《铁路隧道监控量测技术规程》(TB 10121-2007).pdf
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1、UDC 中华人民共和国行业标准中华人民共和国行业标准中华人民共和国行业标准中华人民共和国行业标准 TB TB 10121 一一一一 2007 P J 721-2007 铁路隧道监控量测技术规程铁路隧道监控量测技术规程铁路隧道监控量测技术规程铁路隧道监控量测技术规程 Technical code for monitoring measurement of railway tunnel 2007-07-18 发布发布发布发布 2007-07-18 实施实施实施实施 中华人民共和中华人民共和中华人民共和中华人民共和国国国国铁道部铁道部铁道部铁道部 发布发布发布发布 中国人民共和国中国人民共和国中国人
2、民共和国中国人民共和国行业标准行业标准行业标准行业标准 铁路隧道监控量测技术规程铁路隧道监控量测技术规程铁路隧道监控量测技术规程铁路隧道监控量测技术规程 Technical code for monitoring measurement of railway tunnel TB 10121-2007 J 721-2007 主编单位:中铁二院工程集团有限责任公司 批准部门:中华人民共和国铁道部 施行日期:2007 年 7 月 18 日 中国铁道出版社 2007 年年年年北京北京北京北京 中华人民共和国行业标准 铁路隧道监控量测技术规程铁路隧道监控量测技术规程铁路隧道监控量测技术规程铁路隧道监控量
3、测技术规程 TB 10121-2007 J 721-2007*中国铁道出版社出版发行(100054,北京市宣武区右安门西街8号)北京市兴顺印刷厂印 开本:850 mm x 1 168 mm l/32印张:I.75字数:43千字 2007年8月第1版2007年8月第1次印刷 统一书号:151132618定价:9.00元 版权所有版权所有版权所有版权所有 侵权必究侵权必究侵权必究侵权必究 凡购买铁道版的图书,如有缺页、倒页、脱页者,请与本社发行部调换。联系电话:路(021)73170,市(010)51873172 出版社网址:http;/www.tdpress.Com 关于发布铁路隧道监控量测技术
4、规程的通知 铁建设2007)138号 现发布铁路隧道监控量测技术规程(TB 1 0 121-2007),自发布之日起施行。本标准由铁道部建设管理司负责解释,由铁路工程技术标准所、中国铁道出版社组织出版发行。中华人民共和国铁道部中华人民共和国铁道部中华人民共和国铁道部中华人民共和国铁道部 二00七年七月十八日 前前前前 言言言言 本技术规程是根据铁道部 关于编制 2006 年铁路工程建设标准计划的通知(铁建设函2005)1026 号)的要求编制的。本技术规程编制过程中,认真总结了我国铁路隧道工程建设过程中监控量测的经验,同时借鉴了国内外监控量测有关经验和数据,在广泛征求意见的基础上,经反复审查定
5、稿。工程技术人员必须结合工程具体情况,因地制宜,充分发挥主观能动性,积极采用安全、可靠、先进、成熟、经济、适用的新技术,不能生搬硬套标准。本技术规程共分 7 章,主要内容包括:总则、术语、监控量测基本规定、监控量测技术要求、监控量测方法、监控量测数据分析及信息反馈、监控量测验收资料,另有 3 个附录。本规程以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本技术规程系首次编制。希望各单位在执行过程中,结合工程实践,认真总结经验,积累资料。如发现需要修改和补充之处,请及时将意见及有关资料寄交中铁二院工程集团有限责任公司(四川省成都市通锦路 3 号,邮政编码:610031),并抄送铁道部经济规划研究院
6、(北京市海淀区羊坊店路甲 8 号,邮政编码:100038),供今后修订时参考。本技术规程由铁道部建设管理司负责解释。本技术规程主编单位:中铁二院工程集团有限责任公司。本技术规程参编单位:铁道部经济规划研究院、西南交通大学、中铁隧道集团有限公司。本技术规程主要起草人:喻渝、倪光斌、王明年、刘招伟、崔天麟、赵万强、郑长青、赵运臣、陈赤坤、曹磊。目目目目 次次次次 1 总 则.1 2 术 语.2 3 监控量测基本规定.4 4 监控量测技术要求.6 4.1 一般规定.6 4.2 监控量测项目.6 4.3 监控量测断面及测点布置原则.8 4.4 监控量测频率10 4.5 监控量测控制基准11 4.6 监
