1、目錄一適用范圍 (2二工作準(zhǔn)備 (22.1儀器配置 (22.2人員配置 (2三主要工作依據(jù) (2四監(jiān)控量測(cè)的目的 (3五監(jiān)控量測(cè)主要工作內(nèi)容 (35.1編制監(jiān)控量測(cè)實(shí)方案 (35.2埋設(shè)觀測(cè)設(shè)備: (35.3實(shí)施觀測(cè) (4六監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目 (46.1必測(cè)項(xiàng)目 (46.2選測(cè)項(xiàng)目 (4七監(jiān)控量測(cè)的方法及技術(shù)要求 (47.1隧道洞內(nèi)、外觀察 (47.2洞內(nèi)監(jiān)控量測(cè)技術(shù)要求 (57.3地表下沉測(cè)量技術(shù)要求 (9八量測(cè)結(jié)束標(biāo)準(zhǔn) (11九監(jiān)控量測(cè)資料的整理與反饋 (119.1監(jiān)控量測(cè)資料的整理 (119.2監(jiān)控分析結(jié)果反饋與應(yīng)用 (159.3信息反饋流程 (189.4工程對(duì)策 (19十監(jiān)控量測(cè)資料的驗(yàn)收

2、(20十一考核 (20十二附表 (20隧道工程監(jiān)控量測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書一適用范圍適用于貴廣客運(yùn)專線中鐵二十一局指揮部所管區(qū)段(D3K238+376D3K270+004內(nèi)隧道工程。二工作準(zhǔn)備2.1儀器配置所有儀器設(shè)備按規(guī)定送到有鑒定資質(zhì)的專業(yè)鑒定單位鑒定并出具鑒定證書,合格后方可投入使用。做好儀器的日常保養(yǎng)工作,保證儀器良好的工作狀態(tài)。2.2人員配置每個(gè)洞口配置量測(cè)人員2人。三主要工作依據(jù)(1國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范(GB128972006;(2高速鐵路工程測(cè)量規(guī)范(TB 10601-2009;(3鐵路隧道監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程( TB10121-2007 ;(4有關(guān)沉降觀測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)文件、圖紙;四監(jiān)控量測(cè)

3、的目的五監(jiān)控量測(cè)主要工作內(nèi)容5.1 編制監(jiān)控量測(cè)實(shí)方案主要包括以下內(nèi)容:(1監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目(2人員、設(shè)備情況;(3觀測(cè)組織機(jī)構(gòu),按單位工程落實(shí)到負(fù)責(zé)人;(4明確監(jiān)控量測(cè)的技術(shù)要求與實(shí)施方法;(5明確資料整理與提交文件的技術(shù)要求;(6信息反饋及對(duì)策等。5.2 埋設(shè)觀測(cè)設(shè)備:(1按施工圖紙及規(guī)范鐵路隧道監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程要求埋設(shè)觀測(cè)點(diǎn);(2觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)志要醒目,并由測(cè)量小組專門負(fù)責(zé)測(cè)點(diǎn)的保護(hù)與調(diào)整;5.3 實(shí)施觀測(cè)(1原始觀測(cè)資料必須隨觀測(cè)進(jìn)度整理,嚴(yán)格執(zhí)行簽署制度;(2及時(shí)對(duì)監(jiān)控量測(cè)的結(jié)果進(jìn)行分析,當(dāng)發(fā)現(xiàn)測(cè)點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)異常時(shí),應(yīng)采取措施對(duì)觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行核查,排除人為因素后應(yīng)及時(shí)將情況報(bào)告工程部以便工程部門及

4、時(shí)的對(duì)隧道施工參數(shù)進(jìn)行調(diào)整以確保隧道安全施工;六監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目根據(jù)本標(biāo)段工程特點(diǎn)、施工圖紙、規(guī)范要求,監(jiān)控量測(cè)分為必測(cè)項(xiàng)目和選測(cè)項(xiàng)目?jī)深悺?.1 必測(cè)項(xiàng)目6.2 選測(cè)項(xiàng)目根據(jù)本標(biāo)段工程規(guī)模、地質(zhì)條件、隧道埋深、開挖方法等實(shí)際情況,確定如下選測(cè)項(xiàng)目:地表下沉。七監(jiān)控量測(cè)的方法及技術(shù)要求7.1 隧道洞內(nèi)、外觀察測(cè)試方法:地質(zhì)觀測(cè)、地質(zhì)素描、地質(zhì)羅盤、數(shù)碼攝像。分為開挖工作面觀察和已施工地段觀察兩部分。開挖面略圖(地質(zhì)素描;地質(zhì)復(fù)雜地段積累影像資料;觀察中發(fā)現(xiàn)圍巖條件惡化時(shí),立即采取相應(yīng)處理措施。(1地層、巖石分布、巖層走向、傾角;(2固結(jié)程度、風(fēng)化及變質(zhì)程度、軟硬程度;(3裂隙方向及頻率、填充物及性

