监控量测作业指导说明书.doc

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1. 合用范畴合用于蒙华铁路MHSS-2标万荣隧道正洞、斜井监控量测作业。 2. 作业准备 2.1内业技术准备在开工前组织技术人员认真学习实行性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，熟悉如下规范、原则、文献。 ⑴《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-） ⑵《铁路隧道监控量测技术规程》（Q/CR9218-） ⑶《蒙西华中铁路股份有限公司煤运通道项目建设管理规定（修订）》 ⑷《蒙西华中铁路隧道施工监控量测实行方案（试行）》（蒙西华中工技（）55号）等文献规定。依照上述规范文献编制监控量测方案和监控量测实行细则。 2.2外业技术准备 ⑴施工作业层所涉及各种外部技术数据收集。 ⑵建立量测控制网，布置监控量测点。 ⑶配备监控量测使用全站仪、反射片、手电、冲击钻、早强锚固剂等。配备专用测软件，APP终端采集设备专用手机等。建立满足信息化管理规定现场网络条件。 3. 技术规定监控量测实现数据采集、传播分析、预警发布与解决全过程信息化管理。施工中应将现场监控量测作为工序纳入作业循环，并结合超前地质预报做出评价，优化设计参数，实行动态管理。监控量测工作必要紧跟开挖、支护作业，按照批准监控量测方案和实行细则规定进行布点和监测，并依照现场状况及时进行调节或增长量测项目和内容。量测数据应及时分析解决，并与工程类比法相结合，及时调节支护参数或施工方案。 3.1监控量测项目表3.1监控量测项目序号监测项目量测办法和量测仪器量测精度备注 1 洞内、外观测现场观测、数码相机由现场安全员负责实行 2 拱顶下沉全站仪 ±1mm 由专业测量人员实行 3 水平收敛全站仪 ±1mm 由专业测量人员实行 4 地表沉降全站仪 ±1mm 由专业测量人员实行 3.2测点布置 ⑴地表沉降测点布置浅埋段隧道地表沉降测点在隧道开挖前布设，以便于初始观测数据采集。布设测点使用Ф22钢筋桩并用混凝土固桩，规定牢固可靠，已免遭到施工及其她人为因素破坏。地表沉降点和隧道内测点应布置在同一里程断面。地表沉降点纵向间距应依照隧道埋深与隧道开挖宽度关系来拟定，见下表3.2：表3.2地表沉降测点纵向间距表隧道埋深与开挖宽度断面间距（m） 2B<H0≤2（H+B） 20 B<H0≤2B 10 H0≤B 5 注：H0—隧道埋深；B—隧道最大开挖宽度。地表沉降测点横向间距为2~5米，在隧道中线附近恰当加密，隧道中线两侧范畴不不大于H0+B，地表有控制性建筑物时应恰当加宽。测点编号原则为：地表沉降点-DB，如DB184+800-1、DB184+800-2，自左向右布设。测点横向布置图见图3.1。 ⑵拱顶下沉测点布置拱顶下沉测点和水平收敛测点布置在同一断面上。拱顶下沉量测点应在开挖初期支护后及时埋设，初始读数应在测点埋设12h内读取。拱顶下沉测点埋设后加强保护，测量点上禁止悬挂异物，并用红色油漆标记，便于观测时寻找点位。测点编号原则为：拱顶沉降点-GD，如GDDK184+800、GDDK184+805等。拱顶下沉测点间距按下表布置。表3.3拱顶下沉测点断面间距围岩级别断面间距（m）双线正洞单双车道辅助坑道 Ⅴ 5 10 Ⅳ 20 30 ⑶水平收敛测点布置水平收敛测点和拱顶下沉测量点布置在同一断面上。水平收敛测点依照隧道开挖办法拟定量测基线数，水平收敛量测基线数见表3.4。