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文本内容:
改建铁路渝怀线重庆北至涪陵段增建第二线YFSG-2隧道监控量测作业指导书(2010年度修正版)编制王小东审核成永锋中铁电化局渝涪二线项目部2010年5月长寿隧道监控量测作业指导书监控量测是铁路隧道施工作业中关键的重要作业环节,为了规范的、较好的开展本标段的监控量测工作,根据《铁路隧道监控量测技术规程》(TB10121-2007/J721-2007)编制本作业指导书,以便规范操作
一、监控量测的定义在隧道施工过程中,使用专用的仪器、设备,对围岩和支护结构的受力、变形进行观测,并对其稳定性、安全性进行评价,统称为监控量测
二、监控量测项目及量测仪器监控量测项目分为必测项目和选测项目
1.必测项目是隧道工程进行的日常监控量测项目表
1.1表
2.1监控量测必测项目序号监控量测项目量测仪器备注1洞内、外观察现场观察、数码相机2拱顶下沉水准仪、全站仪3净空变化收敛计、全站仪4地表下沉水准仪、全站仪设计文件明确的隧道浅埋段
2.选测项目是为满足隧道施工的特殊要求进行的监控量测项目表
1.2:表
2.2监控量测选测项目序号监控量测项目量测仪器1围岩压力压力盒2钢架内力钢筋计、应变计3喷混凝土内力混凝土应变计4二次衬砌内力混凝土应变计5初期支护与二次衬砌间接触压力压力盒6锚杆轴力钢筋计7围岩内部位移多点位移计8隧底隆起水准仪、全站仪9爆破振动委托第三方检测10孔隙水压力水压计11水量流量计12纵向位移全站仪、多点位移计说明
1.隧道开挖后及时进行地质素描及数码成像
2.初期支护完成后进行喷层表面裂隙及其发展、渗水、变形观察和记录
三、人员组织
1.成立监控量测小组组长成永锋(总工程师)副组长胡博辉王小东成员魏永刚吴增辉刘东风张文辉
2.各成员按照监控量测设计的要求,结合各自辖区隧道工程的地质条件、地下水状况及施工影响区域内的周边环境、工程特点和难点编制本辖区隧道的监控量测实施细则,报监理、业主审查批准后实施
3.小组根据监控量测数据对隧道施工安全及结构的稳定性做出分析评价
4.监控量测小组一般以周报(特殊情况要形成日报)的形式提交监控量测成果(包括纸质和电子文件)当出现异常现象时,应及时反馈,以便采取相应的对策现场监控量测工作停止后,应在一个月内编写出该工程的施工监控量测总结报告
四、监控量测断面及测点布置
1.浅埋隧道地表沉降测点应在隧道开挖前布设地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面里程隧道横断面方向的地表下沉量应在隧道开挖影响范围以外,并在开挖影响范围外设置基准点地表下沉量测的测点应布设在由设计确定的重要的施工地段,包括地表有建筑物地段对施工中地表发生塌陷并经修补过的地段,以及预先探测到地中存在构筑物或空洞的施工地段,测点应尽量接近构筑物或空洞上方地表沉降测点纵向间距按表
3.1的要求布置表
4.1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)
2.5BH2B20~50B<H≤2B10~20H≤B5~10注H为隧道埋深,B为隧道开挖宽度图
4.1地表沉降横向测点布置示意图地表沉降测点横向间距为2~5m在隧道中线附近测点应适当加密,隧道中线两侧量测范围不应小于H+B,地表有控制性建构筑物时,量测范围应适当加宽其测点布置如图
3.
12.拱顶下沉测点和净空变化测点应布置在同一断面上监控量测断面按表
3.2要求布置:表
4.2必测项目监控量测断面间距围岩级别断面间距(m)Ⅴ~Ⅵ5~10Ⅳ10~30Ⅲ30~50注Ⅱ级围岩视具体情况确定间距
3.净空变化量测侧线数,参照表
3.
