隧道监控量测作业指导书.doc

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1、隧道监控量测作业指导书1 适用范围适应于新建铁路福州至平潭铁路站前二标大象山隧道隧道监控量测施工。2 作业准备（1）熟悉图纸及围岩等级、支护形式。（2）熟练掌握全站仪测量仪器，测量基准点及监控量测点的埋设。（3）熟悉掌握监控量测系统数据测量、上传及回归分析等功能。3 技术要求（1）指导隧道施工，保证隧道施工过程安全，杜绝因监控量测管理不到位而造成安全事故，尤其要杜绝施作初期支护后因监控量测管理不到位而造成的“关门”事故。（2）杜绝因监控量测管理不到位而对工程周边施工环境造成较大干预与影响。（3）验证支护结构施做效果，确认支护参数和施工方法的准确性，或为下一步施工方法提供依据，为优化和变更设计管

2、理提供参考意见。（4）通过开展监控量测与信息化管理的工作，提高现场监控量测管理水平。4 施工程序与工艺流程4.1 施工工艺流程图图1隧道工程监控量测流程图4.2 主要施工工序说明（1）现场情况的初始调查； （2）确定管段内隧道监控量测布置点位； （3）布设测点并取得初始监测值； （4）按规定要求进行现场数据采集及原始数据的上网传输； （5）监控资料的分析及信息反馈，总结采取工程措施效果。 （6）提交监控量测成果（平台完成）。 5 施工要求5.1监控量测基本规定1、施工现场必须建立严格的监控量测数据复核、审查制度，保证数据的准确性。如有监控量测数据缺失或异常，应及时采取补救措施，并详细记录。测点

3、坐标采用绝对坐标记录。 2、根据监控量测精度要求，应减少系统误差，控制偶然误差，避免人为错误。应经常采用相关方法对误差进行检验分析。 3、施工与监控量测应密切配合，监控量测元件的埋设与监控量测应列入工程施工进度控制计划中，监控量测工作应尽量减少对施工工序的影响。 4、监控量测应作为施工组织设计一个重要组成部分，为安全施工、质量控制及时提供围岩稳定性和支护、衬砌可靠性的信息，为施工中调整围岩级别、修改支护系统设计和变更施工方法提供参考。 开工前应根据隧道规模、地形、地质条件、支护类型和参数、施工方法等，进行监控量测设计。该设计应包括：量测项目、量测仪器、测点布置、量测频率、数据处理、信息反馈及量

4、测人员组织等。 5.2测点类别编码1、测点类别号序号名称编码1地表沉降DB2拱顶下沉GD3周边收敛SL2、测点顺序号编号测点应牢固可靠、易于识别，并注意保护，严防损坏，如果测点被破坏，应及时补设，测点编号规则原则如下：（1）、地表沉降测点顺序号编号规则单洞双线隧道，沿线路里程增大方向，线路中线位置的测点序号为00，左侧顺序号为奇数（01，03，05，07，09），右侧顺序号为偶数（02，04，06，08，10），由中心线向外依次增大。见下图 图1 单洞双线隧道地表沉降测点顺序编号示意图（2）、拱顶下沉及周边收敛测点的顺序号编码规则拱顶下沉测点的顺序编号，沿铁路里程增大方向，线路中线位置的测点编

5、号为00，左侧编号为奇数（01，03，05），右侧为偶数（02，04，06），由中心线向外依次增大见下图图2拱顶下沉测点的顺序编号示意图周边收敛测点的顺序编号，沿铁路里程增大方向，中线左侧编号为奇数（01，03，05，07），右侧为偶数（02，04，06，08），成对编号，由中心线向外依次增大见下图图3一个拱顶测点的周边收敛测点顺序编号示意图图4多个拱顶测点的周边收敛测点顺序编号示意图（3）、明洞边坡沉降的顺序号编码规则隧道明洞段沿线路方向按10m进行布设沉降点，分布在明洞边坡坡顶。坡顶沉降点按25m的间距布置。沉降点的顺序编号，沿铁路里程增大方向，中线左侧编号为奇数（01、03、05），右侧

6、为偶数（02、04、06），成对编号。图5 明洞沉降测点顺序编号示意图5.3监控量测的项目1、监控量测的项目应结合规范和工程特点、规模大小和设计要求综合选定。量测项目分为必测项目和选测项目两大类（见表 1、2）。选测项目应根据工程规模、地质条件、 隧道埋深及其它特殊要求，经参建各方研究确定。 表1 监控量测必测项目序号监测项目测试方法和仪表测试精度备注1洞内、外观察现场观察、地质罗盘、数码相机2衬砌前净空变化隧道净空变化测定仪（全站仪）1.0mm一般进行水平收敛量测3拱顶下沉全站仪1.0mm4地表下沉全站仪1.0mm浅埋隧道必测（H030m）表2 监控量测选测项目 序号监控量测项目测试方法和仪