7、控量测系统及元器件的技术要求14 5 监控量测方法15 5.1 一般规定15 5.2 洞内、外观察15 5.3 变形监控量测15 5.4 应力、应变监控量测16 5.5 接触压力量测17 5.6 爆破振动监控量测17 5.7 孔隙水压与水量监控量测17 6 监控量测数据分析及信息反馈18 6.1 一般规定18 6.2 监控量测数据分析处理18 6.3 监控量测信息反馈及工程对策19 7 监控量测验收资料.22 附录A开挖工作面地质状况记录表.23 附表B隧道净空变化量测记录表.26 附表C拱顶下沉量测记录表.27 本技术规程用词说明.28 铁路隧道监控量测技术规程条文说明.29 1 1 1 1
8、 总总总总 则则则则 1.0.1 为规范铁路隧道设计和施工的监控量测工作,使铁路隧道施工监控量测符合安全适用、技术先进、经济合理的要求,制定本技术规程。1.0.2 本技术规程适用于采用喷锚构筑法修建的铁路隧道,采用其他工法施工的隧道工程监控量测应参照执行。1.0.3 隧道应进行监控量测设计,其费用应列人概算。1.0.4 监控量测应作为关键工序列入现场 施工组织,施工中应认真实施。1.0.5铁路隧道监控量测工作除应符合本技术规程要求外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。2 术术术术 语语语语 2.0.1 监控量测monitoring measurement 隧道施工中对围岩、地表、支护结构
9、的变形和稳定状态,以及周边环境动态进行的经常性观察和量测工作。2.0.2 必测项目important monitoring items 保证隧道周边环境和围岩的稳定以及施工安全,同时反映设计、施工状态而必须进行的日常监控量测项目。2.0.3 选测项目selection monitoring items 为了满足隧道设计和施工的特殊需要,由设计文件规定的 在局部地段进行的监控量测项目。2.0.4 隧道净空变化convergence of tunnel inner perimeter 隧道周边上两点间相对位置的变化。2.0.5 拱顶下沉crown settlement 隧道拱顶测点的绝对沉降(量)
10、。2.0.6 地表沉降(或隆起)settlement,subsidence 隧道开挖后地层中的(应力)扰动区延伸至地表而引起的 地表沉降(或隆起)。2.0.7 水平位移horizontal displacement 变形体沿水平方向的位移值。2.0.8 垂直位移vertical displacement 变形体沿竖直方向的位移值。2.0.9 变形监控量测deformation measurement 对建(构)筑物及其地基或一定范围内岩体及土体的位移、沉降等项目所进行的监控量测工作。2.0.10 基准点basic benchmark 建在稳定的岩层或原土层或构(建)筑物上的经确认固定 不动的点
11、。2.0.11 测点observation points(survey points)设置在观测体上(或内部),能反映其特征,作为变形、位移、应力或应变测量用的固定标志。2.0.12 测线survey lines 隧道净空变化和拱顶下沉量测时,设在洞周壁上两测点之间的连线。2.0.13 底鼓floor heave 隧道开挖后,由于围岩本身的性质以及围岩应力、水理作用和支护强度等因素引起的隧道底板向上隆起的现象。2.0.14 非接触量测non-contact measurement 指在不接触被测目标点的情况下,获取被测点的空间位移信息的方法。2.0.15 极限相对位移limit relativ
12、e displacement 指极限位移与两测点间的距离之比。极限位移为全位移,即指考虑隧道净空开挖前期变形量、开挖中变形量和开挖后变形量的总位移。2.0.16 数码成像digital image 利用数码成像设备对前方目标物体进行拍摄,以获取目标物体的数字图像。3 监控量测基本规定监控量测基本规定监控量测基本规定监控量测基本规定 3.1.1 监控量测的管理必须科学合理,设计单位应进行监控量 测设计,施工单位应编制监控量测实施细则,施工中应按细则实 施,工程竣工后应将监控量测资料整理归档并纳人竣工文件中。3.1.2 监控量测设计应包括以下内容:1 确定监控量测项目;2 确定测点布置原则、监控量
13、测断面及监控量测频率;3 确定监控量测控制基准。3.1.3 施工单位应拥有专业的监控量测人员和设备,掌握成熟、可靠的测试数据处理与分析技术。3.1.4 施工单位应成立现场监控量测小组,建立相应的质量保证体系,负责及时将监控量测信息反馈于施工和设计。监控量测人员要求相对稳定,以确保监控量测工作的连续性。3.1.5 现场监控量测工作应包括以下主要内容:1 现场情况的初始调查;2 编制实施细则;3 布设测点并取得初始监测值;4 现场监控量测及分析;5 提交监控量测成果。3.1.6 监控量测实施细则应报监理、业主,经批准后实施,并作为现场作业、检查验收的依据。监控量测变更必须经项目技术负责人审核,报监