3、图
3.2布置表
4.3净空变化量测侧线数地段开挖方法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
4.选测项目量测断面及测点布置应考虑围岩代表性、围岩变化、施工方法及支护参数的变化不同断面的测点应布置在相同部位,测点应尽量对称布置,以便数据的相互验证图
4.2拱顶下沉量测和净空变化量测的测线布置示意(a)拱顶测点和1条水平测线;(b)拱顶测点和2条水平测线;cCD或CRD法拱顶测点和测线;(d)双侧壁导坑法拱顶测点和测线
5、监控量测频率
1.必测项目的监控量测频率根据测点距开挖面的距离及位移速度分别按表
4.1和表
4.2确定,尽量采用较高的频率值选测项目的断面间距视需要而定,或在由代表性的地段选取若干测试断面凡是地质条件差、隧道开挖断面积大、施工工序复杂的重要工程,布点应适当加密为了尽早对隧道设计参数、施工方法、制定的监控基准等进行评价,应在设置有选测项目的隧道区段尽早进行布点在没有特殊要求的情况下,采用和必测项目相同的量测频率出现异常情况或不良地质时,应增大监控量测频率表
5.1按距开挖面距离确定的监控量测频率监控量测断面距开挖面距离(m)监控量测频率(0~1)B2次/d(1~2)B1次/d(2~5)B1次/(2~3)d5B1次/7d注B为隧道开挖宽度表
5.2按距开挖面距离确定的监控量测频率位移速度(mm/d)监控量测频率≥52次/d1~51次/d
0.5~11次/(2~3)d
0.2~
0.51次/3d
0.21次/7d
2.开挖面地质素描、支护状态、影响范围内的建(构)筑物的描述应每施工循环记录一次必要时,影响范围内的建(构)筑物的描述频率应加大
六、监控量测控制基准
1.监控量测控制基准包括隧道内位移、地表沉降、爆破振动等,应根据地质条件、隧道施工安全性、隧道结构的长期稳定性,以及周围建(构)筑物特点和重要性等因素制定
2.隧道初期支护极限相对位移参照表
6.1和表
6.2表
6.1跨度B≤7m隧道初期支护极限相对位移围岩级别隧道埋深hmh≤5050h≤30300h≤500拱脚水平相对净空变化(%)Ⅱ--
0.20~
0.60Ⅲ
0.10~
0.
500.40~
0.
700.60~
1.50Ⅳ
0.20~
0.
700.50~
2.
602.40~
3.50Ⅴ
0.30~
1.
000.80~
3.
503.00~
5.00拱脚相对下沉(%)Ⅱ-
0.01~
0.
050.04~
0.08Ⅲ
0.01~
0.
040.03~
0.
110.10~
0.25Ⅳ
0.03~
0.
070.06~
0.
150.10~
0.60Ⅴ
0.06~
0.
120.10~
0.
600.50~
1.20注
(1)本表适用于复合式衬砌的初期支护,硬质围岩隧道取表中较小值,软质围岩隧道取表中较大值表列数值可在施工中通过实测资料积累做适当修正
(2)拱脚水平相对净空变化指两拱脚测点间净空水平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
1.2~
1.3后采用表
6.2跨度7mB≤12m隧道初期支护极限值相对位移围岩级别隧道埋深hmh≤5050h≤30300h≤500拱脚水平相对净空变化(%)Ⅱ-
0.01~
0.
030.01~
0.08Ⅲ
0.03~
0.
100.08~
0.
400.30~
0.60Ⅳ
0.10~
0.
300.20~
0.
800.70~
1.20Ⅴ
0.20~
0.
500.40~
2.
001.80~
3.00拱脚相对下沉(%)Ⅱ-
0.03~
0.
060.05~
0.12Ⅲ
0.03~
0.
060.04~
0.
150.12~
0.30Ⅳ
0.06~
0.
100.08~
0.
400.30~
0.80Ⅴ
0.08~
0.
160.14~
1.
100.80~
1.40注
(1)本表适用于复合式衬砌的初期支护,硬质围岩隧道取表中较小值,软质围岩隧道取表中较大值表列数值可在施工中通过实测资料积累做适当修正
(2)拱脚水平相对净空变化指两拱脚测点间净空水平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
3.位移控制基准应根据测点距开挖面的距离,由初期支护极限相对位移按表
6.3要求确定表
6.3位移控制基准类别距开挖面1B(U1B)距开挖面2B(U2B)距开挖面较远允许值65%U090%U0100%U0注B为隧道开挖宽度,U0为极限相对位移值
4.根据位移控制基准,按表
6.4分为三个管理级别表
6.4位移管理等级管理等级距开挖面1B距开挖面2BⅢUU1B/3UU2B/3ⅡU1B/3≤U≤2U1B/3U2B/3≤U≤2U2B/3ⅠU2U1B/3UU2B/3注U为实测位移值
5.爆破振动控制基准按表
6.5的要求确定表
6.5爆破振动安全允许振速序号保护对象类别安全允许振速(cm/s)10Hz10~50Hz50~100Hz1土窖洞、土坯房、毛石房屋
0.5~
1.
00.7~
1.
21.1~
1.52一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物
2.0~
2.
52.3~
2.
82.7~
3.03钢架混凝土结构房屋
0.0~
4.
03.5~
4.
54.2~
5.04一般古建筑与古迹
0.1~
0.
30.2~
0.
40.3~
0.55水工隧道7~156交通隧道10~207矿山巷道15~308水电站及发电厂中心控制器设备
0.59新浇筑大体积混凝土龄期初凝~3d龄期3~7d龄期7~28d
2.0~
3.
