监控量测专项施工方案

中国第七工程局有限公司五盂高速LJ9标段项目经理部隧道施工监控量测专项施工方案批准：审核：校核：编制：二〇一一年十月城轨14-1费跃铖1448043105杨康1448043136--1--目录第1章工程概况..................................................1第2章隧道施工方法..............................................1第3章监测目的..................................................3第4章监测内容..................................................34.1一般规定....................................................34.2监控量测项目和技术要求......................................4第5章监控量测方法..............................................9第6章量测数据处理与运用.......................................10第7章组织管理.................................................13第8章保证措施.................................................14第9章安全保证措施............................................14-1-第1章工程概况1.1设计概况下细腰隧道为小净距隧道，右洞长1502m、左洞长1530m。最大埋深88.6米，洞门墙采用C25级砼浇筑，洞内路面采用280mm厚水泥混凝土。1.2隧道地质（1）工程地质下细腰隧道位于构造剥蚀低山区，由于长期剥蚀作用下，山顶相对较平缓，山坡为中陡坡，山体总体呈东西走向，山势西高东低，南北两侧山坡冲沟发育，基岩大面积出漏，微地貌表现为基岩山梁、冲沟及中陡坡等。左洞地表最低海拔高程663.56m,最高海拔高程747.91m，相对高差84.35m，右洞地表最低海拔高程660.68,m，最高海拔高程757.36m，相对高差95.68m，五台端洞口位于上社镇下细腰长家欲购右岸斜坡上，坡向323°左右，坡脚在25°~30°之间，盂县端洞口位于上社镇樊家会村北侧约0.3km基岩山斜坡上，坡向190°左右，坡脚在20°~25°之间。遂址区范围内被较发育，以草丛及灌木为主，覆盖率约为45%。（2）水文地质1、地表水隧道两端洞口所处冲沟均位于龙华河河域一级支流方向，沟内只有雨季时暂时性水流汇集。2、地下水隧址区地下水的主要补给来源为大气降水，隧址区中部在雨季期可能造成洞体内线产生线状滴水现象。1.3结构形式及支护参数隧道结构按新奥法原理进行设计，施工时采用复合衬砌，以药卷锚杆、管棚、注浆小导管为超前支护，以锚杆、挂钢筋网、湿喷混凝土等为初期支护，并辅以钢拱架、-2-中空注浆锚杆、药卷锚杆、自进式锚杆等支护措施，充分调动和发挥围岩的自承能力，在监控量测信息的指导下施作初期支护和二次模筑衬砌。下细腰隧道衬砌长度表序号衬砌类型衬砌长度（m）适用地段及主要支护措施1Ⅲ1070Ⅲ类围岩浅埋地段，拱部主要为泥岩强风化带（带管棚超前支护，工安钢钢架全封闭）2Ⅳ685IV类围岩浅埋地段，拱部主要为基岩强风化带（带小导管超前支护，仰拱不带格栅钢架）3Ⅴ1151V类围岩浅埋地段，拱部主要为基岩强风化带（带药卷锚杆超前支护，仰拱不带格栅钢架）注：初期支护喷射砼均采用湿喷法喷射，严禁采用干喷法喷射。第2章隧道施工方法隧道开挖采用光面爆破或预裂爆破技术，尽量减少对围岩的扰动和地表周边地区生态环境的破坏，保证开挖成形质量，以充分发挥围岩的自承能力和减少超挖回填。浅埋、偏压及洞口段，应遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤测量”的原则进行施工。