铁路隧道监控量测实施方案.doc

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1、宽阔铁路站前一标段监控量测实施方案监控量测实施方案1. 工程概况广通至大理铁路扩能改造工程东端接既有成昆线，并通过成昆与贵昆、南昆、昆玉铁路及规划建设的中越通道相连；中部与规划建设的祥云临沧景洪磨憨铁路相连；西端通过大理向北与大丽铁 路、规划建设的丽香铁路和滇藏铁路相连，向西与中缅通道大瑞铁路相连接。线路自广昆段建双线起点广通北站成都端引出，沿既有线折向南行，于楚雄市西北侧约 7km 处设楚雄北站，出站后下穿既有线和楚大高速大路行至南华南侧建南华南站。此后向西穿越全线最长的普棚隧道后设普棚车站，连续向西经云南驿坝子于神官村设祥云东站。出站后穿越祥云及祥和隧道至大理东。沿途经过楚雄州禄丰县广通镇

2、、楚雄市、楚雄州南华县、沙桥镇、大理州祥云县下庄镇、前所、普棚、祥云县、弥渡县象鼻乡、大理市凤仪镇、大理市。广通至大理铁路扩能改造工程站前工程施工总价承包站前一标段：起止里程 DK0+000D2K23+606.06，线路长度 23.633km。施工范围内包含隧道 7 座/12.193km。2. 编制依据铁路隧道监控量测技术规程TB0121-2022、J721-2022；中铁二院改建铁路广通至大理线扩能改造工程施工图纸及相关定型图、参考图等。； 我单位对当地环境及现场踏勘资料。国家及铁道部现行施工标准、施工质量验收标准、技术指南、试验规程、安全规程等。为完本钱合同段工程拟投入的专业技术人员、测量

3、仪器等资1中铁八局集团宽阔铁路工程部宽阔铁路站前一标段监控量测实施方案源。3. 适用范围适用于改建铁路宽阔线扩能改造工程站前一标合同范围内全部隧道工程施工。4. 监控量测的目的把量测结果反映到设计施工中的目的，确保施工及构造安全、指导施工挨次、便利施工治理的重要手段。 确保施工安全及构造的长期稳定性； 验证支护构造效果，确认支护参数和施工方法的准确性或为调整支护参数和施工方法供给依据； 确定二次衬砌施做时间； 监控工程对四周环境影响； 积存量测数据，为信息化设计与施工供给依据。5. 监控量测工程及布置原则5.1 监控量测分为必测工程和选测工程两类5.1.1 必测工程应包括以下工程 隧道洞内外观

4、看 拱顶下沉 净空变化 隧道浅埋段的地表沉降5.1.2 选测工程 支护、衬砌内应力外表应力及裂隙量测 围岩内部位移 二次衬砌内力2中铁八局集团宽阔铁路工程部宽阔铁路站前一标段监控量测实施方案 爆破震惊 钢支撑内力及外力 喷射混凝土应力5.1.3 量测仪器监控量测内容、方法和仪器量测工程量测仪器量测内容及方法地质描述包括围岩岩性、岩质、断层裂开带、节理裂围岩地质隙发育程度和方向、有无松散坍塌、剥落掉块现象、描述及支目测、地质罗有无渗漏水等；是否有底板隆起现象等；是否发生锚护状态观盘、水压计等杆松动、拉断或垫板脱离围岩的现象；喷射砼是否发察生裂纹、剥离或剪切破坏现象以及钢架支护工作状态是否正常，有

5、无压屈等。地表沉降周密水准仪，铟钢尺在洞口埋深小于13 倍的洞径的地段沿隧道轴线每隔 25m 布设，测点与周边位移量测和拱顶下沉量测的测点布置在同一断面上，每断面至少五个点。周边位移量测以量测初期支护上各点确实定位移为目的，通过水平及斜向收敛量测，验证周边位移结果。周边位移QJ-85 型坑道初读数应在开挖后 12h 内读取，最迟不得大于 24h,收敛周边收敛计而且在下一循环开挖前猎取初读数。断面间距为级80100m，级 3050m，级 1030m，级510m。在围岩变化处(断层地带)要加设断面。拱顶周密水准仪，铟拱顶下沉量测与周边位移量测在同一量测断面进展。下沉钢尺假设有障碍物影响，拱顶下沉量

