梅家莊隧道橫洞監(jiān)控量測施工方案

1、目錄一、 工程概況 .2二、 編制目的 .4三、 監(jiān)控量測計(jì)劃與內(nèi)容 .5四、 監(jiān)測方法及測點(diǎn)埋設(shè) .71、地質(zhì)及支護(hù)狀況觀察描述 .72、凈空收斂 .73、拱頂下沉 .84、地表下沉 .85、錨桿拉拔力 .96、圍巖內(nèi)部位移（洞內(nèi)埋設(shè)） .107、圍巖內(nèi)部位移（地表埋設(shè)） .128、接觸壓力 .129、鋼拱架應(yīng)力 .1210、襯砌內(nèi)力 .1311、錨桿軸力 .1312、中墻內(nèi)力 .1313、拱與中墻的相對變位 .1414、中墻和襯砌裂縫 .1415、邊坡穩(wěn)定監(jiān)測 .15五、監(jiān)控量測作業(yè) .16六、監(jiān)控量測控制基準(zhǔn)及位移管理等級. 19七、資料的整理與反饋 .21八、工程安全性評價(jià)及應(yīng)對措施

2、.22九、監(jiān)控量測記錄表格 .26隧道監(jiān)控量測施工方案一、工程簡介1、工程概況梅家莊隧道橫洞橫洞（DI2K42+300，L=250 米）位于貴陽環(huán)城快鐵東北環(huán)段（白云至龍里北聯(lián)絡(luò)線）的小碧線路所龍里北站區(qū)間，隧道地處多山丘陵地區(qū)，地勢起伏較大，植被一般，相對高差較大。線路設(shè)計(jì)為人字坡，其中進(jìn)口端為5上坡；出口端為18.5 下坡。進(jìn)、出口均位于直線上。全隧最大埋深220m，橫洞施工 270m，明洞20m， III級圍巖共 165m，IV 級圍巖共 45m，V 級圍巖共 40m。2 水文氣象條件該隧道靠近播水河的主要支流三道河。 水網(wǎng)密集，水資源較豐富，水位基本穩(wěn)定 ，無明顯沖刷現(xiàn)象。沿線地下水位

3、埋藏較淺，主要由大氣降水及河流補(bǔ)給， 地下水屬潛水型，水位隨季節(jié)性的變化而變化。地下水有第四系孔隙潛水、碳酸鹽巖巖溶水、基巖裂隙水，最大涌水量 3.7 104m3/d。地下水對砼無侵蝕性。本隧道屬龍里縣地區(qū)， 氣候?qū)賮啛釒駶櫦撅L(fēng)氣候。 由于冬季受北部寒潮影響較弱， 夏季受東南海洋季風(fēng)影響顯著， 具有溫和濕潤的氣候特征。東南季風(fēng)每年有規(guī)律的進(jìn)退造成干濕季節(jié)比較分明。 由于境內(nèi)地勢較高，空氣比較稀薄。雨季一般開始于 4 月中下旬，結(jié)束于 10 月中下旬。降水主要集中于每年夏季 58 月，以大雨、暴雨為主要降水形式。境內(nèi)夏無酷暑，冬無嚴(yán)寒，降雪稍多，潮濕陰冷。年平均氣溫14.8 16.1 ；極端最

4、高氣溫 34.4 39.5 ；極端最低氣溫 -9.5-6.9 ，多年平均降雨量 1094.2 1478.8mm；年平均風(fēng)速 1.5 2.62m/s ，最大風(fēng)速 13.0 23.0 m/s ；年蒸發(fā)量 776.0 1329.6mm；多年平均相對濕度76.9 82%；年霧日數(shù) 1537.9日；最大積雪深1022cm；多年平均日照時(shí)數(shù) 1069.1 1412.6 時(shí)。3、隧道工程地質(zhì)情況該隧道地處云貴高原東斜坡上， 屬高原溶盆區(qū)， 溶蝕峰叢與溶丘洼地區(qū)相間地貌為主，海拔高程在 10001400m 間，一般相對高差100220m。隧道下伏基巖灰?guī)r、燧石灰?guī)r、灰?guī)r夾白云巖、灰?guī)r、白云巖、灰?guī)r、石英砂巖夾

5、頁巖、炭質(zhì)頁巖及煤線。段內(nèi)傷覆第四系全新統(tǒng)坡殘積黏土。 下伏基巖為二疊系下統(tǒng)棲霞組、茅口組石碳系中統(tǒng)黃龍群，石碳系下統(tǒng)擺佐組、石炭系下統(tǒng)大塘階、各層巖土特征如下：（ 1）黏土：黃褐 灰黃色，硬塑狀，含約少量灰?guī)r角礫普遍分布于丘坡面，厚 02m，屬 II 級普通土。（ 2）灰?guī)r、燧石灰?guī)r：灰色、深灰色，厚層夾中厚層狀，灰?guī)r及燧石灰?guī)r巖質(zhì)堅(jiān)硬；該層局部夾深灰色頁巖。地表溶蝕作用強(qiáng)烈，溶溝、溶槽、落水洞多見。地表出露均為弱風(fēng)化帶， 屬 V 級次堅(jiān)石。、（ 3）灰?guī)r夾白云巖：深灰色、淺灰色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，中 厚層狀構(gòu)造，巖質(zhì)堅(jiān)硬、性脆。夾灰白色白云巖，地表巖溶中等發(fā)育，地表出露多為弱風(fēng)化帶，屬 V 級次

