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文檔簡介
1、中鐵四局集團漢十鐵路HSSG-9標項目經理部新建鐵路武漢至十堰鐵路孝感至十堰段HSSG-9標監控量測實施細則中鐵四局集團有限公司漢十鐵路HSSG-9標項目經理部一分部二一六年五月新建武漢至十堰鐵路HSSG-9標項目部(峴山二號隧道)工程實施性施工組織設計新建武漢至十堰鐵路孝感至十堰段HSSG-9標監控量測實施細則文件編號:版本號:修改狀態:發放編號:編制:復核:審核:批準:有效狀態:中鐵四局集團有限公司漢十鐵路HSSG-9標項目經理部二一六年五月新建武漢至十堰鐵路HSSG-9標項目部監控量測實施細則中鐵四局集團漢十鐵路HSSG-9標項目經理部目 錄1編制依據、范圍及設計概況11.1編制依據11
2、.2 編制原則11.3編制范圍11.4設計概況21.4.1建筑限界及襯砌輪廓21.4.2開挖方法22工程概況22.1工程概況22.2主要技術標準33總則及管理目標33.1總則33.2管理目標44管理機構及職責44.1監控量小組組織機構44.1.1監控量測管理組織44.1.2 機構人員54.2監控量測小組職責54.2.1監控量測組長職責54.2.1 監控量測副組長職責64.2.3監控量測客戶端負責人64.2.4監控量測員崗位職責74.2.5現場測點布點人員75測量設備及管理76監控監測的目的97監控監測實施計劃98監控量測基本規定及工作程序118.1監控量測基本規定118.2主要工作內容128.
3、3監控量測信息化要求138.4 施工程序及工藝流程138.5監控量測數據采集記錄上傳149、監控量測實施159.1監控量測系統及元器件技術要求159.2監測元件埋設及保護159.3 隧道監控量測179.3.1隧道監控量測的項目及要求179.3.2邊坡監控量測219.3.3地表監測229.3.4 洞內監控量測249.3.5襯砌沉降觀測3910監控量測管理等級和工作流程4210.1隧道安全的等級管理4211.監控量測信息分析與反饋4512、隧道監控監測報告4613質量管理體系及制度4714質量保證措施4715量測工作注意事項4916監督考核5268新建武漢至十堰鐵路孝感至十堰段HSSG-9標工程監
4、控量測實施細則 1編制依據、范圍及設計概況1.1編制依據1.新建漢十鐵路設計文件和圖紙;2.鐵路隧道監控量測技術規程(QCR9218-2015);3.客運專線鐵路變形觀測評估技術手冊(修訂版)4.鐵路隧道監控量測標準化管理實施意見(工管辦201492#)5.高速鐵路工程測量規范(TB10601-2009)6.國家一、二等水準測量規范(GB/T12897-2006)1.2 編制原則(1)嚴格遵守現行的國家有關方針政策,以及國家有關法律、規范、驗標、施工規程和鐵總最新規章制度等。(2)以控制工程為主體,高度重視,合理組織,充分利用施工季節,制定合理的施工方案,科學組織生產,確保工期目標的實現。(3
5、)根據本工程特點,借鑒和吸收國內外類似工程的科研成果,特別是國外隧道施工和管理的成熟技術,結合以往施工經驗,選擇技術成熟、方法可行、措施可靠、風險可控的施工技術方案進行施工,確保工程安全、質量并快速完成。(4)針對工程的實際情況,本著可靠、經濟、合理的原則比選施工方案,并合理配備資源,施工過程實施動態管理,從而使工程施工達到既經濟又滿足規范要求的目標。(5)建立、健全消防、安全、保衛、健康體系,以人為本,維護和保障施工人員的安全與健康。施工過程實施GB/T28001標準,建立職業健康安全管理體系和控制程序并嚴格執行,保證職工的職業健康和安全。1.3編制范圍新建武漢至十堰鐵路孝感至十堰段HSSG
6、-9標段本管段里程為DK285+627.28DK311+700,起于崔家營,后經襄陽南跨G207國道、二廣高速,然后過黃家灣村、臥龍鎮、楊家山隆中站往谷城北。漢十鐵路HSSG-9標負責監控量測的隧道包括峴山一號隧道、峴山二號隧道、峴山三號隧道和黃家灣隧道。1.4設計概況1.4.1建筑限界及襯砌輪廓漢十鐵路為雙線隧道,設計行車速度350km/h,隧道建筑限界采用高速鐵路設計規范圖1.0.6“ 高速鐵路隧道建筑限界輪廓及基本尺寸”,隧道襯砌內輪廓采用鐵路工程建設通用參考圖時速350公里客運專線鐵路雙線隧道復合襯砌(通隧20080301)內輪廓,主要有:(1)隧道內軌頂面有效面積為100m²
