陈家店隧道控制测量方案.doc

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1、大连铁路枢纽改造工程SN-2标陈家店隧道控制测量方案1 工程概况1.1 自然特征陈家店隧道位于大连市保税区亮甲店街道办事处陈家店村境内，为低山丘陵，小里程进口处地势较平缓，自然边坡610，大里程出口地势较陡，山体自然边坡2535，起伏较大。工点区多辟为耕地，冲沟发育，地表局部基岩裸漏，里程DIK51+660-DIK51+940，DIK53+150-DIK53+160段采用路堑式明洞。工点在DIK52+206处穿201国道（鹤大线），DIK52+315-DIK52+450下穿输油管线，隧道进口附近200米内有沥青公路，出口100米内有简易路到达，隧道进、出口有土路可通，交通条件便利。1.2 地质

2、，水文及气象条件1.2.1 地层岩性隧道区范围内丘前缓坡及丘间沟谷内表层多为第四系上更新统坡洪积层，下伏基岩主要为太古生界鞍山群变质岩系，为董家沟组，分布于整个隧道区。少数沟谷及人工开掘处岩石稳造价人才网定性较差，另外由于该区基岩为强风化弱风化片麻岩，当节埋裂隙及其发育时，岩石稳定性也较差，对线路有一定影响。隧道进出口位置岩石稳定性较差，易发生崩塌等不良地质事故。陈家店隧道岩土施工工程分级一览表地层时代地层密实度及风化程度岩土施工工程分级Q4dl+pl粗角砾土松散Ar片麻岩W4W3W21.2.2 水文地质 工点区未见地表水、出口附近约50米处有一水沟，水深约0.7米，施工期间流量较小，流速缓，

3、由北向南流径，补给来源主要为大气降水，左侧约80米有一水塘，水深约1.0米。地下水为基岩裂隙水，环保人才网局部冲沟处理埋藏较浅。地下水总的径流方向由北向南，主要受大气降水及地下径流补给，地下水季节变化幅度23m，地层渗透系数推荐为K=0.050.35m/d。围岩分级见表1-1表1-1 围岩分级表序号起讫里程围岩分级长度（m）1DIK51+660DIK52+3747142DIK52+374DIK52+5191453DIK52+519DIK52+6641454DIK52+664DIK52+8401765DIK52+840DIK52+9451056DIK52+945DIK53+031867DIK53

4、+031DIK53+160129气象特征最冷月平均气温：-4.8C。隧道区内土壤最大冻结深度为0.93m。地震动参数根据GB18306-2001中国地震动参数图，本区地震动峰值加速度0.15g，地震基本烈度1.3 主要工程量 暗洞主要工程数量表工程项目合计长度（个数）统计1054076981210开挖土石各级围岩m313504.0555847.0897836.93167188.06二次衬砌衬砌砼C30砼m31675.81675.8C35钢筋砼m37410.84514015.87521426.72衬砌钢筋HRB335t479.4161038.5131517.929HPB235t59.025114

5、.589173.614套筒个122102094033150仰拱填充C20砼m31010.13935.126748.6211693.84微纤维纤维素纤维kg1675.81675.8明洞主要工程数量表分项名称单位合计备注明洞开挖（）m3（）m388727（）m336579（）m33402衬砌结构C35钢筋砼m310582.8HRB335钢筋t843.24HPB235钢筋t121.33套筒个11600C20砼m327932 编制依据和编制原则2.1 编制依据 隧道施工技术规范（JTJ042-94）、铁路隧道喷锚构筑法技术规范； 铁路隧道监控量测技术规程（TB10121-2007）； 设计文件、图纸和

6、现场调查的相关地质资料； 客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定（铁建设2006189号）; 新建铁路工程测量规范（TB1010199）； 全球定位系统（GPS）铁路测量规程（TB10054）； 全球定位系统（GPS）测量规程（GB/T183142001）； 国家一、二等水准测量规范（GB1289791）； 相应的变形测量规范及其他规范。 广宁寺隧道实施性施工组织设计。 设计院交桩资料2.2 编制原则 测量方案力求采用先进的、可靠的工艺、材料、设备、达到技术先进，力求工艺成熟可靠，具有可操作性； 遵循“先整体后局部”的工作程序，先确定“平面控制网”，然后以控制网为依据，进行各细部尺寸的定位、放样