6、堅(jiān)石， B組填料。（ 4）灰?guī)r、白云巖：深灰色、灰白色、淺灰色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，厚層狀構(gòu)造，巖質(zhì)堅(jiān)硬、性脆。地表巖溶中等發(fā)育，地表出露多為弱風(fēng)化帶，屬 V 級次堅(jiān)石， B組填料。（ 5）灰?guī)r、石英砂巖夾頁巖、炭質(zhì)頁巖及煤線：該層顏色雜，巖性也雜，灰?guī)r為灰色，石英砂巖為灰黃色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，硅質(zhì)膠結(jié)，中厚層狀，巖質(zhì)堅(jiān)硬；頁巖為灰黃色、淺黃色，炭質(zhì)頁巖及煤線為灰黑色，質(zhì)軟。全風(fēng)化帶呈角礫土狀，厚 03m，屬 III 級硬土， D 組或C組填料； 強(qiáng)化風(fēng)帶呈碎石狀結(jié)構(gòu)，厚 010m，屬 V級次堅(jiān)石， D組或 C組填料；弱風(fēng)化帶屬 VI 級堅(jiān)石， B 組填料。二、編制目的依據(jù)鐵路隧道工程施工技術(shù)指南TZ204

7、-2008 和鐵路隧道監(jiān)控測量技術(shù)規(guī)程 TB1021-2007規(guī)定，為保證施工階段和運(yùn)營階段結(jié)構(gòu)安全，確保隧道工程的安全性、經(jīng)濟(jì)性、在隧道修建的過程中必須進(jìn)行監(jiān)控量測，以實(shí)現(xiàn)信息化施工。監(jiān)控量測工作是隧道新奧法施工的眼睛，不但可以為隧道的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和信息化施工提供依據(jù)，確保施工的安全， 還可為隧道設(shè)計(jì)理論的發(fā)展積累經(jīng)驗(yàn)，因而具有重要的意義。通過施工現(xiàn)場監(jiān)測掌握圍巖和支護(hù)在施工過程中的力學(xué)動(dòng)態(tài)及穩(wěn)定程度，為評價(jià)和修改初期支護(hù)參數(shù)、 力學(xué)分析及二次襯砌施作時(shí)間提供信息依據(jù)； 通過信息反饋及預(yù)測預(yù)報(bào)來優(yōu)化施工組織設(shè)計(jì)，指導(dǎo)現(xiàn)場施工，確保隧道施工的安全與質(zhì)量和工程項(xiàng)目的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。三、監(jiān)控量測

8、計(jì)劃與內(nèi)容監(jiān)控量測計(jì)劃應(yīng)根據(jù)隧道的規(guī)模、地形地質(zhì)條件、 支護(hù)類型和參數(shù)、開挖方式等制定。 監(jiān)控量測作業(yè)應(yīng)根據(jù)監(jiān)控測量流程圖所示的監(jiān)控量測流程進(jìn)行。監(jiān)控量測流程圖隧道設(shè)計(jì)控制測量實(shí)施細(xì)則現(xiàn)場調(diào)查與資料調(diào)研隧道施工監(jiān)控量測經(jīng)驗(yàn)類比是環(huán)境及工程安全性評判定基準(zhǔn)理論分析環(huán)境及安全是否滿足要求特殊要求否調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)，提出變更建議報(bào)監(jiān)理、 業(yè)主、 設(shè)計(jì)院變更設(shè)計(jì)監(jiān)控量測計(jì)劃的內(nèi)容包括：量測項(xiàng)目及方法、量測儀器的選擇、測點(diǎn)布置、量測頻率、數(shù)據(jù)處理及量測作業(yè)人員的組織等。施工中，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件發(fā)生顯著變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)修改量測計(jì)劃。1、監(jiān)控量測應(yīng)符合下列要求：（ 1）掌握圍巖和支護(hù)動(dòng)態(tài)，進(jìn)行日常施工管理；（ 2）了解

9、支護(hù)構(gòu)件的作用及效果；（ 3）確保隧道工程的安全性，經(jīng)濟(jì)性；（ 4）將監(jiān)控量測結(jié)果反饋設(shè)計(jì)及施工中；（ 5）了解隧道施工對附近建筑物的影響；（ 6）積累資料，作為以后設(shè)計(jì)，施工參考。2、監(jiān)控量測可分為必測項(xiàng)目和選測項(xiàng)目兩類。必測項(xiàng)目是隧道工程必須進(jìn)行的日常監(jiān)控量測項(xiàng)目；選測項(xiàng)目是為滿足隧道設(shè)計(jì)與施工的特殊要求，根據(jù)圍巖性質(zhì)、隧道埋置深度、開挖方式等條件確定進(jìn)行的監(jiān)控量測項(xiàng)目。（ 1）必測項(xiàng)目應(yīng)包括下表所列項(xiàng)目：序號監(jiān)控量測項(xiàng)目常用量測儀器備注1洞內(nèi)、外觀察現(xiàn)場觀察、數(shù)碼相機(jī)、羅盤儀2拱頂下沉水準(zhǔn)儀、鋼掛尺或全站儀3凈空變化熟練計(jì)、全站儀4地表沉降水準(zhǔn)儀、鋼掛尺或全站儀隧道淺埋段（ 2）選測項(xiàng)目

