監(jiān)控量測方案

1、新建廣州至珠海鐵路復工SG-4標段工程 螺山隧道監(jiān)控量測方案編 制：審 核：批 準：中鐵三局集團公司廣珠鐵路四標段工程指揮部第二工程隊二八年七月二十日螺山隧道監(jiān)控量測方案我單位施工管段隧道工程埋深較淺，圍巖較差，隧道斷面大、主要為土和風化強風化的巖層，施工中變形必須嚴格控制，根據(jù)設(shè)計圖推薦施工方法，也很難確定十分精確的沉降和收斂值。因此，監(jiān)控量測將成為隧道施工的一道工序在施工過程中指導施工。設(shè)計中所推薦的雙側(cè)壁導坑法、三臺階臨時仰拱法、三臺階七步開挖法，總的來說也是新奧法的延伸和推廣，新奧法實質(zhì)是一種現(xiàn)代先進設(shè)計與施工一體化方法，監(jiān)控量測是新奧法的一項重要內(nèi)容，在新奧法施工中起著重要的作用。1

2、 監(jiān)控量測意義和目的監(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態(tài)設(shè)計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)計理論的發(fā)展積累經(jīng)驗，因而具有重要的意義。本隧道地質(zhì)及斷面比較復雜，為確保隧道施工順利進行，認真進行監(jiān)控量測，及時掌握圍巖和支護在施工中的力學動態(tài)及穩(wěn)定程度，為評價和修改初期支護參數(shù)、力學分析及二次襯砌施作時間提供信息依據(jù)，是確保施工及結(jié)構(gòu)安全、指導施工順序、便利施工管理的重要手段，同時為優(yōu)化施工設(shè)計方案提供必要的依據(jù)。為科研工作提供第一手的信息，為節(jié)省工程投資，提高淺埋大跨度隧道的修建水平提供科學依據(jù)和技術(shù)保證，積累資料，也可為今后的設(shè)計提供類比依據(jù)等。2 監(jiān)控量

3、測組織機構(gòu)螺山隧道工程部負責監(jiān)控量測工作的指導和監(jiān)督執(zhí)行，對監(jiān)控量測出現(xiàn)的重大異常信息的進行分析處理。隧道進出口工區(qū)技術(shù)室全面負責監(jiān)控量測工作的具體實施，以及日常監(jiān)測數(shù)據(jù)的收集整理，對收據(jù)進行分析，根據(jù)日常數(shù)據(jù)分析結(jié)果，確定隧道初期支護的穩(wěn)定性和二次襯砌施工時間，對監(jiān)測中出現(xiàn)的重大異?，F(xiàn)象進行信息反饋。監(jiān)控量測組織結(jié)構(gòu)見下圖：“監(jiān)控量測組織機構(gòu)框圖”。監(jiān)控量測組織機構(gòu)框圖中鐵三局集團公司廣珠鐵路四標標第二工程隊工程部出口工區(qū)進口工區(qū)負 責 人 監(jiān) 控 量 測 小 組監(jiān) 負控 責量 人測 3 監(jiān)測項目及測點布置根據(jù)廣珠鐵路隧道工程施工設(shè)計圖及鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程的有關(guān)監(jiān)測項目的設(shè)計，監(jiān)測內(nèi)容

4、分為必測項目和選測項目兩種。測點的布置也有也給了相應(yīng)的要求，在施工中可遵照執(zhí)行。3.1 監(jiān)測項目 必測項目監(jiān)控量測必測項目表序號監(jiān)測項目測試方法和儀表測試精度備注1洞內(nèi)、外觀察現(xiàn)場觀察、數(shù)碼相機2二次襯砌前凈空變化隧道收斂儀、全站儀、斷面儀0.1mm全站儀非接觸觀測3拱頂下沉鋼掛尺、水準儀1mm4地表沉降水準儀1mm淺埋隧道（H02b）5二次襯砌后凈空變化隧道收斂儀、全站儀、斷面儀0.1mm一般進行水平收斂6沉降縫兩側(cè)底板不均勻沉降三等水準測量1mm沉降縫兩側(cè)底板（或仰拱填充層面）沉降7洞口段及路基過渡段不均勻沉降三等水準測量1mm沉降縫兩側(cè)底板（或仰拱填充層面）與過渡段沉降3.2 斷面和測點