5、質(zhì);(4斷層位置及走向、傾角、破碎程度;(5涌水位置及涌水量;(6塌方位置及形態(tài)。(1錨桿:安裝位置及方向;灌漿是否飽滿;墊板的松緊狀態(tài)。(2噴射混凝土:厚度及其與圍巖密貼情況;裂紋發(fā)生位置、種類、寬度及長(zhǎng)度;涌水處所及涌水量。(3鋼架:架設(shè)位置是否正確,不得侵入襯砌斷面;背后是否與圍巖密貼;背后回填不得用木材及干砌片石,應(yīng)用噴射混凝土填滿。重點(diǎn)在洞口段和洞身淺埋段;正常情況下每3天觀察一次,特殊情況下如洞口附近施工、雨季時(shí),每天1次;觀察內(nèi)容包括對(duì)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,并做好記錄。7.2 洞內(nèi)監(jiān)控量測(cè)技術(shù)要求表7-2量測(cè)儀器、測(cè)試精度、斷面間距、測(cè)點(diǎn)數(shù)量

6、 表7-4 量測(cè)頻率表 7.3 地表下沉測(cè)量技術(shù)要求 八量測(cè)結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)各項(xiàng)量測(cè)作業(yè)均應(yīng)持續(xù)到變形基本穩(wěn)定后,在以1次/7d的量測(cè)頻率測(cè)2-3周后結(jié)束,對(duì)凈空收斂和拱頂下沉變形基本穩(wěn)定時(shí)變形速率<0.2mm/d。對(duì)于膨脹性圍巖和擠壓性圍巖,位移長(zhǎng)期沒有減緩趨勢(shì)時(shí),應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)量測(cè)時(shí)間,當(dāng)位移速率<1 mm/d時(shí)方可結(jié)束。九監(jiān)控量測(cè)資料的整理與反饋9.1 監(jiān)控量測(cè)資料的整理監(jiān)控量測(cè)小組對(duì)隧道相應(yīng)斷面的測(cè)點(diǎn)進(jìn)行凈空水平收斂量測(cè)及拱頂下沉的同步量測(cè),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)記錄和采集數(shù)據(jù),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和回歸分析,并進(jìn)行非線性回歸計(jì)算,可以得到相應(yīng)圍巖的收斂速度及變形加速度等。為進(jìn)一步判斷量測(cè)部位的圍巖自

7、穩(wěn)性質(zhì)、初期支護(hù)的支護(hù)效果,對(duì)工作面前方未開挖部分的地質(zhì)情況作出了預(yù)報(bào),便于施工中采取事先有效的預(yù)防措施,提高工程的進(jìn)度和工效。數(shù)據(jù)采集后,及時(shí)進(jìn)行分析處理,在量測(cè)的當(dāng)天根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)數(shù)據(jù)和實(shí)際情況繪制以下曲線:(1凈空水平收斂時(shí)態(tài)曲線。(2拱頂下沉?xí)r態(tài)曲線。將數(shù)據(jù)和各種圖表分析處理后,及時(shí)提供給隧道技術(shù)人員和監(jiān)理,便于指導(dǎo)施工和安全生產(chǎn)。 收斂計(jì)量測(cè),隧道凈空水平收斂量測(cè)后,根據(jù)測(cè)量成果,繪出周邊位移s 與時(shí)間t的對(duì)應(yīng)分散點(diǎn),同時(shí)進(jìn)行一元非線性回歸計(jì)算,繪出周邊位移s與時(shí)間t的圓滑變化曲線。判斷凈空水平收斂的變化速率相對(duì)較小,變形呈收斂趨勢(shì),圍巖趨于穩(wěn)定。如XX隧道凈空水平收斂時(shí)態(tài)曲線圖4。拱