10、應(yīng)包括下表所列項(xiàng)目：序號監(jiān)控量測項(xiàng)目常用量測儀器1圍巖壓力壓力盒2鋼架內(nèi)力鋼筋計(jì)、應(yīng)變計(jì)3混凝土內(nèi)力混凝土應(yīng)變計(jì)4二次襯砌內(nèi)力混凝土應(yīng)變計(jì)、鋼筋計(jì)5初期支護(hù)與二次襯砌間接觸壓力壓力盒6錨桿軸力鋼筋計(jì)7圍巖內(nèi)部位移多點(diǎn)位移計(jì)8隧底隆起水準(zhǔn)儀、銦鋼尺或全站儀9爆破振動(dòng)振動(dòng)傳感器，記錄儀10孔隙水壓力水壓計(jì)11水量三角堰、流量計(jì)12縱向位移多點(diǎn)位移計(jì)、全站儀（ 3）隧道開挖后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行地質(zhì)素描及數(shù)碼成像，必要時(shí)進(jìn)行物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)，（ 4）初期支護(hù)完成后應(yīng)進(jìn)行噴層表面裂縫及其發(fā)展、滲水、變形觀測和記錄。（ 5）為圍巖為土砂質(zhì)時(shí)可對圍巖內(nèi)部位移、錨桿軸力、初期支護(hù)內(nèi)力、錨桿拉拔試驗(yàn)等進(jìn)行量測。（ 8）對一

11、般硬巖質(zhì)、軟巖認(rèn)為可以優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少支護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)量時(shí)，可對錨桿軸力，圍巖壓力，初期支護(hù)與二次襯砌間接觸壓力等進(jìn)行量測。3、當(dāng)淺埋隧道上方有地面建筑物、地下管線等，而且需要采用鉆爆法開挖時(shí)，應(yīng)進(jìn)行爆破振動(dòng)監(jiān)測。四、監(jiān)測方法及測點(diǎn)埋設(shè)1、地質(zhì)及支護(hù)狀況觀察描述觀察并描述隧道圍巖地質(zhì)、地下水情況，襯砌支護(hù)情況。使用儀器、材料、工具：地質(zhì)羅盤、地質(zhì)錘、鋼卷尺、放大鏡、秒表、手電、照相機(jī)或攝像機(jī)。2、凈空收斂1）、測點(diǎn)布設(shè) : 收斂量測是最基本的主要量測項(xiàng)目之一。與拱頂下沉點(diǎn)布置在同一斷面。埋設(shè)測點(diǎn)時(shí)，先在測點(diǎn)處用人工挖孔或鑿巖機(jī)開挖孔徑為4080mm，深為 25mm 的孔。在孔中填滿水泥砂漿后插入收斂預(yù)

12、埋件，盡量使兩預(yù)埋件軸線在基線方向上，并使預(yù)埋件銷孔軸線處于鉛垂位置，上好保護(hù)帽，待砂漿凝固后即可量測。2）、量測。采用高精度全站儀或BJSD-2 型激光隧道限界檢測儀進(jìn)行自動(dòng)數(shù)據(jù)采集。3、拱頂下沉1）、測點(diǎn)布設(shè) : 拱頂下沉主要用于確認(rèn)圍巖的穩(wěn)定性。在每個(gè)量測斷面的拱頂中心埋設(shè)一自制的鋼筋預(yù)埋件。埋設(shè)前，先用小型鉆機(jī)在待測部位成孔，然后將預(yù)埋件放入，并用混凝土填塞，待混凝土凝固后即可量測。2）、量測。采用高精度全站儀或BJSD-2 型激光隧道限界檢測儀進(jìn)行自動(dòng)數(shù)據(jù)采集。4、地表下沉1）基點(diǎn)布設(shè)：埋設(shè)在隧道開挖縱橫向各（35）倍洞徑外的區(qū)域，埋設(shè) 5 個(gè)基點(diǎn)，以便互相校核，參照標(biāo)準(zhǔn)水準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)，

13、所有基點(diǎn)應(yīng)和附近水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測取得原始高程。2）測點(diǎn)布設(shè)：在測點(diǎn)位置挖長、寬、深均為200mm 的坑，然后放入地表測點(diǎn)預(yù)埋件（自制） ，測點(diǎn)一般采用 20 30mm、200300mm 的平圓頭鋼筋制成。測點(diǎn)四周用砼填實(shí)，待砼固結(jié)后即可量測。3）量測：用高精度全站儀進(jìn)行觀測。要求a）觀測應(yīng)在儀器檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行，且避免在測站和標(biāo)尺有振動(dòng)時(shí)進(jìn)行；b）盡量選擇在每一天同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行觀測；觀測堅(jiān)持四固定原則，即：施測人員固定，測站位置固定，測量延續(xù)時(shí)間固定，施測順序固定，且應(yīng)每隔 30 天用精密水準(zhǔn)測量的方法進(jìn)行基點(diǎn)與水準(zhǔn)點(diǎn)的聯(lián)測，其誤差不得超過 0.5 mm（ n 為測站數(shù)）。4）數(shù)據(jù)簡要分析：可繪制

