧道开挖宽度， h0 为隧道埋深6.3.1 测点布置隧道浅埋段地表沉降监测点埋设如图 3、4 所示。图 3 地表沉降横向测点布置示意图直径 1.2cm 钢筋图 4 地表沉降测点示意图单位：cm6.3.2 量测频率开挖面距量测断面前后2b 时，12 次/d; 开挖面距量测断面前后5b 时，1 次/23d; 开挖面距量测断面前后5b 时，1 次/37d; 七、监控量测流程施工中将现场监控量测作为工序引入作业循环，并结合地质预报 作出评价，优化设计参数，实施动态治理。如图 5 监控量测工作流程图。图 5 监控量测工作流程图八、监控量测数据分析及反响为了真实、准时、准确的反映施工现场信息，在数据采集及收集后，应马上对观测数据进展分析处理，并将结果反响给设计、监理、第三方监测单位、业主等，实现动态施工。监控量测数据的分析处理包括数据校核、数据整理及数据分析。每次观测后马上对观测数据进展校核，如有特别准时补测。同时准时对数据进展整理，包括数据计算、填表制图、误差处理等。8.1 监控量测数据的分析每次量测完毕后要准时对量测数据进展整理和分析，并绘制量测数据时态曲线和距开挖面距离图；绘制地表下沉值沿隧道纵向和横向变化量和变化速率曲线。依据量测数据处理结果，准时提出调整和优化施工方案和工艺； 围岩变形和速率较大时，应准时实行安全措施，并建议变更设计。围岩稳定性、二次支护时间应依据所测得的位移量或回归分析所得的最终位移量、位移速度及其变化趋势、隧道埋深等进展综合分析判定。 8.1.1 监控量测数据的回归分析由于量测的偶然误差所造成的离散性，绘制的散点图总是上下波动和不规章的，因此必需进展数字处理才能获得合理的典型曲线，并以相应数字公式进展描述。回归分析是对一系列具有内在规律的测试数据进展处理，通过处理和计算得到两个变量的函数关系式。用这个函数式做出的曲线能代表测试数据的散点分布，并能推算出因变量的极限值。利用 EXCEL 处理数据根本方法，承受回归分析，依据测试数据散点分布规律，选用以下之一函数关系：1对数函数： )1lg(t a u+?=，)1lg(/t b a u +=；2指数函数：)1(bt e a u -?=，t b e a u/-?=；3双曲函数：bt a t u +=/，+-=2)11(1bt a u 其中 a.b 为回归常数 ;t 为初读数后的时间d ;u 为位移值mm 。利用 EXCEL 对监控数据进展三种函数的回归分析，取回归系数最接近于1 的回归函数。图 6 回归分析结果8.1.2 围岩稳定性的判别（1） 实测位移值不应大于隧道的极限位移，并按表八位移治理等级施工。一般状况下，将隧道设计的预留变形量作为极限位移，设计 变形量应依据检测结果不断修正。表八位移治理等级治理等级治理位移mm施工状态U<(U/3) 可正常施工(U 0/3)U(2U/3) 应加强支护U>(2U/3) 应实行特别措施注：U-实测位移值；U0-设计极限位移值。（2） 依据位移速率推断：速率大于 1mm/d 时，围岩处于急剧变外形态，应加强初期支护；速率变化在 0.21.0 mm/d 时，应加强观测， 做好加固的预备；速率小于0.2mm/d 时，围岩到达根本稳定。在高应力、岩溶地层和挤压地层等不良地质中，应依据具体状况制定判别标 准。（3） 依据位移速率变化趋势推断：当围岩位移速率不断下降时， 围岩处于稳定状态；当围岩位移速率变化保持不变时，围岩尚不稳定， 应加强支护；当围岩位移速率变化上升时，围岩处于危急状态，必需 马上停顿掘进，实行应急措施。九、信息反响及对策9.1 监测量测信息反响及工程对策1、监控量测信息反响依据监控量测数据分析结果，对工程安全性进展评价，并提出相应的工程对策与建议。监控量测信息反响程序框 图如图 7。量测小组准时准确的完成数据采集、并在当日对采集数据分析， 依据分析结果，对工程安全性提出评价意见，评价应依据位移治理等级分三级进展，并按规定实行相应的工程对策，并报总工。当监控量测位移治理到达级时，由现场监控量测组长将量测原始资料和分析结果通报现场技术主管和现场监理工程师正常施工。当监控量测位移治理到达级时，由现场监控量测组长将量测原 始监控量测信息反响程序框图资料和分析结果通报现场技术主管和现 场监理工程师，同时于 2 小时内上报工程部总工程师，施工单位总工程师组织争论提出具体意见，局工程部 8 小时内组织参建各方对设计施工措施进展综合评价。当监控量测位移治理到达级治理值以及拱顶下沉、水平收敛达5mm/d 或位移累计达100mm 时，由现场监控量测组长准时通知现场技术主管、现场监理工程师暂停施工，并将量测原始资料和分析结果于 2 小时内上报局工程部工程经理、总工程师、现场指挥部、公司工程部可先 传电子版，后报纸质文档。施工单位工程经理组织争论提出具体意 见，局工程部指挥长、工程部部长 8 小时内到施工现场盯控，并组织参建各方争论相应工程措施，必要时由公司组织专家组争论工程措施。