8、頂下沉采用高精度的水準(zhǔn)儀和鋼尺或全站儀進(jìn)行量測(cè),量測(cè)斷面與周邊位移量測(cè)斷面對(duì)應(yīng),繪出拱頂下沉s與時(shí)間t的對(duì)應(yīng)分散點(diǎn),同時(shí)進(jìn)行一元非線性回歸計(jì)算,繪出拱頂下沉s與時(shí)間t的圓滑變化曲線,判斷拱頂下沉的變化速率相對(duì)較小,變形呈收斂趨勢(shì),圍巖趨于穩(wěn)定。如XX隧道拱頂下沉量測(cè)時(shí)態(tài)曲線圖5。 圖5 XX隧道進(jìn)口拱頂下沉量測(cè)時(shí)態(tài)曲線圖從XX隧道樁號(hào)K27+500這個(gè)具有代表性的“隧道拱頂下沉?xí)r態(tài)曲線”可以判斷出,該隧道拱頂下沉絕對(duì)值比較小,在20mm左右,并具有明顯的收斂趨勢(shì),經(jīng)過(guò)1個(gè)半月后,在下臺(tái)階開挖完成后,基本趨于穩(wěn)定,圍巖性質(zhì)相對(duì)良好。地表沉降量測(cè)采用高精度的水準(zhǔn)儀或全站儀,根據(jù)測(cè)量記錄,對(duì)量測(cè)數(shù)據(jù)

9、進(jìn)行一元非線性回歸分析,作出地表下沉?xí)r態(tài)曲線。由于XX隧道出口頂部覆蓋厚度不均勻,同一段面左厚右薄,在軸線中心附近的測(cè)點(diǎn)處,隧道覆蓋層<15 m,其下沉具有典型性和代表性,予以列出,如圖6所示。 圖6 XX隧道出口地表下沉量測(cè)時(shí)態(tài)曲線圖通過(guò)時(shí)態(tài)曲線圖分析可以看出,地表的總體下沉量也較小,也在20mm左右,并具有明顯的收斂趨勢(shì),說(shuō)明此處雖然隧道覆蓋層較小,但圍巖性質(zhì)相對(duì)良好。在實(shí)際量測(cè)中,由于量測(cè)人員、條件等因素的限制,必然產(chǎn)生偶然誤差,量測(cè)散點(diǎn)在圖中呈上下波動(dòng)。由于監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)一般不具有線性關(guān)系,而是曲線關(guān)系,需進(jìn)行一元非線性回歸分析,現(xiàn)以XX隧道進(jìn)口K27+035斷面水平收斂量測(cè)進(jìn)行回

10、歸分析,其步驟如下: 確定回歸方程:根據(jù)散點(diǎn)圖中的散點(diǎn)擬合曲線的分布特征、變化特性、收斂性等,從理論和以往經(jīng)驗(yàn)選擇能代表兩變量之間內(nèi)在關(guān)系的函數(shù)類型,從圖4 “散點(diǎn)圖”的模型的走向取函數(shù)Bt u Ae -=作為回歸函數(shù)較合理?；貧w分析的主要任務(wù)就是要根據(jù)量測(cè)數(shù)據(jù)t (時(shí)間和u (收斂值去估計(jì)未知參數(shù)A,B :進(jìn)行線性相關(guān)的顯著性檢驗(yàn);并利用對(duì)A,B 估計(jì)的結(jié)果,通過(guò)t 值去預(yù)測(cè)u 值; 確定參數(shù)A 和B :利用最小二乘法估計(jì)參數(shù)A 和B 時(shí),有離差平方和21(n i i S u A Bt =''=-,為了使S 取最小值,將上式分別對(duì)A 及B 求偏導(dǎo)數(shù),(121(ni n i u

11、 u t t B t t =''''-=''-u A Bt '''=+(A n i iA u Bt A e t t u u r ''''=-=''''-= (r 為相關(guān)系數(shù)ln 1A At t '='=- K27+035觀測(cè)斷面根據(jù)實(shí)測(cè)原始收斂數(shù)據(jù),采用指數(shù)函數(shù)對(duì)實(shí)測(cè)關(guān)系曲線進(jìn)行回歸計(jì)算,得回歸方程如下:由回歸方程推求最終位移量:=t e 4136.62013.20-取t=, 得最終位移值圍巖穩(wěn)定的判斷9.2 監(jiān)控分析結(jié)果反饋與應(yīng)用(1根據(jù)位移