7、表测试精度备注1隧底隆起水准测量的方法，水准仪、铟钢尺或全站仪1.0mm2二次衬砌后净空变化隧道净空变化测定仪（收敛计、隧道激光断面仪）0.1mm3围岩内部位移多点位移计0.1mm4围岩压力压力盒0.5%F.S.5二次衬砌接触压力压力盒0.5%F.S.6钢架受力钢筋计、应变计0.1%F.S.7喷混凝土内力混凝土应变计0.1%F.S.8锚杆轴力钢筋计0.1%F.S.9二次衬砌内力混凝土应变计、钢筋计0.1%F.S.10爆破振动振动传感器、记录仪1mm/s临近建筑物11围岩弹性波速度弹性波测试仪12孔隙水压力水压计13水量三角堰、流量计14纵向位移多点位移计、全站仪备注：F.S.为元件满量程；（应

8、力应变的精度表述应为元器件满量程的比例） 监控量测选测项目除上表所列项目外，还包括设计单位针对工程实际情况有特殊要求作为选测项目。2、必测项目应设置在同一断面，其量测断面间距及测点数量应根据围岩级别、隧道埋深、开挖方法等按表 3 规定进行。不同施工方法量测断面布点示意图见图 14。测点或测线编号、点位埋设位置应按图示进行。拱顶下沉原则上设一个测点。 表3 必测项目量测断面间距围岩级别明洞断面间距（m）51030不大于50m10注：洞口及浅埋地段断面间距取小值；软岩隧道的观测断面适当加密。；在特殊部位（斜井与正洞交叉口等）应加密测点布设断面，且点位可以不在一个断面上；II 级围岩不大于50m。3

9、、拱顶下沉、收敛量测初读数宜在每次开挖后 12h内取得初读数，最迟不得大于 24h。同一处拱顶下沉、收敛量测、隧底隆起、围岩压力等洞内量测应设在同一断面，以便于整个量测形成信息体系，相互印证。 4、拱顶和地表下沉量测基点应与洞内、外水准基点建立联系。5、浅埋隧道地表沉降测点应在隧道开挖前布设。地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面里程。一般条件下，地表沉降测点纵向间距应按（铁路隧道监控量测技术规程（TB101212007）要求布设。6、地表沉降测点横向间距为在隧道中心及两侧间距 25m处设置，每个断面设711点，监测范围应在隧道开挖影响范围以外。在隧道中线附近测点应适当加密，隧道中线两侧量测

10、范围不应小于（隧道宽度埋深）,地表有建（构）筑物时，量测范围应适当加宽。按照铁路隧道监控量测技术规程（TB101212007）4.3.3 要求布设。5.4隧道施工过程中应作好洞内外观察记录工作。 1、洞内观察洞内观察分开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。 （1）开挖工作面观察开挖工作面观察应在每次开挖后初喷混凝土之前进行。重点观察记录工作面的围岩岩性、断层破碎带、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌、有无剥落掉块现象、有无渗漏水、工作面稳定状态等情况，并做好地质素描，填写开挖工作面地质状态记录表。对地质条件复杂地段，应留存影像资料，作为地质变化的依据之一。观察中发现工程地质条件恶化时，应立即

11、采取相应处理措施。 在开挖工作面地质变化时由隧道技术员填写附录A开挖工作面地质状况记录表并由监理单位签字确认。（2） 已施工地段观察对初期支护及二次衬砌完成地段的观察，每天至少应进行一次，主要观察喷射混凝土、锚杆、钢架和二次衬砌等的变形状况，分析初期支护、二次衬砌的可靠性和围岩的稳定性。并记入施工日志。 2、洞外监测 （1）洞外监测的重点为洞口段和洞身浅埋段、山间洼地、岩堆、破碎带、黄土陷穴发育区、及偏压洞口的地表开裂、下沉和隧道洞口边、仰坡的稳定状态、地表渗、流水等情况，每次观察后应做好详细记录。 （2）地表下沉的量测必须在隧道开挖之前进行。量测断面应与隧道内的量测处于同一横断面，观测点布置