7、;;(2)隧道內設置貫通的雙側救援通道,救援通道寬1.5m(自線同側線路中線外2.3m起算),凈高2.2m;(3)隧道內設置安全空間,安全空間應設在距線路中線3.0m以外,雙側設置,寬度不應小于0.8m,高度不應小于2.2m;(4)隧道內設置雙側電纜槽,外側電纜槽結構外緣距同側線路中線距離為2.2m;(5)曲線地段及接觸網下錨段襯砌內輪廓不考慮加寬。1.4.2開挖方法隧道地質條件較為復雜,根據各圍巖級別施工時采用的施工方法主要有級圍巖采用臺階法、級圍巖采用三臺階法、級圍巖三臺階臨時仰拱法。2工程概況2.1工程概況 新建武漢至十堰鐵路孝感至十堰段HSSG-9標段本管段里程為DK285+627.2
8、8DK311+700,起于崔家營,后經襄陽南跨G207國道、二廣高速,然后過黃家灣村、臥龍鎮、楊家山隆中站往谷城北。主要包括隧道峴山一號隧道645米、峴山二號隧道1153米、峴山三號隧道2725米和黃家灣隧道615米,隧道總長度5138米。2.2主要技術標準鐵路等級:高速鐵路正線數目:雙線設計速度:350km/h正線線間距:5.0m最小曲線半徑:一般地段8000m.最大坡度:9.5牽引種類:電力機車類型:動車組到發線有效長度:650m列車運行方式:自動控制行車指揮方式:綜合調度集中最小行車間隔:3分鐘3總則及管理目標3.1總則1 為了加強施工監控量測管理,加快施工進度,使施工監控量測工作規范化
9、、制度化,更好地服務施工生產,指導施工,特制定本細則。2 將監控量測納入施工關鍵工序管理,在施工中認真組織實施。3 監控量測實行信息化管理,其管理技術依據為鐵路隧道監控量測技術規程(TB101212007)、關于印發鐵路隧道監控量測標準化管理實施意見的通知(工管辦函201492號)及設計文件的有關要求。根據關于進一步明確軟弱圍巖及不良地質鐵路隧道設計施工、有關技術規定的通知(鐵建設2010120 號)的要求,以及漢十公司標準化管理的相關要求,并結合本標段項目實際情況,編制本細則。4 成立監控量測小組,制定詳細的崗位職責,做到分工明確,責任清晰。3.2管理目標(1)指導施工,確保施工安全,杜絕因
10、監控量測管理不到位而造成安全事故,尤其要杜絕施作初期支護后因監控量測管理不到位而造成的“關門”事故。(2)保證監測數據的真實性和及時性。(3)確保結構的穩定性,驗證支護結構效果,為支護參數和施工方法的準確性提供依據,為優化和變更設計提供參考意見。(4)實現監控量測數據采集、傳輸分析、預警發布與處理全過程信息化管理,APP采集軟件、現場網絡條件、專用電腦及客戶端等軟硬件系統應執行鐵路隧道監控量測數據接口暫行規定(工管辦函201475號)。4管理機構及職責4.1監控量小組組織機構4.1.1監控量測管理組織針對施工監控量測,分部成立專門施工監控量測小組。該組人員由具有豐富施工經驗、監控量測經驗的工程
11、技術人員組成。分部并指定一名專業技術人員擔任主管,負責全線隧道整個施工期內施工監控量測領導工作,其他人員,配合主管進行工作。施工監控量測小組,除及時收集、整理各項監控量測數據外,還要能對資料進行計算分析、對比,其目的是:預測隧道結構的穩定性及安全性;提出工序的調整意見及應采取的安全措施,保證整個工程安全、可靠的進行施工。優化設計,使結構達到優質、安全、經濟合理、施工快捷的目的。4.1.2 機構人員組長:楊光明副組長:顏昌盛第一監測小組 王志強 王鵬飛 張瑞第二監測小組 張占江 文恩俊 李自虎4.2監控量測小組職責4.2.1監控量測組長職責(1)為監控量測提供技術支持,全過程督導監控量測實施情況
12、,加強本分部監控量測人員的業務指導和培訓,提高全體量測人員的業務能力,負責本分部監控量測技術工作的總體協調。(2)每天查看監控量測數據,掌握監控量測工作開展情況以及了解量測數據變化情況,檢查本分部監控量測小組外業的實施的準確性(量測點位埋設、標識、量測頻率、量測時間點、量測方法等),數據的真實性,內業資料是否及時收集、整理和按照三級位移管理進行對比分析和反饋;有權處理網絡平臺中監控量測黃色預警信息的處理,參與組織施工措施的落實。(3)對監控量測數據實時分析顯示達到預警情況的要及時簽發預警通知單,并且反饋本分部項目經理、經理部總工、監理工程師。(4)安排量測小組成員配合設計單位對本單位報送的有疑
13、問的量測結果進行現場驗證量測。(5)通知監理工程師對重點部位的量測實施旁站監理。配合現場監理工程師每天對監控量測實施情況進行檢查。(6)在(周)月報中對安全管理基準(變形速率和累計變化量)進行分析評估,并對預留變形量提出調整建議,每月向經理部工程部上報分析報告4.2.1 監控量測副組長職責(1)負責監控量測實施細則的編制,參與現場監控量測指導、檢查與督促工作。(2)將隧道施工監控量測實施細則,按相關要求報監理審批。(3)對設計單位根據本單位報送的量測信息進行的修改設計等具體措施,及時將具體措施交底下發組織實施。(4)協調分部配合設計單位對報送的有疑問的量測結果進行驗證量測。(5)負責向監理、漢
