益田路隧道监控量测实施细则修改.docx
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益田路隧道监控量测实施细则修改
益田路隧道监控量测实施细则
一总则
为规范隧道监控量测,及时掌握地表沉陷围岩和支护结构的工作状态,进行日常施工管理。
经过对量测数据的分析处理与必要的计算和判断后,进行下一阶段的施工预测。
掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈指导施工作业,以确保施工安全和隧道的稳定。
通过对围岩和支护的变位、应力量测修改支护系统设计。
将已有的工程量测结果应用到其它类似工程中,作为今后设计和施工的类比依据。
把监控量测作为关键工序列入现场施工组织,并在施工中严格实施,确保隧道施工安全,特制定本细则。
本细则适用于益田路隧道监控量测。
二监控量测实施细则制定依据
广深港高速铁路ZH-4标是在地质条件极为复杂的地区修建的高标准干线,益田路隧道又是ZH-4标重点控制工程之一,它集中了铁路艰、险、难,不仅地质条件差、控制项目多,科技含量高、建设标准新,而且工程风险大。
为了防范和化解隧道施工期间的高风险,安全、有序、优质、高效完成益田路隧道的施工任务,根据《益田路隧道设计图》及《铁路隧道监控量测技术规程》(TB10121-2007)等相关施工规范及有关文件要求,结合本隧道的实际情况制订益田路隧道监控量测实施细则。
三监控量测专项机制目的
3.1、监控量测专项机制目的
为配合隧道采用矿山法法施工,对隧道开挖后的初期支护的变形情况及围岩内部应力变化大小进行量测。
量测目的是及时掌握支护施工后的变形,对净空位移速度提供准确的预报,结合规范要求掌握二次衬砌时间,同时指导下一步的开挖施工。
监控量测实施细则是为了进口一工区项目部能更好的执行量测计划,完成各项量测任务,明确量测人员及量测职责,并规定量测的数据的总结方法及信息传递方法。
3.2、监控量测管理体系
1、监控量测组织机构及职责范围
说明:
1.成立专门的监控量测小组,按设计要求的频率和方法进行量测、收集原始资料工作。
2.采用回归分析法,对原始资料进行分析处理,掌握围岩及支护结构的稳定状况,以便指导施工。
进口工区监控量测小组
组长:
刘亮
副组长:
卜建荣
成员:
张鑫王刚
工区成立监控量测队,由刘亮负责,主要量测进口工区洞内外地表下沉、洞内拱顶下沉、围岩收敛及其它需要监测的地方,并对数据进行分析。
3.3、监控量测职责
1、严格执行《铁路隧道监控量测技术规程》(TB10121-2007)等相关施工规范及有关文件要求。
2、认真履行监控量测实施细则,及时准确的提供出量测数,并对量测数据进行统计分析。
3、监控量测过程中发现地表下沉、围岩收敛或拱顶下沉速度较快,量测人员应及时向量测小组组长报告,以便采取应急措施。
4、按照实事求是的原则进行量测,不得弄虚作假。
5、严格遵守量测仪器操作规程要求,并实施量测,妥善保管好量测仪器,及时保养并使其处于良好状态。
6、按照信息反馈程序要求,量测人员将量测的数据分级报到不同的部门负责人。
7、负责监控量测点处标识牌的挂设。
3.4、监控量测管理流程
监控量测管理流程见图1。
3.5、现场量测要求
测试前检查仪表设备是否完好,发现故障及时修理或更换;确认测点
是否松动或人为损坏,当测点状态良好时方可进行测试工作。
对于复喷或补喷后覆盖的量测点,要及时恢复,并连续观测、记录。
对于围岩破碎和变形严重地段,在还未掘进到下一个量测断面时,要在掌
子面断面布设临时量测点,进行量测、收集数据,并加以分析,确保动态
掌握掌子面的围岩变形情况,为围岩支护等提供技术依据。
每个量测断面处的各量测桩要外露明显,对边墙的两个桩要挂设标识牌,标明里程。
测点埋设桩橛要采取必要的保护措施,防止松动、脱落,甚至丢失。
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。