14、理工程师批准。3.1.7 监控量测系统应可靠、稳定、耐久,在服务期内运转正常。仪器设备应按规定进行检查、校对和率定,并出具相关证明。3.1.8 测点应牢固可靠、易于识别,并注意保护,严防损坏。3.1.9 施工现场必须建立严格的监控量测数据复核、审查制度,保证数据的准确性。监控量测数据应利用计算机系统进行管理,由专人负责。如有监控量测数据缺失或异常,应及时采取补救措施,并详细做出记录。3.1.10 根据监控量测精度要求,应减小系统误差,控制偶然误差,避免人为错误。应经常采用相关方法对误差进行检验分析。3.1.11 施工与监控量测应密切配合,监控量测元件的埋设与监控量测应列人工程施工进度控制计划中
15、,监控量测工作应尽量减少对施工工序的影响。4 监控量测技术要求监控量测技术要求监控量测技术要求监控量测技术要求 4.1 一般规定一般规定一般规定一般规定 4.1.1 监控量测应达到下列目的:1 确保施工安全及结构的长期稳定性;2 验证支护结构效果,确认支护参数和施工方法的准 确性或为调整支护参数和施工方法提供依据;3 确定二次衬砌施做时间;4 监控工程对周围环境影响;5 积累量测数据,为信息化设计与施工提供依据。4.1.2 监控量测设计应根据围岩条件、支护参数、施工方法、周围环境及监控量测目的进行。4.1.3 监控量测实施细则应根据设计要求及工程特点编制,内容应包括:1 监控量测项目;2 人员
16、组织;3 元器件及设备 4 监控量测断面、测点布置、监控量测频率及监控量测基准;5 数据记录格式;6 数据处理及预测方法;7 信息反馈及对策等。4.1.4 监控量测工作必须随施工工序及时进行,尽快读取初始读数,并根据现场情况及时调整监控量测的项目和内 容。4.2 监控量测项目监控量测项目监控量测项目监控量测项目 4.2.1 监控量测项目分为必测项目和选测项目。4.2.2 必测项目是隧道工程应进行的日常监控量测项目。具体监控量测项目见表4.2.2 表表表表4.2.2监控量测必测项目监控量测必测项目监控量测必测项目监控量测必测项目 序号监控量测项目常用量测仪器 备注 1 洞内、外观察现场观察、数码
17、相机、罗盘仪 2 拱顶下沉 水准仪、钢挂尺或全站仪 3 净空变化 收敛计、全站仪 4 地表沉降 水准仪、铟钢尺或全站仪 隧道浅埋段 4.2.3 选测项目是为满足隧道设计与施工的特殊要求进行的监控量测项目。具体监控量测项目按表4.2.3选择。具体监控量测项目按表4.2.3选择。表表表表4.2.3监控量测选测项目监控量测选测项目监控量测选测项目监控量测选测项目 序号监控量测项目 常用量测仪器 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、钢筋计 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
18、位移计 8 隧底隆起 水准仪、锢钢尺或全站仪 9 爆破振动 振动传感器、记录仪 10 孔隙水压力 水压计 11 水量 三角堰、流量计 12 纵向位移 多点位移计、全站仪 4.2.4 隧道开挖后应及时进行地质素描及数码成像,必要时应进行物理力学试验。4.2.5 初期支护完成后应进行喷层表面裂缝及其发展、渗水、变形观察和记录。4.3 监控量测断面监控量测断面监控量测断面监控量测断面及测点布置原则及测点布置原则及测点布置原则及测点布置原则 4.3.1 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。一般条件下,地表沉降测点纵向间距应按表4.3.1的要求布置。表表
19、表表4.3.1地表沉降测点纵向间距地表沉降测点纵向间距地表沉降测点纵向间距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)2BHo 2.5B 20一50 B5B 1次/7d 注注注注:B为隧道开挖宽度为隧道开挖宽度为隧道开挖宽度为隧道开挖宽度。表表表表 4.4.1-2 按位移速度确定的监控量测频率按位移速度确定的监控量测频率按位移速度确定的监控量测频率按位移速度确定的监控量测频率 位移速度(mm/d)监控量测频率 5 2次/d 15 1次/d 0.5一1 1次/2一3d 0.2一0.5 1次/3d 0.2 1次/7d 4.4.2 开挖面地质素描、支护状态、影响范围内的建(构)筑物的描