03.0~
7.
07.0~12注
(1)表列频率为主振频率,系数值指最大振幅所对应波的频率
(2)频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取选取频率时易可参考下列数据深孔爆破10~60Hz;浅孔爆破40~100Hz
(3)有特殊要求的根据现场具体情况确定
6.地表沉降控制基准应根据地层稳定性、周围建(构)筑物的安全要求分别确定,取最小值钢架内力、喷混凝土内力、二次衬砌内力、围岩压力、初期支护与二次衬砌间接触压力、锚杆轴力控制基准应满足《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005)的相关规定采用分部开挖法施工的隧道应每分部分别建立位移控制基准,同时应考虑各分部的相互影响围岩与支护结构的稳定性应根据控制基准,结合时态曲线形态判别
7.一般情况下,二次衬砌的施做应在满足下列要求时进行
(1)隧道水平净空变化速度及拱顶或底板垂直位移速度明显下降;
(2)隧道位移相对值已达到总相对位移量的90%以上
(3)对浅埋、软弱围岩等特殊地段,应视现场具体情况确定二次衬砌施做时间
七、量测方法及数据记录格式
1.开挖工作面观察(必测项目)开挖工作面观察可获得与围岩稳定有关的直观信息,可以预测开挖面前方的地质条件,根据喷层表面状态机锚杆的工作状态,分析支护结构的可靠程度开挖工作面观察应在每次开挖后进行观察中发现围岩条件恶化时,应立即采取相应处理措施
(1)对开挖后没有支护的围岩进行观察,主要是了解开挖工作面下列的工程地质和水文地质条件★岩质种类和分布状态,结构面位置的状态;★岩石的颜色、成分、结构、构造;★地层时代归属及产状;★节理性质、组数、间距、规模、节理裂隙的发育程度和方向性,结构面状态特征,充填物的类型和产状等;★断层的性质、产状、破碎带宽度、特征等;★地下水类型、涌水量大小、涌水位置、涌水压力、湿度等;★开挖工作面的稳定状态、有无剥落现象
(2)对已施工地段的观察每天至少应进行一次,其目测内容如下★初期支护完成后对喷层表面的观察以及裂缝状况的描述和记录,要特别注意喷混凝土是否发生剪切破坏;★有无锚杆脱落或垫板陷入围岩内部的现象;★钢拱架有无被压曲、压弯现象;★是否有底鼓现象观察到的有关情况和现象,应详细记录,并绘制隧道开挖工作面及两侧素描图,要求每个断面至少绘制1张,同时进行数码成像观察中如果发现异常现象,要详细记录发现时间、距开挖工作面的距离等洞内、外观察填写可参照表
7.
12.地表下沉量测(必测项目)地表下沉量测一般用水准测量,量测结果能反映浅埋隧道开挖过程中地表变形的全过程,其量测精度一般为±1mm地表下沉量测断面宜与洞内周边围岩和拱顶下沉量测设置在同一断面,当地被有建筑物时,应在建筑物周围增设地表下沉观测点
3.拱顶下沉量测(必测项目)拱顶下沉量测最能直接反映围岩和初期支护的工作状态目前拱顶下沉量测大多数采用精密水准仪和铟钢挂尺等拱顶下沉监控量测测点的埋设,一般在隧道拱顶轴线处设1个带钩的测桩(为了保证量测精度,常在左右各增加一个测点,即埋设三个测点),吊挂铟钢挂尺,用精密水准仪量测隧道拱顶绝对下沉量可用Ф6mm钢筋弯成三角形钩,用砂浆固定在围岩或混凝土表层测点的大小要适中过小,测量时不易找到;过大,爆破时易被破坏支护结构施工时要注意保护测点,一旦发现测点被埋掉,要尽快重新设置,以保证数据不中断拱顶下沉量测示意图
7.1表
7.1开挖工作面地质状况记录表拱顶下沉量测原始记录表隧道拱顶相对下沉量测原始记录表工程名称:跑马梁隧道施工单位:中铁电化局襄渝指挥部隧道开挖里程:YDK583+430本次观测日期:
2006.
3.16断面里程测点编号初测日期初测高程(m)后视读数视线高前视读数测点高程(m)量测时间d累计沉降值(mm)测量:计算:量测技术负责人:附注土质隧道注意扣减拱(墙)脚绝对下沉量,方可计算拱顶相对下沉值拱顶下沉量测数据回归分析表隧道拱顶下沉量测数据回归分析表回归分析指数U=Ae-B/t转化为线性程lnU=lnA+B-1/T对数U=A+BLn(t)双曲U=t/(A+Bt)工程名称:施工单位:NXY∑Y2∑X2∑XYlnAAB相关系数rX∑X2Y∑Y2∑XYAB相关系数rX∑X2Y∑Y2∑XYAB相关系数r断面里程:测点编号监理单位20-
0.