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。
图1施工监测管理流程图
3.6、保证措施
将监控量测管理及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。
监控量测紧密结合施工步骤,监控每一开挖后周围环境、围岩、支护结构、变形的影响,据此优化施工方案。
量测组与测量监理工程师密切配合工作,及时向监理工程师报告情况和问题,并提供有关切实可靠的数据记录。
量测人员要相对固定,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。
各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则,量测数据均要经现场检查、室内两级复核后方可上报。
四监控量测项目
明洞基坑必测项目为:
地表沉降、土体顶部水平位移、土体水平位移观测、地下水位观测、桩顶沉降、桩顶水平位移、挖孔桩侧向变形、坑底隆起。
隧道洞内必测项目为:
洞内外观测、拱顶下沉、净空变化、地表沉降。
当隧道地应力较高时对隧道底进行上鼓量测,洞外观测项目为隧道浅埋段的地表下沉。
洞内外量测时采用的仪器为收敛仪、水准仪及塔尺等。
使用主要设备有:
拓普康GTS-322N全站仪一台,拓普康GINI12电子水准仪一台。
五监控量测实施要点
5.1、量测方法
监控量测必测项目
序号
监控项目
测试方法和仪表
测试精度
备注
1
洞内外观察
现场观察、数码相机、地质罗盘
2
土体水平位移
视准线法、测斜管(全站仪、测斜仪)
0.1mm
基坑监控项目
3
地下水位观测
水位计
1mm
基坑监控项目
4
挖孔桩各项观测
地表定点抄平、视准线法、测斜管(全站仪、测斜仪)
0.1mm
基坑监控项目
5
坑底隆起
观测沉降(沉降仪)
1mm
基坑监控项目
6
二次衬砌前净空变化
隧道净空变化测定仪(收敛计、隧道激光断面仪、全站仪)
0.01mm
全站仪采用非接触观测法
7
拱顶下沉
水准测量的方法,水准仪、钢尺
1mm
8
地表沉降
水准测量的方法,水准仪、水准尺
1mm
基坑及浅埋隧道必测
9
二次衬砌后净空变化
隧道净空变化测定仪(收敛计、隧道激光断面仪、全站仪)
0.01mm
注:
H为隧道埋深,b为隧道最大开挖宽度。
监控量测项目监测频率
序号
监控项目
量测频率
1~15天
16~30天
31~90天
三个月以上
1
洞内外观察
每次爆破后进行。
2
土体水平位移
从基坑开挖施工开始,至基坑全部施工项目完成。
1次/天。
3
地下水位观测
4
挖孔桩各项观测
5
坑底隆起
6
二次衬砌前净空变化
1~2次/天
1次/2天
1~2次/周
1~3次/月
7
拱顶下沉
1~2次/天
1次/2天
1~2次/周
1~3次/月
8
地表沉降
开挖面距量测断面前后<2B时,1~2次/天;
开挖面距量测断面前后2B~5B时,1次/2天;
开挖面距量测断面前后>5B时,1次/周。
9
二次衬砌后净空变化
1~2次/天
1次/2天
1~2次/周
1~3次/月
注:
B为隧道最大开挖宽度。
各项量测项目量测频率根据测点距开挖面距离及位移速度,分别按下表确2、表3确定。
当按下表选择量测频率出现较大差异时,取量测频率较高的作为实施的量测频率。
表2按位移速度的量测频率
位移速度(mm/d)
量测频率
≥5
2次/d
1~5
1次/d
0.5~1
1次/2~3d
0.2~0.5
1次/3d
<0.2
1次/7d
表3按距开挖面距离的量测频率
量测断面距开挖面距离(m)
量测频率
(0~1)b
2次/d
(1~2)b
1次/d
(2~5)b
1次/2~3d
>5b
1次/7d
b-隧道开挖宽度
各项量测作业均应持续到变形基本稳定后2~3周结束。
对于膨胀性和挤压性围岩,位移长期没有减缓趋势时,应适当延长量测时间。
5.2、测点布置
1、测点布置见图2。