总工程师应每天收集各隧道监控量测的成果分析资料，对分析意见进 行确认，对超过 II 级治理值的由工程经理同时履行该检查确认程序， 相关资料签认后建帐治理备查。图 7 监控量测信息反响程序流程图2、工程安全性评价依据位移治理等级分三级进展见表九，并承受相应的工程对策。治理等级、应对措施正常施工综合评价设计施工措施， 加强监控量测，必要时实行相应工程对策暂停施工，实行相应工程对策表九工程安全性评价分级及相应应对措施治理等级应对措施正常施工 综合评价设计施工措施，加强监控量测，必要时实行相应工程对策暂停施工，实行相应工程对策3、工程安全性评价流程图依据工程安全性评价的结果，需要变更设计时，依据有关铁路工程和沪昆公司设计变更治理方法准时进展设计变更。工程对策主要包括以下及方面内容：图 8 工程安全性评价流程图十、监控量测资料治理10.1 监控量测周报及月报监控量测周报及月报，按掌子面分列，由现场监控量测组进展分析、编写、打印、装订，由监控量测组报告编写人员及负责人审核签 认后以书面形式和电子版两种形式上报分部工程部监控量测治理人员， 分部工程部监控量测治理人员将书面文件上报到对应的监理分站和局 指工程部。每周三上午 12：00 前上报上周资料。监测工程及测点布置。包括本月周所开展监测工程及随施工进展进展测点布置的状况，提出下月周打算。施工进度。周当月工程施工进展及周边接近工程施工状况施工内容、方法、进度等，以及监测工作进展状况监测点变更状况和理由，监测频率变动状况的说明，监测工作存在的问题等。监测值的时程变化曲线。通过监测数据，绘制监测结果时程变化曲线，并依据曲线进展趋势进展理论分析。依据实际状况，作出相应监测工程的预报分析。依据监测曲线及理论分析结果，再结合实际状况对变形较大的点作出当月周的综合分析，指出“变化趋势”依据工况和地质条件分析产生较大变形的缘由，作出该点变形对四周环境的影响是否安全的评价及预报。指出到达或超过报警值的测点位置，并初步分析其缘由。对各项监测数据进展统计，指出累积值较大并到达或超过报警值的测点， 并结合施工状况对其缘由进展重点分析，推测施工中是否存在危急， 提出可行性建议。监测成果表汇总。要求按规定的格式分项归类、汇总，各测点的监测数据要按监测日期挨次准确填报，表格中观测、制表、校核、审核者必需签名，确保表中内容正确真实。监测测点布设图。初始月周报必需附有现场监测测点布设图，图上监测点号必需与监测成果表中的点号相对应并全都，如有增点或变更点，应在增或变更当月周报中准时更并附图。假设是地面监测点，图上要标注测点的里程。十一、安全技术措施1、隧道开挖时要准时对工作面地质变化和围岩稳定状况观看，观察喷射混凝土、锚杆和钢架等的工作状态，觉察特别时马上实行相应处理措施。2、进展量测作业时，应做好监测仪器及测量人员的安全防护，量测断面两侧应摆放警示标记，并专人指挥洞内车辆及人员通行，当监 控量测与其它工序消灭干扰时，应优先进展量测作业。3、全部参与监控量测的人员，应遵守安全操作规程和规章制度， 佩戴齐备劳动防护用品。十二、监控量测质量保证措施1、将监测治理及监测实施打算纳入施工生产打算中，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 由工程技术治理中心组成特地监测小组，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掌握打算。3、施工监测严密结合施工步骤，监控每一施工步骤对四周环境、围岩、支护构造、变形的影响，据此优化施工方案。4、乐观协作监理、设计单位做好对监测工作的检查、监视和指导， 准时向监理、设计单位报告状况和问题，并供给有关切实牢靠的数据记录，工程完成后，依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、量测工程人员要相对固定，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，合格前方可使用。6、测试完毕后检查仪器、仪表，做好养护、保管工作，准时进展资料整理及信息反响。十三、监测治理为保证量测数据的真实牢靠及连续性，实行以下措施：（1） 量测人员相对固定；（2） 仪器的治理使用、保养、检验及资料整理由组长负责；（3） 量测设备，传感器等各种元器件在使用前均经检查校准合格前方投入使用；（4） 量测数据均经组长检查，分部测量队长复核检查前方可上报；（5） 量测数据的存储计算治理均承受计算机系统进展，经整理分析制成位移/时间曲线表，在备注栏必要时加以说明；（6） 全部监测数据必需在量测完当天最迟次日上报驻地监理，必要时上报业主；（7） 在监测过程中遇到监测数据特别或观看到围岩或支护消灭不稳定迹象时，应马上口头汇报给驻地监理工程师，并在 24 小时内提出书面报告和相