隧道围岩量测作业指导书

一、编制依据

1、《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》 2、《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》 二、适用范围

本作业指导书适用于×××客运专线XXTJ VI标隧道监控量测作业。 三、 量测项目

本隧道的监控量测主要以洞内、外观察、拱顶下沉、地表下沉、隧道周边收敛观测为监测项目。结合隧道具体条件确定开展以下几项监测项目：

量测项目及内容

序号 监测项目 测试方法和仪表 测试精 备注 1 洞内、外观察 现场观察、地质罗盘 2 衬砌前净空 3 拱顶下沉 4 地表下沉 隧道净空变化测定仪 0.1mm 一般进行水平收敛量浅埋隧道必测（H0≤水准测量的方法，精密水准仪 1mm 水准测量的方法，精密水准仪 1mm 注：H0—隧道埋深；b—隧道最大开挖宽度。 四、主要量测方法 4.1隧道洞内、外观察

洞内观察可分开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。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；观察后应及时绘制开挖工作面地质素描图、填写开挖工作面地质状态记录表和施工阶段围岩级别判定卡。在节理、裂隙发育的镶嵌状、块状脆性硬岩地段应重视观察围岩的节理、裂隙走向及发育程度，对易引起坍塌的岩块及时进行锚杆支护或喷射砼封闭。对已施工地段的观察每天至少应进行一次，主要观察喷射混凝土、锚杆、钢架和二次衬砌等的工作状态。

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围岩量测作业指导书 洞外观察重点应在洞口段和洞身埋置深度较浅地段，其观察内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况等。 4.2隧道围岩及初期支护变形量测

围岩及初支变形量测是施工管理中的一个重要环节，是施工安全和质量的保障。净空变化、拱顶下沉和地表下沉（浅埋地段）等量测项目应设置在同一断面，以便于掌握变形规律。 4.2.1现场量测要求

4.2.1.1拱顶下沉、收敛量测初读数宜及早埋设测点，采集第一次数据。 4.2.1.2测试前检查仪表设备是否完好，如发现故障应及时修理或更换；确认测点是否松动或人为损坏，只有测点状态良好时方可进行测试工作。

4.2.1.3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；三次读数相差不大时，取算术平均值作为观测值，若读数相差过大则应检查仪器仪表安装是否正确、测点是否松动，当确认无误后再按前述监控量测要求进行复测。每次测试都要认真做好原始数据记录，并记录掘进里程、支护施工情况以及环境温度等，保持原始记录的准确性。量测数据应在现场进行粗略计算，若发现变位较大时，应及时通知现场施工负责人，以便采取相应的处理措施。

4.2.1.4测试完毕后检查仪器、仪表，做好养护、保管工作。 4.2.1.5进行资料整理，监控量测资料须认真整理和审核，做出时间-位移变化曲线，并进行回归分析。 4.2.2量测断面间距、测点布置

量测断面间距和每断面测点数表

每断面测点数量 围岩级别 Ⅴ～Ⅳ Ⅳ Ⅲ 断面间距（m） 净空变化 5～10 10～30 30～50 1～2条基线 1条基线 1条基线 拱顶下沉 1～3点 1点 1点 2

围岩量测作业指导书 测点拟布置如下：开挖时水平收敛基线布置2条，拱顶下沉测点每个断面内布1～3点。各测点布置见下图。

量测断面布置图

4.2.3量测频率

各项量测项目量测频率应根据位移速度和量测断面距开挖面距离，分别按下表1和表2确定。

当按表1或表2选择量测频率出现较大差异时，宜取量测频率较高的作为实施的量测频率。

表1 量测频率表（按位移速度）

位移速度（mm/d） ≥5 1～5 0.5～1 0.2～0.5 ＜0.2

表2 量测频率表（按距开挖面距离）

量测断面距开挖面距离（m） 量测频率 （0～1）b （1～2）b （2～5）b ＞5b 注：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。位移长期没有减缓趋势时，应适当延长量测时间。

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量测频率 2次/d 1次/d 1次/2～3d 1次/3d 1次/7d 2次/d 1次/d 1次/2～3d 1次/7d 围岩量测作业指导书 4.2.4施工监测 4.2.4.1周边收敛量测

测点埋设：喷锚支护施作后，用风枪凿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：采用JSS30A隧道收敛计监测。该机采用大张力自锁紧摇柄加载系统，并在结构上进行了一系列性能提升设计，具有很高的量测精度，特别适用于大跨度隧道的变形监测。每次量测后填写“收敛记录表”

收敛量测记录表

量测仪器： 围岩级别： 隧道开挖宽度： 测点编号: 埋设里程： 位置： 埋设日期： .

