贵竹岭隧道监控量测方案

厦深铁路广东段XSGZQ-8标贵竹岭隧道监控量测实施细则编制人：石永强审核人：何天文批准：李亚军中铁十八局集团有限公司厦深铁路(广东段)工程指挥部三分部二〇〇八年十二月二十四日一、编制依据1、《铁路隧道监控测量技术规程》TB10121－2007；2、《时速200~250公里有砟轨道铁路工程测量指南（试行）》[铁建设函[2007]76号]；3、贵竹岭隧道施工设计图纸及相关设计文件；4、我单位以往隧道施工经验。二、编制目的1、确保隧道施工安全及结构的长期稳定性。2、验证支护结构效果，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提供依据。3、确定二次衬砌的施做时间。4、监控工程对周围环境的影响。5、积累测量数据，为信息化设计与施工提供依据。三、工程概况贵竹岭隧道位于广东省海丰县贵竹岭镇丘陵区，地形地貌具体表现为剥蚀丘陵地貌，剥蚀丘陵自然坡度25°～40°，植被不发育，最大相对高差约200m，地形波状起伏，沟谷较发育。隧道沿线地形波状起伏，沟谷较发育，地表水发育。地下水类型为松散岩类孔隙潜水及基岩裂隙水。进口～DIK359+500、DIK362+900～出口段地下水对混凝土具体酸性侵蚀和二氧化碳侵蚀，环境作用等级分别为H1和H2。贵竹岭隧道全长4227m,隧道进出口里程分别为DIK358+908、DIK363+135，隧道进出口隧线分界里程分别为：DIK358+895、DIK363+148。隧道纵坡为“人”字坡，坡度分别为3‰.-3‰，隧道内Ⅴ级围岩772m，Ⅳ级围岩480m，Ⅲ级围岩750m，II级围岩2225m。四、监控量测实施小组由分部配备专业测量人员成立两个测量小组，分别负责隧道进口与出口的测量工作。监控量测小组组成及职责分工表序号组成职务姓名职责1组长分部总工程师李亚军全面组织协调管理监控量测2副组长分部副总工程师田永奎进行综合分析3副组长测量班长候昌峰进行量测数据分析。4进口组小组长进口技术负责人石永强组织隧道进口监控量测，负责洞内外观测。5组员测量员杨凯负责隧道进口地表沉降、拱顶下沉、净空收敛观测。6组员测量员汤志豪配合进行隧道进口地表沉降、拱顶下沉、净空收敛观测。7组员测量员蒋喜成配合进行隧道进口地表沉降、拱顶下沉、净空收敛观测。8出口组小组长进口技术负责人司兆辉组织隧道出口监控量测，负责洞内外观测。9组员测量员付丽雄负责隧道出口地表沉降、拱顶下沉、净空收敛观测。10组员测量员唐世配合进行隧道出口地表沉降、拱顶下沉、净空收敛观测。11组员测量员李洪明配合进行隧道出口地表沉降、拱顶下沉、净空收敛观测。五、量测仪器配备量测仪器配备见下表。序号仪器名称规格型号生产厂家出厂编号精度等级备注1全站仪GTS-102N日本拓普康2N5082DJ2已检定2全站仪NTS-352南方S11009DJ2已检定3水准仪NAL132苏一光T38524S2已检定4水准仪AL-32X苏一光4251S2已检定5围岩收敛计JSS20A2台6地质罗盘2个7数码相机Sony索尼2台六、量测项目及方法1、量测项目本隧道采用新奥法施工，根据设计要求进行必测量测项目的量测，量测项目见下表。序号监控量测项目常用测量仪器备注1洞内、外观察现场观察、数码相机、罗盘仪2拱顶下沉水准仪、钢挂尺或全站仪3净空变化收敛仪、全站仪4地表沉降水准仪、钢挂尺或全站仪隧道浅埋段2、量测方法1）洞内外观察隧道开挖爆破后立即进行工程地质、水文地质状况的观察和记录，并进行地质素描，地质变化处和重要地段进行拍照记录。①代表性测试断面的位置形状、位置、尺寸及编号；②岩石名称、结构、颜色；③层理、片理、节理裂隙、断层等各种软弱面的产状、宽度、延伸情况、连续性、间距等；各结构面的成因类型、力学属性、粗糙程度、充填的物质成分和泥化、软化情况；④岩脉穿插情况及其与围岩接触关系，软硬程度及破碎程度；⑤岩石风化程度、特点、抗风化能力；⑥地下水的类型、出露位置、水量大小及锚喷支护施工的影响等；⑦施工开挖方式方法、锚喷支护参数及循环时间；⑧围岩内鼓、弯折、变形、岩爆、掉块、坍塌的位置、规模、数量和分布情况、围岩的自稳时间等；⑨溶洞等特殊地质条件描述；⑩喷层开裂、起鼓、剥落情况描述2）地表下沉、拱顶下沉及净空收敛①浅埋隧道地表沉降测点在隧道开挖前布设，地表沉降观测点和隧道内测点应同一断面里程，一般条件下地表沉降测点纵向间距应按下表布设。地表下沉量测断面间距表埋置深度H量测断面间距（M）2B＜H0＜2.5B20～50B＜H0≤2B10～20H0≤B10注：H0隧道埋深；B表示隧道开挖宽度地表沉降测点横向间距2～5m，在隧道中线附近测点应适当加密，隧道中线两侧范围应不小于H0+B。②拱顶沉降测点和净空开敛，应布在同一断面上，监控量测断面按下表布设。拱顶下沉及周边收敛量测间距表围岩级别量测断面间距（M）Ⅴ～Ⅳ10Ⅳ20Ⅲ30Ⅱ50③监控量测点位布置图洞身部分监控量测点布设采用带弯钩的膨胀螺栓，采用电动钻钻孔，根据施工方法布设监控量测点，本工程隧道在V级围岩时采用三台阶七步开挖法和双侧壁导坑法进行施工，IV级围岩、III级围岩采用台阶法进行施工，Ⅱ级围岩采用全断面开挖。各种开挖方式监控量测点布置见下图。监控量测点位布设图④在地表稳定处设一固定点并引入高程，即可进行地表下沉的观测。