14、十公司按期匯總審查上報監控量測周報、月報、信息化系統運行情況。(6)及時將經過審批的監控量測實施細則下發各監測組并組織交底、培訓工作。(7)負責對分部的監控量測周報、月報的統一收集、審查并上報。(8)對分部反饋的監控量測信息以及異常情況及時判悉后上報組長,并經同意轉報監理、設計以及建設單位。(9)對監控量測儀器設備管理和登記,匯總和掌握監控量測設備情況。對監控量測專用電腦管理,禁止其他用途。(10)對分部監控量測信息化工作執行情況調查、負責考核評比匯總個部門評比結果,向組長提交評比結果。4.2.3監控量測客戶端負責人(1)監控量測客戶端負責人是監控量測內業、外業具體實施落實者,根據鐵路隧道監控
15、量測技術規程、設計文件、建設單位、經理部有關工作要求,編制分部管段范圍內隧道的圍巖監控量測作業指導書、隧道監控量測實施方案、管理制度等要求,編制每(周)月監控量測實施計劃,并根據計劃組織實施。(2)負責對客戶端電腦的專人管理和維護,保證軟件正常運行。根據現場施工進展及圍巖情況,及時按規定添加監測斷面,上傳斷面信息,以便現場檢測。(3)利用軟件按規定對監測情況進行數據的分析和反饋。將監控量測信息反饋于施工。將量測數據的周報、月報按時報經理部工程部,復核無誤后向監理工程師報審,存檔。同時每日向監控量測副組長反饋實時的監控量測實施情況。4.2.4監控量測員崗位職責(1)緊密配合施工,堅持實事實是、認
16、真負責的工作作風。(2)測量前需了解設計意圖,學習和校核圖紙;了解施工部署,制定測量放線方案。(3)測量儀器的核定、校正。(4)事先做好充分的準備工作,制定切實可行監控量測方案。(5)負責垂直觀測、沉降觀測,并記錄整理觀測結果(數據和曲線圖表)。(6)負責及時整理完善基線復核、測量記錄等測量資料。(7)掌握施工現場情況,進行數據采集工作,填寫監測日志;原始數據采集、記錄、量測儀器的保管、保養、鑒定以及初期支護表面裂紋情況日常巡視工作,并及時將監測數據復核后上傳至服務器,并對上傳的數據的真實性、及時性負責。4.2.5現場測點布點人員根據進展情況,提報監測用元件材料計劃,根據技術交底在正確的位置甚
17、至檢測點元件,嚴格進行測點埋設、對現場標識牌的掛設維護、測點的清潔保護工作負責。5測量設備及管理1、儀器設備的精度符合監控量則操作規程。每套量測儀器設備管理明確到人,操作者由經過培訓合格后的技術人員擔任。見(實)習生不得單獨操作儀器,必須在量測小組組長指導下進行。2、儀器設備按計量法規的要求進行定期強制送檢,交具有計量檢測資質的專業機構進行全面的檢定,檢定合格后在其檢定有效期內使用,其檢定證書原件由分部工程部登記存檔。未經檢定合格的儀器不得用于監控量測,用于工程項目的測量設備由分部工程部建立臺帳,儀器的型號、精度指標、使用狀態、檢校情況應作好記錄,確保測量儀器處于受控狀態。3、儀器設備保管場所
18、保持干凈整潔,儀器設備擺放整齊。測量儀器應指定專人負責保管和維護,在潮濕和煙塵環境中作業過后,要把儀器擦拭干凈,并置于通風干燥處將水汽晾干。在測量過程中儀器操作者不得遠離儀器,使儀器設備的安全處于可控狀態。4、對于要求在測前測后也應進行檢校的儀器、量具,如水準儀在使用前須檢校i角,并做好檢校記錄。5、監控量測設備配置分為外業數據采集儀器設備和內業數據處理設備,應滿足表5-1的要求。表5-1 每個監測小組主要設備配置表全站儀1臺精密水準儀器1臺(每個監測1臺)藍牙連接器2套手機2部平板電腦1部數碼相機1臺電 腦1臺隧道激光斷面儀1臺(可多個工作面共用)6監控監測的目的1、通過監控量測了解各施工階
19、段地層與支護結構的動態變化,把握施工過程中結構所處的安全狀態,判斷圍巖穩定性,支護、襯砌可靠性。2、保證在隧道開挖過程中依據量測斷面的信息,確定不同圍巖級別與支護型式的合理配置,以達到確保安全的經濟的合理。3、用現場實測的結果彌補理論分析過程中存在的不足,并把監測結果反饋設計、指導施工,為修改施工方法、調整圍巖類別、變更支護設計參數提供依據。4、通過施工現場的監控量測,確定二次襯砌合理施作時間。隧道二次襯砌一般在圍巖變形基本穩定后施作,變形趨于穩定,符合以下要求:(1)隧道周邊變形速率明顯下降并趨于緩和。(2)水平收斂(拱腳附近7d平均值)小于0.2mm/d、拱部下沉速度小于0.15mm/d.