7、和复核； 坚持施工图复核制度，组织技术人员熟悉设计文件及施工图纸，弄清设计意图、复核计算施工图尺寸和相关测量要素，工程监理并会审做好记录；必要时与监理、设计、业主等单位共同审核，并完成审核记录； 坚持动态测量控制制度，根据不同结构的测量需求，合理选用合适的测量设备、方法和频率。 必须严格审核测量原始依据的正确性，坚持“现场测量放样”与“内业测量计算”工作步步校核的工作方法； 测量方法要科学、严谨、简捷，仪器选用要合适，使用要精心仔细，在满足工程需要的前提下，力争做到省工、省时、省费用。 坚持执行自检、互检合格后，报请请监理工程师验收的工作制度。 紧密配合施工，发扬团结协作、实事求是、认真负责的

8、工作作风。3 测量组织安排3.1 测量控制的目的 施工测量一方面要保证各施工阶段的安全，以及施工过程中结构线型符合设计要求。另一方面对施工过程中的测量数据进行统计和分析，对施工过程结构线型的变化进行预测和控制，优化施工工序，提高施工工艺水平。 大型桥梁施工测量方案的建立，必须依据桥梁施工方法及详细施工计划来进行，同时同施工监控系统紧密地联系在一起。3.2 测量组织机构为优质高效地完成大连铁路枢纽改造工程黄家沟特大桥测量任务，并始终以“科学、公正、准确、高效”的工作理念，为施工生产提供优质、满意的技术服务，保证测量工作顺利开展，测量工作实行总工负责制，并专设测量小组。由总工程师和副总工程师负责组

9、织实施，设专职测量工程师管理、协调测量放线全过程，并报监理检查验收。总工程师：柴江明工程部长：杜世硕测量队长：雷渭川内业组：赖敏洁外业组：张星、郭彦辉3.3 仪器配备为满足测量精度的要求,测量器具必须经过专业检测部门检测，保证其在检定期内。测量器具配备计划如下表所示：序号仪器名称型号精度数量1GPS徕卡GS151套1徕卡全站仪TS-02(1mm+2ppm*D)2台2水准仪DZS3-13mm3台3电子水准仪Trimble DiNi030.3mm14铟钢精密条码水准尺一对5棱镜2个6塔尺5把7钢尺50m级2把8卷尺5m10把4 控制点的复测及控制点的加密4.1 交接桩工作 工程中标后，由项目部总工

10、程师组织、业主与监理技术主管部门测量工程师和项目部相关人员参加，主动联系建设单位、设计单位及时进行交接桩。 交接时，应按交接书面资料所列桩橛现场逐点交接并查看实际状态，并在现场作出明显标识，以利查找。 交接签认时，交桩书面资料必须真实、齐全；交接桩记录应写清存在问题和处理意见，并报业主单位和监理单位。 按业主单位和监理单位的要求，对工程范围（含临时工程）放样确定界线，参与办理征地拆迁工作。4.2 施工复测 交接桩完成后，由项目部总工程师组织现场技术人员系统地进行施工复测及重点工程控制测量，标段交界处应由双方共同复测，确保中线、高程正确及交界处衔接一致。 复测工作应在开工前完成，中桩、基线桩、导

11、线桩、水准基点桩加密应满足施工放样的需要，墩台定位（中心桩撅）宜在复测中完成，以便在正式灌注混凝土基础时引用其成果。 复测成果应由项目部总工程师组织系统地整理书面报告，报经上级主管部门审核，其总工程师批准后，及时发至作业层技术部门应用、报上级主管部门备案。 各类桩撅要妥善保护，根据情况进行加固，并在现场作明显标识，以防误用；在施工影响范围内的桩要钉设护桩或外移桩，绘制护桩示意图；定期检查桩撅是否移动、下沉，发现后应采用可靠方法重新补设定位，重新测量。4.3 平面控制测量隧道工程平面控制测量的主要任务是测定各洞口控制点的平面位置，以便根据洞口控制点将设计方向导向地下，指引隧道开挖，并能按规定的精