12、执行技术规程要求，监控范围应延伸布置在隧道开挖影响范围以外。地表构筑物应在其周围增设观测点。量测应超前于隧道开挖工作面进行（距离为隧道埋深与隧道开挖高度之和）。监控量测时间应一直持续到地表下沉长期稳定、隧道衬砌施作完毕后停止。 净空变化、拱顶下沉和地表下沉（浅埋地段）等3、明洞监测隧道明洞段沿线路方向按10m进行布设沉降点，分布在明洞边坡坡顶，距离坡顶边3050cm。明洞段开挖后，及时进行明洞段边坡沉降观测，观测边坡稳定性，并及时采取支护措施保证边坡及明洞施作安全。5.5量测频率地表下沉量测频率应与洞内量测频率相同。 各项量测项目量测频率根据位移速度(见表4)确定。 表4量测频率（按位移速度）

13、 表4 量测频率（按位移速度）位移速度（mm/d）量测频率52次/d151次/d0.511次/23d0.20.51次/3d0.21次/7d表5按距开挖面距离确定的监控量测频率监控量测断面距开挖面距离监控量测频率（01）B2次/d（12）B1次/d（25）B1次/23d5B1次/7d注：B为隧道开挖宽度各项量测作业均应持续到变形基本稳定后23 周结束，或二衬紧跟后无法观测即结束量测。对于膨胀性和挤压性围岩，位移长期没有减缓趋势时，经各方研究后适当延长量测时间。 5.6预警后主要对策一般措施：1、稳定开挖工作面措施;2、调整开挖方法;3、调整初期支护强度和刚度并及时支护;4、降低爆破振动影响;5、

14、围岩与支护结构间回填注浆。辅助施工措施1、地层预处理，包括注浆加固、降水、冻结等方法;2、超前支护，包括超前锚杆(管)、管棚、超前插板、水平高压旋喷法、预切槽法等。根据工程安全性评价的结果，需要变更设计时，应根据有关铁路工程变更管理办法及时进行设计变更。5.7隧道监控量测信息化管理隧道监控量测信息系统必须在福平铁路FPZQ-2标四分部段内高峰山隧道推广应用。第八、九架子队应按局项目部及分部要求与部署，切实履行各自职责，密切配合、全面应用工程监控量测信息化系统。1、监控软件要求监控量测终端采集软件应经中国铁路总公司工程管理中心组织评审通过。铁路输掉监控量测系统的终端采集软件能按照铁路隧道监控量测

15、数据接口暂行规定的数据要求，自动采集和完整发送相关数据，采集的数据必须是相关设备的原始工作数据，不可经过人工处理。2、信息化接口管理监控量测实现数据采集、传输分析、预警发布与处理全过程信息化管理，APP采集软件、现场网络条件、专用电脑及客户端等软硬件系统执行铁路隧道监控量测数据接口暂行规定3、信息化设备管理（1）监控量测系统应可靠、稳定、耐久，在服务期内运转正常。（2）客户端 PC 机专机专用，专人管理。（3）仪器设备应按规定进行检查、校对和标定，并具相关证明。（4）用于上传数据的手机或其他手持通讯设备，必须与测量仪器固定匹配。 3、数据通讯要求管理（1）终端软件要支持基于安全加密的GPRS无

16、线传输技术和有线传输的两种数据传输方式，对传输数据采用DES加密，并对DES密匙采用非对称RSA加密传输。（2）数据基于TCP/IP协议方式传输（3）要求支持断点续传，网络中断后，恢复连接可以继续完成数据上传工作。（4）数据完整性要求，除说明外的字段外，所有数据均为必填。4、量测数据整理、分析与反馈管理（1）每次监控量测后应及时通过网络将数据上传至服务器。（2）通过专用软件分析处理数据，自动生成时态曲线图进行回归分析，预测可能出现的最大值和变化速度，并与位移管理等级进行比较。（3）出现红色预警时，由建设单位组织设计、监理、施工单位研究制定相应措施。监控量测信息化系统工作流程图6 材料要求现场基

17、准测量点、测量反光片均按照要求设置。7 劳动组织7.1领导小组在局项目部隧道监控量测信息化建设推进工作领导小组的领导下，为了更加顺利推进四分部隧道监控量测信息化工作，中铁二十四局福平铁路FPZQ-2标项目经理部一分部决定成立铁路隧道监控量测信息化建设推进工作领导小组组 长：尹加强副组长：傅贵明、王伟、杨勇成 员：刘云、吴阳兵、王甫、曹鹏、官丽华、毛俊超、宗红、刘荣领导小组办公室设在分部项目部，分部监控量测专业工程师傅贵明具体负责推进各架子队中各隧道口的监控量测工作。分部监控量测曹鹏负责日常事务，掌握每日量测工作的开展情况，通过系统平台盯控重点地段和重点部位，及时了解并掌握异常情况的原因，对信息