Ⅲ级围岩一般采用全断面法或台阶法开挖；Ⅳ级围岩一般采用台阶法或中壁法（CD法）开挖；Ⅴ级围岩一般采用短台阶法或中壁法（CD法）开挖（对于无水岩石地层，可考虑选用预留核心土的弧形导坑法开挖），特殊地质情况时可选用双侧壁导坑法或交叉中隔壁法（CRD法）开挖，以确保施工安全。-3-第3章监测目的1、确保施工安全和隧道结构稳定。2、确保地面结构物及地下管线的正常使用及地面交通畅通。3、调整开挖及支护参数、修改施工设计。4、优化设计与施工，为后续工程提供技术依据。第4章监测内容1.1一般规定1、监控量测工作必须紧接开挖、支护作业，应按设计要求进行布点和监测，并根据现场施工情况及时调整量测项目和内容。量测数据应及时分析处理，并将结果反馈到施工过程中。2、监控量测应纳入施工工序，并贯穿施工的全过程，为施工管理及时提供以下信息：1)、围岩稳定性、支护结构承载能力和安全信息。2)、二次衬砌合理的施作时间。3)、为施工中调整围岩级别、完善设计方案及参数、优化施工方案及施工工艺提供依据。3、监控量测的管理必须科学合理，施工中应按监测计划实施，工程竣工后将监测资料整理归档并纳入竣工文件中。4、施工现场应成立专门的监控量测小组，责任落实到人，并建立相应的质量保证体系，确保监控量测的有效实施，监测资料完整清晰。5、现场监控量测工作应包括现场情况的初始调查、编制实施性监控量测计划、测点布设及取得初始监测值、现场监测、提交监测结果、报送周（月）-4-报和编写总结报告。6、根据监测精度要求，应减小系统误差，控制偶然误差，避免人为错误。应经常采用相关方法对误差进行监测分析。7、监控量测组负责测点的埋设、日常测量、数据处理和仪器保养维修及送检等工作，并及时将监控量测信息反馈于施工和设计。1.1监控量测项目和技术要求1、隧道监控量测的项目应根据工程特点、规模和设计要求综合选定。量测项目可分为必测项目和选测项目两大类（见表4-1和表4-2）。必测项目在采用喷锚构筑法施工时必须进行；选测项目应根据工程规模、地质条件、隧道埋深、开挖方法及其他要求进行选择。表1-1.监控量测必测项目序号监测项目常用量测仪器备注1洞内、外观察现场观测、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、铟钢尺或全站仪隧道浅埋段表1-2.监控量测选测项目序号监测项目常用量测仪器1围岩压力压力盒2钢架内力钢筋计、应变计3喷混凝土内力混凝土应变计4二次衬砌内力混凝土应变计、钢筋计5初期支护与二次衬砌间接触压力压力盒6锚杆轴力钢筋计7隧底隆起水准仪、铟钢尺或全站仪8围岩内部位移多点位移计9爆破振动振动传感器、记录仪10孔隙水压力水压计11水量三角堰、流量计12纵向位移多点位移计、全站仪-5-2、隧道开挖后应及时进行地质素描，有条件时应进行数码成像技术。3、初期支护完成后应进行喷层表面裂缝的观察和记录。4、分部开挖法施工的隧道，每个分部施工中应根据工程特点在表4-1、表4-2中所列项目选择必测项目。5、浅埋隧道地表沉降测点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里程断面。一般条件下地表沉降测点纵向间距应按表4-3要求布置。表1-3.地表沉降测点纵向间距埋深与开挖宽度纵向测点间距（m）2B﹥H0﹥2.5B20---50B﹤H0≤2B10---20H0≤B5---10注：H0—隧道埋深；B—隧道最大开挖宽度。6、地表沉降测点横向间距为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，地表有控制型建筑物时，量测范围应适当加宽，测点布置见下图。地表沉降横向测点布置示意图7、拱顶下沉测点和净空变化测点应布置在同一断面上。监测断面及测点按表4-4要求布置。拱顶下沉测点原则上设置在拱顶轴线附近。表1-4.必测项目监测断面间距-6-围岩级别断面间距（m）Ⅴ-Ⅵ10-20Ⅳ20-30Ⅲ30-50注：Ⅱ级围岩视具体情况确定间距。8、净空变化量测侧线数，参照表4-5布置。