隧道监控量测培训资料

隧道监控量测培训资料一、测量目的现场监控量测是隧道施工管理的重要组成部分，它不仅能指导施工，预报险情，确保安全，而且通过现场监测获得围岩动态的信息（数据）为修正和确定初期支护参数，混凝土衬砌支护时间提供信息依据，为完善隧道工程设计与指导施工提供可靠的足够的数据。二、编制依据《铁路隧道监控量测技术规程》（TB10121-2007）铁建设【2010】120号文、建技【2010】352号文及公司下发的《作业指导书》等相关规定执行。三、隧道围岩量测埋设件、标识牌作业标准一、埋设件预制量测点埋设件采取集中制作方式，分为两种类型：1.非接触性埋设件：是指使用全站仪、隧道断面测量仪等红外设备进行围岩变形测量时使用的埋设件，如下图所示：2.接触性埋设件：是指使用隧道收敛计、精密水准仪配合铟钢尺悬挂进行收敛变形和拱顶下沉测量时使用的埋设件，分为两种形式：①使用传统JSS30数显收敛仪进行变形量测时，埋设件按下图制作：②使用中铁西南院SWJ-IV隧道收敛计进行变形测量时，采用下图所示的埋设件：A.一般测点埋设件用于平行基线观测，如下图：防护帽顶紧螺母测点头埋设杆B.钩式测点用于斜基线的测量，如下图：测点埋设件的制作详细尺寸按照中铁西南院提供的图纸集中加工。二、测点埋设1.接触量测：在测线的端头，用凿岩机、电钻钻一孔径为20-50cm，深20cm的孔，在孔中填塞水泥砂浆后插入预埋件，安设时，应使拱顶预埋件轴线垂直于拱顶，在隧道中线附近，两侧预埋件轴线的连线在同一水平线上，高度在铺底面上1.8m左右，待砂浆凝固后尺寸单位:mm。材料：A3钢。35M12203023530023580挂钩埋设杆10033582552045尺寸单位:mm。材料：A3钢。即可进行量测。2.非接触量测：测点应采用膜片式回复反射器作为测点靶标，靶标粘附在预埋件上。3、测点应在开挖面施工后及时安设，净空变化和拱顶下沉点布置在同一断面上，并在开挖支护后2小时内取得初始读数。4、量测断面间距应符合规范标准，拱顶下沉量测基准点应与洞内或洞外水准基点联测，每15d校核一次。三、标识牌1、标识牌采用集中制作，尺寸为320（长）×260（宽）mm，白底黑字，填写内容采用红色；2、标识牌材质使用白色塑胶板；3、标识牌样式如下：注：“量测标志牌”使用加粗宋体60号字，“（下沉/收敛）”使用加粗宋体24号字，其它使用加粗宋体42号字。四、量测项目隧道监控量测的项目根据工程特点、规模大小和设计要求综合选定。量测项目应根据围岩性质、隧道埋置深度、开挖方式等条件确定。监控量测工作必须紧跟开挖、支护作业。按设计要求布设测点，并根据具体情况及时调整或增加量测的内容。根据本隧道的特点，量测项目包括：⑴洞内、外观察；⑵水平相对净空变化值的量测；⑶拱顶下沉量测；⑷地表沉降。五、监控量测作业监控量测流程框图分析、研究地质勘测资料制定监控量测计划施工监控量侧开挖工作面状态评价数据处理安全否经济否施工完成否施工方法变更支护减弱已施工区段的支护加强施工方法变更支护加强结束否是是是否否监控量测流程⒈洞内观测可分为开挖工作面观察和已施工区段观察两部分。开挖工作面观察应在每次开挖后进行一次。当地质情况基本无变化时，可每天进行一次。观察后应绘制开挖工作面略图（地质素描），填写工作面状态记录表及围岩级别判定卡。在观察中如发现地质条件恶化，应立即通知施工负责人采取紧急措施，对已施工区段的观察也应每天至少进行一次，观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的状况。洞外观察包括对洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定、地表水渗透的观察。⒉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等确定，宜为10～15m，在隧道Ⅱ级围岩中可根据需要酌情设置测点。⒊净空变形量测应在每次开挖后尽早进行，初读数应在开挖后12h内读取，最迟不得大于24h，而且在下一循环前，必须完成初期变形值的读取。⒋测点应牢固可靠、易于识别并妥为保护。拱顶量测后视测点必须埋设在稳定岩面上，并和洞内水准点建立联系。测点布置图：⒌量测选择精度适当、性能可靠、适用及携带方便的仪器。变形量测可选用电阻或电感式仪器，仪器使用前必须经过严格设定。⒍水平相对净空变化量测线的布置应根据施工方法、地质条件、量测断面所在位置、隧道埋置深度等条件确定。在地质条件良好，采用全断面开挖时，可设一条水平测线。当采用台阶法开挖时，可在拱腰和边墙部位各设一条水平测线。⒎拱顶下沉量测与水平净空相对变化量测在同一量测断面内进行，可采用水准仪等测量下沉量。当地质条件复杂，下沉量大或偏压明显时，除量测拱顶下沉外，尚应量测拱腰下沉及基底隆起量。