隧道围岩监控量测实施细则.doc

隧道围岩监控量测实施细则宜万铁路W16标段内隧道洞身埋深大于300m的只有下村坝隧道和长鹰坝2号隧道，且埋深均小于400m，而且长度不大，地应力影响不会很大，不会产生较强的岩爆现象，但也应该注意对地应力的监测。但本标段隧道岩溶发育，工程地质和水文地质情况复杂。根据总指宜万铁路建设防范高风险专项机制的要求及宜万线实际施工情况，为确保隧道的设计合理、施工安全及运营安全，预防不良地质灾害的发生，特制定本实施细则。1 组织机构、人员及职责1.1组织机构（图1） 项目部总工项目部工程部长隧道一队技术员隧道二队技术员隧道三队技术员隧道四队技术员隧道六队技术员隧道五队技术员1.2人员组成表一 W16隧道施工量测监控组成员表姓 名职 务职 称文化程度组内职务单位王文义总工程师高级工程师大学组 长项目部阳敦国工程部部长高级工程师大学副组长项目部林载顶技术主管工程师大专组 员隧道一队李金勇驻队工程师工程师大学组 员姓 名职 务职 称文化程度组内职务单位赵成满技术主管工程师大专组 员隧道二队徐立军驻队工程师工程师大学组 员杨际碧技术主管工程师大专组 员隧道三队刘占才驻队工程师工程师大学组 员林我清技术主管工程师大学组 员隧道四队李 珺驻队工程师工程师大学组 员赵如意技术主管工程师大学组 员隧道五队李天洪驻队工程师工程师大学组 员鲁呈祥技术主管工程师大专组 员隧道六队石 涛驻队工程师工程师大学组 员联系人：阳敦国 电话：134510128811.3 职责1.3.1 负责编制隧道监控量测实施细则，包括量测项目及方法、量测仪器及设备、测点布置、量测程序、量测频率、数据处理及信息反馈方法等。1.3.2 严格根据监控量测计划、方案，负责隧道监控量测，包括隧道周边位移、拱顶位移、地表观测等常规量测项目和围岩压力、围岩内部松动区范围、钢架及锚杆内力等特殊量测项目，对量测成果的真实性、可靠性及质量负责。监控量测资料应在实施细则规定的时间内经施工监理签认后，提交设计单位。1.3.3 及时向项目总工汇报隧道内围岩稳定状态，并定期提出围岩稳定性和支护可靠性的书面报告。当量测结果出现危险信息时，应立即书面向项目总工汇报，并积极协助施工人员进行紧急处理。1.3.4 协助设计院现场进行关键技术参数的测试及试验，并在时间和空间上提供必要的条件。2 仪器设备的配置本标段隧道监控量测所需主要仪器设备如下表：表2 隧道监控量测所需主要仪器设备表名称所需数量现场已有数量备注收敛计66满足需要水平仪66满足需要水准仪（含塔尺）66满足需要应变仪66满足需要水压仪66满足需要3 监控测试内容及要求3.1 变形3.1.1 洞外监测3.1.1.1洞外监测的重点为洞口段和洞身破碎带、岩溶漏斗区域及偏压洞口的地表开裂、下沉和隧道洞口的边、仰坡的稳定状态、地表渗、流水情况，每次观察后应做好详细记录。3.1.1.2拱顶下沉的量测必须在隧道开挖之前进行。量测断面应与隧道内的量测处于同一横断面，每个量测断面的观测点不少于7个，监控范围应延伸布置在隧道开挖影响范围以外。地表构筑物应在其周围增设观测点。量测应超前于隧道开挖工作面。监控量测时间应一直持续到地表下沉长期稳定、隧道衬砌施作完毕后停止。3.1.2 洞内监测、松弛范围量测3.1.2.1拱顶下沉、净空水平收敛及隧底上鼓量测测点应尽可能靠近工作面埋设，量测在开挖后应及时进行，初读数应在开挖后8小时内且在下一循环开挖前读取，最迟不得超过12小时。量测断面间距、每个断面测点数量、量测频率根据表3、表4确定。3.1.2.2当围岩收敛速度0.2mm/d变形趋于稳定，围岩变形基本稳定2-3周后结束量测工作。对浅埋隧道、破碎带、岩溶漏斗区域、偏压隧道、软弱围岩和高地应力隧道按设计要求延长量测时间。3.1.3 岩体力学测试岩石强度、采用点荷载，取样强度试验，弹性纵波速度测试。围岩压力，采用压力盒测试。3.1.4 统一各种记录表格 必须项目量测端面间距和每断面量测点数 表3 围岩级别断面间距（m）每断面测点数量净空变化拱顶下沉V-IV52条基线3点IV201条基线1点III301条基线1点 量 测 频 率 表4 位移速度（mm/d）量测断面距开挖面距离（m）量测频率5(0-1)b2次/d1-5(1-2)b1次/d0.5-1(2-5)b1次/3d0.2-0.51次/3d5b1次/7d注:b表示隧道开挖宽度3.2 地应力测试根据设计资料,由于本标段隧道埋深最大为360m,小于400m,受地应力影响较小,只在个别位置掘专门试验坑洞,采用应力解除法测试.3.3 地表水文地质监测(详见综合超前地质预测预报实施细则)4 监控量测项目及方法（见表5）： 隧道现场监控量测项目及方法表 