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1、八苏木隧道监控量测技术一、 前言与工程概述 随着新奥法(NATM)在隧道施工中的广泛运用，作为新奥法的灵魂，现场监控量测也越来越得到了广泛的重视。监控量测技术是现代隧道新奥法施工的重要组成部分，是监控围岩与结构稳定性的重要手段。当进行隧道施工时，尤其是对于级以上围岩隧道，采用新奥法施工时，施工监控量测是必不可少的。进行现场监控量测，主要达到以下目的：掌握围岩在施工中的动态，控制围岩变形；了解支护结构在不同情况时的受力状态，及时采取措施，安全施工；通过监控量测信息反馈，优化施工组织设计，指导现场施工，确保隧道既稳定又经济；提供二次衬砌支护的合理时间，以便在安全的前提下充分发挥围岩的自承能力；评价
2、支护结构、施工方法的合理性，并为优化设计参数、调整施工工艺提供依据，在保证施工安全的前提下加快施工进度。八苏木隧道是京包线集宁至包头段增建第二双线重点控制工程，是单洞双线长大隧道，也是我局独立承建的目前最长大隧道。位于内蒙古高原南缘之大青山低中山区，隧道起讫里程为DK525+046DK533+230，全长8184m（设计中级围岩长1385m，级围岩长4090m，级围岩长2425m，级围岩长284m，级、级围岩占33%）,隧道最大埋深约130m。八苏木隧道监控量测点布设如下图示二、 小组概况八苏木隧道属于长达隧道，断面大，地质较差，其中设计IV级以上围岩占隧道长度的33%（不包括变更）。为保证施
3、工中做好监控量测，指导现场施工，预报险情，确保安全，另外通过隧道施工现场监控量测获得围岩动态，为支护和衬砌提供信息，以及为隧道工程设计与施工积累技术资料，为今后隧道工程设计与施工提供类比法依据。经理部于2009年9月20日成立“八苏木隧道监控量技术”小组，由项目部主管领导和工程部技术人员组成。小组成员概况姓名组内职务职称职务陈跃组长工程师项目经理田传海副组长工程师项目总工宋东峰副组长工程师项目副经理邵建龙组员工程师工程部长胡超组员助工技术主管王庆申组员见习生卫喆组员见习生三、 选题及选题理由了解隧道围岩、支护变形情况，保证开挖坑道的稳定。依据量测资料分析，采取相应措施，保证施工安全。选 定 课
4、 题为二衬施做提供时间依据。依据量测资料回归分析结果，选定合理预留变形量，节约施工成本。经理部施工质量要求，经理部本着高起点，严标准做好八苏木隧道四、活动目标及保证措施1.活动目标（1）使施工组织设计更加合理化；为变更设计、支护参数的调整提供依据；通过监控量测数据分析研究制定隧道支护安全的变形允许值。（2）使监控量测数据能够基本反映隧道初期支护在施工过程中围岩的变化情况。（3）进一步提高监控量测的及时性、全面性及准确性，使测点布置、观测时间、观测频率更加合理化。（4）确定不同围岩级别的收敛及下沉标准，为相关条件下施工提供可行性参考。（5）紧抓质量，提高施工经济效益，争创精品与样板工程2.保证措
5、施（1）编制详细合理的监控量测施工方案与监控量测实施细则；（2）广泛收集查阅相关类似工程的测点布设及数据分析方法和新奥法施工量测资料、规范以作参考；（3）组织QC 小组成员及有关人员学习监控量测实施细则，掌握各项量测工作（如拱顶下沉观测、周边收敛观测等）的要领、难点和重点，并在作业过程中加强控制；（4）加强作业人员的培训教育，提高全员质量意识，端正每一个人的态度；（5）建立健全完善的保障体系。五、方案比选悉数目前隧道采用的监控量测方法，主要有两种，即有尺量测（传统方法）和非接触量测。传统的监控量测方法，周边位移一般采用钢尺式收敛计进行观测，拱顶下沉一般采用水准仪、水平仪、钢尺或测杆进行观测。非
6、接触量测采用全站仪，对布设好的量测点进行量测，用围岩收敛软件对量测数据进行收敛分析。对两种测量方案进行比较方案对比表比较项目传统量测方法非接触量测方法量测难易方面监控量测工作难度大，由于隧道高度大，拱脚部位的收敛往往无法量测，拱顶挂尺也非常困难自由建站进行量测，操作简便量测时间方面量测时间长量测时间短抗干扰方面施工干扰大，隧道进入中间段后，通风问题、照明问题、洞内不平整及积水问题往往成为制约监控量测工作的重要因素施工干扰小，自由建站不受位置限制，对环境要求较低量测成果方面大断面量测难，结果不精确，无法满足精度要求全站仪非接触测量系统，是在极坐标测量系统的基础上，结合机载软件和数据分析软件对量测
