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1、新建太原至焦作铁路工程新建太原至焦作铁路工程 8 标段隧道工程标段隧道工程 编号：编号：TJZQ-08-1-16 围岩监控量测工程作业指导书围岩监控量测工程作业指导书 编 制： 审 核： 批 准： 20162016 年年 1010 月月 2828 日发布日发布 20162016 年年 1010 月月 2828 日实施日实施 目 录 1.1. 监控量测目的监控量测目的.2 2.2. 监控量测计划监控量测计划.3 3.3. 监控量测方法、测点布置与量测频率监控量测方法、测点布置与量测频率.3 4.4. 监控量测数据的整理与反馈监控量测数据的整理与反馈.6 5.5. 监控量测管理监控量测管理.8 6
2、.6. 测试工作中的注意事项测试工作中的注意事项.9 太焦铁路 TJZQ-8 标项目经理部一工区 隧道围岩监 控量测作业指导书 1.1. 监控量测目的监控量测目的 (1)监测围岩变形和压力情况，验证支护衬砌的设计效果，保证 围岩稳定和施工安全； (2)提供判断围岩和支护系统基本稳定的依据，确定二衬与仰拱 的施作时间； (3)通过对量测数据的分析处理，掌握地层稳定性变化规律，预 见事故和险情，作为调整和修正支护设计参数及施工方法的依据， 提供围岩和支护衬砌最终稳定的信息。 2.2. 监控量测计划监控量测计划 根据施工图设计和铁路隧道喷锚构筑法技术规范（TB10108 2002）的要求，本工程隧道
3、监控量测将选择以下项目进行： 必测项目包括：洞内外观察；净空水平收敛量测；拱顶 相对下沉量测；浅埋地段地表下沉量测。 选测项目包括：地表下沉量测；锚杆轴力量测；钢架内 力及所承受的荷载量测；围岩、喷层、二衬应变量测；围岩压 力量测。 监控量测仪器：全站仪、激光隧道限界检测仪、精密水准仪、 收敛仪、隧道拱部位移计（挂钩式、振弦式钢筋计与频率仪、钢弦 式压力计、振弦式钢筋计与频率仪） 3.3. 监控量测方法、测点布置与量测频率监控量测方法、测点布置与量测频率 监控量测施工流程见图 3-1。 （1）洞内外观察 洞内外观察分开挖工作面观察、已施工区段观察以及地表观察 。 开挖工作面的观察，在每个开挖面
4、进行。当围岩石质较好、地 质情况 基本无变化时，可每天进行一次；但在软弱围岩条件下，开挖 后应立即进行地质调查；若遇特殊不稳定情况时，派专人进行不间 断的观察。观察后绘制开挖工作面略图并绘出地质素描图，填写工 作面状态记录及围岩级别判定卡。观察内容包括：新开挖出的裸岩 面节理裂隙发育情况、开挖工作面的稳定状态、涌水情况、围岩变 形等。 对已施工区段的观察，每天至少一次，观察内容包括：是否发 生锚杆被拉断或垫板脱离围岩现象、喷混凝土是否发生裂隙与剥离 或剪切破坏、钢拱架有无被压变形情况、初期支护质量情况。 洞外观察每天至少一次，内容包括：洞口地表情况、地表沉陷 、边坡及仰坡的稳定、地表水渗透情况
5、等。 （2）拱顶相对下沉及水平相对净空变化量测 拱顶下沉及水平相对净空变化量测在同一断面进行，每个量测 断面各布置一个拱顶下沉点和一条水平收敛量测侧线（全断面法） 或二条净空水平收敛量测测线（台阶法）。净空变形量测在每次开 挖后尽早进行，初读数在开挖后 12h 内读取。 量测断面间距：根据铁路隧道喷锚构筑法技术规范要求， 净空变形量测断面的间距应根据围岩级别、隧道断面尺寸、埋置深 度及工程重要性确定。级围岩地段 5m；级围岩地段 10m； 级围岩地段 30m；级围岩地段 50m。为掌握各类围岩位移变化规 律，应在各类围岩起始地段增设量测断面。在洞口及浅埋地段可根 据现场实际情况适当增加监控量测
6、断面。 表表 3-13-1 量测频率表量测频率表 变形速度（mm /d） 量测断面距开挖工作面的距 离（m） 量测频率备注 5 （01）B（12）次/d 15（12）B1 次/d 0.51（12）B 1 次/（23 ）d 0.20.5（25）B1 次/2d 0.25B1 次/周 B 表示 隧道开挖 宽度 从上表中根据变形速度和距开挖面的距离，选择较高的一个量 测频率。 （3）浅埋地段地表下沉量测 地表下沉量测的测点应与拱顶相对下沉及水平相对净空变化量 测的测点布置在同一横断面内，沿隧道中线，地表下沉量测断面的 间距按表 3-2： 表表 3-23-2 地表下沉量测断面间距地表下沉量测断面间距 隧