水平净空收敛值用收敛仪进行测量，拱顶下沉、地表下沉的量测使用精密水准仪测量，读数精确到0.1mm。⑤收敛仪测坑道周边相对位移A、隧道开挖后，围岩向坑道方向的位移是围岩动态的最显著表现，最能反映出围岩的稳定性。因此对周边位移的量测是最直接、最直观、最有意义、最经济的量测项目。坑道周边位移用收敛仪量测其中两点之间的相对位移值，来反映围岩的动态。B、测试方法及注意事项开挖完成后尽快埋设测点，并测取初读数，要求在24小时内完成。测点要尽量靠近开挖断面，要求在2m以内。整个过程做好记录，并随时检查有无错误。记录内容应包括断面位置、测点编号、初始读数、各次测试读数、当时温度、以及开挖面距量测断面距离等。具体表格见附表。⑥监控量测频率按距开挖面距离确定监控量测频率监控量测断面距开挖面距离（m）监控量测频率（0～1）B2次/d（1～2）B1次/d（2～5）B1次/2～3d＞5B1次/7d按位移速度确定监控量测频率监控量测断面距开挖面距离（m）监控量测频率≥52次/d1～51次/d0.5～11次/2～3d0.2～0.51次/3d＜0.21次/7d七、监控量测管理1、监测控制标准根据有关规范、规程、设计资料及类似工程经验，制定本工程监控量测变形管理等级见“变形管理等级表”，据此指导施工。观察及量测发现异常时，及时修改支护参数。每次量测后应及时进行数据整理，并绘制量测数据时态曲线和距开挖面关系图；对初期的时态曲线应进行回归分析，预测可能出现的最大值和变化速度；数据异常时，则根据具体情况及时采取加厚喷层、加密或加长锚杆、增加钢架等加固措施。变形管理等级表管理等级据开挖面1B据开挖面2B施工状态ⅢU0U1B/3U0U2B/3可正常施工ⅡU1B/3≤U0≤2U1B/3U2B/3≤U0≤2U2B/3综合评价设计施工措施，加强监量测，必要时采取相应工程对策ⅠU02U1B/3U02U2B/3暂停施工，采取相应工程对策注：U0-极限相对位移值；B-隧道开挖宽度。观察及量测发现异常时，应及时修改支护参数。正常状态须同时满足以下条件：净空变化速度小于0.2MM/D时，拱顶下沉速度小于0.15MM/D，围岩基本稳定；净空变化速度持续大于5.0MM/D时，加强初期支护。根据位移时态曲线的形态来判别：当围岩位移速率不断下降时，围岩趋于稳定状态；当围岩位移速率保持不变时，围岩不稳定，应加强支护；当围岩位移速率不断上升时，围岩进入危险状态，必须立即停止掘进，加强支护。2、监控量测管理施工监测管理程序见“施工监测管程序图”。施工监测管理程序图监控量测小组：为了真实反映监测结果，本施工监测由工程管理部测量检测室具体负责各项监测工作。监测管理：积极配合监理工程师做好对监测工作的检查、监督和指导，工程完成后，根据监测资料整理出隧道的监测分析总报告纳入竣工资料中。现场量测要求：拱顶下沉、收敛量测初读数应在3～6h内完成，其他量测应在每次开挖后12h内取得初读数，最迟不得大于24h，且在下循环开挖前必须完成。测试前检查仪表设备是否完好，发现故障及时修理或更换；确认测点是否松动或人为损坏，当测点状态良好时方可进行测试工作。测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表，每测点一般测读三次，取算术平均值作为观测值；每次测试都要认真做好原始数据记录，并记录开挖里程、支护施工情况以及环境温度等，保持原始记录的准确性。测试完毕后检查仪器、仪表，做好养护、保管工作，及时进行资料整理施工量测安全性经济性量测计划是否变管理基准是否变措施（改变施工方法，调整支护参数）措施（优化支护结构）改变量测计划改变管理基准是是否否否否是是及信息反馈。3、保证措施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。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。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。监测组与监理工程师密切配合工作，及时向监理工程师报告情况和问题，并提供有关切实可靠的数据记录。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。各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则，量测数据均要经现场检查、室内两级复核后方可上报。量测数据的存储、计算、管理均采用计算机系统进行。针对施工各关键问题开展相应的QC小组活动，及时分析、反馈信息，指导施工。八、数据分析与反馈1、在洞内直观评价当前已暴露围岩的稳定状态，检验和修正初步的围岩分类；2、根据修正的围岩分类，检验初步设计的支护参数是否合理。如不恰当，则应予以修正；3、直观检测初期支护的实际工作状态；4、根据当前围岩状况，推断前方一定范围内的地质特征，进行地质预报，防范不良地质突然出现；5、根据现场量测数据推算掌握位移变化规律，确定围岩及支护的状态，预先确定下循环的支护参数和施工措施；6、配合量测工作进行测试位置选取和量测成果分析。监控量测流程否是隧道围岩开挖后24小时埋设量测点按照规定项目，频率进行围岩监控量测量测数据回归分析变形速率是否逐渐下降变形速率或总变形达到规定数值后作二次衬砌修改支护参数，加强初期支护紧跟衬砌作仰拱