6、测测点可适当移动位置。3 中铁八局集团宽阔铁路工程部宽阔铁路站前一标段监控量测实施方案此外，还必需每天对已开挖地段至少进展一次观看，并具体记录观测资料：如岩层或喷射混凝土有无开裂、剥落，钢支承有无变形， 有无渗漏水，已衬砌地段有无开裂等。每天观看后，对资料准时整理， 上交资料室，以便准时编汇地质素描图及对施工进展反响。5.2 测点和测线布置原则5.2.1 浅埋隧道地表沉降监测应在隧道开挖前布设，地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面里程。一般依据下表的要求布置。表 1地表沉降监测点纵向间距隧道埋深(h)与开挖宽度(B)纵向测点间距m2Bh2.5B Bh2B HB205010205105.2.

7、2 断面间距拱顶下沉测点和净空变化测点应布置在同一断面上。断面间距依据下表要求布置。表 2必测工程量测断面间距围岩级别 断面间距m30501030510注：级围岩视具体状况确定间距。5.2.3 净空变化量测测线和测点数确实定参照下表和示意图。3 中铁八局集团宽阔铁路工程部宽阔铁路站前一标段监控量测实施方案表 3净空变化量测测线数地段开挖方法一般地段特别地段全断面法台阶法 分部开挖一条水平测线每台阶一条水平测线-每台阶一条水平、两条斜测线CD 或 CRD 法左侧部、双侧法每分部一条水平侧线测点布置见以下图。壁导坑法左右侧部，每分部一条水平、其余分部一条水平测线4 中铁八局集团宽阔铁路工程部宽阔铁

8、路站前一标段监控量测实施方案5 中铁八局集团宽阔铁路工程部位移速度mm/d监控量测频率5152 次/d1 次/d0.510.20.50.21 次/23d1 次/3d1 次/7d测点距开挖面的距离(m)(01)B(12)B(25)B5B监控量测频率2 次/d1 次/d1 次/23d1 次/7d宽阔铁路站前一标段监控量测实施方案6. 监控量测的频率必测工程的监控量测频率应依据测点距开挖面的距离及位移速度确定，原则上承受较高的频率值，消灭特别状况或不良地质时增大频率。表 4按距开挖面距离确定的量测频率表 5按位移速度确定的量测频率开挖面地质素描、支护状态的记录工作应每施工循环一次，必要时加大频率。选

9、测工程监控量测频率应依据设计和施工要求以及必测工程反响信息的结果确定。7. 监控量测的把握基准监控量测基准包括隧道内位移、地表沉降等，应依据地质条件、隧道施工安全要求、隧道构造的长期稳定性等因素综合确定。7.1 极限相对位移监控量测治理中各种相对位移参考值见下表：3 中铁八局集团宽阔铁路工程部埋深50m50300m300m宽阔铁路站前一标段监控量测实施方案表 6跨度 7mB12m 隧道初期支护构造允许相对位移%围岩级别拱脚水平相对净空变化%0.010.030.010.080.030.100.080.400.300.600.100.300.200.800.701.200.200.500.402.

