隧道监控量测方案

中铁二十局集团有限公司青荣城际铁路工程QRZH-IV标隧道监控量测实施方案1目录一．编制依据································································1二．编制原则································································11．高效、适用原则·················12．安全原则····················13．符合本单位技术水平的原则············2三．适用范围································································2四．工程概况································································21．隧道概况····················22．施工存在的风险·················23．监控量测目的··················24．监控量测手段··················3五．监控量测实施方案····················································41．组织机构、人员及设备··············42．监控量测程序和项目···············53．监控量测点布置及方法··············64．监测数据的统计分析与信息反馈··········9六．无尺渐测现场应用···················································11七．监控量测工作制度···················································11八附件·····································································11表A开挖工作面地质状况记录表··········11表B隧道净空变化量测记录表···········13中铁二十局集团有限公司青荣城际铁路工程QRZH-IV标隧道监控量测实施方案2表C拱顶下沉量记录表··············14表C地表沉降观测原始记录表···········15中铁二十局集团有限公司青荣城际铁路工程QRZH-IV标隧道监控量测实施方案1一．编制依据1．青荣城际铁路招标文件及新建青岛至荣城铁路工程施工图；2．青荣城际铁路Ⅳ标段指导性施工组织设计；3．铁道部颁发的规范、规程、标准：（1）《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）；（2）《国家一、二等水准测量规范》（GB12897—2006）；（3）《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）；（4）《工程测量规范》（GB50026-2007）；（4）《铁路工程设计防火规范》（TB10063-2007J774-2008）；（5）《铁路隧道超前地质预报技术指南》（铁建设[2008]105号）。4．青荣城际铁路建设指挥部有关要求。二．编制原则1．高效、适用原则监控量测是新奥法施工中不可缺少的一项技术内容，是监视围岩和支护稳定性的重要手段，是判断设计、施工是否正确合理的主要依据，是监视施工是否安全可靠的眼睛。为了更精确更迅速的了解围岩的动态变化，判定其稳定性，从而保证施工安全。本方案的高效运行，能确保预报质量并有效的指导施工，适合本工程所有隧道。2．安全原则隧道施工中开挖形成后，必须立即喷射不小于4cm厚的混凝土及时封闭围岩作为初支初喷层，紧跟监控量测，监控量测应在开挖后2-4小时进中铁二十局集团有限公司青荣城际铁路工程QRZH-IV标隧道监控量测实施方案2行，否则工作人员不得进入掌子面作业。本方案的操作实施要安全，并能指导安全施工。3．符合本单位技术水平的原则本方案拟投入的设备、实施人员均符合本单位现有水平，能确保方案顺利实施。三．适用范围适用于青荣城际铁路Ⅳ标段隧道监控量测。四．工程概况1．隧道概况本标段共有隧道10座，总长度11.017Km。隧道全部位于山东省烟台市境内，地貌形态为剥蚀丘陵，地形高低起伏，部分地段冲沟发育，基岩大部分裸露。隧道穿越的地层岩性多为片岩、花岗岩、变质岩等，岩性变化较大。隧道概况表见下页。2．施工存在的风险根据设计图纸提供的地质资料，不难发现，本标段隧道施工中存在坍塌、冒顶、突水、突泥等风险。3．监控量测目的（1）通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化，把握施工过程中结构所处的安全状态，判断围岩稳定性，支护、衬砌可靠性。（2）用现场实测的结果弥补理论分析过程中存在的不足，并把监测结果反馈设计、指导施工，为修改施工方法、调整围岩级别、变更支护设计参数提供依据。中铁二十局集团有限公司青荣城际铁路工程QRZH-IV标隧道监控量测实施方案3隧道工程及围岩分级表序号隧道名称起止里程长度(m)围岩级别(m)Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级Ⅴ级Ⅵ级1土峻头隧道DK184+505～DK185+185680852903052谭家庄隧道DK186+410～DK186+700290951953西庄隧道DK190+175～DK190+550375125851854东珠岩隧道（单线）右DK196+958～右DK197+6306721751501851085西珠岩1#隧道（单线）DK196+005～DK196+6105951401702856西珠岩2#隧道（单线）DK196+970～DK197+645675245145751407车山1#隧道（单线）烟荣上行DK200+050～烟荣上行DK200+7306801601952008车山2#隧道（单线）烟荣下行DK199+925～烟荣下行DK200+5756502202351579车山隧道（单线）青烟DK199+820～青烟DK200+71089016014511532010蓁山隧道青烟DK206+010～青烟DK211+5205510214317704791118（3）通过监控量测对施工可能产生的环境影响进行全面监控。