表3.4水平收敛量测基线数表开挖办法布点项目侧线部位全段面法一条水平侧线拱腰最宽处布设两台阶法一条水平侧线拱腰最宽处（上台阶拱脚上1.5）布设三台阶法两条水平侧线上测线上导开挖线上1m布设下测线中导开挖线上1m布设水平收敛测点和拱顶下沉测点布置在同一断面上。测点应在开挖初期支护后及时埋设，初始读数应在测点埋设12h内读取。拱顶下沉测点和水平收敛测点埋设后加强保护，量测点上禁止悬挂物品，并用红色油漆标记，每个量测断面应在隧道边墙一侧量测点附近挂设监控量测点信息标记牌，便于观测时寻找点位。测点编号原则为：水平收敛-ZB，如ZB184+800-1、ZB184+800-1等。 3.3测量办法及观测频率 ⑴洞内、外观测每次进洞量测前先对洞外地表及洞内施工作业面进行巡视，并及时填写巡视登记表。洞外巡视观测：气温、天气、风速、周边道路（地面）裂缝、沉陷、地表水、地下水状况、周边建筑物、邻边施工状况。洞内已施工地段观测：喷射混凝土表面有无裂缝、钢拱架变形，洞内各作业面施工状况，量测点布设及完整状况，基准点完好状况。 ⑵地表沉降测量在埋设测点稳定后采用全站仪配合棱镜架进行数据采集测量：需要注意是，初次测量需要在隧道开挖之迈进行。测量基点采用相对高程，虽然用在地表沉降影像范畴之外测点作为基点。地表沉降量测频率应与洞内量测频率相似。 ⑶拱顶下沉测量拱顶下沉原则上设立一种测点，采用全站仪加发射片进行测量。测量时采用自由设站，用全站仪免棱镜功能对拱顶布设量测点进行高程测量。测点基准采用施工用水准基点。 ⑷水平收敛测量隧道水平收敛量测与拱顶下沉测量办法相似，使用全站仪加反射片进行测量，尽量在接近基线位置自由设站，测量各基线两端点坐标值，上传后由系统软件自动计算各基线长度。断面间距及量测频率应依照围岩级别、开挖办法等规定进行，在特殊部位（如斜井与正洞交叉口）应加密测点布设断面，且点位可以不在一种断面上。 3.4量测频率 ⑴洞内、外观测每施工循环记录一次，必要时加大观测频率。 ⑵拱顶下沉和水平收敛监测 ①普通为1次/天。 ②台阶法施工，下部开挖过程中，频率为2次/天。 ③浮现异常状况时，依照现场管理规定，加大监测频率。各项量测项目测量频率依照测点位移速度来拟定，详细见下表。表3.5按位移速度拟定量测频率表支护状态平均变形速率持续时间监控频率初支全环封闭 <2mm/d >3天 1次/3天初支全环封闭 <1mm/d >7天 1次/7天初支全环封闭 <1mm/d >15天 1次/15天 ⑶在初期支护稳定后满足如下条件，可停止该断面监测 ①初期支护表观现象正常； ②拱顶下沉和水平收敛平均变形速率不大于1mm/d，且持续1个月以上； ③变形时态曲线已经平稳。 3.5量测数据整顿、分析与反馈每次量测数据采集后严格进行数据检查核对，并及时通过网络将所测数据整体上传至服务器，由服务器采用软件进行数据整顿和时态曲线图生成。通过信息平台获取初期时态曲线进行回归分析，预测也许浮现最大值和变化速度。数据异常时，依照详细状况由建设单位组织设计、监理、施工单位研究制定相应办法。 4. 施工规定 4.1围岩稳定性综合鉴别及管理级别规定蒙华铁路采用变形总量和变形速率队隧道安全进行级别管理，位移管理级别及采用办法见表4.1、4.2、4.3。