15923917140.
50714227413.
1890530343212.
527868715203.
40118511731.5512663647-
7.
45829105753.
600547725436.
62.
580.
872.
5895839572134.
1189014268163.
528663514929.
352208717228.
451890.3375494424-
3.
25135297812.
58941726430.
97948557720.
15923917140.
50714227411.
55126636470.
05330068850.
09684131030.
05681926790.
3708021020.
19255465350.
0226384450.9835137888观测日期量测时间Td测点高程(m)累计沉降量U(mm)备注x=-1/Ty=lnUY2x2XYUX=Ln(t)X2Y2XYUX=1/tX2Y=1/UY2XYU15-
11.
60943791242.5902903941-
1.
60943791242.800250-
3.
251352978110.
20.
040.
24.64698917728-
0.
52.
07944154174.
32407712530.25-
1.
039720770810.
10.
69314718060.
4804530139645.
54517744455.
47496610360.
50.
250.
1250.
0156250.
06258.409313456939-
0.
33333333332.
19722457734.
82779584330.1111111111-
0.
732408192415.
51.
09861228871.
2069489608819.
88751059810.
57953553570.
33333333330.
11111111110.
11111111110.
0123456790.
03703703711.5176416905413-
0.
252.
56494935756.
57896520630.0625-
0.
641237339419.
21.
38629436111.
921812055716918.
021826694614.
20128518530.
250.
06250.
07692307690.
00591715980.
019230769214.1288620354515-
0.
22.
70805020117.
33353589170.04-
0.
541610040221.
81.
60943791242.
59029039422524.
141568686517.
01053246260.
20.
040.
06666666670.
00444444440.
013333333316.353396711616-
0.
16666666672.
77258872227.
68724822270.0277777778-
0.
462098120423.
81.
79175946923.
210401995625628.
668151507619.
30585461740.
16666666670.
02777777780.
06250.
003906250.
010416666718.2712184957719-
0.
14285714292.
94443897928.
6697209020.0204081633-
0.
420634139925.
31.
94591014913.
786566308236136.
972292832121.
24652184730.
14285714290.
02040816330.
05263157890.
00277008310.
00751879719.94166955920-
0.
11111111112.
99573227368.
97441185480.012345679-
0.
332859141527.
52.
19722457734.
827795843340043.
944491546724.
41042404940.
11111111110.
0123456790.
050.
00250.
005555555622.71003037921124-
0.
09090909093.
178053830310.
10002614860.0082644628-
0.
288913984629.
02.
39789527285.
749901739357657.
549486547226.
93675116730.
09090909090.
00826446280.
04166666670.
00173611110.
003787878824.91068676231325-
0.
07692307693.
218875824910.
36116157590.0059171598-
0.
247605832730.
02.
56494935756.
578965206362564.
123733936529.
03986474490.
07692307690.
00591715980.
040.
00160.
003076923126.70202623621527-
0.
06666666673.
29583686610.
86254064730.0044444444-
0.
219722457730.
82.
70805020117.
333535891772973.
117355429830.
84142097630.
06666666670.
00444444440.
0370370370.
00137174210.
002469135828.18853013281736-
0.
05882352943.
583518938512.
84160798230.0034602076-
0.
210795231731.
52.
83321334418.
02709785291296101.
99568038632.
41715200910.
05882352940.
00346020760.
02777777780.
00077160490.
001633986929.44190858612440-
0.
04166666673.
688879454113.
6078316270.0017361111-
0.
153703310632.
93.
178053830310.
10002614861600127.
122153213936.
75849278070.
04166666670.
00173611110.
0250.
0006250.
001041666732.61413130423141-
0.
03225806453.
713572066713.
79061749460.0010405827-
0.
119792647333.
73.
433987204511.
79226812061681140.
793475383939.
98054481950.
03225806450.
00104058270.
02439024390.
0005948840.
000786782134.66218267313842-
0.
02631578953.
737669618313.
97017417540.0006925208-
0.
098359726834.
23.
637586159713.
23203306941764152.
778618708542.
54373702160.
02631578950.
00069252080.
02380952380.
00056689340.
000626566436.09369131754545-
0.
02222222223.
806662489814.
4906793110.0004938272-
0.
084592499834.
63.
806662489814.
4906793112025171.
299812039744.
67230949010.
02222222220.
00049382720.
02222222220.
00049382720.
000493827237.15063911425249-
0.
01923076923.
891820298115.
14626523280.0003698225-
0.
07484269834.
83.
951243718615.
61232692362401193.
610942210546.
49250290820.
01923076920.
00036982250.
02040816330.
00041649310.
000392464737.96302678225949-
0.
01694915253.
891820298115.
14626523280.0002872738-
0.