14、時(shí)間-位移與距離位移圖，曲線正常則說明位移隨施工的進(jìn)行漸趨穩(wěn)定。如果出現(xiàn)反常，出現(xiàn)反彎點(diǎn)，說明地表下沉出現(xiàn)點(diǎn)驟增加現(xiàn)象， 表明圍巖和支護(hù)已呈不穩(wěn)狀況， 應(yīng)立即采取措施。5、錨桿拉拔力1）使用前，在具有一定資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室對儀器進(jìn)行標(biāo)定；2）測試前，現(xiàn)場加工一塊鐵 (或鋼 )墊板，中間孔徑不小于錨桿直徑，一側(cè)帶有凹槽，凹槽長、寬及厚度稍大于錨桿墊板的相應(yīng)尺寸；3）測試時(shí)，將預(yù)先加工的墊板放在錨桿墊板上，其帶有凹槽的一面朝向巖石墻面；4）將錨桿拉拔計(jì)的接口與待測錨桿的外露端連接緊固；5）拉拔計(jì)百分表歸零，然后人工搖動(dòng)油泵手柄，使油泵壓力逐漸升高；6）油泵壓力達(dá)到 15 噸，可停止繼續(xù)加壓，記錄錨桿位置

15、及油泵壓力值，油泵卸壓，如果油泵壓力未達(dá)到15 噸，錨桿破壞，則該錨桿可認(rèn)為安裝質(zhì)量不合格；7）量測結(jié)束，填寫錨桿拉拔測試報(bào)表，檢查核實(shí)后，上報(bào)主管部門。8）根據(jù)錨桿拉拔試驗(yàn)的油泵壓力與試驗(yàn)標(biāo)定數(shù)據(jù)或曲線即可換算出錨桿拉拔力。6、圍巖內(nèi)部位移（洞內(nèi)埋設(shè)）用于監(jiān)測隧道圍巖的徑向位移分布和松弛區(qū)域范圍，獲得決定錨桿長度的判斷資料、隧道每一量測斷面布設(shè)5 組測點(diǎn)。1）儀器設(shè)備多點(diǎn)位移使用4 點(diǎn)鉆孔伸長計(jì)進(jìn)行量測。它由四個(gè)鉆孔錨頭、四根量測鋼絲、一個(gè)測筒、四個(gè)電感式傳感器和它的量測儀器數(shù)字位移計(jì)組成。2）測點(diǎn)安裝a 在預(yù)定量測部位， 用特制直徑 140mm 鉆頭，鉆一深 40cm 的鉆孔，然后再在此鉆

16、孔內(nèi)鉆一同心的直徑為48mm 的小孔，孔深由試驗(yàn)要求確定，鉆孔要求平直，并用水沖洗干凈。b 矯直鋼絲，并截成預(yù)定長度，將鋼絲連接在鉆孔錨頭上。c 把錨頭末端插入安裝桿，然后將錨頭推進(jìn)到預(yù)定深度，在操作時(shí)要注意定向，避免安裝桿旋轉(zhuǎn)，千萬不能將安裝桿后退，以免安裝桿和錨頭脫落。d 緊固錨頭，若用楔形彈簧式錨頭，則用3050 公斤力拉鋼絲，如果錨頭不滑動(dòng)，即可認(rèn)為錨頭已經(jīng)鎖緊；若用壓縮木錨頭，則等待壓縮木吸水膨脹后，亦用3050 公斤力拉鋼絲，若拉不動(dòng)，則可認(rèn)為錨頭已經(jīng)緊固。e 重復(fù)以上 2、3、4 操作步驟，安裝剩余錨頭，每根鋼絲必須穿過楔形彈簧式錨頭上的環(huán)或壓縮木錨頭中間的鐵管，要注意避免鋼絲互

17、相纏繞。f 把與各錨頭連接的鋼絲分別穿過測筒上的各個(gè)導(dǎo)桿，并把測筒的上筒用固定螺絲、木楔及水泥砂漿固定在孔內(nèi)，然后拉緊鋼絲，并用螺母夾緊在各個(gè)導(dǎo)桿上，這時(shí)要注意調(diào)整導(dǎo)桿距離，使之有15mm的伸長量。g 把下筒與上筒相接，并用木楔塞緊，若是電測下筒，還需仔細(xì)安裝，調(diào)整電感式位移傳感器的量程，并引出電纜，蓋上蓋板。當(dāng)試驗(yàn)點(diǎn)離開挖面很近時(shí)， 必須采取防護(hù)措施， 以防止爆破飛石損壞電纜及測筒。h 開始初讀數(shù)（如果用百分表測讀，應(yīng)每次打開蓋板） 。為保證讀數(shù)的穩(wěn)定性，第一次讀數(shù)的建立應(yīng)不小于24 小時(shí)。i 開始階段，每天應(yīng)至少進(jìn)行一次測度測讀，隨著開挖面的遠(yuǎn)離，測讀間隔時(shí)間可以酌情延長。3）量測與計(jì)算將

18、鉆孔伸縮計(jì)測筒上的電感式位移傳感器與數(shù)字位移計(jì)連接， 并打開位移計(jì)電源開關(guān)， 即可進(jìn)行讀數(shù)。 然后根據(jù)實(shí)際位移與讀數(shù)的標(biāo)定數(shù)字回歸方程，即可算出鉆孔伸縮計(jì)四個(gè)測點(diǎn)的實(shí)際位移。7、圍巖內(nèi)部位移（地表埋設(shè)）測試原理與多點(diǎn)位移監(jiān)測 （地表埋設(shè)） 完全相同，只不過鉆孔和設(shè)備埋設(shè)由地表進(jìn)行。8、接觸壓力測點(diǎn)布設(shè)應(yīng)把測點(diǎn)布設(shè)在具有代表性的斷面的關(guān)鍵部位上 （如拱頂、拱腰、拱腳、邊墻仰拱等） ，每一斷面宜布置 8 個(gè)測點(diǎn)，并對各測點(diǎn)逐一進(jìn)行編號。 分別埋設(shè)于圍巖和初襯之間以及初襯和二襯之間。埋設(shè)壓力盒時(shí)，要使壓力盒的受壓面向著圍巖。在隧道壁面，當(dāng)測圍巖施加給噴砼層的徑向壓力時(shí)， 先用水泥砂漿或石膏把壓力盒固

