隧道监控测量专项方案设计.pdf

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1、一、编译依据1.铁路隧道监测测量技术规程TB10121-20072.铁路隧道喷射混凝土施工方法技术规范TB10108-20023.铁路隧道设计规范TB1000-20054.铁路隧道施工规范TB10204-20025、工程计量规范GB50026-936、国家一级、二级水准标准GB12897-917、沿线施工设计图及地质调查资料二、准备目的本方案指导项目部隧道施工监测测量工作。隧道施工过程中，围岩、地表变形、支护结构应力、围岩与支护结构、支护接触压力等。通过测量了解围岩的稳定状态和支护结构的可靠性，衬垫。1、确保结构的施工安全和长期稳定性；2、验证支撑结构的效果，确认支撑参数和施工方法的准确性，或

2、为调整支撑参数和施工方法提供依据；3、确定二次衬里的应用时间；4、监测项目对周边环境的影响；5、积累测量数据，为信息化设计和建设提供依据；三、适用范围适用于喷射混凝土工法建造的隧道和浅埋隧道施工中的监测和测量过程，使其处于受控状态。本方案适用于我司项目部所有隧道监测测量施工。四、职 责：材料部负责测量仪器设备的采购。工程部负责提供设备采购计划和编制监控和测量设计。技术主管负责安排测量方案，整理测量数据，根据测量结果及时向施工负责人报告洞内围岩稳定状态，指导现场施工。在技术人员的指导下，测量组负责测量点的埋设和日常测量工作，并保存测量记录。五、项目概况新建的湘莆铁路位于甘肃东部和闽中。西起江西省

3、南昌市。乐、沙县、尤溪至永泰分岔，同时引入外福铁路福州站和福厦铁路莆田站。我项目部管段共有3 条隧道：银头隧道、后阳隧道、大坪隧道，其中银头隧道最长，起 止 里 程 为 DK387+437DK390+043,全 长 为 2606米。DK389+800路口里程设置斜井。斜井采用无轨运输，断面两车道。斜 井 长 235米；线路设 计时速200公里，预 留 250公 里，为复线电气化铁路道硅轨道隧道。4.监测与测量1、监测与测量流程图见附图本标段隧道采用隧道内外观测、净空水平收敛测量、拱顶沉降测量和地面沉降测量四个施工监测项目作为施工监测项目。必要时，隧道施工时应在断层带加装隧道底部上鼓筒的附加测量

4、项目。1）洞内外观察隧道观察分为开挖工作面观察和施工段观察两部分。每次开挖后对开挖工作面进行观察，内容包括节理裂隙的发育情况、工作面的稳定状态、来水量以及底板是否抬升等。当地质条件基本不变，每天进行一次即可。观察后绘制开挖面地质示意图。施工断面应每天至少观察一次，观察内容应包括喷射混凝土、螺栓、钢架的情况，以及施工质量是否符合规定要求。观测过程中，如发现地质条件恶化、初期支护出现异常现象，应立即通知施工负责人采取应急措施，并派专人持续观测。洞外观察包括洞口地表状况、地表沉降、坡度和倒拱稳定性、地表水入渗情况等。2)净空平面收敛测量和拱形沉降测量(1)测点布局间隙水平收敛测量和拱的沉降测量在同一

5、断面上进行，拱顶沉降点设置在拱顶轴线附近，结合开挖法设置。拱顶沉降及周边收敛测量的测点布置如下图所示。拱顶沉降及周边收敛测点布置示意图(2)测量段间距和测量频率根 据 铁路隧道监测测量技术规程TB10121-2007的要求，结合本标段隧道的具体情况，普通单线段各级围岩测量断面间距为如T o拱顶沉降与水平收敛测量断面间距表围岩水平测 量 段 距 离（米）二50III30IV20V10在各级围岩起始段增加测量断面，掌握各级围岩位移变化规律。相同的测量频率用于间隙水平收敛测量和拱顶沉降测量。如果位移异常，增加测量频率。穹窿沉降和周边收敛的测量频率见下表。监测由位移速度确定的测量频率娈 形 速 唐 C