12、度进行贯通。因此，平面控制网中应包括隧道的洞口控制点。平面控制测量首先根据控制网进行洞口的引测投点，以利施工时进行洞内控制测量。投点时应结合地形地物，力求图形刚强简单，在确保精度的前提下，充分考虑观测条件，测站稳定程度，便于引测进洞，避免施工干扰。在各洞口已有的控制点的基础上，再增设5个等精度的加密控制点；并应纳入控制网中。控制网的测设应符合测规要求。在此隧道中采用主副导线的形式来控制平面位置。将隧道洞内平面控制网布设成主副两条并行导线，在隧道两端连接形成一个导线闭合环。根据情况还可在隧道中部与各斜井洞外CPI投影点进行贯通连测或在隧道中部增加连接边形成若干个导线闭合环，用简易平差法进行平差。

13、进洞联系方向选用平差后的主导线做进洞联系方向。4.4 高程控制测量高程控制测量的任务是按规定的精度施测隧道洞口(包括隧道的进出口、竖井口、斜井口和平响口)附近水准点的高程，作为高程引测进洞的依据。高程控制通常采用三、四等水准测量的方法施测。水准测量应选择连接洞口最平坦和最短的线路，以期达到设站少、观测快、精度高的要求。每一洞口埋设的水准点应不少于两个，且以安置一次水准仪即可联测为宜。两端洞口之间的距离大于1km时，应在中间增设临时水准点。4.5 隧道施工测量 隧道掘进的方向、里程和高程测设洞外平面和高程控制测量完成后，即可求得洞口点(各洞口至少有两个)的坐标和高程，根据设计参数计算洞内中线点的

14、设计坐标和高程。坐标反算得到测设数据，即洞内中线点与洞口控制点之间的距离、角度和高差关系。测设洞内中线点位。 掘进方向测设数据计算如图12-33所示一直线隧道的平面控制网，A、月、C、G为地面平面控制点。其中A、G为洞口点，多l、5z为设计进洞的第1、第2个中线里程桩。为了求得A点洞口中线掘进方向及掘进后测设中线里程桩31，用坐标反算公式求测设数据：对于G点洞口的掘进测设数据，可以作类似的计算。 对于中间具有 曲线的隧道，如图12-34所示，隧道中线转折点C的坐标和曲线半径只已由设计文件给定。因此，可以计算两端进洞中线的方向和里程并测设。当掘进达到曲线段的里程以后，按照测设线路工程平面圆曲线的

15、方法测设曲线上的里程桩。 洞口掘进方向标定隧道贯通的横向误差主要由隧道中线方向的测设精度所决定，而进洞时的初始方向尤为重要。因此，在隧道洞口，要埋设若干个固定点，将中线方向标定于地面，作为开始掘进及以后与洞内控制点联测的依据。如图12-35所示，用1、2、3、4标定掘进方向，再在洞口点火与中线垂直方向上埋设5、6、7、8桩。所有固定点应埋设在不易受施工影响的地方，并测定入点至2、3、67点的平距。这样，在施工过程中可以随时检查或恢复洞口控制点的位置和进洞中线的方向及里程。 洞内中线和腰线的测设中线测设：根据隧道洞口中线控制桩和中线方向桩，在洞口开挖面上测设开挖中线，并逐步往洞内引测中线上的里程

16、桩。一般，当隧道每掘进20m要埋没一个中线里程桩。 中线桩可以埋设在隧道的底部或顶部，如图12-36所示。 腰线测设：在隧道施工中，为了控制施工的标高和隧道横断面的放样，在隧道岩壁上，每隔一定距离(5-10m)测设出比洞底设计地坪高出1m的标高线，称为腰线。腰线的高程由引入洞内的施工水准点进行测设。由于隧道的纵断面有一定的设计坡度，因此，腰线的高程按设计坡度随中线的里程而变化，它与隧道的设计地坪高程线是平行的。 掘进方向指示隧道的开挖掘进过程中，洞内工作面狭小，光线暗淡。因此，在隧道掘进的定向工作中，经常使用激光准直经纬仪或激光指向仪，以指示中线和腰线方向。它具有直观、对其他工序影响小、便于实