表4.1黄土地段变形总量管理级别表变形总量/（mm）管理级别正常（绿色）预警二级（黄色）预警一级（红色）拱顶下沉 IV <90 90~120 ≥120 V <110 110~150 ≥150 水平收敛 IV <35 35~50 ≥50 V <45 45~60 ≥60 表4.2黄土地段变形速率管理级别变形总量/（mm）管理级别正常（绿色）预警二级（黄色）预警一级（红色）开挖过程中拱顶下沉 IV <90 90~120 ≥120 V 水平收敛 IV、V <110 110~150 ≥150 仰拱封闭后拱顶下沉水平收敛 IV、V <35 35~50 ≥50 <45 45~60 ≥60 表4.3管理级别及相应办法表管理级别相应办法正常（绿色）正常施工预警二级（黄色）加强监测，密切关注发展状况，分析因素，调节施工，使隧道变形趋稳，并制定应急方案和对策预警一级（红色）暂停施工，加强监测，启动应急预案，采用相应工程办法 4.2预警解决测量队长全面监控各工区段监控量测实行和预警解决流程，按照监控量测实行方案和实行细则原则规定，监理监控量测预警解决台账，预警解决过程中监督填写《监控量测预警解决登记表》做好监控量预警解决办法执行贯彻状况和解决闭合状况。施工过程中监测数据超限出黄色预警，测量班长及时告知工区负责人和安全负责人赶赴现场分析因素制定解决办法并上报项目部总工程师审核批准后执行解决办法；如施工中浮现红色预警，测量队长第一时间上报项目经理和总工程师及安全总监赶赴现场核查预警因素制定解决办法；到达现场及时组织工区管理技术、安全负责人、现场监理、工区监测组复查监控量测办法及数据排除监测数据以为错误，将测量误差降到最低，拟定监测数据精准可靠；现场勘查分析围岩变形因素、制定解决办法，并由现场监测组长填写预警解决办法登记表，工区技术和安全负责人填写预警超限因素，总工程师填写预警解决办法，工区经理负责全面贯彻解决办法直至量测数据趋于稳定，工区施工管理人员应对浮现预警现象引起高度注重，施工中安排施工时，充分考虑隧道内围岩变形状况，注重施工安全。 5施工程序与工艺流程： 5.1施工程序施工程序为：施工准备埋设断面测点采集数据进行数据整顿分析录入信息化系统信息反馈指引施工检查验收。 5.2施工准备 ⑴配备足够监控量测仪器。测量仪器必要是鉴定合格，精度满足规定产品。如全站仪、水准仪、专用手机等。 ⑵监控量测管理人员均通过监控量测业务培训学习，熟悉规范及测量仪器操作。 5.3隧道监控量测信息化管理对接工作准备 ⑴配备充分APP终端采集设备收集、PC机。 ⑵采用通过铁路总公司工程管理中心经专家评审通过，中铁西南科学研究院有限公司生产合用于安卓系统手机和平板APP终端采集软件。 ⑶所有监控量测有关人员经中铁西南科学研究院有限公司培训上岗。 ⑷登陆电脑PC客户端蒙华公司隧道施工监测信息平台系统已完毕项目、标段、工区、工点信息初始化建立量测断面工作。 5.4隧道洞内外观测 ⑴洞内观测分开挖工作面观测和已施工地段观测两某些。 ①开挖工作面观测应在每次开挖后进行。重点观测记录工作面工程地质与水文地文状况，涉及：岩性、构造面产状、节理裂隙发育限度、断层性质、产状，掌子面自稳状况等。做好地质素描，填写开挖工作面地质状态登记表和施工阶段围岩级别鉴定卡。对地质条件复杂地段应留存影像资料，作为地质变化根据之一。发现工程地质条件变化时，应采用相应解决办法。 ②对初期支护及二次衬砌完毕地段观测，每天至少进行一次，重要观测喷射混凝土与否发生裂隙和剥离现象、钢架与否压曲变形和二次衬砌工作状态等。分析初期支护、二次衬砌可靠性和围岩稳定性。并记入监控量测巡视登记表。 5.5洞外监测 ⑴洞外监测重点为洞口段和洞身浅埋段、山间洼地、偏压洞口地表开裂、下沉和洞口边、仰坡稳定状态、地表水渗入等状况，同步还应对地面建（构）筑物进行观测。每次观测后应做好详细记录。 ⑵地表下沉量测必要在隧道开挖之迈进行。量测断面应与隧道内量测处在同一横断面，观测点布置执行技术规程规定，监控范畴应延伸布置在隧道开挖影像范畴以外。地表构筑物应在其周边增设观测点。量测应超前于隧道开挖工作面进行（距离为隧道埋深与隧道开挖高度之和）。监控量测时间应始终持续到地表下沉长期稳定、隧道衬砌施作完毕后停止。 5.6量测点布设规定量测点尽量接近掌子面埋设（≯2m）。埋设办法结合实际研究拟定，可以采用直径Ф22螺纹钢筋，用早强锚固定剂固定，进一步岩提250~300mm，外露断头焊接50mm×50mm×6mm钢板，粘贴反射贴片与全站仪激光束基本正交。测点布设在量测组指引下，由开挖班协助完毕，做到牢固可靠。为易于辨认，并有助于保护测点，量测组在测点形成之后，及时用油漆标示出明显红“△”并标出此测点断面编号，挂设监控量测标记牌，标牌标明里程、日期、负责人等信息。同一断面内监控量测点要保证在同一断面内，左右侧量测点标高要一致，整体布局整体划一。同一处拱顶下沉、收敛量测应设在同一断面，以便于整个量测形成信息体系，互相印证。拱顶和地表下沉量测基点应与洞内、外基点建立联系。 5.7浅埋段地表沉降点布设隧道浅埋段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里程。普通条件下，地表沉降测点纵向间距应按《蒙西华中铁路隧道施工监控量测实行方案（试行）》或设计规定布设。横向间距为2-5m，监测范畴应在隧道开挖影响范畴以内，在隧道中线附近测点应恰当加密，隧道中线量测量测范畴不应不大于（隧道宽度+埋深），地表有建（构）筑物时，量测范畴恰当加宽。地表下沉量测频率应与洞内量测频率相似。 6劳动组织结合本标段隧道长、开挖工作面多特点，隧道监控量测工作定位一级管理，项目经理部成立监控量测领导组，组长由项目经理担任，副组长由项目总工程师和安全总监担任，成员由两位副总工、工程部长、测量队长、工区经理、技术主管、测量班长及测量员构成；各工区监控测工作由测量班长带领3名测量员组织实行；负责本工区管段隧道内测点布置、数据采集及数据上传等任务。量测人员配备为：一工区由费智明任班长，成员有解文琪、盘立远、陈川、冯广楠。二工区由张建业任班长，成员有雷晓康、骆海平、李勇。三工区由刘毅群任班长，成员有周帅、李良、王连旺。四工区由章晨任班长，成员有裴泽民、李浩成、郭海宁。五工区由金富国任班长，成员有李保荣、许赶上、邓能相。六工区由杜宏任班长，成员有刘江民、王文博、李步民。 7. 材料规定量测点预埋件统一原则制作，地表沉降观测点预埋件；采用Ф22钢筋，长65cm一端头锯十字；隧道内监控量测点预埋件：采用Ф22螺纹钢，长度65cm，外露端焊接5cmX5cm，钢板厚度为6mm，钢板与螺纹钢筋焊接牢固，表面打磨光滑，无污垢。 8. 设备机具配备测试元件及量测仪器均为正规厂家合格产品。隧道净空量测、拱顶下沉量测采用全站仪和带十字丝反射光片进行量测。洞内、外观测采用现场观测、数码相机、罗盘仪。地表沉降采用全站仪。依照现场量测必测项目及施工作业需要每个监测组需要配备重要设备种类见下表8.1、表8.2。