⒏拱顶下沉量测与水平净空相对变化量测宜用相同的量测频率，应从下表中根据变形速度和距开挖工作面距离选择较高的一个量测频率。量测频率位移速度（mm/d）量测断面距开挖工作面的距离（m）量测频率≥5（0～1）B2次/d1～5（1～2）B1次/d0.5～1（1～2）B1次/d0.2～0.5（2～5）B1次/2～3d＜0.2＞5B1次/周⒐地表下沉量测应根据隧道埋置深度、地质条件、地表有无建筑物、所采用的开挖方式等因素确定。地表下沉量测的测点应与水平净空相对变化和拱顶下沉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可按下表采用。地表下沉量测断面间距埋置深度H地表下沉量测断面间距（m）2.5BH2B20～50BH≤2B10～20H≤B10⒑各项测量作业均应持续到变形基本稳定后1～3周。⒒拱顶下沉、收敛量测起始读数宜在3～6h内完成，其他量测应在每次开挖后12h内取得起始读数，最迟不得大于24h，且在下一循环开挖前必须完成。严禁爆破损坏。拱顶下沉和地表下沉量测基点应与洞内、外水准基点建立联系。⒓基底处理完毕经检测符合各项指标后，在仰拱回填顶面横断面上设3个测点，纵向每10m设一排，采用精密水准仪进行沉降观测。观测周期及观测时间根据现场实际情况确定。观测计划及观测方案应征得监理批准，观测结果异常时应立即报设计单位拿出处理意见，情况紧急时，应果断采取措施，确保施工安全。⒔隧道浅埋地段地表下沉的量测宜与洞内净空变化和拱顶下沉量测在同一横断面内。当地表有建筑物时，应在建筑物周围增设地表下沉观测点。测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表，每测点一般测读三次，取算术平均值作为观测值；每次测试都要认真做好原始数据记录，并记录开挖里程、支护施工情况以及环境温度等，保持原始记录的准确性。⒕隧道二次衬砌沉降缝两侧不均匀沉降观测、洞口段与洞口过渡段不均匀沉降观测频率应15d进行一次。洞内沉降缝每侧宜布设四个以上观测点；洞口布点视过渡段的情况而定，根据沉降曲线确定道床施作时间。六、监测资料整理、数据分析及反馈⒈应及时根据量测数据绘制水平相对净空变化、拱顶下沉时曲线及水平相对净空变化、拱顶下沉与距开挖工作面的关系图等。⒉对初期的时态曲线应进行回归分析，选择与实测数据拟合好的函数进行回归，预测可能出现的最大拱顶下沉及水平相对净空变化值。⒊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《铁路隧道喷锚构筑技术规范》的有关规定。⒋设计单位课根据施工单位所提供的监控量测数据反分析求算初始应力、岩体似弹模、塑性区范围、作用在二次衬砌上的荷载及岩体流变参数等，为动态设计提供信息和资料。七、监控量测管理围岩稳定性的综合判别，应根据量测结果按以下方法进行。⒈按变形管理等级指导施工，见下表。⒉根据位移变化速度判别：净空变化速度持续大于5.0mm/d时，围岩处于急剧变形状态，应加强初期支护。水平收敛（拱脚附近）速度小于0.2mm/d，拱顶下沉速度小于0.15mm/d，围岩基本达到稳定。在浅埋地段以及膨胀性和挤压性围岩等情况下，应采用监控量测分析判别。变形管理等级管理等级管理位移施工状态ⅢUUo/3可正常施工Ⅱ（Uo/3）≤U≤（2Uo/3）加强支护ⅠU2Uo/3采取特殊措施后方可施工注：U为实测位移值；Uo为最大允许位移值。⒊根据位移时态曲线的形态来判别：当围岩位移速率不断下降时（du2/d2t＜0），围岩趋于稳定状态；当围岩位移速率保持不变时（du2/d2t=0），围岩不稳定，应加强支护；当围岩位移速率不断上升时（du2/d2t＞0），围岩进入危险状态，必须立即停止掘进，加强支护。围岩稳定性判别是一项很复杂的也是非常重要的工作，必须结合具体工程情况采用上述几种判别准则进行综合评判。八、监控量测质量保证措施⒈将监测管理及监测实施计划纳入施工生产计划中，作为一个重要的施工工序来抓，并保证监测有确定的时间和空间。各施工单位应由工程技术管理中心组成专门监测小组，具体负责各项监测工作。⒉制定相应的测点埋设保护措施，并将其纳入工程的施工进度控制计划。⒊施工监测紧密结合施工步骤，监控每一施工步骤对周围环境、围岩、支护结构、变形的影响，据此优化施工方案。⒋积极配合监理、设计单位做好对监测工作的检查、监督和指导，及时向监理、设计单位报告情况和问题，并提供有关切实可靠的数据记录，工程完成后，根据监测资料整理出标段的监测分析总报告纳入竣工资料中。⒌量测项目人员要相对固定，保证数据资料的连续性。量测仪器专人使用、专业机构保养、专业机构检校。量测设备、元器件等在使用前均经过检校，合格后方可使用。⒍测试完毕后检查仪器、仪表，做好养护、保管工作，及时进行资料整理及信息反馈。