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下阿阳隧道监控量测技术方案一、隧道监控量测的目的现场监控量测是“中隔壁法(CD法)”的三大要素之一，是复合式衬砌设计、施工的核心技术。本隧按中隔壁法设计施工，施工中加强监控量测对准确判定围岩的安全状态、合理确定二次衬砌的施作时机非常重要。同时通过监测数据的反馈分析，可验证施工设计的科学性和合理性，以及施工方法、支护方案的可行性，以便及时、准确地调整支护参数，修正施工方法及施工程序，确保施工安全。二、隧道监控量测的项目和主要内容见附表。三、隧道监控量测的方法及要求测试前检查仪器设备是否完好，若发现故障及时进行修理或更换；确认测点是否松动或发生人为破坏，只有测点状态良好时方可进行测试工作。测试中按各项测量操作规程安装好测试仪器，每测点一般读数三次，三次读数相差不大时取算术平均值作为观测值，否则进行判断，是由于人为破坏、测点松动或是需要进行重测。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。1、围岩及支护状态监测开挖工作面的观察，在每个开挖面进行，特别是在软弱围岩地段，开挖后应立即进行地质调查，绘出地质素描图。若遇特殊地质情况时，应派专人进行不间断的观察。开挖后应立即进行工程地质及水文地质、岩层结构面产状、节理裂隙发育程度及其方向、开挖面的稳定状态、涌水情况、是否有底板隆起等的观察；对于已初期支护地段，应加强对围岩动态情况的观察：锚杆的受力变形情况、喷射砼是否发生裂隙和剥离现象、拱架是否受压变形等。2、地表下沉量测测点布置：与洞内收敛、拱顶下沉量测断面里程对应，地表下沉观测点集中设置在隧道中线附近的开挖面前方H+h处（H为隧道埋深，h为上半断面净高）至开挖面后方约3～5B（B为隧道开挖宽度）处之间设置测点。测量方法：采用精密光学水平仪、水准尺配合测量地表沉降。每个断面均绘制下沉时间曲线。用经纬仪将所有测点设置在同一直线上。测点钢筋安设就位后，表面磨平，在表面冲眼作标记。地表下沉量测纵向间距埋深（h）与开挖宽度（B）纵向测点间距（m）h2B20～50Bh2B10～20HB5～103、周边水平位移、净空量测测点布置：初期支护施做后，用风钻凿φ40mm、深200mm的孔，用1：1砂浆填满再插入测点固定杆，尽量使同一极限两测点的固定方向在同一直线上，待砂浆凝固后即可进行量测工作。量测方法：采用JSS30/10型伸缩式数显收敛计监测。基线在横断面上的布置见下图。对于全断面法施工，洞口和一般地质地段设置1～2条水平基线，其它地段设置3条基线。4、拱顶下沉量测二条水平基线一条水平基线四条基线三条基线净空变化量测基线布置拱顶下沉量测测点和地表下沉量测断面相应进程处，即每5～50m布设一个量测断面。隧底隆起观测点布设在仰拱中心，与拱顶下沉观测点在同一量测断面上。测点用风钻打眼埋设好固定杆，并在外露杆头设挂钩。测点大小适中，如过小测量时不容易找到，如过大爆破时容易打烂。支护结构施工时要注意保护观测点，一旦发现测点被埋或损毁，要尽快重新设置，保证量测数据不中断。拱顶下沉量测测点，一般布置在拱中和两侧拱腰，每断面布置三点，当遇到其它障碍时，可适当移动位置。5、钢拱架内外力监测测点设在有地表下沉量测断面的钢拱架的拱部、边墙、仰拱内外层钢筋上，测量钢筋应力，在钢拱架拱脚底面埋设压力测点，量测钢拱架拱脚支承力。采用JXG-1钢弦式钢筋应力计和GDY-2单体压力计进行量测，量测时间在喷射砼终凝后进行，量测频率同隧道周边净空收敛监测。水平仪拱顶下沉测试方式示意图2m钢卷尺水准尺测点2m转点测点2m6、锚杆轴力测试根据围岩条件和施工地段工程条件，每断面设置见下图。3个测位5个测位锚杆轴力量测测位布置图四、隧道监控量测频率及变形管理等级1、量测频率洞内观测分为开挖工作面观测和初期支护状态观测两部分。开挖观测应在每次开挖后进行，地质情况变化不大时，可每天进行一次。对初期支护的观测也应每天至少进行一次。净空水平收敛和拱顶下沉量测采用相同的量测频率。量测频率表。