17、现自动控制等优点。例如，采用机械化掘进设备，用固定在一定位置上的激光指向仪，配以装在掘进机上的光电接收靶，当掘进机向前推进中，方向如果偏离了指向仪发出的激光束，则光电接收靶会自动指出偏移方向及偏移值，为掘进机提供自动控制的信息。 洞内施工导线和水准测量 洞内导线测量测设隧道中线时，通常每掘进20m埋设一个中线桩。由于定线误差，所有中线桩不可能严格位于设计位置上。所以，隧道每掘进至一定长度(直线隧道约每隔100m左右，曲线隧道按通视条件尽可能放长)布设一个导线点，也可以利用埋设的中线桩作为导线点，组成洞内施工导线。导线的转折角采用DJ2级经纬仪至少观测两个测回。距离用经过检定的钢尺或光电测距仪测

18、定。洞内施工导线只能布置成支导线的形式，并随着隧道的掘进逐渐延伸。支导线缺少检核条件，观测应特别注意，转折角应观测左角和右角，边长应往返测量。根据导线点的坐标来检查和调整中线校位置。随着隧道的掘进，导线测量必须及时跟上，以确保贯通精度。 洞内水准测量用洞内水准测量控制隧道施工的高程。隧道向前掘进，每隔；200-500M应设置一个洞内水准点，并据此测设腰线。通常情况下、可利用导线点作为水准点，也可将水准点埋设在洞顶或洞壁上，但都应力求稳固和便于观测。洞内水准线路也是支水准线路，除应往返观测外，还须经常进行复测。5 监控量测5.1 监控量测的目的 通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化

19、，把握施工过程中结构所处的安全状态。 用现场实测的结果弥补理论分析过程中存在的不足，并把监测结果反馈设计、指导施工。 通过监控量测对工程施工可能产生的环境影响进行全面的监控。 通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些地下工程规律和特点，为今后类似工程或该工法本身的发展提供借鉴、依据和指导作用。5.2 监控量测项目的选择及确定监控量测的项目主要根据隧道工程的地质条件、围岩类别、跨度、埋深、开挖方法和支护类型等综合确定。因此在隧道工程中进行量测，绝不是单纯地为了获取信息，而是把它作为施工管理的一个积极有效的手段。主要监控量测项目简介 确切地预报破坏和变形等未来的动态，对设计参数和施工流程

20、加以监控，以便及时掌握围岩动态而采取适当的措施（如预估最终位移值、根据监控基准调整、修改开挖和支护的顺序和时机等）。 满足作为设计变更的重要信息和各项要求，如提供设计、施工所需的重要参数（初始位移速度、作用荷载等）。根据以上所述并结合隧道的实际情况，拟进行洞内外观测、拱顶下沉、净空收敛、地表下沉共4项施工监测项目。监测内容见监表5-2、测点布置见图5-2。表5-1 监控量测项目一览表项目量测工具量测时间间隔围岩及支护状态观察每次开挖后及施作初期支护后拱顶下沉精密水准尺及精密水平仪115天16天1月13个月3月以后12次/天1次/2天12次/周13次/月周边位移及收敛收敛计同上同上同上同上地 表

21、 下 沉精密水准议、水准尺1次/天图5-2 项目量测测点布置示意图5.3 监控量测的施作5.3.1 洞内外观察洞内观察可分为开挖工作面观察和已施工区段观察两部分。开挖工作面观察应在每次开挖后进行一次。当地质情况基本无变化时，可每天进行一次。观察后应绘制开挖工作面略图（地质素描），填写工作面状态记录表及围岩级别判定卡。在观察中如发现地质条件恶化，应立即通知施工负责人采取紧急措施。对已施工区段的观察也应每天至少进行一次，观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的状况。洞外观察包括对洞口地表情况、地表沉陷、边仰坡稳定、地表水渗透的观察。观察内容：工作面工程地质和水文地质情况观察和描述：包括岩石名称，岩石产