2、地表沉降测点纵向间距应符合表4中的要求。
表4地表沉降测点纵向间距
隧道埋深与开挖宽度
纵向测点间距(m)
2B<HO<2.5B
20~50
B<HO≤2B
10~20
HO≤B
5~10
3、拱顶下沉测点和净空变化测点应布置在同一断面上,量测断面按表5、表6要求布置。
图2测点布置图
表5拱顶下沉和净空变化量测断面间距
围岩级别
断面间距(m)
V-IV
5~10
IV
10~30
III
30~50
表6净空变化量测测线数
开挖方发
一般地段
特殊地段
全断面法
一条水平测线
――
台阶法
每台阶一条水平测线
每台阶一条水平测线,两条斜测线
分部开挖法
每分部一条水平测线
双侧壁导坑法左右侧部,每分部一条水平测线。
两条测斜线,其余部分一条水平测线。
5.3、监控量测要求
1、洞内观察
(1)、施工单位对开挖工作面的观察应在每次开挖后初喷混凝土之前进行,重点观察记录工作面的工程地质与水文情况,并做好地质素描。
对地质条件复杂地段,应积累影像资料,作为分析地质变化的依据之一。
(2)、对初期支护及地段的观察按规范要求进行,主要观察混凝土、喷混凝土、锚杆和钢支架等的变形状况,判定初期支护、二次衬砌的可靠性和围岩的稳定性。
2、洞外监测
(1)、洞外监测的重点为洞口段和洞身浅埋段、山间洼地、岩堆、破碎带、岩溶漏斗区域及偏压洞口的地表开裂、下沉和隧道洞口边、仰坡的稳定状态、地表渗、流水等情况,每次观察后应做好详细记录。
(2)、地表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。
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)、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、量测频率根据附表2、表3、表4、表5、表6、图2确定。
(4)、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。
拱顶下沉及地表下沉量测作业在围岩基本稳定后2周结束。
5.4、监控量测现场要求
1、周边水平位移量测
测点埋设:
喷锚支护施作后,用风钻凿φ40mm、深200mm的孔,先用1:
1水泥砂浆灌满后再插入测点固定杆,尽量使同一基线两测点的固定方向在同一直线上,等砂浆凝固后,即可进行量测工作。
量测方法:
用一根在弹簧作用下被拉紧的带状钢尺作为传递位移的媒介,通过百分表测读隧道周边两点相对位置的变化,从而计算出该两点基线防线上的相对位移。
2、拱顶下沉量测
拱顶位移量测的测点用风枪打眼埋设好固定杆,并在外露杆头设挂钩。
测点的大小要适中,如过小,测量时不易找到;如过大,爆破时易被打坏。
支护结构施工时要注意保护测点,一旦发现测点被掩埋,要尽快重新设置,以保证数据不中断。
采用水平仪、水准尺、挂钩式钢尺配合测量拱顶下沉,精度可达1~2mm。
量测时用一把2~4m长的挂钩式钢尺挂上即可。
3、地表下沉量测
采用水平仪、水准尺配合测量地表沉降,精度可达1mm。
用经纬仪将所有测点布设于同一直线上。
测点钢筋安设就位后,表面磨平,并用钢钉等锐器在其表面冲眼标记。
5.5、监控量测数据处理方法
根据量测数据及时绘制拱脚水平相对净空变化、拱顶相对下沉和地表下沉的时态曲线及其与开挖工作面距离的关系图。
对初期支护的时态曲线应进行回归分析,选择与实例数据拟合性好的函数进行回归,预测可能出现的最大位移。
5.6、监控量测的判定
根据量测结果按下列要求进行隧道稳定性综合判别:
1、实测最大位移值或预测最大位移值不大于表7所列极限相对位移值得2/3,可认为初期支护达到基本稳定,可以终止量测。
2、根据位移变化速度,当净空变化速度持续大于1~2mm/d时,表明围岩处于急剧变形状态;当变化速度小于0.2mm/d时,可认为围岩达到基本稳定。
3、根据回归后位移时态曲线的形态,当围岩位移速度不断下降时表示
表7单线隧道初期支护极限相对位移(%)