6、mm/d）测量点与开挖面的距离测量频率2 5（0 至 4 1 ）B2次/天1到5（1到2）乙1次/天0.2 1（2到5）乙1 次/2d5B1次/周注：B代表隧道开挖宽度。3）地表沉降测量地表沉降测量在隧道入口浅埋段进行，布置在隧道开挖前。测点布置与拱顶沉降及周边收敛测量测点在同一断面，开挖过程中进行地表沉降测量。从 前 沿 前 方 的 m处 开 始（h+隧道开挖高度）（h 为隧道埋深），直至衬砌结构封闭，沉降基本停止。测量频率与拱顶沉降和水平间隙变化的测量频率相同。地面沉降测量点布置如下图所不：量测范围25m)5WB注：图 中 B 为预期破裂角，其值应根据不同围岩类型计算确定,n 值 应 根

7、据 h 和 B 值计算确定。地表沉降测量断面间距见下表：开孔段和浅埋段地表沉降测量段间距表隧 道 深 度 H (m)测 量 段 距 离(米)H2B20 50BH2B10到 20HB104)结算监控对隧道入口里程、不利地质、围岩变化和变形缝进行沉降观测。I I、III级 围 岩 每 400米断面，IV级 围 岩 每 300米断面，V 级围岩每 200米断面。部 分。底部填充或底板施工完成后，每 个 观 测 断 面 设 置 2 个沉降观测点，布置在隧道中心线两侧4.6 米处，变形处每个观测断面设置4 个观测点接头分别设置在隧道内。中线两侧4.6 米，变形缝前后0.5 米。隧道施工完成后每周至少测量

8、一次，当沉降稳定时停止观察。5)对量具和测点设置的要求(1)拱顶沉降采用精密水准仪、锢钢吊尺或全站仪等测量，测量点与隧道外监测测量基准点联合测量。(2)外围会聚用会聚仪或全站仪测量。测量点的安装应确保在开挖 后1 2小 时 内(最 迟 不 超 过2 4小时)和下一个开挖周期之前的初始读数，并 应 安 装 在 距 开 挖 面2 m以内。(3)地面沉降和沉降监测采用精密水平仪测量。测点采用地表钻孔埋设，测点周围用水泥砂浆固定，基点距预期破裂面约30m o(4)测点应牢固、可靠、易于识别。观测期间，应有效保护测点,防止施工机械与人为因素发生碰撞。初始支撑的拱架必须焊接在拱架上，非拱架应根据锚杆的施工

9、要求钻孔预埋。嵌入的结合力大于实测拉 力 的10倍，长 度 不 小 于30cm。混凝土喷完后露出混凝土。表面并用油漆标记。3、监控和计量项目的管理基准1)监测项目位移管理水平监测项目位移管理水平见下表位移管理水平管理级别管理位移施工状态I I IU o 2U n/3应采取特别措施注：U。一 实测位移值；U n-内容位移值根据已有的成功经验，拟 采 用 铁路隧道喷射混凝土施工技术规程 三级监测管理，以位移率作为监测管理基准。即以内容值的三分之二作为警戒值，将内容值的三分之一作为参考值，警戒值与内容值之间的范围称为警戒范围。并采取施工对策，防止最终位移值超限。警告值和参考值之间的范围称为注意范围。

10、实测值低于参考值，说明围岩稳定。2)监测数据反馈具体监测数据反馈流程如下图所示：监测数据反馈流程图现场监测时，可根据监测结果的管理阶段选择监测频次：总则在III级管理阶段可放宽监测频次；在二级管理阶段，注意加密监控的数量；在一级管理阶段，应加强监测。频率为1-2次/天或更多。3)测量数据的处理和应用(1)施工过程中应进行监测和测量数据的实时分析和阶段性分析。实时分析：每天及时分析监测测量数据，分析安全隐患原因并提交异常报告；阶段分析：每周和每月进行阶段分析，总结监测和测量数据的变化规律，评估施工情况。提交阶段分析报告，指导后续施工。(2)根据现场测量数据绘制位移-时间曲线或散点图。当位移-时间