18、平台中黄色、红色预警部位进行监控。8 设备机具配置全站仪、蓝牙适配器、数据连接线9 质量控制与检验1、采用变形总量对隧道安全进行等级管理表6 位移管理等级安全等级变形量 /mm正常（绿色）预警二级（黄色）预警一级（红色）备注围岩级别40408080不包括高地应力软岩和膨胀土隧道5050100100、7575150150注：“”含义为包括上、下限值表7措施对应表安全等级处理措施正常（绿色）正常施工预警二级（黄色）加强检测、必要时采用网喷混凝土等措施进行补强预警一级（红色）暂停施工，增设横、竖支撑进行抢修，后续施工时应加强支护，调整施工工法。2、采用变形速率对隧道安全等级管理测点位移速率5mm/d

19、 时，分部监控量测专职人员应及时向现场监理工程师汇报，由现场监理工程师组织分部总工程师、架子队技术负责人、架子队长在施工现场共同进行原因分析和制定处理措施，处理措施制定后应及时将过程情况、处理方案向局项目部监控量测专业工程师汇报；当速率连续 2 天10mm/d时项目部信息化专员、监控量测专业工程师应及时向监理项目部汇报，由监理项目部组织局项目部总工、安全总监、工程部长、安质部长进行原因分析和制定措施，当采取特殊措施（改变设计施工方法和增加工程数量）时，将方案上报设计及建设单位后实施；当测点位移速率大于 15mm/d 时项目部信息化专员、监控量测专业工程师应及时向平潭指挥部汇报，由平潭指挥部组织

20、设计单位、监理单位和施工单位负责人进行原因分析和制定措施。3、变形总量应控制在管理等级范围内，当变形总量未达到控制基准值时，采用变形速率的大小对稳定状态进行判断和控制。4、隧道稳定性结合现场观测和位移发展变化趋势,综合以下几方面作出判别： （1）隧道开挖工作面状态及支护状态观测结果； （2）位移速度； 5、当出现下列失稳先兆时应加强支护或尽快施作二衬： （1）局部石块坍塌或层状劈裂、喷混凝土层的大量开裂及钢架扭曲等； （2）累计位移量已达到极限位移的 2/3，且仍未发现位移速度有明显减缓的趋势； （3）初期支护接近侵入二次衬砌结构尺寸内。6、考核管理第八、九架子队须按监控量测实施细则和局项目部

21、及分部的要求认真组织实施，监控量测作为分部不定期或定期检查的一项重要内容；局指将监控量测工作纳入月度评比劳动竞赛考核中，分部也将第八、九架子队的监控量测工作纳入到分部月度考核中。考核内容包括： （1）第八、九架子队靠近掌子面测点未及时量测取得初始读数或量测后未上传数据等行为，每个掌子面每滞后一天扣5分；现场量测至上传网络服务器时间不得超过半小时，每晚半小时扣1分。（2）对平台预警信息（包括错误数据产生的假性预警）处理时效为：黄色预警在 3 小时内采取措施消除预警、红色预警在2 小时内采取措施消除。对红色预警后措施制定及消除的权限为局项目总工或项目经理（可由架子队技术负责人或架子队负责人提出建议

22、后局项目经理或总工确认）；对黄色预警后措施制定及消除由架子队技术负责人或架子队负责人以上人员确定。一次未及时处理预警的项目扣10分。 （3）测点布设是否牢固可靠、易于识别、编号是否清楚，每处扣1分；测点断面设置间距是否符合测量规范，每处扣2分；测量的频次是否符合测量规范，每少测一次扣5分；掌子面是否有网络信号覆盖，每处扣2分；（4）测量人员、仪器、蓝牙适配器、测量手机是否配备到位，每缺一项扣2分；各分部是否有测量数据终端处理计算机，每处扣2分。（5）系统预警后是否有完善的处理记录，每处扣3分；围岩量测数据周报、月报是否按时完成，每处扣3分。（6）分部定期或不定期检查中，对监控量测数据准确、上传及时、预警管理到位的架子队给予奖励。10 安全及环保要求 现场实施监控量测人员进洞测量前要佩戴安全帽及相应的安全防护工具，保证人员及仪器设备安全。