20、(3)施作二次襯砌前的累計位移值已達極限位移的80%以上5、通過監控量測對工程施工可能產生的環境影響進行全面監控。6、通過監控量測進行隧道日常的施工管理,確保施工安全和施工質量。7、通過監控量測了解該工程條件下所表現、反映出來的一些地下工程規律和特點,為今后類似工程或該工法本身的發展提供借鑒、依據和指導作用。8、積累量測數據,為信息化設計與施工提供依據。9、監控量測工作要隨施工工序及進行,測點要及時埋設,支護后2h內讀取初始數據,并應根據現場情況及時調整監控量項目和內容。7監控監測實施計劃1、漢十鐵路HSSG-9標一分部,隧道總長度5138米,隧道圍巖以、級圍為主,監控量測工作任務大。2、各組
21、根據隧道正洞圍巖級別劃分,根據監控量測實施方案,明確監控量測測點(測線)布置實施計劃,合理配置人員及儀器設備資源。監控量測小組根據施工進度,對照實施計劃進行埋點和數據采集,做到實施有計劃,操作按規程。其計劃的量測斷面間距符合鐵路隧道監控量測技術規程規定和設計文件要求。視現場施工實際及設計變更情況,可酌情增減觀測斷面。為保證有輔助坑道的隧道正常、安全施工,輔助坑道監控量測繼續跟進,并做好日常巡查日記,監控量測數據及時進行采集、分析,確保安全施工。3、作業準備(1)單位工程施工組織設計和開工報告已經審批。(2)監控量測實施細則已編制完成,并經監理單位批準。(3)監控量測設計以及月度實施計劃已經編制
22、完成。(4)由專業的監控量測人員組成的現場監控量測小組已成立,人員到位,且已組織技術人員認真學習實施性施工組織設計及設計圖,熟悉隧道設計要求、相關技術標準以及各項技術文件。重點學習監控量測技術規程、實施細則和作業指導書等。(5)監控量測信息化管理制度建立健全,包括數據復核、數據上報、報表報告、測點保護、儀器管理、終端機管理、資料管理、預警處理、考核獎懲等方面的規定完善。(6)配備齊全量測用的全站儀、精密水準儀器、手機、平板電腦、數碼相機、隧道激光斷面儀以及電腦等。(7)監控量測工作人員手機客戶端軟件安裝完成,授權狀態開通,電腦客戶端軟件安裝運行并獲得授權。(8)洞內網絡信號完成覆蓋,滿足通訊條
23、件。8監控量測基本規定及工作程序8.1監控量測基本規定1、成立現場監控量測小組,建立相應的質量保證體系,負責及時將監控量測信息反饋與施工和設計。2、監控量測人員必須保持穩定,達到專人專測,以確保監控量測工作的連續性。根據現場施工的具體要求,各洞口應該配備至少兩名專職量測人員。3、監控量測系統應可靠、穩定、持久、在服務期內運轉正常。儀器設備應按規定進行檢查、校對和率定,并出具相關證明。4、測點應牢固可靠、易于識別,并注意保護,嚴禁破壞。5、施工現場必須建立嚴格的監控量測數據復核、審查制度,保證數據的準確性。監控量測數據應利用計算機系統進行管理,由專人負責。如有監控量測數據缺失或異常,應及時采取補
24、救措施,并詳細做出記錄。6、根據監控量測精度要求,應減小系統誤差,控制偶然誤差,避免人為錯誤。應經常采用相關方法對誤差進行檢驗分析。7、施工與監控量測應密切配合,監控量測元件的埋設與監控量測應列入工程施工進度控制計劃中,監控量測工作應盡量減少對施工工序的影響。8、測點應牢固可靠、易于識別,并注意保護,嚴防損壞。如果現場測點被破壞,應及時補設,其中拱頂只設一個沉降觀測點。9、監控量測作業現場必須建立嚴格的監控量測數據復核、審查制度,保證數據的準確性。監控量測數據利用計算機平臺軟件系統進行管理,由專人負責。如有監控量測數據缺失或異常,應及時采取補救措施,并詳細記錄。測點坐標采用絕對坐標記錄(或采用
25、與絕對坐標網相關聯的局域網坐標)。10、根據監控量測精度要求,應減少系統誤差,控制偶然誤差,避免人為錯誤。應經常采用相關方法對誤差進行檢驗分析。11、 施工與監控量測應密切配合,監控量測元件的埋設與監控量測列入工程施工進度控制計劃中,監控量測工作的實施過程應盡量減少對施工工序的影響。12、監控量測作為施工組織設計一個重要組成部分,為安全施工質量控制及時提供圍巖穩定性和支護、襯砌可靠性的信息, 二次襯砌合理的施作時間,為施工中調整圍巖級別、修改支護系統設計和變更施工方法提供依據。8.2主要工作內容、現場情況的初始調查。施工前對隧道周邊的地質條件、地下水狀況及施工影響區域內周邊環境進行初始調查,掌
26、握工程特點和難點,為監控量測工作的順利開展做好準備。、編制標段監控量測實施細則。現場監控量測小組按照監控量測設計要求,結合初次調查結果編制實施方案。、布設測點并取得初始監測值,基準點、測點的埋設必須按照相關規程進行,以確保監控量測數據可靠,測點埋設后及時取得初始值。然后按規定要求的頻率進行現場數據采集及原始數據的上網傳輸。、監控資料的分析及信息反饋及采取工程措施。現場監控量測由監控量測小組實施,并根據監控量測數據對隧道施工安全及結構的穩定性做出分析評價,根據結果分級處理,總結判定以采取工程措施,達到理想效果。、提交監控量測成果,利用監控量測客戶端軟件平臺完成。監控量測客戶端負責人,通過客戶端軟
