隧道洞口监控量测方案.pdf

双连拱隧道施工方案 页脚内容 渝万铁路 I 标二工区 隧道洞口监控量测方案 编 制：复 核：审 核：中铁十二局渝万铁路 I 标二工区项目经理部 二一三年三月 双连拱隧道施工方案 页脚内容 隧道洞口监控量测方案 一、量测目的 玉峰山隧道出口段局部覆盖 02m 厚坡残积层粉质粘土，大部基岩出露良好，斜坡稳定，无不良地质现象，工程地质条件较好。双溪隧道，进口明洞 63m，V 级围岩 557m，最大埋深 25m，洞身岩体节理、裂隙发育，泥岩岩质软，易风化，隧道埋深浅，工程地质条件较差。洞口监控量测是隧道施工管理的重要组成部分，通过对玉峰山隧道出口、双溪隧道进口段量测数据的分析处理，掌握洞口段地层稳定性变化规律，预见事故和险情，为隧道施工提供基础资料，作为调整和修正支护设计参数及施工方法的依据，为本工区隧道施工提供安全保障。二、编制依据 （1）时速 200250 公里有砟轨道铁路工程测量指南试行（铁建设函2007 76 号）；（2）铁路隧道监控量测技术规程（TB10121-2007）；（3）渝万铁路隧道施工设计文件；（4）渝万铁路（YWZQ-1 标）实施性施工组织设计；（5）渝万铁路 I 标段二工区隧道监控量测实施方案。三、量测项目 根据本工区隧道的特点，量测项目主要包括：洞内、外观察；二次衬砌前净空变化；地表下沉。双连拱隧道施工方案 页脚内容 四、人员配备 1、量测仪器 隧道洞口监控量测设备配备表 监控量测项目 仪器 型号 数量 洞内、外观察 数码相机 索尼 W200 2 台 拱顶下沉 全站仪 徕佧 TS06 1 台 全站仪 徕佧 TCRP402 1 台 地表沉降 水准仪 徕佧 DNA03 1 台 水准仪 徕佧 WILD NA2 1 台 净空变化 全站仪 徕佧 TS06 1 台 全站仪 徕佧 TCRP402 1 台 2、人员配备 监控量测小组 序号 姓名 职务 备注 1 高明 总负责人 I 标二工区总工程师 2 龙建全 负责人 I 标二工区安质部长 3 李敏锋 负责人 I 标二工区测量队长 4 李德超 组员 I 标二工区测量班长 5 刘波 组员 I 标二工区测量班长 五、监控量测方法 1 地表观察 地表观察主要记录地表开裂、地表变形、边仰坡稳定状态、地表双连拱隧道施工方案 页脚内容 水渗漏情况。2 地表下沉量测 采用精准水准仪和铟钢尺测出各沉降点标高即可。在工程开挖前对每一个测点读取初始值。首次观测时，对测点进行三次观测（三次差值小于1mm），取平均值作为初始值。量测过程中读数时各项限差宜严格控制，每个测点读数误差不宜大于 0.3mm。横断面方向地表下沉量测的测点间隔为 25m，在一个量测断面内设 5 个测点，具体见下图 1。地表下沉量测在衬砌结构封闭、下沉基本停止为止。地表下沉的量测频率和拱顶下沉及水平相对净空变化的量测频率相同。B45H0量测范围2-5m基准点 图 1 地表沉降横向测点布置示意 3 净空变形量测 净空变形量测包括拱顶下沉和周边围岩收敛。洞口段监控量测断面间距为 5m，测量测线的布置如下图图 2。双连拱隧道施工方案 页脚内容 图 1图 2 图 2 洞内拱顶沉降及周边围岩收敛测点布置图 隧道拱顶及边墙测点收敛量测一般应采用全站仪自由设站法进行非接触法量测。每次测出拱顶点标高，求出两次量测的增量（或减量），即为此处拱顶变形值。每次测出两测点间净长，求出两次量测的增量（或减量），即为此处围岩收敛化值。读数时读三次，然后取其平均值，并按规定表格记录。拱顶下沉量测与周边围岩收敛量测在同一时间内进行。在每次开挖后尽早进行，初读数在开挖后 12 小时内读取，而且在下一循环开挖前，必须完成初期支护变形值的读数。测点要牢固可靠，易于识别并妥为保护，拱顶量测后视测点必须埋设在稳定的围岩上，并和洞内水准点建立联系。4 测点埋设 洞内预埋测点由钢筋加工而成，采用冲击电锤或风钻钻孔，采用非接触量测法时预埋件制作尺寸可依据反射膜片的尺寸而定，以能够安装反射膜片为原则，反射膜片尺寸以方便观测为原则。