19、定在巖面上，再謹(jǐn)慎施作噴砼層，不要使噴砼與壓力盒之間有間隙，保證圍巖與壓力盒受壓面貼緊。9、鋼拱架應(yīng)力和圍巖應(yīng)力布設(shè)在同一量測斷面上，每環(huán)格柵鋼拱架布設(shè)8 組鋼筋計(jì)，分別沿鋼架的內(nèi)外邊緣成對布設(shè)。安裝前，在鋼拱架待測部位并聯(lián)焊接鋼弦式鋼筋計(jì)， 在焊接過程中注意對鋼筋計(jì)淋水降溫，然后將鋼拱架由工人搬至洞內(nèi)立好，記下鋼筋計(jì)型號，并將鋼筋計(jì)編號，用透明膠布將寫在紙上的編號緊密粘貼在導(dǎo)線上。注意將導(dǎo)線集結(jié)成束保護(hù)好，避免在洞內(nèi)被施工所破壞。根據(jù)鋼筋計(jì)的頻率軸力標(biāo)定曲線可將量測數(shù)據(jù)來直接換算出相應(yīng)的軸力值，然后根據(jù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有關(guān)計(jì)算方法可算出鋼筋軸力計(jì)所在的拱架斷面的彎矩，并在隧道橫斷面上按一定的比

20、例把軸力、彎矩值點(diǎn)畫在各軸力計(jì)分布位置，并將各點(diǎn)連接形成隧道鋼拱架軸力及彎矩分布圖。10、襯砌內(nèi)力和圍巖應(yīng)力布設(shè)在同一量測斷面上， 每環(huán)二襯鋼筋布設(shè) 8 組鋼筋計(jì)，分別沿主筋的內(nèi)外邊緣成對布設(shè)。安裝前，在主筋待測部位并聯(lián)焊接鋼弦式鋼筋計(jì)， 在焊接過程中注意對鋼筋計(jì)淋水降溫， 記下鋼筋計(jì)型號，并將鋼筋計(jì)編號， 用透明膠布將寫在紙上的編號緊密粘貼在導(dǎo)線上。注意將導(dǎo)線集結(jié)成束保護(hù)好，避免在洞內(nèi)被施工所破壞。根據(jù)鋼筋計(jì)的頻率軸力標(biāo)定曲線可將量測數(shù)據(jù)來直接換算出相應(yīng)的軸力值，然后根據(jù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有關(guān)計(jì)算方法可算出鋼筋軸力計(jì)所在的主筋斷面的彎矩，并在隧道橫斷面上按一定的比例把軸力、彎矩值點(diǎn)畫在各軸力計(jì)分

21、布位置，并將各點(diǎn)連接形成隧道主筋軸力及彎矩分布圖。11、錨桿軸力錨桿軸力計(jì)安裝如與拱架應(yīng)力基本安裝相同，在錨桿待測部位并聯(lián)焊接鋼筋計(jì)，焊接時(shí)應(yīng)對軸力計(jì)采取降溫措施。12、中墻內(nèi)力和襯砌內(nèi)力的安裝與測試基本相同，每斷面布設(shè) 4 組，布設(shè)于中墻主筋上。13、拱與中墻的相對變位拱與中墻相對變位量測用于監(jiān)測隧道中隔墻不均勻受力時(shí)拱腳和中隔墻頂夾角的變化。1）儀器設(shè)備采用測縫計(jì)及頻率計(jì)。數(shù)量根據(jù)工程需要確定。2）測點(diǎn)安裝與測量埋設(shè)測點(diǎn)時(shí)，先在待測裂縫量端用鑿巖機(jī)開挖孔徑為4080mm，深為 25mm 的孔。在孔中填滿水泥砂漿后插入測縫計(jì)固定預(yù)埋件，盡量使兩預(yù)埋件軸線與中隔墻-拱腳交線或裂縫斜交，安裝測縫

22、計(jì)，保護(hù)好引線，待砂漿凝固后即可量測。14、中墻和襯砌裂縫裂縫量測用于監(jiān)測隧道施工過程中出現(xiàn)的控制性裂縫及其發(fā)展趨勢。1）儀器設(shè)備襯砌裂縫簡易測量使用水泥鋼釘和游標(biāo)卡尺，測點(diǎn)數(shù)量初步定為20 個(gè)。裂縫一維監(jiān)測采用鋼弦式測縫計(jì)，二維、三維裂縫監(jiān)測采用自制的組合鋼板式測縫計(jì)及游標(biāo)卡尺，數(shù)量根據(jù)工程需要確定。2）測點(diǎn)安裝與測量a 鋼弦式測縫計(jì)安裝埋設(shè)測點(diǎn)時(shí)，先在待測裂縫量端用鑿巖機(jī)開挖孔徑為4080mm，深為 25mm 的孔。在孔中填滿水泥砂漿后插入測縫計(jì)固定預(yù)埋件，盡量使兩預(yù)埋件軸線與中隔墻-拱腳交線或裂縫斜交，安裝測縫計(jì)，保護(hù)好引線，待砂漿凝固后即可量測。b 鋼釘簡易測縫計(jì)安裝在待測裂縫關(guān)鍵點(diǎn)的