27、件操作,自動生成以周報月報形式的監控量測成果。當出現異常情況時,應即時反饋,以便采取相應對策。現場監控量測工作停止后,應在一個月內編寫出該工程施工監控量測總結報告。8.3監控量測信息化要求監控量測信息化工作要求監控量測系統應可靠、穩定、耐久,在服務期內運轉正常。客戶端PC 機專機專用,專人管理。儀器設備應按規定進行檢查、校對和標定。用于上傳數據的手機或藍牙設備,必須與測量儀器固定匹配。8.4 施工程序及工藝流程每個斷面為一個完整的作業區。施工程序為:施工準備埋設斷面測點采集數據數據分析信息反饋指導施工檢驗驗收。工藝流程見圖8.4-1。圖8.4-1 監控量測工藝流程8.5監控量測數據采集記錄上傳
28、1、由于漢十鐵路目前監控量測數據采用全站儀配置藍牙與在網手機通訊,實現了監測數據即時上傳。進入現場測量前必須做好準備工作。檢查確認儀器、外置藍牙、測量用手機的狀態良好。儀器工作正常,藍牙傳輸正常、手機電力充足,客戶端軟件版本最新、運行正常,斷面信息已經下載到手機客戶端,洞內能見度好,網絡信號正常,滿足數據測量傳輸要求。2、測量時及時填寫記錄以及監控量測日志表,測量工程師應對記錄薄上的所有記錄數據進行復核,包括點名、里程、觀測數據、日期、人員等。監控量測日志表根據現場技術人員提供的信息認真填寫。3、洞內數據的記錄應采用復核制。測量人員應依照上次手工記錄的數據記錄與手機中記錄的數據逐項核對計算,確
29、認測讀的點位、斷面信息。確認被測點的斷面里程與手機上選擇的斷面一致,若測點毀壞重設,必須在手機上進行歸零處理。雙方確認后,每點通過三次量測三次讀數,由手機客戶端系統自動計算,剔除粗差,提高精度,取平均值后,記錄人員復核確認,然后儲存上傳。記錄員必須在記錄薄中記錄清楚測量人員和測量時間,以便對測量事故責任進行分析和認定。觀測員與記錄員之間應密切配合,觀測速度與記錄速度協調一致,以防止記錄員忙亂中聽錯、看錯、記錯觀測數據。測量數據完成上傳后必須在手機客戶端復查一次上傳的數據,看有無錯誤,是否出現預警,若出現預警,及時將情況反饋給監控量測管理人員處理。5、在因測量人數受限而采用單人操作記錄時必須遵循
30、單記錄雙復核。測量人員測量前首先確認測點情況,測量數據要至少進行兩次復核,核對手機與記錄本上的數據,確認無誤后再儲存上傳。當發現測存記錄上傳錯誤時,及時將情況反饋給監控量測管理人員處理。6、 測量原始記錄簿按工點分開記錄,以便查閱,用完后的測量記錄薄應及時歸檔。9、監控量測實施9.1監控量測系統及元器件技術要求 監控量測系統的測試精度要滿足設計要求。拱頂下沉、凈空變化、地表沉降、縱向位移、隧底隆起測試精度可為0.5mm1mm,圍巖內部位移測試精度可為0.1mm,爆破振動速度測試精度可為1mm/s,其它監控量測項目的測試精度要結合元器件的精度確定。元器件的精度要滿足下表要求,元器件的量程要滿足設
31、計要求,并具有良好的防震、防水、防腐性能。元器件的精度9.2監測元件埋設及保護1、沉降監測樁:采用20mm底端帶彎頭的鋼筋,鋼筋原長不小于20cm,底部做成帶彎鉤狀。在隧道邊坡或隧道地表挖坑埋置于設計位置,坑深30cm,邊長15cm采用砂漿澆注固定。采用水準儀按國家一等精密水準測量方法測量沉降監測樁標高變化,如圖所示。2、拱頂下沉及周邊收斂點埋設洞內監控量測標使用5cmX5cm鋼板連接直徑2cm的鋼筋制作,鋼筋與鋼板焊接牢固,標準見下圖: 圖2拱頂下沉量測和凈空變化量測測點示意圖(1)洞內觀測標埋設必須深入基巖不小于20cm,使用鉆機鉆孔后插入觀測標并使用錨固劑進行固定,觀測標禁止與鋼拱架及鋼
32、筋網片焊接固定,第一排周邊收斂量測點距拱頂3.5米位置,第二排距拱頂6.5米位置。(2)初支混凝土噴射完成后,及時將反射片粘貼到觀測標志鋼板上,確保粘貼牢固可靠。(3)洞內觀測標反射片均面向洞口,以便測量數據采集。3、觀測標志保護(1)監控量測標志必須嚴格按照以上要求的時間及埋設標準進行埋設,確保埋設穩固可靠。(2)監控量測標志埋設后禁止懸掛電線等其它物品,以防止觀測標被破壞。(3)觀測標志埋設后,使用紅色油漆在觀測標周圍噴涂,并提醒現場施工人員注意保護。(4)初支混凝土噴射施工前,及時使用塑料袋對觀測標進行包裹保護,防止觀測標遭施工破壞。(5)觀測標反射片被混凝土或灰塵遮擋后,應及時進行清理
33、恢復,確保監測數據正常采集。9.3 隧道監控量測現場監控量測是判斷圍巖和隧道的穩定狀態、保證施工安全、指導施工生產、進行施工管理和提供設計信息的重要手段。根據以往類似隧道施工經驗,結合設計文件,在施工過程中,將按照設計文件的要求進行監控量測,以量測資料為基礎及時修正支護參數,使支護參數與地層相適應并充分發揮圍巖的自承能力,圍巖與支護體系達到最佳受力狀態,并在施工中進行信息化動態管理,達到確保工程質量、施工安全和進度,合理控制投資的目的。在隧道正洞洞身支護完成后,尤其是仰拱施工完畢后,噴錨支護已閉合成環,及時進行全斷面監控量測,隨時掌握初期支護的工作狀態,指導和確定二次襯砌施作時間。監測內容主要