065963055935.
04.
077537443916.
62631160652401199.
799334751448.
08246731410.
01694915250.
00028727380.
02040816330.
00041649310.
000345901138.60693332876652-
0.
01515151523.
951243718615.
61232692360.0002295684-
0.
059867329135.
24.
18965474217.
55320685742704217.
862046585449.
49395876270.
01515151520.
00022956840.
01923076920.
00036982250.
000291375339.12984647617352-
0.
01369863013.
951243718615.
61232692360.0001876525-
0.
054126626335.
34.
290459441118.
40804221612704223.
103890939750.
76303118220.
01369863010.
00018765250.
01923076920.
00036982250.
000263435239.5629402771位移时态曲线计算量测技术负责人监理工程师开挖工作面地质描述开挖工作面地质状况记录表编号开挖工作面里程埋深(m)地层岩性围岩级别设计饱和极限抗压强度Rb(Mpa)极硬岩硬岩较软岩软岩极软岩取样编号试验编号实际施工6030~6015~305~155开挖工作面上围岩岩体结构特征层理产状单层厚度(m)层面特征与隧轴夹角节理裂隙组次产状间距(m)长度(m)缝宽(mm)填充物与隧轴夹角结构面与隧道轴线关系图1234断层产状破碎带宽度(m)破碎带特征与隧轴夹角纵波速度(m/s侧壁围岩岩体结构特征左侧壁右侧壁层理产状单层厚度(m)层面特征与隧轴夹角层理产状单层厚度(m)层面特征与隧轴夹角节理裂隙组次产状间距(m)长度(m)缝宽(mm)填充物与隧轴夹角节理裂隙组次产状间距(m)长度(m)缝宽(mm)填充物与隧轴夹角11223344断层产状破碎带宽度(m)破碎带特征与隧轴夹角断层产状破碎带宽度(m)破碎带特征与隧轴夹角地下水涌水位置涌水量(L/min*10m无水滴水线状股状含泥砂情况侵蚀类型取水样编号试验编号1010~2525~125125稳定性洞周稳定拱部掉块边墙掉块拱部坍塌边墙坍塌开挖工作面稳定拱部坍塌开挖工作面挤出开挖后至掉块或坍塌的时间侧壁素描开挖工作面素描工程措施及有关参数左侧壁右侧壁开挖工作面施工方签字年月日监理签字年月日水平收敛量测记录表隧道水平收敛量测记录表工程名称:施工单位:基线编号:埋设里程:埋设位置:埋设日期:观测日期温度修正mm初始读数(指每次换孔)钢尺孔位读数百分表读数时段收敛值(mm)量测时间d至隧道开挖掌子面(m)累计收敛值(mm)℃温差修正值经修正的小数部分读数收敛值第1次第2次第3次平均校核公式t△tA(mm)△UTL图
7.1拱顶下沉观测示意图拱顶下沉量的确定比较简单,即通过测定不同时刻相对标高h,求出两次量测的差值△h,即为该点的下沉值拱顶下沉量测也可以用全站仪进行非接触量测,特别对于断面高度比较高的隧道,非接触量测更方便,其具体量测方法与三维位移量测方法类似地表沉降、拱顶下沉记录可参照表
7.2表
7.2隧道拱顶沉降记录表Sheet1隧道拱顶沉降观测记录表工程名称:铁塔隧道施工单位:中铁电化局第二项目分部断面里程:断面编号:埋设日期:测点编号初测日期初测高程(m)后视读数视线高前视读数测点高程(m)量测时间d累计沉降值(mm)
1.
001.
001.
001.
002.
002.
002.
002.
003.
002.
003.
002.
002.
003.
004.
003.
002.
001.
001.
001.
000.
000.
000.
000.
000.
000.00测量复核量测技术负责人Sheet2隧道拱顶沉降观测记录表工程名称:施工单位:埋设里程:埋设编号:埋设日期:测点编号初测日期初测高程(m)后视读数视线高前视读数测点高程(m)量测时间d累计沉降值(mm)Sheet3
4.隧道净空变化量测(必测项目)隧道净空变化量测可采用接触量测和非接触量测两种方法,其中接触量测主要用收敛计进行量测,非接触量测则主要用全站仪进行用收敛计进行隧道净空变化量测方法相对比较简单,即通过布设于洞室周边上两固定点,每次测出两点的净长L,求出两次量测的增量(或减量)△L,即为此处净空变化值用全站仪进行隧道净空变化量测方法包括自由设站和固定设站两种与传统的接触量测的主要区别在于,非接触量测的测点采用一种膜片式回复反射器作为测点靶标,以取代价格昂贵的圆棱镜反射器具有回复反射性能的膜片塑料胶片,其正面由均匀分布的微型棱镜和透明塑料薄膜构成,反面涂有压敏不干胶,它可以牢固地粘附在构件表面上这种反射膜片,大小可以任意裁剪,价格低廉反射膜片贴在隧道测点处的预埋件上,在开挖面附加的反射膜片,应采用一定的措施对其进行保护,以免施工时反射膜片表面被覆盖或污染,保证预埋件不被碰歪和碰掉通过对比不同时刻测点的三维坐标[xtytzt]可获得该测点在该时段的三维位移变化量(相对于某一初始状态)在三维位移矢量监控量测时,必须保证后视基准点位置固定不动,并定期校核,以保证测量精度隧道净空变化量测记录可参照表
7.3表
7.3隧道水平收敛量测记录表拱顶下沉量测原始记录表隧道拱顶相对下沉量测原始记录表工程名称:跑马梁隧道施工单位:中铁电化局襄渝指挥部隧道开挖里程:YDK583+430本次观测日期:
2006.