表5项目名称方法及工具布置量测时间间隔0-18m18-36m36-90m90m必测项目地质和支护状况观察岩性、结构面产状及支护裂隙观察开挖后及初期支护后进行每次爆破后进行水平净空收敛收敛计见表3见表4拱顶下沉水平仪、水准仪、钢尺或测杆见表3见表4地表下沉精密水准仪水准尺浅埋、洞口（埋深40m），每1020m一个断面，每断面3B范围内至少有7个测点12次/天1次/天1次/2天1次/周选测项目围岩内部位移(洞内设点)洞内钻孔安设单点、多点式位移计每30100m一个断面，每断面5个测点12次/天1次/天1次/2天1次/周锚杆内力量测各类电测锚杆，锚杆测力器和拉拔器每一类围岩段选1组，每组35根12次/天1次/天1次/2天1次/周地应力测试应力解除法另掘专门试验洞因本标段隧道受地应力影响较小，只个别地段选做二次衬砌压应力量测压力盒每一围岩段选1组，每组25个点，每断面711个测点1次/天1次/2天12次/周13次/月5 具体操作要求5.1准备工作5.1.1检查仪器表准备数量、质量，设备是否完好，如发现问题应及时修理、更换或补充。5.1.2检查测点是否松动或认为损坏，确认测点状态良好时方可进行量测。5.2量测过程要求5.2.1按各项目量测的操作规程安装好仪器、仪表，每一测点测读3次，三次读数相差不大时，可取算术平均值作为观测值。若读数相差太大，应检查仪器安装是否正确，测点是否松动。5.2.2每次测试都要作好记录，并记录环境温度、掘进里程以及施工情况等，并保持原记录的准确性。5.2.3在现场进行粗略的计算，若发现围岩与支护变形较大时，应及时通知现场施工负责人。5.2.4测试完毕作好仪器的保养与保管工作。5.3 初支与二衬接触面压力测量5.3.1为了掌握二衬的受力情况，在初期支护与二次衬砌接触面设置压力盒，获得实际衬砌上受力值，结合结构计算了解衬砌的安全状况。5.3.2压力盒的埋设要求和初期支护面应尽量密贴、铁丝固定，引线从衬砌段两端引出妥善保护。5.3.3压力盒的测试频率每天1次，数据稳定后每周一次。压力量测的数据按照格式表3的要求进行，压力盒测得的直接数据是频率，按照标定曲线兑算出压力。5.3.4压力盒埋设断面尽量和变形观测断面一致，便于以后数据分析。5.3.5结合现场情况做好测点的保护工作。6 监控量测数据处理和反馈6.1 地质素描根据地质素描预测开挖前面前方围岩的地质状况，以便考虑选择施工方案、调整施工措施，其包括：a在洞内直观评价当前暴露围岩的稳定状态，检验和修正初步设计的围岩类别，检验初步设计的支护参数是否合理，如不合理应予修正。b根据当前围岩的地质特征，推断前方一段范围地段的地质特征，进行地质预报，防范不良地质突然出现或产生地质突变。c根据地质预报，并结合对已做初期支护的实际工作状态的评价，预先确定下一循环的支护参数和施工措施。6.2 量测数据散点图和曲线6.2.1及时对现场量测数据绘制时态曲线和空间关系曲线。6.2.2当位移时间曲线趋于平缓时，进行数据处理、回归分析，推算最终位移和掌握位移变化规律。6.2.3当位移时间曲线出现反弯点时，表明围岩和支护已呈不稳定状态，此时增加量测频率、密切监视围岩状态，并加强支护，必要时暂停开挖。6.3 隧道地表下沉 地表下沉量测对隧道浅埋段尤为重要。若量测结果表明地表下沉量较大，或出现增大的趋势，则应采取加强支护和调整支护参数或调整施工措施。6.4 周边位移隧道围岩周边位移是判断围岩稳定状态的标准。由于量测误差造成的离散性，按实际数据所绘制的位移随时间变化恶散点图为上下波动，因而，需要对量测数据进行回归分析，从而找出时间与位移两个变量之间相关关系。我们将采用一元非线性回归方程进行回归处理。6.5 二次衬砌施做在满足下列要求时进行：a.各测试项目的位移速率明显收敛、围岩基本稳定。b.周边位移速率小于0.10.2mm/d7 量测资料的整理和信息管理7.1 资料的整理现场量测资料应认真检查、审核和计算，每次量测结束后，应在两小时内进行资料的整理工作。7.1.2及时将量测资料填入有关图表，以便了解量测数据的变化规律，便于各量测断面围岩的稳定进行判断。7.2 信息管理7.2.1 分级管理标准划分： 分级管理等级表 表6管理等级管理位移施工动态III0n/3可正常施工IIn/302n/3应采取特殊措施表中：n为允许变位值，0为实际变位值。n的确定：考虑围岩类别、隧道埋深等因素并结合现场条件选择。 7.2.2 监控量测信息管理选择好管理等级标准和允许变位值后，可根据下列框图（图2）进行信息管理。7.2.2.1当量测信息处于III级时，按正常规定时间上报资料。7.2.2.2当量测信息处于II级时，应立即书面报告项目总工，提出新的监控措施和施工建议。7.2.2.2当量测信息处于I级时，应立即口头告知现场施工负责人暂停施工，并书面报告项目总工，通知设计、监理现场会勘，制定施工方案和措施。 监控量测信息管理框图 图2监测结果是否超过I级管理是否超过II级管理是否超过III级管理继续施工否否否加强支护综合判断是否安全暂停施工是是采取特殊措施不安全