34、有:地質及支護狀態觀察、拱頂下沉及凈空收斂、地表沉降等。9.3.1隧道監控量測的項目及要求1、監控量測是隧道周邊圍巖穩定確認和對設計施工的反映為目的的日常管理量測。主要為地質及支護狀態觀察、全站儀量測拱頂下沉及凈空收斂,用精密水準儀量測地表沉降。監控量測的量測項目及量測目的如表9.3.1-1所示:表9.3.1-1 監控量測項目的目的量 測 項 目量 測 目 的工程地質及支護情況觀察對每循環的開挖工作面進行地質素描,并對照設計地質資料,及時調整改變施工工法和處理措施。拱頂下沉量測監測拱頂的絕對下沉量,了解斷面的變形狀態,判斷拱頂的穩定性。凈空收斂量測根據變位量、變位速度、變位收斂狀況、斷面變位狀
35、態判斷:(1)圍巖穩定性;(2)初襯砌的設計施工妥當性;(3)二襯的施工合理時期。地表沉降量測把握隧道施工對地面的環境影響。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。量測項目分為必測項目和選測項目兩大類(見表9.3.1-2、表9.3.1-3)。必測項目在采用噴錨構筑法施工時必須進行。對選測項目,在施工過程中將根據實際情況,或者經設計、監理或者建設單位要求下有選擇地進行。表9.3.1-2 監控量測必測項目序號監測項目測試方法和儀表測試精度備注1洞內、外觀察現場觀察、地質羅盤、數碼相機2襯砌前凈空變化全站儀0.1mm3拱頂下沉全站儀1mm一般進行水平收斂量測4地表下沉全站儀1mm淺
36、埋隧道必測(H02b)表9.3.1-3 監控量測選測項目序號監控量測項目測試方法和儀表測試精度備注1隧底隆起水準測量的方法,水準儀、銦鋼尺或全站儀±1.0mm2二次襯砌后凈空變化隧道凈空變化測定儀(隧道激光斷面儀)±0.1mm3圍巖內部位移多點位移計±0.1mm4圍巖壓力壓力盒0.5%F.S.5二次襯砌接觸壓力壓力盒0.5%F.S.6鋼架受力鋼筋計、應變計±0.1%F.S.7噴混凝土內力混凝土應變計±0.1%F.S.8錨桿軸力鋼筋計±0.1%F.S.9二次襯砌內力混凝土應變計、鋼筋計±0.1%F.S.10爆破振動振動傳感器、
37、記錄儀1mm/s臨近建筑物11圍巖彈性波速度彈性波測試儀12孔隙水壓力水壓計13水量三角堰、流量計14縱向位移多點位移計、全站儀F.S.為元件滿量程;(應力應變的精度表述應為元器件滿量程的比例)。隧道開挖后應及時進行地質素描及數碼成像,必要時應進行物理力學試驗。初期完成后應進行噴層表面列縫及其發展、滲水、變形觀察和記錄。2、隧道施工過程中應作好洞內外觀察記錄工作。(1)洞內觀察分開挖工作面觀察和已施工地段觀察兩部分。開挖工作面觀察應在每次開挖后初噴混凝土之前進行。重點觀察記錄工作面的工程地質與水文地文情況,并做好地質素描,填寫掌子面地質素描記錄表。對地質條件復雜地段,應積累影像資料,作為地質變
38、化的依據之一。觀察中發現圍巖條件惡化時,通過信息反饋程序或者變更設計程序,立即采取相應處理措施。對初期支護及地段的觀察按規范要求進行,每天至少應進行一次,主要觀察噴射混凝土、錨桿、鋼架和二次襯砌等的變形狀況,判定初期支護、二次襯砌的可靠性和圍巖的穩定性。并記入施工日志。(2)洞外監測洞外監測的重點為洞口段和洞身淺埋段、山間洼地、巖堆、破碎帶、及偏壓洞口的地表開裂、下沉和隧道洞口邊、仰坡的穩定狀態、地表滲、流水等情況,每次觀察后應做好詳細記錄。地表下沉的量測必須在隧道開挖之前進行。量測斷面應與隧道內的量測處于同一橫斷面,觀測點布置執行技術規程要求,監控范圍應延伸布置在隧道開挖影響范圍以外。地表構
39、筑物應在其周圍增設觀測點。量測應超前于隧道開挖工作面進行(距離為隧道埋深與隧道開挖高度之和)。監控量測時間應一直持續到地表下沉長期穩定、隧道襯砌施作完畢后停止。3、現場量測要求凈空變化、拱頂下沉量測項目測點初始讀數應在測點埋設后12h內,下一循環開挖前讀取。測試前檢查儀表設備是否完好,發現故障及時修理或更換;確認測點是否松動或人為損壞,當測點狀態良好時方可進行測試工作。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。測試完畢后檢查儀器、儀表,做好養護、保管工作
40、。及時進行資料整理及信息反饋。4、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。 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。 監測組與監理工程師密切配合工作,及時向監理工程師報告情況和問題,并提供有關切實可靠的數據記錄。 量測項目人員要相對固定,保證數據資料的連續性。量測儀器專人使用、專業機構保養、專業機構檢校。量測設備、元器件等在使用前均經過檢校,合格后方可使用。 各監測項目在監測過