7、道埋深 H（m）量测断面间距（m）备注 H2B 50 BH2B 20 HB 10 B 表示隧道开挖宽度 沉降点埋设：测点用顶端磨尖的 18 钢筋打入地面下 60-80cm ，低于地面 5cm，并同地表隔离。基点选择在施工影响范围之外、 通视良好的地方。基点不应少于 2 个，以便进行联测，确保结果的 准确性。 量测仪器：水准仪和全站仪。 地表下沉量测在横断面方向的测点间隔取 25m，一个量测断 面内设 711 个测点。 地表下沉量测在开挖工作面前方 H+h（隧道埋置深度+隧道高度 ）处开始，直到衬砌结构封闭、下沉基本停止为止。 地表下沉量测频率和拱顶相对下沉及水平相对净空变化量测的 频率相同。
8、（4）锚杆轴力量测 根据围岩条件，每断面设置 25 个测点，元件埋设初期测试频 率要每天 13 次，随着围岩渐趋稳定，量测次数逐渐减少。当出现 不稳定征兆时，增加量测次数。 （5）钢架内力及所承受的荷载量测 初期测试频率和同一断面的变形量测频率相同，当量测值变化 不大时，可降低量测频率，直到无变化为止。 （6）围岩、喷层、二衬应变量测 初期测试频率和同一断面的变形量测频率相同，当量测值变化 不大时，可降低量测频率，直到无变化为止。 （7）围岩对钢拱架的压力量测 采用能经受支撑屈服强度的压力盒，压力盒分别放在三个位置 ，钢拱架两侧拱脚处的底板下和拱顶连接点处两连接板之间。量测 围岩压力的主要为压
9、力盒及频率计。初期测试频率和同一断面的变 形量测频率相同，当量测值变化不大时，可降低量测频率，直到无 变化为止。 4.4. 监控量测数据的整理与反馈监控量测数据的整理与反馈 （1）拱顶下沉、周边收敛测试数据填写记录表； （2）根据现场量测数据绘制位移时间曲线或散点图，在位移 时间曲线趋于平缓时进行回归分析，以推算最终位移和掌握位移 变化规律。当位移时间曲线出现反弯点，即位移出现反常的急骤 增加现象，表明围岩和支护已呈不稳定状态，通知施工部门及时加 强支护，必要时停止掘进，并采取必要的安全措施。 （3）根据位移变化速率判断围岩稳定状况，变形基本稳定应符 合下列条件：隧道周边变形速率有明显减缓趋势
10、；拱脚水平相对净 空变化速度小于 0.2mm/d，拱顶相对下沉速度小于 0.15mm/d。 （4）围岩及支护的稳定性应根据开挖工作面的状态、净空水平 收敛值及拱顶下沉量的大小和速率综合判断，并及时反馈于设计和 施工中，根据水平相对净空变化值进行判断时，应符合铁路隧道 喷锚构筑法技术规范的有关规定。 （5）测量过程中如发现异常现象或与设计不符时,应该及时提 出,以便修改支护参数。 （6）根据量测结果及铁路隧道喷锚构筑法技术规范中 63 3 条规定进行隧道稳定性综合判别，可按表 4-1“变形管理等级“指导 施工。 表表 4-14-1 变形管理等级变形管理等级 管理等级管理位移施工状态备注 UU0/
11、3 可正常施工 U0/3U2U0/3 应加强支护 U2U0/3 应采取特殊措施 U实测位移值； U0最大允许位移值。 （7）控制二次衬砌的施工时间 二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定并满足下列条件立 即施作： 隧洞周位移有明显减缓趋势。 拱脚附近水平收敛速度小于 0.2mm/d 或拱顶位移速度小于 0. 15mm/d。 收敛量已达总收敛量的 80%-90%。 初期支护表面无再发展的明显裂缝。 当不能满足上述条件。围岩变化无收敛趋势时，必须采取有效 补强措施，使围岩-初期支护体系有一定的安全系数，然后立即施作 二次衬砌，二次衬砌参数适当加强。 为确保监测结果的质量，加快信息反馈速度，全部监测
12、数据均 由计算机管理，每次监测必须有监测结果，及时上报监测周报表， 并按期向施工监理、设计单位提交监测月报，并附上相对应的测点 位移图，对当月的施工情况进行评价并提出施工建议。 5.5. 监控量测管理监控量测管理 各施工工区应指定专人负责此项工作。其主要职责有： （1）负责量测计划安排； （2）负责对量测资料进行整理； （3）及时向施工负责人汇报洞内围岩稳定状态，并定期提出围 岩稳定性和支护可靠性的书面报告； （4）当量测结果出现危险信息时，应立即向施工负责人报告， 并协助施工负责人进行紧急处理。 6.6. 测试工作中的注意事项测试工作中的注意事项 施工监测采用的机械式仪表和电子仪器，必须确保
13、量测仪表具 有良好的使用状态。 （1）测试前应做到： 检查仪表设备是否完好，如发现问题及时修理或更换； 检查测点是否松动或人为损坏，确认测点状态良好时方可进 行测试工作。 （2）测试工作中： 按各项量测的操作规程安装好仪器仪表，每测点一般测读三 次，三次读数相差不大时，取算术平均值作为观测值，若读数相差 过大时应检查仪器、仪表安装是否正确，测点是否松动，当确认无 误时再进行测试； 每次测试时都要做好记录，并记录环境温度、掘进里程以及 施工情况等，并保持原始记录的准确性； 在现场进行粗略计算，若发现变形较大时，应及时通知现场 施工负责人。 （3）测试完毕后应做到： 检查仪器、仪表，做好养护、保管工作； 及时进行资料整理。