3.16断面里程测点编号初测日期初测高程(m)后视读数视线高前视读数测点高程(m)量测时间d累计沉降值(mm)测量:计算:量测技术负责人:附注土质隧道注意扣减拱(墙)脚绝对下沉量,方可计算拱顶相对下沉值拱顶下沉量测数据回归分析表隧道拱顶下沉量测数据回归分析表回归分析指数U=Ae-B/t转化为线性程lnU=lnA+B-1/T对数U=A+BLn(t)双曲U=t/(A+Bt)工程名称:施工单位:NXY∑Y2∑X2∑XYlnAAB相关系数rX∑X2Y∑Y2∑XYAB相关系数rX∑X2Y∑Y2∑XYAB相关系数r断面里程:测点编号监理单位20-
0.
15923917140.
50714227413.
1890530343212.
527868715203.
40118511731.5512663647-
7.
45829105753.
600547725436.
62.
580.
872.
5895839572134.
1189014268163.
528663514929.
352208717228.
451890.3375494424-
3.
25135297812.
58941726430.
97948557720.
15923917140.
50714227411.
55126636470.
05330068850.
09684131030.
05681926790.
3708021020.
19255465350.
0226384450.9835137888观测日期量测时间Td测点高程(m)累计沉降量U(mm)备注x=-1/Ty=lnUY2x2XYUX=Ln(t)X2Y2XYUX=1/tX2Y=1/UY2XYU15-
11.
60943791242.5902903941-
1.
60943791242.800250-
3.
251352978110.
20.
040.
24.64698917728-
0.
52.
07944154174.
32407712530.25-
1.
039720770810.
10.
69314718060.
4804530139645.
54517744455.
47496610360.
50.
250.
1250.
0156250.
06258.409313456939-
0.
33333333332.
19722457734.
82779584330.1111111111-
0.
732408192415.
51.
09861228871.
2069489608819.
88751059810.
57953553570.
33333333330.
11111111110.
11111111110.
0123456790.
03703703711.5176416905413-
0.
252.
56494935756.
57896520630.0625-
0.
641237339419.
21.
38629436111.
921812055716918.
021826694614.
20128518530.
250.
06250.
07692307690.
00591715980.
019230769214.1288620354515-
0.
22.
70805020117.
33353589170.04-
0.
541610040221.
81.
60943791242.
59029039422524.
141568686517.
01053246260.
20.
040.
06666666670.
00444444440.
013333333316.353396711616-
0.
16666666672.
77258872227.
68724822270.0277777778-
0.
462098120423.
81.
79175946923.
210401995625628.
668151507619.
30585461740.
16666666670.
02777777780.
06250.
003906250.
010416666718.2712184957719-
0.
14285714292.
94443897928.
6697209020.0204081633-
0.
420634139925.
31.
94591014913.
786566308236136.
972292832121.
24652184730.
14285714290.
02040816330.
05263157890.
00277008310.
00751879719.94166955920-
0.
11111111112.
99573227368.
97441185480.012345679-
0.
332859141527.
52.
19722457734.
827795843340043.
944491546724.
41042404940.
11111111110.
0123456790.
050.
00250.
005555555622.71003037921124-
0.
09090909093.
178053830310.
10002614860.0082644628-
0.
288913984629.
02.
39789527285.
749901739357657.
549486547226.
93675116730.
09090909090.
00826446280.
04166666670.
00173611110.
003787878824.91068676231325-
0.
07692307693.
218875824910.
36116157590.0059171598-
0.
247605832730.
02.
56494935756.
578965206362564.
123733936529.
03986474490.
07692307690.
00591715980.
040.
00160.
003076923126.70202623621527-
0.
06666666673.
29583686610.
86254064730.0044444444-
0.
219722457730.
82.
70805020117.
333535891772973.
117355429830.
84142097630.
06666666670.
00444444440.
0370370370.
00137174210.