41、程中嚴格遵守相應的實施細則,量測數據均要經現場檢查、室內兩級復核后方可上報。量測數據的存儲、計算、管理均采用計算機系統進行。9.3.2邊坡監控量測為確保邊仰坡的安全穩定,根據沿線地質條件及工程實際情況,針對地下地質條件、邊坡高度,進行位移和應力狀態監測等。應有不少于2個邊坡變形觀測斷面,當設置多種類型監測坡面時,應盡量設置于同一監測斷面上。建立射線網法觀測網,邊坡或滑坡沿線路縱向每隔30-50m設置監測斷面,每個斷面分別與路塹側溝外平臺、樁(墻)頂平臺、邊坡平臺、以及塹頂外2.0m、10m設置監測樁,各工點分別于邊坡可能破壞的范圍外30m設照準點和置鏡點。采用全站儀測量,監測施工邊坡狀態。指導
42、施工。位移監測樁:采用28mm長0.6m的螺紋鋼。待路塹開挖至設計埋樁位置后。降位移監測樁打入至設計位置,埋設深度0.5m,樁周圍上部0.3m用混凝土澆筑固定,完成埋設后采用全站儀測量初讀數。詳細見圖9.3.2-1路塹邊坡坡表位移監測斷面示意圖。監測點監測點監測點監測點監測點9.3.3地表監測(1)淺埋隧道地表沉降測點應在隧道開挖前布設。并于正洞開挖前及時采集初始讀數。地表沉降測點和隧道內測點應布置在同一斷面里程。一般條件下,地表沉降測點縱向間距應按(隧道監控量測技術指南)要求布設。正常地質埋深30m 時。地表沉降測點橫向間距為25m。在隧道中線附近測點應適當加密,隧道中線兩側量測范圍不應小于
43、(隧道寬度埋深),地表有建(構)筑物時,量測范圍應適當加寬。按照鐵路隧道監控量測技術規程(TB101212007)4.3.3 要求布設。地表沉降斷面應超前隧道開挖面至少30米,地表沉降測點和隧道內測點應布置在同一里程。一般情況下,地表沉降測點間距按下表要求布置,地表下沉量測頻率應與洞內量測頻率相同。洞頂地表下沉量測斷面布置見圖9.3.3-1。表9.3.3-1 地表沉降測點縱向間距隧道埋深與開挖寬度縱向測點間距(m)2BH02.5B2050BH02B1020H0B510注:H0為隧道埋深,B為隧道開挖寬度。地表沉降測點橫向間距為25m。在一個量測斷面內設11個測點,在隧道中線附近測點應適當加密,
44、隧道中線兩側量測范圍不應小于H0+B,地表有控制性建(構)筑物時,量測范圍應適當加寬。其測點布置如圖9.3.3-2所示。圖9.3.3-2 地表沉降量測斷面測點橫斷面布置示意圖(2)地表下沉量測在開挖工作面前方H+h(隧道埋置深度+隧道高度)處開始,直到時襯砌結構封閉,下沉基本停止為止。(3)量測頻率表9.3.3-3 按距離開挖面確定的監控量測頻率監控量測斷面距開挖面距離(m)監控量測頻率(01)B2次/d(12)B1次/d(25)B1次/23d5B1次/7d注:B為隧道開挖寬度。表9.3.3-4按位移速度確定的監控量測頻率位移速度(mm/d)監控量測頻率52次/d151次/d0.511次/23
45、d0.20.51次/3d0.21次/7d9.3.4 洞內監控量測 1、量測項目根據本隧道工程的地形地質條件、支護類型和施工方法等特點,選擇確定隧道監控量測必測項目和選測項目,見表9.3.4 -1,表9.3.4 -2表9.3.4 -1 必測項目序號監測項目測試儀器備注1洞內、外觀察現場觀察、數碼相機專職人員2拱頂下沉水準測量的方法,水準儀、鋼尺或全站儀3凈空變化全站儀一般進行水平收斂量測4地表沉降水準儀或全站儀、塔尺,銦鋼尺淺埋地段5工后沉降水準測量、水準儀、銦鋼尺路基、橋梁、隧道底板表9.3.4 -2監控量測選測項目序號監測項目測試方法和儀表備注1隧底隆起水準測量的方法,水準儀、銦鋼尺或全站儀
46、2鋼架內力鋼筋計,應變計3噴混凝土受力混凝土應變計4錨桿軸力鋼筋計5二次襯砌內應力混凝土應變計,鋼筋計2、量測斷面間距施工中將按照設計文件設置量測斷面并布點。本標段人結合本隧道具體情況,初步擬定必測項目量測斷面間距與每斷面測點數量見表表7.6.7.3-3。為掌握各級圍巖位移變化規律,在各級圍巖起始地段增設量測斷面。表9.3.4 -3 必測項目監控量測斷面間距圍巖級別斷面間距V5mIV10mIII30-50 注:級圍巖視具體情況確定間距。3、量測斷面布置拱頂下沉點和凈空變化測點位置應布置在同一斷面上。監控量測斷面按表9.3.4 -3的要求布置。拱頂下沉測點原則上布置在拱頂軸線附近。當隧道跨度較大
47、時,應結合施工方法在拱部增設測點,參照9.3.4 -4布置。隧道每個量測斷面各布置一個拱頂下沉測點和一條水平凈空收斂量測基線(臺階法開挖時,在拱腳以上0.5m加測一條)。圖9.3.4 -4 圍巖測點布置示意圖 4、量測頻率(1)拱頂下沉、收斂量測初讀數宜在每次開挖后12h內取得初讀數,最遲不得大于24h。同一處拱頂下沉、收斂量測、隧底隆起、圍巖壓力等洞內量測應設在同一斷面,以便于整個量測形成信息體系,相互印證。拱頂和地表下沉量測基點應與洞內、外水準基點建立聯系。洞內觀察分為開挖工作面觀察和支護表面狀況觀察兩部分。開挖工作面觀察在每次開挖后進行,地質情況基本無變化時,可每天進行一次。對支護的觀察