5、布置 洞內(nèi)外觀察和洞內(nèi)必測項目斷面和測點布置（1）洞內(nèi)外觀察洞內(nèi)外觀察分為開挖工作面觀察和已經(jīng)施工段的觀察：洞外觀察重點洞口段和洞身淺埋段洞頂觀察是否有地表開裂、塌陷、邊仰坡穩(wěn)定狀態(tài)、地表水滲透等現(xiàn)象，如果有問題時做好記錄和反饋，以便施工時采取相應(yīng)的措施。開挖工作面觀察在每次開挖后進行，發(fā)現(xiàn)圍巖條件惡化時，應(yīng)立即采取相應(yīng)處理措施，觀察后及時填寫施工階段圍巖級別判定卡，并繪制相應(yīng)地質(zhì)素描圖。對已經(jīng)施工段的觀察每天至少一次，主要觀察噴射混凝土、錨桿、鋼架和二次襯砌的工作狀態(tài)。（2）地表下沉、凈空變化、拱頂下沉等必測項目隧道地表下沉、凈空變化、拱頂下沉等必測項目應(yīng)設(shè)置在同一個斷面，其量測斷面間距及測

6、點數(shù)量根據(jù)圍巖級別、隧道埋深、開挖方法進行布置。具體要求見下表：“地表沉降測點縱向間距”、“必測項目量測斷面間距和每斷面測點數(shù)量表”、“拱頂下沉和收斂量測測點布置圖”。地表沉降測點縱向間距隧道埋深與開挖寬度縱向測點間距(m)2BH02.5B2050BH02B1020H0 B10拱頂下沉、收斂量測起始讀數(shù)應(yīng)在36h內(nèi)完成，監(jiān)測基點與洞內(nèi)、外水準基點建立聯(lián)系。淺埋地段地表下沉的量測與洞內(nèi)凈空變化和拱頂下沉量測在同一橫斷面內(nèi)，橫斷面方向在隧道中線兩側(cè)每隔25m布設(shè)地表下沉測點，每個斷面711個點，監(jiān)測范圍在隧道開挖影響以內(nèi)。地表下沉量測在開挖工作面前方距離為隧道埋深和開挖高度之和處開始，直至二次襯砌

7、結(jié)構(gòu)封閉、下沉基本停止時為止。必測項目凈空變化和拱頂下沉量測斷面間距和每斷面測點數(shù)量表圍巖級別斷面間距（m）每斷面測點數(shù)量備注凈空變化拱頂下沉測點和基線的布置也要根據(jù)開挖分布形式進行布置5102條基線13點10302條基線1點30502條基線1點視具體情況而定11監(jiān)控量測斷面間距拱頂下沉測點和凈空收斂測點應(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5103050（3）隧道內(nèi)二次襯砌沉降縫兩側(cè)和過渡段不均勻沉降觀測二次襯砌沉降縫兩側(cè)不均勻沉降以及洞口段與洞口過渡段的不均勻沉降觀測頻率按15d進行一次 ，洞內(nèi)沉降縫每側(cè)布置四個以上的觀測點；洞口布點視過渡段的情況而定，根據(jù)沉降曲