23、兩側(cè)各打入一個(gè)水泥鋼釘， 采用游標(biāo)卡尺初測讀數(shù)后，通過測量兩釘間距離的變化來監(jiān)測裂縫的變化規(guī)律。c 二維、三維組合鋼板測縫計(jì)安裝按照裂縫寬度及可能變化趨勢設(shè)計(jì)好測縫計(jì)后， 用鑿巖機(jī)在裂縫兩側(cè)開孔，用水泥砂漿固定測縫計(jì)鋼板，采用游標(biāo)卡尺初測讀數(shù)后，通過測量各鋼板間距離的變化來監(jiān)測裂縫的二維、三維變化規(guī)律。15、邊坡穩(wěn)定監(jiān)測1）基點(diǎn)布設(shè)：根據(jù)邊坡的具體情況，埋設(shè)在隧道洞門邊坡立面橫向（ 35）倍洞徑外的區(qū)域，埋設(shè) 9 個(gè)基點(diǎn)，以便互相校核，參照標(biāo)準(zhǔn)水準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)，所有基點(diǎn)應(yīng)和附近水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測取得原始高程。2）測點(diǎn)布設(shè)：在測點(diǎn)位置挖長、寬、深均為 200mm 的坑，然后放入地表測點(diǎn)預(yù)埋件（自制） ，測點(diǎn)一

24、般采用 20 30mm、200 300mm 的平圓頭鋼筋制成。測點(diǎn)四周用砼填實(shí)，待砼固結(jié)后即可量測。3）量測：用全站儀進(jìn)行觀測。要求a）觀測應(yīng)在全站儀檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行，且避免在測站和標(biāo)尺有振動(dòng)時(shí)進(jìn)行；b）盡量選擇在每一天同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行觀測；觀測堅(jiān)持四固定原則，即：施測人員固定，測站位置固定，測量延續(xù)時(shí)間固定，施測順序固定，且應(yīng)每隔30 天用精密水準(zhǔn)測量的方法進(jìn)行基點(diǎn)與水準(zhǔn)點(diǎn)的聯(lián)測，其誤差不得超過 0.5 mm（n 為測站數(shù)）。4）數(shù)據(jù)簡要分析：可繪制時(shí)間-位移與距離位移圖，曲線正常則說明位移隨施工的進(jìn)行漸趨穩(wěn)定。如果出現(xiàn)反常，出現(xiàn)反彎點(diǎn)，說明邊坡的位移出現(xiàn)驟然增加現(xiàn)象，表明邊坡已呈不穩(wěn)狀況，

25、 應(yīng)立即采取措施。五、監(jiān)控量測作業(yè)1、洞內(nèi)觀測可分為開挖工作面觀察和已施工區(qū)段觀察兩部分。開挖工作面觀察應(yīng)在每次開挖后進(jìn)行一次。當(dāng)?shù)刭|(zhì)情況基本無變化時(shí)，可每天進(jìn)行一次。觀察后應(yīng)繪制開挖工作面略圖（地質(zhì)素描），填寫工作面狀態(tài)記錄表及圍巖級別判定卡。在觀察中如發(fā)現(xiàn)條件惡化，應(yīng)立即通知施工負(fù)責(zé)人采取應(yīng)急措施。對已施工區(qū)段的觀察也應(yīng)每天至少進(jìn)行一次， 觀察內(nèi)容包括噴射混凝土、 錨桿、干鋼架的狀況。洞外觀察包括對洞口地表情況、地表沉陷、邊坡及仰坡的穩(wěn)定、地表水滲透的觀察。2、凈空變形量測斷面的間距應(yīng)根據(jù)圍巖級別、隧道斷面尺寸、埋置深度及工程重要性等確定，宜為1015m，在 I 、II 級圍巖的隧道中可根

26、據(jù)需要酌情設(shè)置測點(diǎn)，在洞口段應(yīng)適當(dāng)減少。3、凈空變形量測應(yīng)在每次開挖后盡早進(jìn)行，初讀數(shù)應(yīng)在開挖后12h 內(nèi)讀取，最遲不得大于24h，而且在下一循環(huán)開挖前。必須完成初期變形值的讀數(shù)。4、測點(diǎn)應(yīng)牢固可靠，易于識別并妥為保護(hù)。拱頂量測后視測量點(diǎn)必須埋設(shè)在穩(wěn)定巖面上，并和洞內(nèi)水準(zhǔn)點(diǎn)建立聯(lián)系。5、量測應(yīng)選擇精度適當(dāng)、性能可靠、使用及攜帶方便的儀器。如拱頂下沉測量，每斷面宜布置13 點(diǎn)，應(yīng)采用水準(zhǔn)儀、水準(zhǔn)尺和掛鉤鋼尺等，有條件時(shí)周邊位移非接觸監(jiān)測儀進(jìn)行量測。錨桿或圍巖內(nèi)部變形量測可采用單點(diǎn)或多點(diǎn)式錨頭和傳遞桿，配以機(jī)械式或分表式點(diǎn)測位移計(jì)。 變形量測可選用電阻或電感應(yīng)器，儀器使用前必須經(jīng)過嚴(yán)格標(biāo)定。6、水