20、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。4.4.3选测项目监控量测频率应根据设计和施工要求以及必测项目反馈信息的结果确定。4.5 监控监控监控监控量量量量测控制基准测控制基准测控制基准测控制基准 4.5.1 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。4.5.2 隧道初期支护极限相对位移可参照表4.5.2-1和表4.5.2-2选用。表表表表4.5.2-1跨度跨度跨度跨度 B B B B7m隧道初期支护极限相对位移隧道初期支护极限相对位移隧道初期支护极限相
21、对位移隧道初期支护极限相对位移 围岩级别隧道埋深h (m)h50 50h30 300h500 拱脚水平相对净空变化(%)0.20-0.60 0.10-0.50 0.40-0.70 0.601.50 0.20一0.70 0.50一2.60 2.40-3.50 V 0.301.00 0.803.50 3.00-5.00 拱顶相对下沉(%)0.010.05 0.04一0.08 0.0 1-0.04 0.03一0.11 0.10-0.25 0.03一0.07 0.06-0.15 0.10一0.60 V 0.06一0.12 0.10一0.60 0.50一1.20 注:1 本表适用于复合式衬砌的初期支护,
22、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作适当修正。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 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1.2一1.3后采用。表表表表 4.5.2-2 跨度跨度跨度跨度 7mB12m 隧道初期支护极限相对位移隧道初期支护极限相对位移隧道初期支护极限相对位移隧道初期支护极限相对位移 围岩级别隧道埋深h (m)h50 50h300 300h500 拱脚水平相对净空变化(%)0.0l-0.03 0.0 1一0.
23、08 0.03一0.10 0.08-0.40 0.30-0.60 0.10-0.30 0.200.80 0.701.20 V 0.20一0.50 0.402.00 1.80一3.00 拱顶相对下沉(%)0.030.06 0.05-0.12 0.03-0.06 0.04一0.15 0.12-0.30 0.06-0.10 0.08一0.40 0.30-0.80 V 0.08-0.16 0.141.10 0.80一1.40 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。表列数值可以在施工中通过实测资料积累作适当的修正。2 拱脚水平相对净空变化指拱脚测点间
24、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 初期支护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1.11.2后采用。4.5.3 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4.5.3要求确定。表表表表 4.5.3 位移控制基准位移控制基准位移控制基准位移控制基准 类别 距开挖面1B (U,B)距开挖面2B (U2B)距开挖面较远 允许值65%Uo 90%Uo 100%Uo 注:B为隧道开挖宽度,U。为极限相对位移值。4.5.4 根据位移控制基准,可按表4.5.4分为三个管理等级。4.5.5 地表沉降控制基准
25、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。表表表表 4.5.4 位移管理等级位移管理等级位移管理等级位移管理等级 注注注注:U为实测位为实测位为实测位为实测位移值移值移值移值。4.5.6 钢架内力、喷混凝土内力、二次衬砌内力、围岩压力(换算成内力)、初期支护与二次衬砌间接触压力(换算成内力)、锚杆轴力控制基准应满足铁路隧道设计规范(TB 10003-2005)的相关规定。4.5.7 爆破振动控制基准应按表4.5.7的要求确定。表表表表 4.5.7 爆破振动安全允许振速爆破振动安全允许振速爆破振动安全允许振速爆破振动安全允许振速 序保护对象类别 安全允许振速(cm/s)号
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