22、状，风化变质情况，断层、层理、节理等结构面的分布、走向、产状及频率，有无偏压或膨胀地压，工作面及毛洞自稳情况，岩石单轴抗压强度，地下水情况及影响等内容，并以表格和素描形式记录。工作面附近初期支护状态观察和已成洞的支护效果观察：包括锚杆锚固效果，喷层开裂部位、宽度、长度及深度，衬砌的整体性，防水效果等，也以表格和素描形式记录下来。5.3.2 净空收敛量测目的：根据收敛位移量、收敛速度、断面的变形形态，判断围岩的稳定性、支护的设计施工是否妥当和衬砌的浇注时间。量测方法：收敛量测设计包括断面间距、量测频率、测线布置和测点埋设时间等。这些内容的决定与地质条件、地压分布、隧道埋深、开挖方法及进度、断面收

23、敛速度等有关。5.3.3 拱顶下沉量测量测目的：监视隧道拱顶的绝对下沉量，掌握断面的变形动态，判断支护结构的稳定性。净空变形量测应在每次开挖后尽早进行，初始读数应在开挖后12h内读取，最迟不得超过24h，而且在下一循环开挖前，必须完成初期变形值的读取。5.3.4 地表下沉量测地表沉降量测应根据隧道埋置深度、地质条件、地表有无构筑物、所采用的开挖方式等因素确定。地表沉降量测的测点应与水平净空相对变化和拱顶下沉量测的测点布置在同一横断面内，沿隧道中线地表下沉量测断面的间距可按表5-3取值：表5-3：地表下沉量测测点纵向间距隧道埋深与开挖宽度纵向测点间距（m）2.5BH02B2050BH02B102

24、0H0B10注：1、无地表构筑物时取表中上限值。 2、H0-隧道埋深；B-隧道开挖跨度。横断面方向地表沉降量测测点横向间距为25m，在一个量测断面内应设711个测点，在隧道中线附近测点应适当加密。隧道中线两侧量测范围应不小于H0+B，地表有控制性建（构）筑物时，量测范围应适当加宽。地表沉降量测应在开挖工作面前方H0+B处开始，直至衬砌结构封闭、沉降基本停止为止。地表沉降的量测频率应和拱顶下沉及水平相对净空的量测频率相同。5.3.5 量测断面间距净空变形量测断面的间距应根据围岩级别、隧道断面尺寸、埋置深度及工程重要性等因素确定。在、级围岩地段可根据需要酌情设置测点。量测设备用全站仪进行无尺量测。

25、监控量测断面间距可参考表5-4进行：表5-4：必测项目监控量测断面间距围岩级别断面间距（m）51030505.3.6 量测频率必测项目的监控量测频率应根据测点距开挖面的距离及位移速度分别按表5-5、表5-6确定。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。出现异常情况或不良地质时，应增大监控量测频率。表5-5：按距开挖面距离确定的监控量测频率监控量测断面距开挖面的距离（m）监控量测频率（01）B2次/d（12）B1次/d（25）B1次/23d5B1次/7d表5-6：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52次/d151次/

26、d0.511次/23d0.20.51次/3d0.21次/7d5.4 监控量测管理体系的建立5.4.1 隧道周边允许位移值的制定根据设计文件，按下表规定的隧道周边允许位移对本隧道的拱顶下沉、净空收敛位移值进行管理（见表5-7）。表5-7 位移控制基准（%）类别距开挖面1B距开挖面2B距开挖面较远允许值65%U090%U0100%U0注：1、B-隧道开挖跨度。 2、U0-极限相对位移值。5.4.2 监控量测项目的管理基准根据位移控制基准，位移管理按表5-8分为三个等级：表5-8 位移管理等级表管理等级距开挖面1B距开挖面2B施工状态UU1B/3U2U1B/3U2U2B/3暂停施工，采取相应工程对策