48、每天至少進行一次,觀察內容包括噴射混凝土、錨桿、鋼架的表面外觀狀況等。洞外觀察包括邊仰坡穩定、地表水滲透等觀察。凈空水平收斂量測和拱頂下沉量測采用相同的量測頻率。量測頻率見表9.3.4 -5、表9.3.4 -6, 實際量測頻率從表中根據變形速度和距開挖工作面距離選擇較高的一個量測頻率。表9.3.4-5 按距開挖面距離確定監測頻率表監控量測斷面距開挖面距離量測頻率(0-1)B2次/d(12)B1次/d(25)B1次/23d> 5B1次/7d注:B為隧道最大開挖寬度。表9.3.4-6按照位移速度確定監測頻率表位移速度(mm/d)量測頻率52次/d151次/d0.511次/2d3d< 0
49、.51次/7d工作面距離選擇較高的一個量測頻率。5、監測方法及要求監測方法與要求見表9.3.4-7,擬在隧道拱頂下沉和水平收斂量測中采用水平儀、收斂計或目前比較先進的無尺量測技術。表9.3.4-7必測項目監控量測方法及要求序號監測項目測點布置監測方法及要求1洞內外觀 察開挖及支護后進行目測:地質觀察在爆破后初噴前進行,繪制地質素描圖,填寫開挖工作面地質調查記錄表;檢查噴射混凝土有無開裂及發展,錨桿有無松動,鋼架支護狀態等,并做好相應記錄;查看邊仰坡有無開裂、起殼,地表有無裂紋;地表水位有無異常變化。2地表沉降監 測隧道淺埋段進行地表沉降量測,橫斷面方向沿隧道中心及兩側間距25m處設地表下沉測點
50、,監測范圍在隧道開挖影響范圍以外。地表下沉量測在開挖工作面前方,隧道埋深與隧道開挖高度之和處開始,直到襯砌結構封閉、下沉基本停止時為止。3凈空變化 量 測內軌頂面以上2.5m,左右兩側對稱布置量測點,量測斷面間距根據圍巖級別確定采用激光斷面儀或收斂計進行量測,開挖后按要求迅速安裝測點并編號,初讀數在開挖后及時讀取,測點牢固可靠,易于識別并妥為保護4拱頂下沉量 測與水平收斂斷面對應拱頂設量測點噴射混凝土后迅速在拱頂設點,采用激光斷面和儀精密水準儀和收斂計進行量測(1)量測方法:測量人員按量測頻率要求對隧道斷面上布設的觀測點(安裝反射片),使用滿足量測精度的全站儀進行觀測,得到這些點的收斂信息。監
51、控量測點開挖完成后立即埋設,用20鋼筋埋入至少0.5米,外露部分加焊鋼板,以便掛設放光貼片,并在反光膜上刻畫十字架作為觀測點為了便于量測,采用徠卡全站儀進行測量。支護結構施工時要注意保護測點,一旦發現測點被掩埋,要盡快重新設置,以保證數據不中斷。采用徠卡全站儀測量拱頂下沉,精度可達0.1mm。量測時用徠卡全站儀測量三次,數據取均值。拱頂下沉量測和凈空變化量測測點見圖2。圖2拱頂下沉量測和凈空變化量測測點示意圖(2)各項量測作業均應持續到變形基本穩定后23周結束。或二襯緊跟后無法觀測即結束量測。對于膨脹性和擠壓性圍巖,位移長期沒有減緩趨勢時,經各方研究后適當延長量測時間。(3)施工中應將現場監控
52、量測作為工序納入作業循環,并結合地質預報做出評價,優化設計參數,實施動態管理。(4)監控量測工作必須緊接開挖、支護作業,按設計要求進行布點和監測,并根據現場情況及時進行調整或增加量測的項目和內容。量測數據應及時分析處理,并與工程類比法相結合,及時調整支護參數或施工決策。在特殊地質、地形條件下隧道整體可能發生單向偏移時,對量測數據進行人工計算、分析。5、數據處理及數據分析工程監控量測作為施工組織的核心內容之一,置于動態管理體系之中,具體包括監測、數據的整理分析和信息反饋等幾個主要方面。(1)量測數據的整理、分析數據整理:把原始數據通過一定的方法,如大小順序,用頻率分布的形式把一組數據分布情況顯示
53、出來,進行數據的數字特征計算以及離群數據的取舍。回歸分析和曲線擬合:a、繪制位移量隨時間變化的曲線;b、繪制位移速度隨時間變化的曲線;c、繪制位移量與開挖面距離關系曲線;d、找出位移一時間回歸曲線,求出最終凈空位移量;e、根據各類圍巖量測數據求出圍巖的E,C,等物性參數;在取得足夠的數據后,選擇合適的函數,對監測結果進行回歸分析,以預測該測點可能出現的最大位移值或應力值,預測結構和建筑物的安全狀況,防患于未然。還可通過插值法,在實測數據的基礎上,采用函數近似的方法,求得符合測量規律而又未實測到的數據。常用的回歸函數有:對數函數 U=Alg(1+t)+B 式中:U變形值(或應力值);A、B回歸系
54、數;t、t0測點的觀測時間(day);T量測時距開挖時的時間(day)。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,并將結果反饋給設計、監理,從而實現動態設計、動態施工。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
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