10、00拱顶相对下沉%1.803.000.030.060.050.120.030.060.040.150.120.300.060.100.080.400.300.800.080.160.141.100.801.40注：a、周边位移相对值指两测点间实测净空变化值与其距离之比，两测点间的位移值也称为变化值；b、硬质围岩的隧道取表中较小值，软质围岩塑性大则取较大值；c、拱脚水平相对净空变化指拱脚测点间净空水平变化值与其距离之比， 拱顶相对下沉是指拱顶下沉值与原拱顶至隧底高度之比。d、初期支护墙腰水平相对净空变化极限值可按拱脚水平相对净空变化极限乘以 1.11.2 后承受。7.2 位移把握基准位移把握基准

11、应依据测点距开挖面的距离由初期支护极限相对位移按下表要求确定。表 7位移把握基准表类别距开挖面 1B(U1B)距开挖面 2B(U2B)距开挖面较远允许值65%U090%U0100%U03 中铁八局集团宽阔铁路工程部序号监测工程位移速率mm/d施工状况1拱顶下沉周边收敛551010可正常施工施工中应留意监测，必要时加强支护暂停施工或实行特别措施宽阔铁路站前一标段监控量测实施方案注：B 为开挖宽度，U0 为极限相对位移值7.3 位移治理等级表 8位移治理等级表治理等级治理位移施工状态UoUn/3可正常施工Un/3Uo (2Un/3)应加强支护Uo2Un/3暂停施工，应实行特别措施注：Uo实测位移值

12、；Un依据与掌子面距离得出的允许位移值7.4 位移速率把握基准表 9位移速率把握基准表7.5 一般状况下，二衬应在满足以下要求时进展隧道水平净空变化速度及拱顶或垂直位移速度明显下降；隧道位移相对值已经到达总相对位移量的 90%以上；对浅埋、脆弱围岩等特别地段，应视具体状况确定。7.6 工程安全性评价流程3 中铁八局集团宽阔铁路工程部监控量测结果位移应力是否超过级治理是否连续施工安全位移应力是否超过级治理否综合评价设计施工措施，加强监控量测担忧全工程对策是位移应力是否超过级治理暂停施工说明围岩趋于稳定，支护是安全的，应进展数据处理或回归分析，推算最终位移把握位移变化规律。当位移曲线消灭反弯点时(

13、如图 5)，则说明围岩和支护已呈不稳定状态，此时应亲热监视围岩动态，并加强支护，必要时暂停开挖。位移位移时间时间图4 (围岩趋于稳定、支护安全)图5 (围岩和支护到达危急状态)10中铁八局集团宽阔铁路工程部宽阔铁路站前一标段监控量测实施方案8. 数据处理、分析及应用流程8.1 数据分析及误差处理绘制位移时间关系曲线，依据曲线形态推断围岩的稳定状况。当位移时间关系曲线趋于平缓时(如图 4)，变形速率不断下降，宽阔铁路站前一标段监控量测实施方案现场监控量测数据误差会影响对围岩和支糊系统的安全评判，工作中应对误差进展科学分析，减小系统误差，剔除偶然误差，避开人为错误。具体方法如下： 减小系统误差的方

14、法依据监控量测精度要求选择稳定性好、耐久性好的仪器。假设监控量测仪器产生的系统误差不能满足监控量测精度要求，依据系统误差产生的缘由进展修正。 把握偶然误差的方法引起偶然误差的缘由很多，如电源电压波动、仪表末位读数估读不准、环境因素干扰等。因此，对不同的监控量测工程，应具体分析产生偶然误差的缘由，并通过加强治理，提高操作人员的技术水平来把握偶然误差。偶然误差一般听从正态分析，在数据处理过程中，应进展数据统计检验。 避开人为误差的方法由于测试人员的工作过失所引起的误差，如读错仪表刻度、测点与测读数据混淆、记录错误等，都应避开。避开人为误差的措施主要有加强监控量测治理，标准监控量测工作，提高人员素养

15、。8.2 回归分析由于量测的偶然误差所造成的离散性，绘制的散点图是上下波动和不规章的， 因此必需对量测采集的数据进展数字处理 -回归分析，承受最小二乘法拟合数据获得合理的典型曲线，并以相应的数字公式进展描述。如以下图 6 所示：11中铁八局集团宽阔铁路工程部测试量时间图6 测试典型曲线承受回归分析时，测试数据散点分布规律，选用以下之一函数关系：对数函数，如：u=alg(1+t)宽阔铁路站前一标段监控量测实施方案u=a+b/lg(1+t) 指数函数，如： u=ae-b/t u=a(1-e-bt)双曲函数，如： u=t/a+btu=a1-1/(1+bt)2其中：a、b回归常数t初读数后的时间(d)