11、曲线变平时，应进行回归分析，计算最终位移，掌握位移变化规律。当最终收敛值大于内容收敛值的80%且没有明显的减速趋势时，或者当位移-时间曲线出现反向拐点时，即位移呈现异常突增，说明围岩和支护处于不稳定状态。应及时加强支护，必要时停止开挖，并采取必要的安全措施；(3)根据位移变化率判断围岩稳定性，当变化率大于10-20 mm/d时，需要加强支护系统；当变化率小于0.2 mm/d时，认为围岩基本稳 定；(4)衬 砌(混 凝 土)施 工 时 间：各测试项目表明位移速度明显减慢，基本稳定；排量已达到估算排量的80-90%(估算排量可通过回归分析得到)，排 量 速 度 小 于0.10-0/天；.2mm(5

12、)在测量过程中发现异常现象或与设计不符，应及时提出修改支撑参数；(6)测量点的埋设和测量数据包含在竣工文件中，以便在运行过程中进行检查或连续观察。4)测量数据突变的应对措施(1)立即停止开挖，并采取措施加强对开挖面的支撑；(2)立即向项目部报告，项目总工程师将组织技术人员分析，制定相关措施，及时向业主、监理、设计单位报告情况。(三)对 发 生 突 变 的 地 面 道 路 和 建 筑 物 实 施24小时监测。(四)如 涉 及 水 面 安 全，应立即向有关部门求助，并采取交通疏导等有效措施。(5)请业主组织设计、施工、监理等部门共同制定对策。6、监测计量管理制度及保障措施1.建立监测和测量小组根据

13、工程监测项目特点，成立专业机构，组成监测计量团队，由工程技术部和计量站人员组成。组长由具有丰富施工经验和较高结构分析计算能力的技术人员任命，负责监测工作、外包工作和监测数据质量审核的组织计划。具体监测组如下：领 队：李雷鸣副组长：罗洪斌、卜世万团队成员：张亮、王厚强、李磊、秦涛、于文涛、马发强银头隧道出口负责人：王厚强、秦涛后阳隧道、大坪隧道负责人：卜世湾、李磊二、质量保证措施：监测组与监理工程师密切配合，及时向监理工程师报告情况和问题，并提供相关实用可靠的数据记录。制定可行的监测实施方案和相应的测点埋地保护措施，并纳入工程施工进度控制计划。测量项目人员应相对固定，以保证数据的连续性。测量仪器

14、由专人管理，专人维护，专人检查校准。测量设备、元器件等在使用前应进行检查校准，合格后方可使用。各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则。所有测量数据必须在现场检查，并在审查后报告。测量数据的存储、计算和管理均由计算机系统进行。从设备管理、使用、数据整理等各个测量项目均由专人负责。也针对重点建设问题开展相应的QC小组活动，及时分析反馈信息，指导建设。七、材料记录1.开挖面地质条件记录表2.隧道净空变化测量记录表3、拱顶沉降测量记录表隧道净空收敛及拱顶沉降测点布置表隧道名测点里程围岩水平开挖施工方法评论头隧道DK387+437IV三步七步开挖法DK387+457IV三步七步开挖法DK387

15、+477IV三步七步开挖法DK387+497IV三步七步开挖法DK387+517IV三步七步开挖法DK387+530I I I阶梯法DK387+560I I I阶梯法DK387+590二全截面法DK387+640二全截面法DK387+690二全截面法DK387+740二全截面法DK387+790二全裁面法DK387+830二全裁面法DK387+850IV三步七步开挖法DK387+870IV三步七步开挖法DK387+890二全裁面法DK387+940二全裁面法DK387+990二全截面法DK388+040二全截面法DK388+090二全截面法隧道净空收敛及拱顶沉降测点布置表隧道名称测点里程围岩水

16、平开挖施工方法评论DK388+140二全截面法DK388+190二全截面法DK388+240二全截面法DK388+290二全截面法DK388+325二全截面法DK388+345IV三步七步开挖法DK388+365IV三步七步开挖法DK388+385IV三步七步开挖法DK388+405IV三步七步开挖法DK388+425IV三步七步开挖法DK388+445IV三步七步开挖法DK388+465IV三步七步开挖法DK388+495I I I阶梯法DK389+025I I I阶梯法DK389+055I I I阶梯法DK389+085I I I阶梯法DK389+115I I I阶梯法DK389+145I

