¶ 02447 隧道計測及儀器
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第02447章
隧道計測及儀器
1. 通則
1.1 本章概要
說明隧道計測及儀器之各項計測儀器設備(埋設部分)、安裝、量測、監測及報告等相關規定。
1.2 工作範圍
包括收斂岩釘、伸縮儀、沉陷觀測釘、應力計、計測岩栓、圓盤荷重計及應變計等各項計測儀器設備(埋設部分) 之產品要求、計測計畫、準備工作、安裝、量測、監測及記錄分析等相關工作。承包商應依據設計圖、本規範及工程司之指示,於隧道地表及隧道內埋(裝)設計測儀器量測、記錄整理、分析隧道開挖前後地層及支撐系統應力分佈等,作為研判隧道穩定及選用支撐系統或回饋調整支撐系統之依據。
1.3 資料送審
施工計畫應於計測儀器安裝開始30天前提送工程司核可,計畫書內容包含:
(1) 計測器材之品牌、型號、規格、記錄格式、說明書、規範、安裝方法及有經驗之計測督導人員(包含儀器供應商或原廠售後服務工程師)資格及經歷等。
(2) 工作圖
(3) 廠商資料
(4) 實績證明文件
(5) 計測方式、頻率及管理值
(6) 緊急應變作業程序
2. 產品
2.1 承包商須保證其埋設之計測儀器能維持其準確性,可供契約期間有效使用。為確保計測儀器之功能、品質及售後服務,承包商採購之儀器限己廣泛引用且實績良好之廠牌,若為進口之儀器須具有國外原廠在台代理銷售或授權製造之證明,且應有國外原廠派員辦理售後服務之能力者。
2.2 收斂岩釘:得為耐候或鍍鋅鋼製品或鋁製品等,一端為錨固端,另一端則附螺紋並以塑膠帽保護,最小直徑為20mm,長度至少25cm,能適合所使用收斂儀量測者。收斂儀測讀精度達0.01mm以內。若採3D光學觀測者,所採反光覘標在任何時間旋轉之中心位置應保持固定不變,其反光有效距離應大於100m。測距儀器須具高精密度,其水平及垂直角度須達 1”(含)以下,距離精密度須達1.0mm+1.5ppm (含)以內。
2.3 伸縮儀:應能防腐蝕,可為單點式或多點式。整支長度不可以短桿續接而成,伸縮桿調整範圍至少為±50mm。伸縮儀應以機械式或電子式測微錶量測之,測微表之精度至少為0.01mm。
2.4 沉陷觀測釘:同本章2.2收斂岩釘規定,觀測量尺之精度應在1mm以內。
2.5 應力計:應為液壓平衡閥式,具有消除溫度和乾縮影響之功能,且能配合使用手動液體壓力測定儀。徑向應力計可直接讀取達50 kgf/cm2以上,精度在0.05 kgf/cm2以內;切向應力計可直接讀取達200 kgf/cm2以上,精度在0.1 kgf/cm2以內。
2.6 計測岩栓:應為機械式,且具四測點。量測間距1.0m至2.0m,荷重可達25t以上,計測岩栓應以機械式或電子式測微表量測之,測微表精度0.01mm以內。
2.7 圓盤荷重計:工作荷重為25t以上,利用機械或液體受壓可傳導壓力之原理製成,精度應至量測值之±2%以內。中空內徑為30mm以上,且易於安裝者。
2.8 應變計:應不受溫度、彎曲影響,且防潮避震,包括管線、接線箱與測讀設備,其精度在±1%以內,量測範圍最少3000μm/m(Micro-strain),測讀設備可直接讀定。
2.9 上述各項計測量測方式可採用人工量測或自動化監測系統之機具儀器材料進行計測。
2.10 所有量測設備均應在使用前,由工程司會同進行校正。每一類量測設備經校正合格後,應予編號記錄。
3. 施工
3.1 準備工作
3.1.1 承包商應於安裝前提供符合設計圖說及施工說明書規定型式之計測儀器經工程司核可後,依製造廠商提出並經工程司核定之方法安裝計測儀器。
3.1.2 隧道開挖後,初期支撐應於最短時間內完成,以便計測儀器能於開挖後12小時內安裝。
3.1.3 承包商應指派足以勝任之地工專業工程師(Geotechnical Engineer)及工程人員(其中地工專業工程師須具專科或大學以上學歷且具隧道相關觀測儀器之計測及分析,有現場實際經驗,工程師及工程人員兩者之學經歷均須報請工程司認可)於施工期間長駐工地,負責全部計測儀器之安裝、督導以及分析研判與報告撰寫等工作。
3.1.4 承包商執行計測儀器之安裝工作時,應參考現場開挖後之地質變化情況(如頂拱崩落、節理等)、施工異常、滲水現象等,會同現場專職地質人員與工程司決定計測斷面、位置。
3.1.5 承包商應依據地質資料及各項計測儀器量測成果進行研判或分析,如計測分析結果有任何異常現象發生或趨勢時,應通知工程司並研擬因應措施。
3.2 安裝
3.2.1 收斂岩釘:安裝位置依據設計圖說或經工程司視地質情況指定,以儘量靠近開挖面及避免碰撞為原則,並裝妥有顏色之螺帽以資識別及保護。以3D光學觀測所採反光覘標應牢固不易掉落為原則。
3.2.2 伸縮儀
(1) 安裝位置依據設計圖說或經工程司認可,以儘量靠近開挖面及避免碰撞為原則,安裝位置經確認後承包商應即清除破碎鬆動之岩石,以確保安裝及量測人員之安全。