16、u位移值(mm)8.3 监控量测流程监控量测流程图地质超前探测预报开挖开挖面岩性的观看12中铁八局集团宽阔铁路工程部初期支护喷混凝土埋入观测预埋件宽阔铁路站前一标段监控量测实施方案9. 重点量测内容及方法9.1 地质素描爆破后马上进展工程地质、水文地质状况的观看和记录，并进展地质素描，地质变化处和重要地段要有照片记录。 代表性测试断面的位置外形、位置、尺寸及编号； 岩石名称、构造、颜色； 层理、片理、节理裂隙、断层等各种脆弱面的产状、宽度、延长状况、连续性、间距等；各构造面的成因类型、力学属性、粗糙程度、充填的物质成分和泥化、软化状况； 岩脉穿插状况及其与围岩接触关系，软硬程度及裂开程度； 岩

17、石风化程度、特点、抗风化力量； 地下水的类型、出露位置、水量大小、含泥含砂状况以及对锚喷支护施工的影响等； 施工开挖方式方法、锚喷支护参数及循环时间； 围岩内鼓、弯折、变形、岩爆、掉块、坍塌的位置、规模、数量和分布状况、围岩的自稳时间等； 溶洞等特别地质条件描述；13 中铁八局集团宽阔铁路工程部宽阔铁路站前一标段监控量测实施方案 喷层开裂、起鼓、剥落状况描述。9.2 地质和支护状况观看 对开挖后没有支护的围岩的观测： 观看节理裂隙发育程度,用地质罗盘仪测量裂隙的方向。 观看开挖的稳定状态,顶板有无坍塌现象。 查看是否有涌水、涌泥现象，确定涌水的位置、涌水量等。 是否有底板隆起的现象。 对已开挖

18、已支护地段围岩动态的观测 喷射混凝土是否发生裂缝剥离或剪切破坏。 钢拱架是否有受挤压变样子况。 锚喷支护施工质量是否符合标准要求。 观看围岩破坏形态分析 危急性不大不会发生急剧破坏，加之临时支护即可稳定的状况。 应引起留意的破坏，如拱顶混凝土喷层因受弯曲压缩消灭裂缝。 危急征兆的破坏，如拱顶混凝土喷层消灭有对称性局部的崩落，侧墙内移等。9.3 洞外观看观看洞口地表状况、边坡及仰坡的稳定以及地表水的渗透等。地质调查在每个开挖面进展的同时进展，开挖后马上进展地质调查，绘制开挖工作面地质素描略图，设专人对已支护和未支护地段每天至少进展两次观测，假设遇特别不稳定状况时，设专人进展不连续观测。9.4 周

19、边位移量测条件洞口四周浅埋地段施工初期阶段取得效果后周边位移量测承受 SL-3 型隧道收敛仪量测隧道断面净空收敛状况。量测测点布置断面间距不超过下表规定值。14 中铁八局集团宽阔铁路工程部宽阔铁路站前一标段监控量测实施方案间距m51051051030501030510以围岩的位移来推断其稳定状态，关键是确定一个“推断标准”或称为收敛标准，即是推断围岩稳定与否的界限。包括三个方面： 位移量、位移速度、位移加速度。铁路隧道监控量测技术规章JBJ7212022规定了以下允许值作为围岩位移收敛标准。跨度 7mB12m 隧道初期支护极限相对位移埋深hm5050300301500围岩级别拱脚水平相对净空变