17、 I I阶梯法DK389+175I I I阶梯法隧道净空收敛及拱顶沉降测点布置表隧道名称测点里程围岩水平开挖施工方法评论DK389+205I I I阶梯法DK389+235I I I阶梯法DK389+265I I I阶梯法DK389+295I I I阶梯法DK389+325I I I阶梯法DK389+355I I I阶梯法DK389+385I I I阶梯法DK389+415I I I阶梯法DK389+445I I I阶梯法DK389+475I I I阶梯法DK389+505I I I阶梯法DK389+535I I I阶梯法DK389+565I I I阶梯法DK389+600I I I阶梯法DK

18、389+620IV三步七步开挖法DK389+640IV三步七步开挖法DK389+660IV三步七步开挖法DK389+680IV三步七步开挖法DK389+700IV三步七步开挖法隧道净空收敛及拱顶沉降测点布置表隧道名称测点里程围岩水平开挖施工方法评论DK389+720IV三步七步开挖法DK389+740IV三步七步开挖法DK389+760IV三步七步开挖法DK389+770IV三步七步开挖法DK389+800III阶梯法DK389+830III阶梯法DK389+860III阶梯法DK389+890III阶梯法DK389+920III阶梯法DK389+940III阶梯法DK389+960IV三步七

19、步开挖法DK389+980IV三步七步开挖法DK389+990V双侧壁先导坑法DK390+000V双侧壁先导坑法DK390+010V双侧壁先导坑法DK390+020V双侧壁先导坑法DK390+030V双侧壁先导坑法DK390+043V双侧壁先导坑法DK391+340V双侧壁先导坑法隧道净空收敛及拱顶沉降测点布置表隧道名称测点里程围岩水平开挖施工方法评论后阳隧遣DK391+330V双侧壁先导坑法DK391+320V双侧壁先导坑法DK391+310V双侧壁先导坑法DK391+300V双侧壁先导坑法DK391+290V双侧壁先导坑法DK391+280V双侧壁先导坑法DK391+270V双侧壁先导坑法

20、DK391+260V双侧壁先导坑法DK391+250V双侧壁先导坑法DK391+240V双侧壁先导坑法DK391+230V双侧壁先导坑法DK391+220V双侧壁先导坑法DK391+210V双侧壁先导坑法DK391+200V双侧壁先导坑法DK391+196IV三步七步开挖法DK391+176IV三步七步开挖法DK391+156IV三步七步开挖法DK391+136III阶梯法DK391+105III阶梯法隧道净空收敛及拱顶沉降测点布置表隧道名称测点里程围岩水平开挖施工方法评论DK391+085IV三步七步开挖法DK391+055I I I阶梯法DK391+025I I I阶梯法DK390+995

21、I I I阶梯法DK390+965I I I阶梯法DK390+935I I I阶梯法DK390+905I I I阶梯法DK390+875I I I阶梯法DK390+845I I I阶梯法DK390+815I I I阶梯法DK390+785I I I阶梯法DK390+755I I I阶梯法DK390+725I I I阶梯法DK390+713I I I阶梯法DK390+663二全截面法DK390+613二全截面法DK390+588二全截面法DK390+568IV三步七步开挖法DK390+545IV三步七步开挖法隧道净空收敛及拱顶沉降测点布置表隧道名称测点里程围岩水平开挖施工方法评论DK390+52

22、0二全截面法DK390+505III阶梯法DK390+497V双侧壁先导坑法DK390+487V双侧壁先导坑法DK390+477V双侧壁先导坑法DK390+467V双侧壁先导坑法DK390+457V双侧壁先导坑法DK390+447V双侧壁先导坑法大坪隧DK392+208V双侧壁先导坑法DK392+198V双侧壁先导坑法DK392+188V双侧壁先导坑法DK392+178V双侧壁先导坑法DK392+168V双侧壁先导坑法DK392+160V双侧壁先导坑法DK392+145IV三步七步开挖法DK392+115III阶梯法DK392+085III阶梯法DK392+070IV三步七步开挖法DK392+060V双侧壁先导坑法隧道净空收敛及拱顶沉降测点布置表隧道名称测点里程围岩水平开挖施工方法评论DK392+050V双侧壁先导坑法DK392+040V双侧壁先导坑法DK392+030V双侧壁先导坑法