围岩级别
隧道埋深h(m)
h≤50
50<h≤300
300<h≤500
拱脚水平相对净空变化(%)
Ⅱ
――
0.01~0.03
0.01~0.08
Ⅲ
0.03~0.10
0.08~0.40
0.30~0.60
Ⅳ
0.10~0.30
0.20~0.80
0.70~1.20
Ⅴ
0.20~0.50
0.40~2.00
1.80~3.00
拱顶相对下沉(%)
Ⅱ
-
0.03~0.06
0.05~0.12
Ⅲ
0.03~0.06
0.04~0.11
0.10~0.25
Ⅳ
0.03~0.07
0.06~0.15
0.10~0.60
Ⅴ
0.06~0.12
0.10~0.60
0.5~1.20
注:
1.表中数据,硬岩取较小值,软岩取较大值。
2.拱脚水平相对净空变化指两拱脚测点间水平净空变化值与其距离之比;拱顶相对下沉指拱顶下沉值减去隧道下沉值后与原拱顶至隧道底高度之比。
3.墙腰水平相对净空变化极限值可按拱脚水平相对净空变化极限值乘以1.1~1.2后采用。
围岩趋于稳定状态;当位移速度保持不变时表示围岩不稳定;当位移速度不断上升时表示围岩进入危险状态。
4、根据量测结果可按表8所列变形管理等级指导施工。
表8变形管理等级
管理等级
距开挖面1B
距开挖面2B
III
U<U1B/3
U<U2B/3
II
U1B/3≤U≤2U1B/3
U2B/3≤U≤2U2B/3
I
U>2U1B/3
U>2U2B/3
注:
U-实测位移值;U1B-距开挖面1B时最大允许位移值;
U2B-距开挖面2B时最大允许位移值。
六隧道施工现场测试工作注意事项
1、确保量测仪器表具良好使用状态
施工监测采用的机械式仪器和电子仪表,必须保证良好的使用状态。
2、现场试验前应做到如下的要求:
(1)、检查仪表准备数量、质量、设备是否完好,如发现问题应及时修理,更换或补充。
(2)、检查测点是否松动或人为损坏,确认有良好的使用状态。
3、测试工作过程中的基本要求
(1)、按照各项目的操作规程安装好仪器、仪表,每一测点一般读三次,三次读数相差不大时,可取算术平均值作为观测值,若读数相差过大时,应检查仪器、仪表安装是否正确,测点是否松动。
(2)、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。
(3)、在现场进行粗略计算,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。
4、测试收尾工作
(1)、检查仪器、仪表,做好保养,保管工作。
(2)、及时进行资料整理。
七监控量测的信息反馈
1、现场监控量测组人员对隧道净空收敛量测数据处理时,若发现净空收敛速率持续大于1~2mm/d时,量测人员立即报告至项目部工程部,工程管理部再上报集团公司指挥部、监理单位和设计单位,要求上述单位对隧道支护进行变更加强。
当变化速度小于0.2mm/d时,可认为围岩达到基本稳定,量测人员将数据报告至项目部工程部,经工程部及监理单位共同确认数据后,方可开始施工模筑砼。
2、隧道内拱顶下沉量测所测得的数据小于0.15mm/d,可认为拱部围岩基本达到稳定,量测人员将数据报告至项目部工程部,经项目部工程部及监理单位共同确认数据后,指令后开始施工模筑砼。
3、当隧道收敛小于1~2mm/d而大于0.2mm/d时;拱顶下沉大于0.15mm/d而小于1mm/d时,量测人员通报到项目部监控小组,小组人员指令量测小组加快量测频率。
八附件
益田路隧道进口段监控量测埋点桩号
对《益田路隧道监控量测实施细则》的初步审查意见:
1.应初步选取监控量测断面的里程位置
2.表7应按《跨度7m
3.位移控制基准应给出明确的数值范围
4.应增加监控量测必测项目:
建筑物爆破震动
5.对选测项目应在相应段落施工初期优先布置,并及时开展量测工作
以上意见仅供参考。
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