20、化%0.010.030.010.080.030.100.080.400.300.600.100.300.200.800.701.200.200.500.402.00拱顶相对下沉%1.803.000030.060.050.120.030060.040.150.120.300.060.100.080.400.300.800.080.160.141.100.801.40注：周边位移相对值指两测点间实测净空变化值与其距离之比，两测点间的位移值也称为变化值；硬质围岩的隧道取表中较小值，软质围岩塑性大则取较大值；拱脚水平相对净空变化指拱脚测点间净空水平变化值与其距离之比，拱顶相对下沉是指拱顶下沉值与原拱顶

21、至隧底高度之比。初期支护墙腰水平相对净空变化极限值可按拱脚水平相对净空变化极限乘以 1.11.2 后承受。 二次衬砌的施作时间，按奥法施工原则，当围岩稳定后，即可施做。 各测试工程的位移速率明显收敛、围岩根本稳定。15 中铁八局集团宽阔铁路工程部宽阔铁路站前一标段监控量测实施方案 已产生的各项位移已到达估量总位移的 8090； 周边位移速率小于 0.1 0.2 /d, 或拱顶下沉速率小于0.0070.15 /d。测点布置在距开挖面 2 米范围内并尽快安设读数。初读数在开挖后 12h 内读取，最迟不超过 24h，而且在下一循环开挖前，必需完成初期变形值的读数。每量测断面布置 26 条测线。2 条

22、测线布置如图 1，6 条测线布置如图 2 所示。图 1图 29.5 拱顶下沉拱顶下沉承受水平仪、水准尺测量。于隧道洞口地形稳固处设一水准基点量测拱顶下沉位移状况。拱顶下沉测点与周边位移测点布置在一个断面内，如周边位移测点布置图中 A 点为拱顶下沉测点。拱顶下沉量测初读数在开挖后 12h 内读取，最迟不超过 24h，而且在下一循环开挖前，必需完成初期变形值的读数。9.6 地表下沉地表下沉观测点按一般水准点基点埋设。并在估量裂开面以外16 中铁八局集团宽阔铁路工程部宽阔铁路站前一标段监控量测实施方案34 倍洞径处设水准基点，作为各观测点高程测量的基准，从而计算出各种观测点的下沉量。地表下沉桩的布置

23、宽度以下图所示。隧道埋深(h)与开挖宽度(B)纵向测点间距m2Bh2.5BBh2BHB20501020510地表下沉量测断面的间距按下表承受10. 量测质量把握和保证措施10.1 治理机构和职责中铁八局宽阔铁路站前一标工程部成立隧道监控量测治理领导小组。小组成员如下：组长：郭昊工程总工，副组长：廖杰工程部部长，组员： 各隧道洞口技术人员。领导小组下设办公室设在工程部，归口治理监控量测工作；工程部、安质部、现场负责人和技术负责人，负责对重大特别状况的17 中铁八局集团宽阔铁路工程部宽阔铁路站前一标段监控量测实施方案施工方案进展争辩。领导小组在隧道施工现场成立现场监控量测小组，并作为隧道实施性施工

24、组织设计和隧道监控量测实施方法的重要组成局部。主要工作职责：1. 负责隧道施工现场监控量测工作，对监控量测数据的真实性和准确性负责。并组织第三方开展评估工作。成立现场监 控量测工作小组，配备专业监控量测人员和设备，建立健全监控量 测质量安全保证体系。2. 依据设计要求，编制监控量测实施方法，经工程部总工程师审核后报监理、建设单位审批后实施。3. 按批准的实施方法组织实施，作好量测记录，准时对监测数据进展统计分析。4. 依据提醒的地质状况，准时调整监控量测方案。5. 协作监控量测评估单位对现场监控量测的检查和复核工作。6. 编制月度监控量测复核工作打算，按打算开展监控量测相关工作。准时反响监控量测成果。7. 负责对量测人员进展业务培训。10.2 质量保证制度10.2.1 技术保证措施对全部测量小组人员进展培训，正确布设点位，使用仪器娴熟， 读数准确，能依据要求进展数据分析。监测组与监理工程师、技术负责人亲热协作工作，准时向监理工程师、技术负责人报告状况和问题，18 中铁八局集团宽阔铁路工程部