002469135828.18853013281736-
0.
05882352943.
583518938512.
84160798230.0034602076-
0.
210795231731.
52.
83321334418.
02709785291296101.
99568038632.
41715200910.
05882352940.
00346020760.
02777777780.
00077160490.
001633986929.44190858612440-
0.
04166666673.
688879454113.
6078316270.0017361111-
0.
153703310632.
93.
178053830310.
10002614861600127.
122153213936.
75849278070.
04166666670.
00173611110.
0250.
0006250.
001041666732.61413130423141-
0.
03225806453.
713572066713.
79061749460.0010405827-
0.
119792647333.
73.
433987204511.
79226812061681140.
793475383939.
98054481950.
03225806450.
00104058270.
02439024390.
0005948840.
000786782134.66218267313842-
0.
02631578953.
737669618313.
97017417540.0006925208-
0.
098359726834.
23.
637586159713.
23203306941764152.
778618708542.
54373702160.
02631578950.
00069252080.
02380952380.
00056689340.
000626566436.09369131754545-
0.
02222222223.
806662489814.
4906793110.0004938272-
0.
084592499834.
63.
806662489814.
4906793112025171.
299812039744.
67230949010.
02222222220.
00049382720.
02222222220.
00049382720.
000493827237.15063911425249-
0.
01923076923.
891820298115.
14626523280.0003698225-
0.
07484269834.
83.
951243718615.
61232692362401193.
610942210546.
49250290820.
01923076920.
00036982250.
02040816330.
00041649310.
000392464737.96302678225949-
0.
01694915253.
891820298115.
14626523280.0002872738-
0.
065963055935.
04.
077537443916.
62631160652401199.
799334751448.
08246731410.
01694915250.
00028727380.
02040816330.
00041649310.
000345901138.60693332876652-
0.
01515151523.
951243718615.
61232692360.0002295684-
0.
059867329135.
24.
18965474217.
55320685742704217.
862046585449.
49395876270.
01515151520.
00022956840.
01923076920.
00036982250.
000291375339.12984647617352-
0.
01369863013.
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0.
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34.
290459441118.
40804221612704223.
103890939750.
76303118220.
01369863010.
00018765250.
01923076920.
00036982250.
000263435239.5629402771位移时态曲线计算量测技术负责人监理工程师Sheet1开挖工作面里程埋深(m)地层岩性围岩级别设计饱和极限抗压强度Rb(Mpa)极硬岩硬岩较软岩软岩极软岩取样编号试验编号实际施工6030~6015~305~155开挖工作面上围岩岩体结构特征层理产状单层厚度(m)层面特征与隧轴夹角节理裂隙组次产状间距(m)长度(m)缝宽(mm)填充物与隧轴夹角1234断层产状破碎带宽度(m)破碎带特征与隧轴夹角纵波速度(m/s水平收敛量测记录表隧道水平收敛量测记录表工程名称:施工单位:基线编号:埋设里程:埋设位置:埋设日期:观测日期温度修正mm初始读数(指每次换孔)钢尺孔位读数百分表读数时段收敛值(mm)量测时间d至隧道开挖掌子面(m)累计收敛值(mm)℃温差修正值经修正的小数部分读数收敛值第1次第2次第3次平均校核公式t△tA(mm)△UTL