表1-5.净空变化量测侧线数地段开挖方法一般地段特殊地段全断面法一条水平侧线----台阶法每台阶一条水平测线每台阶一条水平测线，两条斜侧线分部开挖法每分部一条水平侧线上部每分部一条水平侧线，两条斜侧线，其余分部一条水平侧线9、选测项目应根据设计和施工的特殊要求确定，监测断面应视需要而定，优先在施工初始阶段布置。10、不同断面的测点应布置在相同部位，测点应尽量对称布置，以便数据的相互验证。11、必测项目的监测频率应根据测点的距开挖面的距离及位移速度分别按表4-6和表4-7确定。表1-6.按距开挖面距离的监测频率监测断面距开挖面距离监测频率（0-1）B2次/d（1-2）B一次/d（2-5）B一次/2-3d﹥5B一次/7d注：1、B—隧道最大开挖宽度。2、出现异常情况或不良地质时，应增大监测频率。3、由位移速度决定的监测频率和由距开挖面的距离决定的监测频率之中，原则上采用较高的频率值。表1-7.按位移速度确定的监测频率-7-位移速度监测频率≥52次/d1-5一次/d0.5-1一次/2-3d﹤0.5一次/7d12、监控量测控制基准应包括隧道内位移、地表沉降、爆破振动的控制基准。1)、地表沉降控制基准根据地层稳定性、周围建筑物的安全要求分别确定，取最小值。2)、爆破振动控制基准根据支护结构、边坡稳定性、周围建筑物的安全性确定。3)、位移控制基准根据测点距开挖面的距离，可参考表4-8要求确定。表1-8.位移控制基准类别距开挖面1B(U1B)据开挖面2B(U2B)据开挖面较远允许值65%U090%U0100%U0注：B—隧道最大开挖宽度；U0—极限相对位移值。13、位移管理等级按三级管理，相应的位移管理等级见表4-9。表1-9.位移管理等级管理等级距开挖面1B距开挖面2BⅢU＜U1B/3U＜U2B/3ⅡU1B/3≤U≤2U1B/3U2B/3≤U≤2U2B/3ⅠU＞2U1B/3U＞2U2B/3注：U—实测位移值。14、爆破振动控制基准按表4-10控制，并应满足下列要求：表1-10.爆破振动安全允许标准序号保护对象类别安全允许振速（cm/s）＜10Hz10-50Hz50-100Hz1土窑洞、土坯房、毛石房屋0.5-1.00.7-1.21.1-1.52一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物2.0-2.52.3-2.82.7-3.03钢筋混凝土结构房屋0-4.03.5-4.54.2-5.04一般古建筑物和古迹0.1-0.30.2-0.40.3-0.55水工隧道7-156交通隧道10-20-8-7矿山巷道15-308水电站及发电厂中心控制室设备0.59新浇大体积混凝土：龄期：初凝-3d龄期：初凝3-7d龄期:7-28d2.0-3.03.0-7.07.0-12注：1、表列频率为主振频率，系指最大振幅所对应波的频率。2、频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取。选取频率时亦可参照下列数据：洞室爆破＜20Hz；深孔爆破10-60Hz；浅孔爆破40-100Hz。3、有特殊要求的根据现场具体情况确定。⑴、选取建筑物安全允许振速时，应综合考虑建筑物的重要性、建筑质量、新旧程度、自振频率、第几条件等因素。⑵、省级以上（含省级）重点保护古建筑与古迹的安全允许振速，应经专家论证选取，并报相应文物管理部门批准。⑶、选取隧道、巷道安全允许振速时，应综合考虑构筑物的重要性、围岩状况、断面大小、深埋大小、爆源方向、地震振动频率等因素。⑷、非挡水新浇大体积混凝土的安全允许振速，可按本表给出的上限值选取。15、测试仪器的精度应满足表4-11及表4-12的要求，测试仪器的量程应满足设计要求，并具有良好的防震、防水、防腐性能。表1-11.监控量测必测项目测试精度序号监测项目测试精度1拱顶下沉0.5-1mm2净空收敛0.5-1mm3地表沉降0.5-1mm表1-12.监控量测选测项目测试精度序号监测项目测试精度1围岩与初期支护接触压力≤0.5%F.S.2喷混凝土应变±0.1%F.S.3