27、平相對凈空變化量測線的布置應(yīng)根據(jù)施工方法、地質(zhì)條件、測量斷面所在位置、隧道埋置深度等條件確定。在地質(zhì)條件良好，采用全斷面開挖方式時(shí)，可設(shè)一條水平測線。當(dāng)采用臺階開挖方式時(shí)，可在拱腰和邊墻部位各設(shè)一條水平測線。凈空收斂量測測線數(shù)地段一般地段特殊地段開挖方法全斷面法臺階法一條水平測線每臺階一條水平測線每臺階一條水平測線，兩條斜線7、拱頂下沉量測應(yīng)與水平相對凈空量測的同一量測斷面內(nèi)進(jìn)行，可采用水準(zhǔn)儀等測定下沉量。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件復(fù)雜， 下沉量大或偏壓明顯時(shí)，除量測拱頂下沉外，尚應(yīng)量測拱腰下沉及基底隆起量。拱頂下沉點(diǎn)和凈空收斂點(diǎn)應(yīng)布置在同一斷面上。監(jiān)控量測斷面按下表要求布置。圍巖級別斷面間距（ m）V510

28、IV1030III3050拱頂下沉測點(diǎn)原則上設(shè)置在拱頂軸線附近。當(dāng)隧道跨度較大時(shí)，應(yīng)結(jié)合施工方法在拱部增設(shè)測點(diǎn)，參照下圖布置。斷面測量測點(diǎn)，測線示意8、必測項(xiàng)目的監(jiān)控量測頻率應(yīng)根據(jù)點(diǎn)距開挖面的距離及位移速度分別按下表確定。 由位移速度決定的監(jiān)控量測頻率和有距開挖面的距離決定的監(jiān)控量測頻率之中， 原則上采用較高的頻率值。 出現(xiàn)異常情況和不良地質(zhì)時(shí)，應(yīng)增大監(jiān)控量測頻率。表中 B 為隧道開挖寬度。按距開挖面距離確定的監(jiān)控量測頻率量測斷面距開挖工作面的距離（m）量測頻率（01）B2 次/d（12）B1 次/d（25）B1 次/23d大于 5B1 次/7d按位移速度確定的監(jiān)控量測頻率位移速度（ mm/d

29、）量測頻率不小于 52 次/d151 次/d0.511 次/23d0.20.51 次/3d小于 0.21 次/7d9、地表下沉量測應(yīng)根據(jù)隧道埋置深度、地質(zhì)條件、地表有無建筑物、所采用的開挖方式等因素確定。地表下沉量側(cè)斷面的間距可按下表采用。地表下沉量測測點(diǎn)縱向間距埋置深度 H地表下沉量測斷面間距（ m）H2B2050BH2B1020HB10注：（1）無地表建筑物時(shí)取表中上限值；（ 2）B 表示開挖寬度。橫斷面方向地表下沉量測的測點(diǎn)間隔應(yīng)取 25m，在一個(gè)量測斷面內(nèi)應(yīng)設(shè) 711 個(gè)測點(diǎn)。地表下沉量測應(yīng)在開挖工作面前方H+h（隧道埋置深度 +隧道高度）處開始，知道襯砌結(jié)構(gòu)封閉、下沉基本停止為止。地

30、表下沉的量測頻率應(yīng)和拱頂下沉及水平相對凈空變化的量測頻率相同。10、各項(xiàng)量測作業(yè)均應(yīng)持續(xù)到變形基本穩(wěn)定后13 周。11、錨桿軸力、圍巖壓力、襯砌應(yīng)力等的量測，開始時(shí)應(yīng)和同一斷面的變形量測頻率相同，當(dāng)量測值變化不大時(shí)，可降低量測頻率，從每周一次到每月一次，直到無變化為止。六、監(jiān)控量測控制基準(zhǔn)及位移管理等級監(jiān)控量測控制基準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、隧道施工安全性、 隧道結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性以及周圍建筑物特點(diǎn)和重要性等因素制定，包括隧道內(nèi)位移、地表沉降、爆破振動(dòng)等。位移控制基準(zhǔn)根據(jù)測點(diǎn)距開挖面的距離，由初期支護(hù)極限相對位移按下表要求確定：表 8 位移控制基準(zhǔn)類別據(jù)開挖斷面 1B（ U1B） 據(jù)開挖斷面 2B（U2

31、B）據(jù)開挖斷面較遠(yuǎn)允許值65% U090% U0100% U0注： B隧道開挖寬度；U0極限相對位移值， 在缺乏實(shí)測資料時(shí)， 可先按本圖預(yù)留變形量作為U0 控制，在施工中加以調(diào)整。根據(jù)位移控制基準(zhǔn)，位移管理按下表分為三個(gè)等級：位移管理等級及應(yīng)對措施管理等級距開挖斷面 1B據(jù)開挖斷面 2B對應(yīng)措施IIIU U1B/3UU /3正常施工2BU1B/3U2U2B/3U2綜合評價(jià)設(shè)計(jì)施工措施，加強(qiáng)監(jiān)IIU2B/3測，必要時(shí)采取相應(yīng)工程措施U1B/3IU2U1B/3U2U2B/3暫停施工，采取相應(yīng)工程措施，如補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)等注： U實(shí)測位移值。地表沉降控制基準(zhǔn)根據(jù)地層穩(wěn)定性、周圍建筑物的安全要求分別確定，取最