测力环百分表量观测 日期 读数测 拉力 (Kg终始值 值

钢距尺掌 孔位读数 平) (mm) 1 2 3 均 4

测微计读数(mm) 差子值面 (mm距) 离 (m) 时(0.01mm刻 ) 初 围岩量测作业指导书 4.2.4.2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。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。

采用精密水准仪测量拱顶下沉，精度可达0.01mm。 4.2.4.3地表下沉量测

测点布置：与洞内收敛、拱顶下沉量测断面里程对应，地表下沉量测点集中设在隧道中线附近，并在开挖面前方H+h1处设测点，(H为隧道埋深，h1为上半断面净高)，直到开挖面后方约3～5m处。点位布置见下图。

测量方法：采用精密水准仪配合测量地表沉降，精度可达0.01mm。 用全站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。 4.2.5量测数据记录整理、分析与反馈 4.2.5.1数据的记录、整理

（1）测测过程中应收集以下资料： ①现场监控量测计划。 ②实际测点布置图。

③围岩和支护的位移—时间曲线图、空间关系曲线图、位移速度-时间曲线以及量测记录汇总表。最终位移的计算.

④经量测变更设计和改变施工方法地段的信息反馈记录。

（2）量测后应及时进行数据整理，并绘制量测数据时态曲线和距开挖面关系图，对初期的时态曲线应进行回归分析，预测可能出现的最大值和变化速度，数据异常时，应根据具体情况及时采取加厚喷层、加密或加长锚杆、增加钢架等加固措施。

由于现场量测的数据具有一定的离散性,它包含着偶然误差的影响,要经过数学处理方可应用,对所有数据进行回归计算,即用曲线u=f(t)对时间-位移散点图进行拟合,同时对变形加速率du/dt及变形速率的变化率d2u/dt2进行探讨,根据数据处理后围岩变形-时间曲线,找出不同时刻围岩

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围岩量测作业指导书 的变形量以及围岩变形的发展趋势,进而预估围岩的最大变形量,用以同变形临界值相比较,以便判断遂道围岩变形是否在允许范围内,据此来判断隧道围岩的稳定性和支护结构的可靠性.

（3）绘制：① 位移与时间的变化曲线；②位移速度与时间的变化曲线(见下图3例样).有必要时绘制③位移与开挖工作面距离的关系曲线。④可作位移加速度与时间的变化曲线。

2.2.5.1按变形管理等级指导施工

变形管理等级

管 理 等 级 Ⅲ Ⅱ Ⅰ 管 理 位 移 （mm） 施 工 状 态 U＜U0/3 U0/3≤U≤2U0/3 U＞（2U0/3） 可正常施工 应加强支护 应采取特殊措施 注：U—实测位移值；U0—最大允许位移值。 4.2.5.2数据的反馈

（1）净空变化速度持续大于1.0mm/d时，围岩处于急剧变形状态，应加强初期支护系统。

（2）净空变化速度小于0.2mm/d时，围岩达到基本稳定。 （3）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。

施工中应将现场监控量测作为工序引入作业循环，并结合地质预报作出评价，优化设计参数，实施动态管理。 五、 量测管理工作

隧道现场监控量测成立专门量测小组，由测量班长张喜峰负责具体实施。施工班另两专人配合,量测组负责测的埋设、日常量测、数据处理和仪

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围岩量测作业指导书 器保养维修、数据处理后发现异常马上向工程部长和总工汇报。

现场监控量要按量测计划认真组织实施，并将有关量测信息反馈于施工与设计。测得的数据就尽可能在及时整理分析，尽快提交工程部、总工决策，以便及时更改施工方案，调整支护参数，合理安排施工进度。量测数据要准确，错过工程施工的最佳时机，其对施工的指导作用将荡然无存。从某种意义上测成果提交的及时性比单增加量测次数更为重要。

由于现场量测与隧道施工工作易发生干扰，因此量测工作与施工作业必须紧密配合、相互支持，施工要为量测创造条件提供方便。施工班组不得心任何理由中断量测，并要防止因抢工期、抢工程进度忽视时测工作 而危及施工安全。

在施工过程中。各预埋测点，应牢固可靠、易于识别，并要妥善保护，避免因施工造成人破坏，以确保现场量测工作 顺利进行。

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