27、注：U-实测位移值。现场监测时，可根据监测结果所处的管理阶段来选择监测频率：级管理阶段监测频率可放宽些；级管理阶段则应注意加密监测次数；级管理阶段则应加强监测，通常监测频率为1-2次/天。5.4.3 监测数据的分析及预测取得监测数据后，及时进行整理，绘制位移随时间或空间的变化曲线图。在取得足够数据后，还应根据散点图的数据分布情况，选择合适的函数，对监测结果进行回归，以预测该测点可能出现的最终位移值及结构的安全性，评价施工方法，确定工程措施。6 测量精度保证措施为加强陈家店隧道测量技术管理，杜绝测量事故发生。测量班每季度进行如下测量工作检查。 测量复核制的检查，测量复核制在施工测量中尤为重要，也

28、是测量工作中尤为薄弱的环节及容易出错之处。测量班主要就以下几个方面的测量复核工作进行检查： 测量复核工作日志与测量资料相一致，测量和检测工作必须按照本办法中的有关要求进行； 每次测量后，测量成果用两组独立平行计算和相互复核； 测量班各项测量技术交底资料，必须附有项目部测量班长和施工队测量负责人的签名及交底日期。 测量外业工作必须有多余观测，并构成闭合或符合检测条件（隧道洞内外建立主副导线控制网进行控制测量）。重要定位和放样，必须坚持用不同方法或不同仪器进行复核测量或换人测量后方可施工。利用已知点（包括控制点、方向点、高程点）进行引测、加点和工程放样前，必须坚持“先检测后利用”的原则；6.1 隧

29、道中线偏移值检查应定期对腾龙隧道偏移值设置情况进行询问和实地核对，并对测量技术交底和测量记录进行全面的检查。使工程技术干部正确分清隧道中线与线路中线的关系及布置。6.2 测量记录及资料检查测量成果是质量记录文件之一，测量成果的原始记录，提交的测量成果都应予以严格管理。 书面要整洁，记录要规范，资料要准确； 观测和计算成果必须做到记录真实、注记明确、计算清楚、格式统一，并装订成册和长期保管； 一切原始观测值和记事项目在现场要记录清楚，不得涂改，不得凭记忆补绘、补记，记录中不准连环更改，不合格时应重测。手薄必须填列页次、注明观测者、记录者、观测日期、起始时间、终止时间、气象条件、使用的仪器和觇标类

30、型，并详细记载观测时的特殊情况。凡划去的观测记录，应注明原因，并予以保存，不得撕毁； 每项单位工程必须有单项测量记录本，即水平仪薄和导线测量纪录薄； 测量成果必须建立复核制，否则此成果无效。测量资料必须进行整理和分类。 各单位接口处检查在各单位接口处，双方必须达成协议，签定协议书，接口处采用共同的曲线资料和共同水准点不少于2个。7 隧道竣工测量隧道工程竣工后，为了检查工程是否符合设计要求，并为设备安装和运营管理提供基础信息，需要进行竣工测量，绘制竣工图。由于隧道工程是在地下，因此隧道竣工测量具有独特之处。验收时检测隧道中心线。在隧道直线段每隔50m、曲线段每隔20m检测一点。地下永久性水准点至

31、少设置两个，长隧道中每公里设置一个。 隧道竣工时，还要进行纵断面测量和 横断面测量。纵断面应沿中线方向测定底板和拱顶高程，每隔10-20m测一点，绘出竣工纵断面图，在图上套绘设计坡度线进行比较。直线隧道每隔10m、曲线隧道每隔5m测一个横断面。横断面测量可以用直角坐标法或极坐标法。如图12-39a所示，用直角坐标法测量隧道竣工横断面。测量时，是以横断面的中垂线为纵轴，以起拱线为横轴，量出起拱线至拱顶的纵距ti和中垂线至各点的横距)，还要量出起拱线至底板中心的高度z等，依此绘制竣工横断面图。如图12-39b所示，用极坐标法测量竣工横断面。用一个有0。一360刻度的圆盘，将圆盘上0。一180刻度线的连线方向放在横断面中垂线位置上，圆盘中心的高程从底板中心高程量出。用长杆挑一皮尺零端指着断面上某一点，量取至圆盘中心的长度，并在圆盘上读出角度，即可确定点位。在一个横断面上测定若干特征点，就能据此绘出竣工横断面图 。