表8.1每个隧道监控量测小组重要设备配备表高精密全站仪 1台蓝牙连接器 1套专用手机（安装APP客户端软件） 1部数码相机 1台台式电脑（安装PC客户端软件） 1台表8.2现场监控量测小组人员及设备分工观测小组人员负责人联系方式负责区段量测设备第一监测小组费智明解文琪盘立远陈川冯巩楠张华费智明万荣隧道正洞DK555+117-DK556+930、1#斜井日本索佳SRX2全站仪一台第二监测小组张建业雷晓康骆海平李勇崔师强张建业万荣隧道正洞DK556+930-DK557+640、2#斜井瑞士徕卡TCRA1202全站仪一台第三监测小组刘毅群周帅李良王连旺徐园刘毅群万荣隧道正洞DK557+640-DK558+395、3#斜井日本索佳SET2130R全站仪一台第四监测小组章晨裴泽民郭海宁李晓印程军章晨万荣隧道正洞DK558+395-DK560+O4O、4#斜井瑞士徕卡TCRTS06全站仪一台第五监测小组金富国李保荣邓能相许赶上谷孝军金富国万荣隧道正洞DK560+040-DK561+320、5#斜井瑞士徕卡TCRTS06全站仪一台第六监测小组杜宏刘江民李步居王文博王利忠杜宏万荣隧道正洞DK561+320-DK562+800及洞口过渡段路基日本索佳SET2130R全站仪一台 9. 质量控制及检查 9.1主控项目 ⑴地表沉降点和隧道内测点应布置在同一断面里程。地表沉降测点应在隧道开挖前布设，布点应牢固，平面位置和断面里程应符合监控量测实行方案规定。检查数量：施工单位、监理单位所有检查。检查办法：观测，仪器测量。 ⑵隧道内测点设立平面位置和断面里程应符合指挥部批准监控量测实行方案规定。检查数量：施工单位每一安装循环检查一次，监理单位按断面20%进行见证检查。检查办法：观测，仪器测量。 ⑶监控量测数据应按监控量测实行方案规定频次读取数据，量测数据内容应完整、成果真实可靠。检查数量：施工单位每日检查一次量测数据，监理单位按施工单位20%进行见证检查。检查办法：检查网络资料和书面记录。 ⑷监控量测数据应及时整顿分析并反馈于施工及设计。当拱顶下沉、水平收敛速率达红色预警时停止掘进，并及时分析因素，采用解决办法。检查数量：施工单位每日检查一次量测数据，监理单位按施工单位20%进行见证检查。检查办法：测量、检查网络资料和书面报送记录。 9.2普通项目 ⑴隧道内测点应在隧道初支后及时布设，并读取数据，最迟不得不不大于12h. 检查数量：施工单位每一安装循环检查一次。检查办法：观测，仪器测量。 ⑵隧道监控量测元件、设备、工具精度、测量范畴满足符合监控量测实行方案，并具备良好防震、防水、防腐性能。检查数量：施工单位所有检查。检查办法：读取数据，仪器测量，第三方鉴定。 ⑶测点埋设在钢架或格栅等初支上，并在初支后及时埋设，埋设时检查初支与围岩密贴状况，不密贴要及时解决。测点符合量测办法和现行《铁路隧道监控量测技术规程》规定。无尺量测测点应贴反光标，标记应精确、醒目。检查数量：施工单位每安装段检查一次。检查办法：现场观测。 ⑷量测点停止监测条件为初期支护稳定续同步满足如下条件： ①初期支护表观现象正常； ②拱顶下沉和水平收敛平均变形速率不大于1mm/d，且持续1个月以上； ③变形时态曲线已经平稳。 10. 安全及环保规定 10.1安全规定 ⑴测量仪器架设区域应设警示标志，禁止非工作人员走动，影响测量数据精度。 ⑵施工过程中应对所用机械设备进行定期检查、养护、维修。 ⑶为保证监控量测作业安全，现场应有专人同一指挥，并设一名专职安全员负责现场安全工作，坚持班迈进行安全教诲制度。 ⑷量测人员进入现场采集数据及埋设桩点前必要在安检人员巡视完掌子面并保证不浮现危险，并停止掌子面对量测产生干扰作业。 10.2环保规定 ⑴量测人员进行作业时必要穿工作服，佩服防尘口罩。 ⑵量测作业前必要提前加强洞内通风，保证洞内空气良好，保证量测数据精确。

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