12、值確定,初期支護(hù)達(dá)到基本穩(wěn)定的條件:實(shí)測(cè)最大位移值或回歸預(yù)測(cè)最大位移值應(yīng)不大于表10-2、表10-3所列極限相對(duì)位移值的2/3,并按表10-4進(jìn)行變形管理。(2根據(jù)位移變化速度確定。當(dāng)凈空變化速度持續(xù)大于1.0mm/d時(shí),圍巖處于急劇變形狀態(tài),應(yīng)加強(qiáng)初期支護(hù)系統(tǒng);當(dāng)隧道凈空收斂值的速度明顯下降,收斂量已達(dá)總收斂量的80%90%,且凈空變化速度小于0.2mm/d時(shí)(隧道經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為水平收斂速度小于0.2mm/d或拱頂位移速度小于0.15mm/d時(shí),圍巖達(dá)到基本穩(wěn)定,此時(shí)可進(jìn)行二次襯砌;在淺埋地段,及膨脹性和擠壓性圍巖等情況下,應(yīng)采用其它指標(biāo)判別。(3根據(jù)圍巖位移時(shí)態(tài)曲線的形態(tài)來(lái)判別:當(dāng)圍巖位移速度不

13、斷下降時(shí)(du2/d2t<0,圍巖趨于穩(wěn)定狀態(tài);當(dāng)圍巖位移速度保持不變時(shí)(du2/d2t t=0,圍巖不穩(wěn)定,應(yīng)加強(qiáng)支護(hù);當(dāng)圍巖位移速度不斷上升時(shí)(du2/d2t t>0,圍巖進(jìn)入危險(xiǎn)狀態(tài),必須立即停止掘進(jìn),加強(qiáng)支護(hù)。(4監(jiān)控量測(cè)的分析結(jié)果和建議必須第一時(shí)間反饋給項(xiàng)目分部總工程師,以便及時(shí)指導(dǎo)施工,當(dāng)量測(cè)表明存在塌方、突水突泥等可能時(shí),應(yīng)及時(shí)報(bào)項(xiàng)目部總工程師。表9-2 單線隧道初期支護(hù)極限相對(duì)位移(% 2.拱腳水平相對(duì)凈空變化指兩拱腳測(cè)點(diǎn)間水平凈空變化值與其距離之比;拱頂相對(duì)下沉是指拱頂下沉值減去隧道下沉值后與原拱頂至隧底高度之比;表9-3 雙線隧道初期支護(hù)極限相對(duì)位移(% 2.拱

14、腳水平相對(duì)凈空變化指兩拱腳測(cè)點(diǎn)間水平凈空變化值與其距離之比;拱頂相對(duì)下沉是指拱頂下沉值減去隧道下沉值后與原拱頂至隧底高度之比;表9-4 變形管理等級(jí) 9.3 信息反饋流程監(jiān)控量測(cè)信息反饋程序圖 9.4 工程對(duì)策(1穩(wěn)定開挖工作面措施;(2調(diào)整開挖方法;(3調(diào)整初期支護(hù)參數(shù)并及時(shí)支護(hù);(4降低爆破振動(dòng)影響;(5圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)間回填注漿。( 1地層預(yù)處理,包括注漿加固、降水、凍結(jié)等方法;(2超前支護(hù),包括超前錨桿(管、管棚、超前插板、水平高壓旋噴法、預(yù)切槽法等。十監(jiān)控量測(cè)資料的驗(yàn)收10.1監(jiān)控量測(cè)驗(yàn)收資料包含內(nèi)容:(1監(jiān)控量測(cè)實(shí)施細(xì)則及批復(fù);(2監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)匯總表及觀察資料;(3監(jiān)控量測(cè)工作總結(jié)報(bào)告。十一考核各項(xiàng)目部必須按批準(zhǔn)的監(jiān)控量測(cè)實(shí)施細(xì)則認(rèn)真組織實(shí)施;指揮部將把監(jiān)控量測(cè)作為不定期或定期檢查的一項(xiàng)重要內(nèi)容并把監(jiān)控量測(cè)工作納入績(jī)效考核中。十二附表(1拱頂(地表下沉量測(cè)記錄表(2隧道凈空變化量測(cè)記錄表(3監(jiān)控量測(cè)斷面標(biāo)識(shí)牌示意圖(4 新建貴廣鐵路開挖工作面地質(zhì)狀況記錄表表A貴廣客運(yùn)專線中鐵二十一局隧道監(jiān)控量測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書新建白龍鐵路隧道凈空變化量測(cè)記錄表 新建貴廣鐵路拱頂(地表下沉量測(cè)記錄表 22監(jiān)控量測(cè)標(biāo)志牌示意圖中鐵二十一局集團(tuán)公司注:1.示意牌長(zhǎng)30cm,寬20cm;2.示意牌要求白底紅邊黑字;23新建貴廣鐵路 24新建