5.围岩内部位移(选测项目)围岩内部位移是为了判断开挖后围岩的松动区、强度下降区以及弹性区的范围,确定围岩位移随深度变化的关系和判断锚杆长度是否适宜,以便确定合理的锚杆长度围岩内变形量测的设备主要使用位移计,他可量测隧道不同深度处围岩位移量在位移计的选择上,应注意以下几点★安装、量测方便,性能稳定可靠;★能较长期进行监控量测;★造孔方便(孔径Φ40~50mm),安装及时;★锚头抗振,能适应各类围岩,也可在土层中锚固;★精度能够满足生产要求;★价格合理
6.应力、应变监控量测(选测项目)应力、应变监控量测的内容应根据监理量测设计而定,目前应力、应变监控量测主要采用弦式、光纤光栅等传感器在一般施工监控量测中,主要以振弦式传感器为主
7.喷混凝土、二次衬砌混凝土应力量测(选测项目)喷混凝土、二次衬砌混凝土应力量测是为了了解二次衬砌混凝土的应力状态,掌握喷混凝土受力状况混凝土应变计是量测混凝土应力的常用仪器,量测时将应变计埋入混凝土内,通过频率测定仪测出应变计振动频率,然后从事先标定出的频率-应变曲线上求出应变,在转求应力当用光纤光栅传感器进行混凝土应变量测时,则应将传感器成对的埋入混凝土内,通过光纤光栅解调仪获得不同时刻的波长,然后再把波长转换为混凝土的应变值,求出应力测定混凝土应力时,不论采用哪一种量测法,均应根据具体情况和要求,定期进行测量,每次每个测点的测量应不小于三次,力求测量数据可靠、稳定,并做好原始记录
8.围岩压力(选测项目)围岩压力量测是为了解围岩压力的量值及分布状态,判断围岩稳定性,分析二次衬砌的安全性接触压力量测仪器根据测试原理和结构可分为液压式测力计和电测式测力计液压式测力计的优点是结构简单、可靠,现场直接读数,使用比较方便;电测式测力计的优点是测量精度高,可远距离和长期观测目前使用最为普遍的是振弦式压力盒,属电测式测力计在埋设压力盒时,要求接触紧密,防止接触不良埋设号压力盒后应将其电缆统一编号,并集中放置于事先设计好的铁箱内,以免在施工中被压断、拉断观测时,根据具体情况及要求,定期进行测量,每次每个压力盒的读数应不小于三次,力求测量数值可靠、稳定,并做好原始记录
9.孔隙水压力(选测项目)孔隙水压力监控量测一般采用孔隙水压计,其埋设方法与土压力盒相同,可采用挂布法、顶入法、弹入法、埋置法和钻孔法
10.其他选测项目可参照《铁路隧道监控量测技术规程》(TB10121-2007)规定执行
八、数据处理及预测方法
1.监控量测数据取得后,应及时进行校对和整理,同时注明开挖方法和施工工序以及开挖面距监控量测点距离等信息监控量测数据分析一般采用散点图和回归分析方法
2.监控量测数据的分析处理包括数据校核、数据整理及数据分析每次观测后应立即对观测数据进行校核,如有异常应及时补测每次观测后应及时对观测数据进行整理,包括观测数据计算、填表制图、误差处理等监控量测数据可采用指数模型进行分析,并预测最终值指数模型U=Ae-B/t-eB/t0U=AlgB+t/B+t0式中U—变形值(或应力值);AB—回归系数;t,t0—测点的观测时间(d)
3.监控量测数据的分析应包括以下主要内容★根据量测值绘制时态曲线;★选择回归曲线,预测最终值,并与控制基准进行比较;★对支护及围岩状态、工法、工序进行评价;★及时反馈评价结论,并提出相应工程对策建议
4.爆破振动安全允许距离,可根据爆破振动速度计算R=K/V1/a*Q1/3式中R—爆破振动安全允许距离m;Q—炸药量,齐发爆破为总药量,延时爆破为最大一段药量(kg);V—保护对象所在地质振动安全允许速度(cm/s);Ka—与爆破点计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数,按表
8.1选取,或通过现场试验确定表
8.1爆破区不同岩性的K,a值岩性Ka坚硬岩石50~
1501.3~
1.5中硬岩石150~
2501.5~
1.8软岩石250~
3501.8~
2.
09、信息反馈及对策
1.监控量测信息反馈应根据监控量测数据分析结果,对工程安全性进行评价,并提出相应工程对策与建议监控量测信息反馈按图
8.1的程序进行图
9.1监控量测信息反馈程序框图
2.施工过程中应进行监控量测数据的实时分析和阶段分析
(1)实时分析每天根据监控量测数据及时进行分析,发现安全隐患应分析原因并提交异常报告;
(2)阶段分析按周、月进行阶段分析,总结监控量测数据的变化规律,对施工情况进行评价,提交阶段分析报告,指导后续施工
4.工程安全性评价应根据表5.4分三级进行,并采用表
8.1相应的工程对策工程安全性评价流程见图9.2表
9.1工程安全性评价分级及相应应对措施管理等级应对措施Ⅲ正常施工Ⅱ综合评价设计施工措施,加强监控量测,必要时采取相应工程对策Ⅰ暂停施工,采取相应工程对策图
9.2工程安全性评价流程
5.根据工程安全性评价的结果,需要变更设计时,应根据有关铁路工程变更管理办法及时进行设计变更
6.工程对策主要包括下列内容
(1)一般措施★稳定开挖工作面措施;★调整开挖方法;★调整初期支护强度和刚度并及时支护;★降低爆破振动影响;★围岩与支护结构间回填注浆
(2)辅助施工措施★地层预处理,包括注浆加固、降水、冻结等方法;★超前支护,包括超前锚杆(管)、管棚、超前插板、水平高压旋喷法、预切槽法等
十、监控量测验收资料监控量测验收资料包括以下内容监控量测设计;监控量测实施细则及批复;监控量测结果及周(月)报;监控量测数据汇总表及观察资料;监控量测工作总结报告
十一、附加说明本作业指导书为隧道监控量测的指导性文件,各分部应根据每个隧道的设计资料、施工方案和现场情况,编制各隧道具体的监控量测实施细则,并报项目部、监理,经批准后实施。