(2) 伸縮儀若採單點式,每1計測位置應分別埋設如設計圖說所示各種不同長度伸縮儀各1支,伸縮儀間隔約30cm,安裝時應予適當排列。
(3) 安裝伸縮儀之鑽孔孔徑應按製造廠商之技術資料,並經工程司認可,承包商不可任意變更。各孔施鑽長度如設計圖說所示,鑽孔方向應保持筆直避免彎曲。鑽孔完成後應將孔內之岩屑清理乾淨,始可安裝伸縮儀。若隧道開挖採用鑽炸法,承包商並應詳加記錄鑽孔附近開炸使用之炸藥量、孔數、配置及地質情況等,並將資料提送工程司備查。鑽孔完成後應將孔內之岩屑清理乾淨,始可安裝伸縮儀。
(4) 伸縮儀應依工程司認可或製造商之技術資料先行於孔外裝妥,經工程司檢視後由工程司同意之熟練技術人員埋設,其操作應謹慎小心,以切保該儀器可供正常量測使用及保持應有之精確性,若有損壞應更換新品,其費用概由承包商自理。
(5) 安裝用之水泥砂漿配比須經工程司認可。
(6) 伸縮儀安裝完成且水泥砂漿固結後,承包商應隨即調整量測桿讀取初始讀數,並定期依量測值進行研判,且將研判結果提送工程司備查。
3.2.3 沉陷觀測釘:安裝位置依據設計圖說或經工程司認可,以儘量靠近開挖面及避免碰撞為原則,並有顏色以資識別及保護。
3.2.4 應力計:應力計每組包含切向及徑向應力計各1支,安裝時,現場須由有經驗人員指導(該員資歷應先送審),並通知工程司至現場監督,工程司不在場不得安裝。待一切安裝妥當,確認應力計在噴凝土施噴時不致改變原有位置及方向時,方可進行施噴。
3.2.5 計測岩栓:埋設位置、長度、方向應依據設計圖說所示或視現場地質狀況決定,並經工程司認可。
3.2.6 圓盤荷重計:安裝位置應依據設計圖說所示或視現場地質狀況決定,並經工程司認可。
3.2.7 應變計
(1) 應變計每組包含埋設於噴凝土內外兩側之應變計各1支,埋設時應確定應變計能均勻包覆於噴凝土中,且依量測方向及位置確實固定,使其不致於噴凝土作業中受衝擊而改變量測方向。
(2) 應變計不可安裝於大超挖或太靠近鋼支保、岩栓處。
(3) 應變計安裝位置及離地盤、噴凝土表面之距離應予詳細記錄標示清楚。
(4) 每1計測斷面上所有應變計電纜線(Cable)應集中放置於左右兩側壁上,以方便測讀且集中保護,避免於施工中受損。
3.2.8 各式計測儀器安裝時,現場須由有經驗人員指導,並應註明編號、樁號、位置、長度、安裝時間等,及量測初始讀數。
3.3 量測方法
3.3.1 所有量測設備均應在使用前,會同工程司進行校正(率定或歸零)。校正合格後,應予編號紀錄,工地現場應有該紀錄備查,其副本應提送工程司存查。
3.3.2 測讀及記錄工作由承包商辦理,測讀及紀錄工作由承包商辦理,若有工程司會同測讀時,承包商應予必要之協助,提供所需之人力及設備。測讀紀錄及初步成果研判,並應按時提送工程司作為施工或檢討設計之依據。承包商應指派技術員並提供工作架以協助工程司進行量測工作。
3.3.3 隧道量測頻率原則上為安裝後7天內,每1天至少測讀1次;第8天起,每3天測讀1次,1個月後,每1週測讀1次至變形收斂趨近於穩定(原則為開挖後之平均變形量在1.5mm/月以下時),或經工程司認可為止。承包商應視地質情況及量測分析結果調整量測頻率及期限並經工程司認可。
3.3.4 計測儀器遭破壞或不能測讀時,承包商應採取適當補救措施(如需重新安裝計測儀器時,應於發現後24小時內完成),並經工程司認可。
3.3.5 採3D光學觀測收斂岩釘及沉陷觀測者,須於計測後可透過有(無)線傳輸或儲存裝置將原始量測數據載入操作軟體中,並可立即計算顯示、列印收斂、沉陷量測結果、以及各項歷時曲線及分佈曲線;於量測作業過程中工程司得隨時查核此系統運作之正確性,並取回量測成果報表。
3.3.6 於計測值發現異常狀況時,除加強監測外,承包商應於最短時限內通知工程司,並依計畫書內之監測預警值進行管控,必要時應執行各項緊急應變作業程序。
3.4 報告
3.4.1 承包商應於隧道開挖支撐作業期間辦理計測,按工程司指定時間提送各項已計測項目之測讀紀錄及初步成果圖示外;並應定期辦理隧道各計測儀器所量測資料整理、計測系統化資料庫更新、分析研判、成果圖示、及報告撰寫,配合每個月施工月報另行提送計測報告3份;並於全部計測工作完成後,將全部計測工作結果彙整做成計測總報告5份送工程司備查。
3.4.2 計測報告最少包括(但不限於)以下各項資料:
(1) 計測安裝及觀測日期及時間。
(2) 氣候(包括溫度、相對濕度、雨量等)。
(3) 計測儀器及計測設備之編號、規格或型式。
(4) 計測儀器埋設位置及數量。
(5) 地質及覆蓋厚度描述。
(6) 計測儀器測讀資料及運作情形。
(7) 成果整理及研判(含各計測項目之歷時變化曲線圖、依掘進方向沿隧道縱軸之頂拱及側壁變位累計趨勢圖)。
(8) 在儀器四週之施工載重情形及特殊之施工活動情形。(必要時以照片及圖示說明之)。
(9) 計測儀器遭破壞或不能測讀時,承包商採取之各種補救措施。
4. 計量與計價
4.1 計量