8、線確定道床施作時間。拱頂下沉和收斂量測測點布置圖 注：1、拱頂下沉測點原則上設(shè)置在拱頂軸線附近。當隧道跨度較大時，應(yīng)結(jié)合施工方法在拱部增設(shè)測點，參照上圖布置； 2、選測項目量測斷面及測點布置應(yīng)考慮圍巖代表性、圍巖變化、施工方法及支護參數(shù)的變化。監(jiān)控量測斷面應(yīng)在相應(yīng)段落施工初期優(yōu)先設(shè)置，并及時開展量測工作； 3、不同斷面的測點應(yīng)布置在相同部位，測點應(yīng)盡量對稱布置，以便數(shù)據(jù)的相互驗證。4 量測頻率及量測進度計劃安排4.1 監(jiān)測頻率根據(jù)新建廣珠鐵路螺山隧道施工圖，各監(jiān)測項目的量測頻率按要求進行施作。按位移速度進行的量測頻率要求位移速度（mm/d）量測頻率52次/d151次/d0.511次/23d0.

9、20.51次/3d<0.21次/7d按距開挖面距離進行的量測頻率要求量測斷面距開挖面距離（m）量測頻率（01）b2次/d（12）b1次/d（25）b1次/23d>5b1次/7d注： b隧道開挖寬度。實際操作時首先以位移速度確定量測頻率，當隧道地質(zhì)條件復雜，穩(wěn)定速度較慢時采用按距開挖工作面距離進行量測。各項量測作業(yè)均應(yīng)持續(xù)到變形基本穩(wěn)定后23周結(jié)束，對于膨脹性和擠壓性圍巖，位移長期沒有減緩趨勢時，可適當延長量測時間。實際量測頻率根據(jù)前兩次測量情況而定。當觀測值相對穩(wěn)定時，可適當降低觀測頻率；當達到報警指標或觀測值變化速率加快或出現(xiàn)危險事故征兆時，應(yīng)加密觀測。4.2 監(jiān)測進度監(jiān)測安排根

10、據(jù)工程進度而定，在隧道施工前進場，至地下工程施工完畢后監(jiān)測數(shù)據(jù)穩(wěn)定后（一般在2個月內(nèi)）結(jié)束。5 圍巖穩(wěn)定性判別圍巖穩(wěn)定性的判定根據(jù)現(xiàn)場觀察以及量測結(jié)果按下列要求進行控制，以指導施工。變形管理等級見下表。變形管理等級數(shù)據(jù)表管理等級管理位移（mm）施工狀態(tài)控制U<U0/3可正常施工U0/3U2U0/3應(yīng)加強支護U2U0/3應(yīng)采取特殊措施注：U為實測位移值；U0為最大允許位移值。U0為經(jīng)驗參數(shù)，施工中也可根據(jù)圍巖狀態(tài)和監(jiān)測變化速度進行綜合推算。 根據(jù)以往施工經(jīng)驗，隧道周邊最大允許相對位移（指實測位移值與兩測點間距離之比，或拱頂下沉位移實測值與隧道寬度之比）為0.20%0.80%基本趨于穩(wěn)定。實

11、際施工中可按位移變化速度進行判別圍巖的穩(wěn)定性：（1）凈空變化速度持續(xù)大于5.0mm/d時，圍巖處于急劇變化狀態(tài)，應(yīng)加強初期支護系統(tǒng)；（2）水平收斂速度小于0.2mm/d，拱部下沉速度小于0.15mm/d，圍巖基本達到穩(wěn)定狀態(tài)；（3）二襯施作則應(yīng)在滿足下列要求時進行：深埋隧道隧道周邊變形速率明顯下降并趨于緩和；或水平收斂小于0.2mm/d，拱部下沉速度小于0.15mm/d；或施作二次襯砌前的累計位移值，已達到極限相對位移值的90%以上；或初期支護表面裂隙（觀察）不再發(fā)展。淺埋隧道應(yīng)及早施作二次襯砌，且二次襯砌適當加強。這項內(nèi)容在設(shè)計圖中已經(jīng)反映出來。圍巖及初期支護變形過大或變形不收斂，又難以及時