埋入钢筋采用直径不小于 22mm 的螺纹钢，前端外露钢筋顶端加工成椭圆形，以方便安装反射膜片。测点用快凝水泥或锚固剂与围岩双连拱隧道施工方案 页脚内容 锚固稳定，埋入围岩深度不小于 20cm，若围岩破碎松软，适当增加测点埋入深度。见图 3。反射膜片安装后，施工和监测人员应注意保护反射片，防止喷射混凝土覆盖其表面，确保其无损、清洁，如有灰尘等赃物而影响监测时，应及时擦拭干净。说明：本图为隧道周边收敛和拱顶下沉的非接触量测测点加工图。测点由监控量测小组统一负责加工，由专人督促安装。钢筋外露端加工成斜切面，便于安装反射片不小于22的二级钢筋埋入围岩深度不小于20cm非接触量测测点布置图 图 3 监控量测点的布设 5 量测频率 监控量测的频率应根据测点距开挖面的距离及位移速度按测量频率表确定，原则上采用较高的频率值，出现异常情况或不良地质时增大频率；由位移速度决定的监控量测频率和由距开挖面的距离决定的监控量测频率之中，原则上采用较高的频率值。当出现异常情况或不良地质时，应增大监控量测频率。表 4.6 量测频率表 量测依据 参考数据 量测频率 备注 按位移速度确定5 2 次/d 当按该两个判据出现较大差异时，取较高的作为实15 1 次/d 0.51 1 次/23d 双连拱隧道施工方案 页脚内容（mm/d）0.20.5 1 次/3d 际的量测频率 0.2 1 次/7d 按测点距开挖面距离（表中 B 为隧道开挖宽度）（01）B 2 次/d（12）B 1 次/d（25）B 1 次/23d 5B 1 次/7d 六、监测资料整理、数据分析及反馈 现场量测所取得的原始数据，不可避免的会具有一定的离散性，其中包含着测量误差。因此，应对所测数据进行一定的数学处理。数学处理的目的是：将同一量测断面的各种量测数据进行分析对比、相互印证，以确定量测数据的可靠性；探求围岩变形或支护系统的受力随时间变化的规律，判定围岩和初期支护系统稳定状态。在取得监测数据后，及时由专业监测人员整理分析监测数据。结合围岩、支护受力及变形情况，进行分析判断，将实测值与允许值进行比较，及时绘制各种变形或应力时间关系曲线，预测变形发展趋向及围岩和隧道结构的安全状况，并将结果反馈给设计、监理，从而实现动态设计、动态施工。目前，回归分析是量测数据数学处理的主要方法，通过对量测数据回归分析预测最终位移值和各阶段的位移速率。具体方法如下：1、将量测记录及时输入计算机系统，根据记录绘制纵横断面地表下沉曲线和洞内各测点的位移 u-时间 t 的关系曲线，见图 3。2、若位移-时间关系曲线如上图中 b 所示出现反常，表明围岩和支护已呈不稳定状态，加强支护，必要时暂停开挖并进行施工处理。3、当位移-时间关系曲线如上图中 a 所示趋于平缓时，进行数双连拱隧道施工方案 页脚内容 据处理或回归分析，从而推算最终位移值和掌握位移变化规律。4、各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定后，进行二 次衬砌的施作。时间t位移u 图 3 位移 u-时间 t 的关系曲线图 七、监控量测质量保证措施 1、将监测管理及监测实施计划纳入施工生产计划中，作为一个重要的施工工序来抓，并保证监测有确定的时间和空间。工区抽调专职人员组成专门监测小组，具体负责各项监测工作。2、制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施，并将其纳入工程的施工进度控制计划。3、施工监测紧密结合施工步骤，监控每一施工步骤对周围环境、围岩、支护结构、变形的影响，据此优化施工方案。4、积极配合监理、设计单位做好对监测工作的检查、监督和指导，及时向监理、设计单位报告情况和问题，并提供有关切实可靠的数据记录。双连拱隧道施工方案 页脚内容 5、量测项目人员要相对固定，保证数据资料的连续性。量测仪器专人使用、专业机构保养、专业机构检校。量测设备、元器件等在使用前均经过检校，合格后方可使用。6、测试完毕后检查仪器、仪表，做好养护、保管工作，及时进行资料整理及信息反馈。