（4）通过监控量测进行隧道日常的施工管理，确保施工安全和施工质量。（5）通过施工现场的监控量测，确定二次衬砌合理施作时间。（6）通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些地下工程规律和特点，为今后类似工程或该工法本身的发展提供借鉴、依据和指导作用。4．监控量测手段本标段主要采用精密水准仪、收敛仪、全站仪等先进测量设备对隧道地表沉降、拱顶下沉、围岩收敛、断面变化等监控项目进行量测。中铁二十局集团有限公司青荣城际铁路工程QRZH-IV标隧道监控量测实施方案4五．监控量测实施方案1．组织机构、人员及设备为了确保隧道监控量测能顺利、有序开展，及时准确指导施工，项目部各队均设一个监控量测作业班，配备了一定的监控量测设备，并成立监控量测领导小组。（1）领导小组组织机构及人员配备：组长：朱雷敏副组长：王喜民、杨文组员：樊万里、王贞友、陈俊鹏、周道明、季武军、陈俊鹏、薄彦杰、赵得辰监控量测负责人：樊万里责任划分表（2）主要设备隧道监控量测的主要测量设备配置情况见下表。序号隧道名称监控量测负责人职责1土峻头隧道王贞友负责组织现场进行监测、资料整理、数据分析，及时对出现的各异常情况向隧道主管工程师、项目总工进行汇报2谭家庄隧道3西庄隧道4东珠岩隧道（单线）季武军5西珠岩1#隧道（单线）6西珠岩2#隧道（单线）7车山1#隧道（单线）周道明8车山2#隧道（单线）9车山隧道（单线）10蓁山隧道薄彦杰、赵得辰中铁二十局集团有限公司青荣城际铁路工程QRZH-IV标隧道监控量测实施方案5主要测量设备配置表编号名称测试精度主要特点1JSS30A型数显收敛仪0.1mm可靠、方便、精度高2天宝DINI03电子水准仪0.3mm/Km可靠、方便、稳定3全站仪2秒可靠、方便、稳定450米钢卷尺1mm可靠、方便、稳定2．监控量测程序和项目（1）监控量测必测项目必测项目在采用喷锚构筑法施工时必须监测。监控量测必测项目表序号监测项目测量方法和量测仪器测试精度备注1洞内、外观察现场观察、数码相机2衬砌前净空变化收敛计、全站仪0.1mm3拱顶下沉水准仪、钢挂尺、全站仪1mm一般进行水平收敛量测4地表沉降水准仪、铟钢尺、全站仪1mm隧道浅埋段必测（H0≤2b）5二次衬砌后净空变化收敛计、全站仪0.01mm注：H0—隧道埋深；b—隧道最大开挖宽度。（2）监控量测选测项目选测项目根据工程规模、地质条件、隧道埋深、开挖方法及其它要求选择监测。监控量测选测项目表序号检测项目常用仪器测试精度备注1围岩压力压力盒0.001MPa2钢架受力钢筋计、应变计0.1MPa3喷混凝土受力混凝土应变计10µε4二次衬砌内力混凝土应变计、钢筋计0.1MPa5初期支护与二次衬砌间接触压力压力盒0.001MPa6锚杆杆体应力钢筋计0.1MPa7隧底隆起水准仪、铟钢尺、全站仪1mm8围岩内部位移多点位移计0.1mm9爆破振动振动传感器、记录仪临近建筑物10孔隙水压力水压计11水量三角堰、流量计中铁二十局集团有限公司青荣城际铁路工程QRZH-IV标隧道监控量测实施方案6监控量测设计选取量测项目确定量测频率监测测点布置现场量测洞内、外观察水平净空收敛、拱顶下沉量测综合判断分析数据处理非线性函数数学变换后进行线性回归修改支护刚度调整施工程序变更设计浅埋段地表下沉量测（3）监控流程监控流程见监控量测流程框图。3．监控量测点布置及方法根据设计提供地勘资料，本标段隧道进出口偏压、浅埋较多，部分地段线路地表有水塘，隧址区域节理裂隙发育，部分隧道内有断层、岩溶，部分地段有突水突泥隐患。因此，监控量测过程中要把地表沉降观测和围岩收敛变形观测作为重点，其它选测项目根据实际情况选测，以满足指导施工为准。测点安装保证在开挖后12小时内和下一环开挖前读数。监控量测点保证牢固可靠，易于识别并妥善保护，当量测值频率变化不大时，适当降低量测频率；各项监控测量作业均持续到变形基本稳定2～3周。（1）浅埋、偏压地段地表沉降量测a．洞口段、洞顶浅埋地段开挖前垂直隧道纵轴线横向埋设地表监控量测桩及水平基准点，第一个监测断面布置在明暗洞交界里程往洞内方向2m处，其余断面间隔见（地表沉降观测横断面纵向间距表），布置尽量与洞内拱顶下沉、净空水平收敛断面布置一致（也可根据情况调整）。每个地表下沉量测断面测点横向间距为2～5m（横断面布点应结合地形），横向布点埋监控量测流程框图中铁二十局集团有限公司青荣城际铁路工程QRZH-IV标隧道监控量测实施方案7设在隧道开挖影响范围内、同一量测断面取7～11个测点，开挖影响范围按D=B+2htan（45°－б/2）计算，式中D开挖影响范围，B隧道开挖宽度，h隧道开挖高度，б围岩内摩擦角。（见地表沉降横向测点布置示意图）。b．隧道开挖时及时根据量测数据绘制地表下沉位移－时间的关系曲线，绘制地表下沉位移值－距开挖面距离的关系曲线，地表沉降量测用精密水准仪观测。c．观测元件说明：桩体选择Φ20mm不锈钢棒，顶部磨圆并刻画十字线，底部焊接弯钩，待基床表层级配碎石施工完成后，通过测量埋置在设计位置，埋置深度不小于0.4m，桩周0.15m用C20混凝土浇筑固定，完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。d．在布置测点时应注意在位移量较大的地段将测点布置密一点。e．地表量测与地下洞室各项监测同步进行。f．监测精度：Δh=0.1mm。地表沉降横向测点布置示意图中铁二十局集团有限公司青荣城际铁路工程QRZH-IV标隧道监控量测实施方案8地表沉降观测横断面纵向间距表埋深与开挖宽度（m）纵向测点间距（m）2.5B＜H0＜2B20～50B＜H0≤2B10～20H0≤B5～10注:H0-隧道埋深；B-隧道最大开挖宽度。（2）拱顶下沉和净空变化（围岩收敛）量测a．拱顶下沉测点和净空变化（围岩收敛）测点应布置在同一断面，根据设计要求，Ⅴ级围岩每5m、Ⅳ级围岩每10