变形速度（mm/d）量测断面距开挖断面距离量测频率≥5＜1B2次/d1～5（1～2）B1次/d0.2～0.5（2～5）B1次/d＜0.2＞5B1次/周2、变形管理等级监测人员根据工程的实际情况，制定出变形等级管理标准指导施工，变形等级可参考下表：变形管理等级表等级管理管理位移施工动态Ⅲμ0＜μn/3可正常施工Ⅱμn/3＜μ0＜2μn/3应加强支护Ⅰμ0＞2μn/3应采取特殊措施表中：μn—允许变位值，μ0—实测变位值μn的确定考虑围岩类别、隧道埋置深度等因素并结合现场条件选择。选择好管理等级标准和允许变位值后，可根据下列框图进行信息管理。五、量测数据的处理与反馈及时对现场量测数据绘制时态曲线和空间关系曲线。当位移—时间曲线趋于平缓时，进行数据处理、回归分析，推算最终位移和掌握位移变化规律。保持隧道周边任意点的相对位移值或回归分析推算的总是不安全是否否否监测结果是否超过Ⅰ级管理是否超过Ⅱ级管理是否超过Ⅲ管理继续施工暂停施工采取特殊措施综合判断是否安全加强支护监控量测信息管理框图相对位移值均小于允许相对位移表所列数值。当位移—时间曲线出现反弯点时，表明围岩和支护已呈不稳定状态，此时增加量测频率、密切监视围岩动态，并加强支护，必要时暂停开挖，研究对策。当位移速率无明显下降，而此时实测位移值已接近表列数值，或喷层表面出现明显裂缝时，立即采取补强措施，并调整原支护设计参数或开挖方法。二次衬砌施做在满足下列要求时进行：各测试项目的位移速率明显收敛、围岩基本稳定；已产生的各项位移已达到预计总位移量的80%～90%；周边位移速率小于0.1～0.2mm/d，或拱顶下沉速率小于0.07～0.15mm/d。中铁七局集团新建兰渝铁路夏广LYS—3标段二工区2009年5月26日序号项目名称方法及工具布置量测间隔时间1～15d16d～1个月1～3个月大于3个月1地质和支护状况观察岩性、结构面产状及支护裂隙观察或描述，地质罗盘等开挖后及初期支护后进行每次爆破后及初期支护后进行2周边位移各种类型收敛计每10～50m一个断面，每断面2～3对测点1～2次/天1～2次/2天1～2次/周1～3次/月3拱顶下沉水平仪、水准尺、钢尺或测杆每10～50m一个断面1～2次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月4地表下沉水准仪、水准尺每5～50m一个断面，每断面至少7个测点、每隧道至少2个断面。中线每5～20m一个测点。开挖面距量测断面前后＜2B时，1～2次/天开挖面距量测断面前后＜5B时，1次/2天开挖面距量测断面前后＞5B时，1次/周5锚杆内力及抗拔力各类电测锚杆锚杆测力计或拉拔器每10m一个断面，每断面至少做三根锚杆6围岩体内位移（洞内设点）洞内钻孔中安设单点多点杆式或钢丝式位移计每5～100m一个断面，每断面2～11对测点1～2次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月7围岩体内位移（地表设点）地面钻孔中安设各类位移计每代表性地段一个断面，每断面3～5个断孔同地表下沉要求同地表下沉要求8围岩压力及两层支护间压力各种类型压力盒每代表性地段一个断面，每断面15～20个测点1～2次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月9钢支撑内力及外力支柱压力计或其他测力计每10榀钢拱支撑一对测力计1～2次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月10支护、衬砌内应力、表面应力及裂隙量测各类混凝土内应变计、应力计、测缝计及表面应力解除法每代表性地段一个断面，每断面宜为11个测点1～2次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月11围岩弹性波测试各种声波仪及配套探头在有代表性地段设置一般地段预报频率为50～80m一次，岩溶地段、断层破碎带、大量涌水地段和其他不良地质地段预报频率为50m一次。备注B隧道开挖宽度；表中1-4项为必测项目，5-11项为选测项目；选测项目的具体适用根据实际情况决定。新建兰渝铁路夏广段LYS—3标段下阿阳隧道（DK208+420～DK209+057）监控量测技术方案编制：---------------------------复核：---------------------------审核：---------------------------中铁七局集团新建兰渝铁路夏广段LYS～3标段二工区2009年5月26日