4.1.1 收斂岩釘安裝及觀測、伸縮儀安裝及觀測、沉陷觀測釘安裝及觀測、計測岩栓安裝及觀測以「支」為單位計量;應力計安裝及觀測、應變計安裝及觀測以「組」為單位計量;圓盤荷重計安裝及觀測以「個」為單位計量;計測資料研判分析以「式」為單位計量。
4.1.2 收斂岩釘及沉陷觀測釘如以3D光學儀器進行量測,仍依「收斂岩釘及安裝」、「沉陷觀測釘及安裝」項目,以「支」為單位計量及計價。
4.1.3 承包商若量測資料不全,工程司得按比例予以折減價款。另若各計測項目未按規定之量測頻率進行量測分析與判釋或其量測品質不佳,工程司可不予計量。
4.2 計價
4.2.1 各式計測工作按契約詳細價目表「收斂岩釘安裝及觀測」、「伸縮儀安裝及觀測,註明型式、長度」、「沉陷觀測釘安裝及觀測」、「計測岩栓安裝及觀測,註明長度」、「應力計安裝及觀測」、「應變計安裝及觀測」、「圓盤荷重計安裝觀測」項目計價,於儀器安裝後及第一次成功測讀後給付該計測工作項目之50%,於計測分析變化趨於穩定後給付40%,於計測總報告經工程司同意備查後,給付餘款。
4.2.2 各式工作項目依契約詳細價目表所列項目單價計價,該項單價已包括所需之一切人工、材料、機具、設備、動力、運輸、所埋設之計測儀器設備及其附件及其他為完成本項工作所必需之費用在內。
4.2.4 「計測資料研判分析」依契約詳細價目表所列項目單價計價,其中80%依量測頻率與施工進度依實際完成量測數量計價,餘20%於全部計測工作完成後,將全部計測工作結果彙整做成計測總報告經工程司備查後給付。該項單價已包括所需之一切人工、材料、紀錄、成果整理、圖表判釋、結論、建議與報告印刷等及其他為完成本項工作所必需之費用在內。
4.2.5 隧道施工計測儀器安裝及觀測期間,承包商應善盡保護責任,若計測儀器遭到非自然損毀而致失效時,計測儀器應予作廢,作廢之計測儀器之安裝與觀測皆不予計價(該儀器已給付之價款應予扣回)。經工程司核可而補設之計測儀器,其計價得以相關工作項目之契約單價給付。
4.2.6 本章工作項目名稱及計價單位例舉如下。
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工作項目名稱 |
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計價單位 |
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收斂岩釘安裝及觀測 |
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支 |
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伸縮儀安裝及觀測,單點式、註明長度 |
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支 |
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伸縮儀安裝及觀測,多點式、註明長度 |
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支 |
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沉陷觀測釘安裝及觀測 |
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支 |
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計測岩栓安裝及觀測,註明長度 |
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支 |
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應力計安裝及觀測 |
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組 |
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應變計安裝及觀測 |
|
組 |
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圓盤荷重計安裝及觀測 |
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個 |
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計測資料研判分析 |
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「式」或其他單位 |
〈本章結束〉
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