12、補強時，可提前施作二次襯砌，以改善施工階段的受力狀態(tài)。6 監(jiān)測方法及測點埋設(shè)6.1洞內(nèi)外地質(zhì)條件及初期支護狀況觀察描述觀察并描述隧道洞內(nèi)外地質(zhì)、地下水情況，襯期支護情況。并填寫圍巖級別判定卡，做好觀察記錄。6.2 凈空收斂量測（1）測點布設(shè): 收斂量測是最基本的主要量測項目之一。與拱頂下沉點布置在同一斷面。埋設(shè)測點時，先在測點處用人工挖孔或鑿巖機開挖孔徑為4080mm，深為25mm的孔。在孔中填滿水泥砂漿后插入收斂預(yù)埋件（或者埋設(shè)錨固螺栓），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，待砂漿凝固后即可量測。（2）量測：采用數(shù)顯圍巖收斂儀進行數(shù)據(jù)采集。6.3 拱頂下沉量測（1

13、）測點布設(shè): 拱頂下沉主要用于確認圍巖的穩(wěn)定性。在每個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（或沖擊電鉆）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：采用精密水準儀和銦鋼掛尺進行數(shù)據(jù)采集。6.4地表下沉量測（1）基點布設(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)711個基點，以便互相校核，參照標準水準點埋設(shè)，所有基點應(yīng)和附近水準點聯(lián)測取得原始高程。（2）測點布設(shè)：在測點位置安設(shè)地表測點預(yù)埋件（自制），測點一般采用2028mm、200300mm的圓鋼筋制成。測點四周用砼填實，待砼固結(jié)后即可量測。（3）量測：用水準儀或高精

14、度全站儀進行觀測。（4）數(shù)據(jù)簡要分析：可繪制時間-位移與距離位移圖，曲線正常則說明位移隨施工的進行漸趨穩(wěn)定。如果出現(xiàn)反常，出現(xiàn)反彎點，說明地表下沉出現(xiàn)點驟增加現(xiàn)象，表明圍巖和支護已呈不穩(wěn)狀況，應(yīng)立即采取措施。7 報告和報警管理由量測的數(shù)據(jù)記錄在相應(yīng)的表格上，原始記錄表格存檔以供需要時查用。所有數(shù)據(jù)均輸入計算機，用專門程序進行計算處理，定時出報表，必要時出專門分析簡報。監(jiān)測技術(shù)負責人參加工程現(xiàn)場會，匯報最近一段時期的監(jiān)測情況，分析數(shù)據(jù)變化的趨勢。嚴格按有關(guān)各方討論的具體報警值分兩個階段報警。當監(jiān)測值超過預(yù)警值的80%時，在日報表中注明，以引起有關(guān)各方注意。當監(jiān)測值達到預(yù)警值，除在報表中注明外，專

15、門發(fā)文通知有關(guān)各方。監(jiān)測技術(shù)負責人參加出現(xiàn)險情時的排險應(yīng)急會議，積極協(xié)同有關(guān)各方出謀劃策，提出有益的建議，以采取有效措施確保隧道及周圍環(huán)境的安全。8信息反饋與預(yù)測預(yù)報在復雜多變的隧道施工條件如何進行準確的信息反饋與可靠的預(yù)測預(yù)報是本監(jiān)控量測試驗的主要內(nèi)容之一。迄今為止，信息反饋與預(yù)測預(yù)報通過經(jīng)驗法。8.1經(jīng)驗法此法也是建立在現(xiàn)場量測的基礎(chǔ)之上的；其核心是根據(jù)經(jīng)驗建立一些判斷標準來直接根據(jù)量測結(jié)果或回歸分析數(shù)據(jù)來判斷圍巖的穩(wěn)定性和支護系統(tǒng)的工作狀態(tài)。在施工監(jiān)測過程中，數(shù)據(jù)“異常”現(xiàn)象的出現(xiàn)可以作為調(diào)整支護參數(shù)和采取相應(yīng)的施工技術(shù)措施的依據(jù)。何為“異?！?，這就需針對不同的工程條件（圍巖地層，埋深，隧道斷面，支護，施工方法等）建立一些根據(jù)量測