7、数据进行分析，结果精确经过对比，结合现场实际情况，八苏木隧道监控量测采用非接触法量测。六、原因分析测量人员频繁更换，测量数据连续性差。布设量测点不合理，观测频率低。仪器、点位保养不当，测量有误差。 点位被破坏， 影响观测。人员操作不熟练，责任心不强。 监控量测七、要因确认原因要因确认结论人员操作不熟练，责任心不强监控量测是个反复而持久的过程，有些测量人员责任意识不到位主因测量人员频繁更换，测量数据连续性差。没有专门成立监控量测小组，没有专人负责监控量测主因布设量测点不合理，观测频率低。点位随意布设，量测不及时，频率没有达到规范要求主因仪器、点位保养不当，测量有误差.仪器要保养、点位要注意保护。
8、次因点位被破坏， 影响观测。因施工造成点位被破坏，及时补设量测点。次因八、指定对策及实施1. 现场监控量实施（1）量测项目隧道内、外目测观测；隧道净空位移量测；拱顶下沉量测。（2）测量方法采用全站仪进行非接触量测，对布设好的量测点进行量测，结合机载软件和数据分析软件，对隧道净空变形进行有效快速监测，即在隧道内自由建站进行量测，如下图所示：（3）测量仪器设备八苏木隧道采用莱卡1200+R400型全站仪，仪器精度为1”、分辨率为0.1”，本仪器是八苏木隧道专门配置的高精度智能化全站仪，测量精度高，保证了量测数据的精度。另外还配套了量测专用莱卡小棱镜及围岩收敛分析软件，先进的仪器设备为监控量测提供了
9、技术保障。 莱卡1200+R400型全站仪 莱卡小棱镜（4）.测量工艺测点布设数据采集数据整理输入计算机整理报表信息反馈。 测点布设；监控点布设采用人工钻孔，然后用锚固剂埋入扁铁，再安装监控用小棱镜。测点埋设应达到设计要求的质量。并做到位置准确，安全稳固，设立醒目的保护标志。 钻孔 埋点 布设好的量测点 安装小棱镜 数据采集；成立了专门的量测小组，对于不同的量测项目，人员要相对固定，以确保数据资料的连续性。量测点的初读数最为重要,在埋点后及时进行第一次量测数据采集。每次测试前检查仪表设备是否完好，如发现故障应及时修理或更换；确认测点是否松动或人为损坏，只有测点状态良好时方可进行量测工作。严格按
10、照隧道施工规范，按时进行监控量测，根据围岩稳定情况，进行相应频率测量。现场量测 运用软件进行分析。结合机载软件和数据分析软件对量测数据进行分析，结果精确、可靠。围岩收敛变形分析软件 信息反馈严格按照要求，进行量测结果的信息反馈。在整理好报表之后，及时找相关领导签字，反馈量测信息。出现变形较大情况，及时汇报。 监控量测回归分析每环量测点测量结束后，绘制时态曲线并及时进行回归分析，预测出最大收敛值和最大下沉值，并判定围岩稳定性好坏。以K532+190里程量测点为例时态曲线回归分析九、取得效果1.经过一阶段的监控量测，用于指导现场施工。如调整施工方法，减小对围岩的扰动，或加强支护参数，保证施工安全。
11、如正台阶开挖法进行下台阶开挖时，可根据控制边墙一次开挖的长度减少围岩的变形，使围岩变形在可控范围内。仰拱开挖对围岩的影响也可通过施工质量及工序的控制改善，根据测量经验证明，初期支护拱架的锁脚锚杆可有效减小仰拱开挖对围岩变形的影响，因此在拱架施工时，应严格控制锁脚锚杆的安装质量，尤其是底脚的锁脚锚杆，可根据实际情况，适当将底脚径向锚杆变为锁脚锚杆，同时也要求径向锚杆与拱架焊接牢固。另外也可以调整施工工序，如仰拱开挖测量合格后立即浇筑仰拱砼，并在24小时后立即施作填充。在仰拱及填充砼凝固后，可迅速控制围岩的变形。此外，如初期支护不及时，一次开挖进尺过长，钻爆方案不合理等对围岩的影响都较大，可通过调
12、整工序，改进方案消除其影响。2.通过监控量测数据分析，指定出合理的预留沉降量，减少不必要的超挖，节约混凝土用量，减少施工成本，增加经济效益。3.使监控量测工作更细致合理，数据能及时全面反映地面沉降情况，为施工和下一步的量测工作提供了经验。4建立一套完整的数据分析系统，使整个隧道布点更加合理、有效，进一步规范了信息化施工质量。5、通过QC 小组活动，提高了全员素质，积累了经验，培养了人才。十、体会及今后打算本次QC活动，依靠集体的智慧和力量，在现场施工中，成功的应用了监控量测技术。本次目标的实现，增强了我们解决困难的决心和处理问题的能力，提高了我们运用新工艺、新技术的信心，施工中多学习、多创造。隧道的监控量测原本属于动态的过程，在今后的监控量测中，集思广益、群策群力做好监控量测工作，积累监控量测方面的经验。不断总结和改进，使监控量测更好的指导施工，保证隧道安全。 （注：本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。请预览后才下载，期待您的好评与关注！）