32、小值。鋼架內(nèi)力、噴混凝土內(nèi)力、二次襯砌內(nèi)力、圍巖壓力（換算成內(nèi)力），初期支護(hù)與二次襯砌間接觸壓力（換算成內(nèi)力），錨桿軸力等控制基準(zhǔn)應(yīng)滿足鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范相關(guān)規(guī)定：1、根據(jù)控制基準(zhǔn)及時(shí)態(tài)曲線形態(tài)綜合判別圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。2、一般情況下，二次襯砌的施做應(yīng)在滿足下列要求時(shí)進(jìn)行：（1）隧道水平凈空變化速度及拱頂或底板垂直位移速度明顯下降；（ 2）隧道位移相對值已達(dá)到總想對位移量的 90%以上。對淺埋、軟弱圍巖等特殊地質(zhì)， 應(yīng)視現(xiàn)場具體情況確定二次襯砌施做時(shí)間。七、資料的整理與反饋1、掌子面地質(zhì)狀況表、周邊收斂、拱頂下沉測試數(shù)據(jù)按鐵路隧道監(jiān)控量測設(shè)計(jì)規(guī)程附表A、B、C 格式記錄。2、應(yīng)及時(shí)根據(jù)量測數(shù)

33、據(jù)繪制水平相對凈空變化、拱頂下沉?xí)r態(tài)曲線及水平相對凈空變化、 拱頂下沉、拱頂下沉與距開挖工作面的關(guān)系圖等。根據(jù)現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)繪制位移時(shí)間曲線或散點(diǎn)圖， 在位移時(shí)間曲線趨平緩時(shí)應(yīng)進(jìn)行回歸分析， 選擇與實(shí)測數(shù)據(jù)擬合好的函數(shù)進(jìn)行回歸，預(yù)測可能出現(xiàn)的最大拱頂下沉及水平相對凈空變化值， 并推算最終位移和掌握位移變化規(guī)律。 當(dāng)位移時(shí)間曲線出現(xiàn)反彎點(diǎn)， 即位移出現(xiàn)反常的急劇增加現(xiàn)象， 表明圍巖和支護(hù)已呈不穩(wěn)定狀態(tài)， 應(yīng)及時(shí)加強(qiáng)支護(hù)必要時(shí)停止掘進(jìn)，采用取必要的安全措施。3、根據(jù)位移變化速率判斷圍巖穩(wěn)定狀況，變形基本穩(wěn)定應(yīng)符合下列條件：隧道水平凈空變化速度及拱頂或底板垂直位移速度明顯下降；隧道位移相對值已達(dá)到總相

34、對位移量的90%以上。3、圍巖支護(hù)的穩(wěn)定性應(yīng)根據(jù)開挖工作面的狀態(tài)、凈空水平收斂值及拱頂下沉量的大小和速率綜合判斷，并及時(shí)反饋與設(shè)計(jì)和施工中，根據(jù)水平相對凈空變化值進(jìn)行判斷時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行鐵路隧道監(jiān)控量測設(shè)計(jì)規(guī)程的有關(guān)規(guī)定，并結(jié)合隧道跨度修正考慮。5、向設(shè)計(jì)單位提供的監(jiān)控量測數(shù)據(jù)反分析求算初始應(yīng)力、巖體似彈模、塑性區(qū)范圍，作用在二次襯砌上的荷載及巖體流變參數(shù)等，為動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)提供信息和資料。6、測量過稱如發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象或與設(shè)計(jì)不符時(shí)，應(yīng)及時(shí)提出，以便修改支護(hù)參數(shù)。7、根據(jù)兩側(cè)結(jié)果及 鐵路隧道監(jiān)控量測設(shè)計(jì)規(guī)程的有關(guān)規(guī)定，可按表位移管理等級及應(yīng)對措施指導(dǎo)施工。八、工程安全性評價(jià)及應(yīng)對措施根據(jù)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析

35、結(jié)果，對工程安全性進(jìn)行評價(jià)， 并提出相應(yīng)工程對策建議， 以此作為設(shè)計(jì)施工變更最重要的依據(jù)，做到信息化設(shè)計(jì)與施工。根據(jù)位移管理等級， 將工程安全性評價(jià)相應(yīng)分為三級進(jìn)行，并采取相應(yīng)的應(yīng)對措施。工程安全性評價(jià)按下圖進(jìn)行：監(jiān)控量測監(jiān)控量測位移（應(yīng)力）是否超過 III 級管理是位移（應(yīng)力）是否超過 II 級管理是否繼續(xù)施工不安全安全是綜合評價(jià)設(shè)計(jì)施工程對策工措施， 加強(qiáng)監(jiān)控測量位移（應(yīng)力）達(dá)到I級管暫停施工理1、根據(jù)量測數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)繪制拱腳水平相對凈空變化、拱頂相對下沉和地表下沉的時(shí)態(tài)曲線及其開挖工作面距離的關(guān)系圖等。2、初期支護(hù)時(shí)態(tài)曲線應(yīng)進(jìn)行回歸分析，選擇與實(shí)測數(shù)據(jù)擬合性好的函數(shù)進(jìn)行回歸，預(yù)測可能出現(xiàn)的最大位移。3、據(jù)量測結(jié)果應(yīng)按下列要求進(jìn)行隧道穩(wěn)定性綜合判別：（ 1）、實(shí)測最大位移值或預(yù)測最大位移值不大于表下所列極限相對位移值的 2/3，可認(rèn)為初期支護(hù)達(dá)到基本穩(wěn)定。單線隧道初期支護(hù)極限相對位移（）圍巖級別埋深（ m）5050300300500拱腳水平相對凈空變化0.200.600.100.