XX隧道监控量测实施方案

改建铁路XX线XX至XX段XX标段XX隧道监控量测实施方案中铁XX局有限公司1XX隧道监控量测实施方案一、工程概况XX隧道全长408m，进口明洞25m，出口明洞60m，暗洞323m。进口里程为DK626+672，出口里程为DK627+080。全隧均位于右偏曲线上，隧道纵坡2.3‰的单面上坡。进出口均采用接长明洞，洞门采用斜切式洞门。本隧除斜切段及明洞段采用明挖法外，其余均按新奥法组织施工，光面爆破。进口处设φ108mm大管棚，Ⅳ级围岩采用台阶法+临时横撑开挖，Ⅴ围岩采用台阶法+临时仰拱和CRD法。洞身衬砌为复合式衬砌。本隧道按250km/h设计，满足开行双层集装箱要求。隧道建筑限界及衬砌内轮廓采用“通遂（2008）020-08”图。洞内采用重型轨道碎石道床，铺设Ⅲ型轨枕及60kg/m钢轨。设计轨面至道床底面高度为77cm。二、监控量测依据（1）《XX铁路XX至XX段扩能改造工程隧道设计施工图》（2）《工程测量规范》（GB50026-93）（3）《新建铁路工程测量规范》（TB10101—99）（4）《客运专线铁路隧道工程施工指南》（TZ214-2005）（5）通隧（2008）0201图（6）《铁路隧道监控量测技术规程》（TB10121—2007）三、围岩监控量测项目和内容具体量测项目的选择应该遵循“满足安全、经济适用、方便操作”的原则进行。根据XX隧道围岩条件、工程规模、支护类型和施工方法等我们选择了测试项目。现场监控量测项目分为必测项目和选测项目两大类。必测项目在隧道施工时必须进行。其项目方法和仪器如下表：序号监测项目测试方法和仪表测试精度备注1洞内、外观察现场观察、地质罗盘2衬砌前净空变化隧道净空变化测定仪（收敛计、隧道激光断面仪、全站仪）0.1mm全站仪采用非接触观测法3拱顶下沉全站仪法，全站仪、反射片1mm一般进行水平收敛量测4地表下沉水准测量的方法，水准仪、塔尺1mm浅埋隧道必测（H0≤2b）5二次衬砌后净空变化隧道净空变化测定仪（收敛计）0.01mm6沉降缝两侧底板不均匀沉降三等水准测量1mm沉降缝两侧底板（或仰拱填充层面）沉降改建铁路XX线XX至XX段XX标段XX隧道监控量测实施方案中铁XX局有限公司27洞口段与路基过渡段不均匀沉降观测三等水准测量1mm洞口底板（或仰拱填充层面）与洞口过渡段的沉降四、人员及设备组织1、人员机构我们针对XX隧道专门成立了一个监控量测小组,小组成员为6名,由项目总工担任组长。测量负责人编制量测方案,根据现场情况和施工工序,合理安排,尽量减小现场监控量测与隧道施工的相互干扰。其表如下序号姓名职务名称备注1郭庆淀项目总工程师2张毅工程部长3徐伟监控量测负责人4王峻峰技术室主管5曲伟、徐计朋测量、技术人员2人2、人员职责项目部总工程师职责：（1）负责贯彻建设单位、设计单位、施工指南、标准等要求和指示，负责内外协调；（2）负责审定、批准监控量测方案；（3）审核上报资料，随时掌握量测情况，重大异常情况向指挥部主要领导汇报，负责技术方面的分析签定工作。工程部长职责：（1）组织编制、优化量测实施方案，审查通过后组织实施；（2）解决量测中的人员、资源配置以满足量测工作需要，保证现场人员协调配合；（3）对上报资料、分析报告复核把关，对现场量测中出现的异常问题及时处理，重大异常情况向项目部总工程师汇报；（4）督促、检查量测工作，负责组织每月一次（或紧急）的量测专题会议，研究、解决量测中存在的问题。监控量测负责人职责：（1）督促落实工区技术室按已批复的专项方案实施；（2）负责对测量资料进行收集、归纳和统计分析；（3）定期对围岩稳定性和支护可靠性提出书面报告。工区技术室职责改建铁路XX线XX至XX段XX标段XX隧道监控量测实施方案中铁XX局有限公司3（1）负责现场按批准的量测方案进行断面的设置、埋点布设，按规定的量测方法定位、定岗实施量测，并按规定的量测频率进行量测，做好原始量测数据。量测原始记录不得涂改，并将资料保持完好；（2）负责对量测原始数据做初步计算，对数据真实性和完整性负责；（3）及时向监控量测负责人汇报洞内围岩稳定情况；（4）积极做好监控量测的各项工作。3、仪器设备周边位移我们采用了收敛仪,其精度达到了0.01mm。拱顶下沉的观测我们采用了反射片结合全站仪的方法。这种方法精确，简单，快捷且成本低、稳定性好、便于携带。五、监控量测目的1、确保施工安全及结构的长期稳定性。2、验证支护结构效果，确认和调整支护参数和施工方法。3、确定二次衬砌施做时间。4、监控工程对周围环境影响。5、积累量测数据，为信息化设计与施工提供依据。六、监控测点布置、量测频率及位移控制基准1、测点布置拱顶沉降与周边位移观测布点如图1。拱顶沉降每个断面根据开挖跨度我们布设1～3个测点,周边位移观测每个断面我们根据其开挖方法布设了2条水平测线。台阶法开挖时上下台阶各设1条水平测线。拱顶沉降及周边位移观测点布于同一断面上,为保证初次读数的及时性,我们的测点距开挖面都保证在5m范围内,在初期支护完3h内完成初始读数,根据围岩情况设置量测断面,V级围岩每5m设置一断面,IV级围岩每10m设置一断面。改建铁路XX线XX至XX段XX标段XX隧道监控量测实施方案中铁XX局有限公司4地表下沉断面与洞内收敛、拱顶下沉量测断面里程对应,地表下沉量测点集中设在隧道中线附近,其埋测范围横向为H+B(H为隧道埋深，B为隧道开挖宽度)，纵向为隧道浅埋段,并在地基稳定处设测点。（1）根据现场隧道埋深情况，我们对DK626+697～DK626+820，DK626+990～DK627+020隧道浅埋地段进行地表沉降观测，观测点在隧道开挖前面设，并与洞内观测点在同一个断面里程上，以上两段内布设观测断面18个，分别为：DK626+700、DK626+710、DK626+720、DK626+730、DK626+740、DK626+750、DK626+760、DK626+770、DK626+780、DK626+790、DK626+800、DK626+810、DK626+820；DK626+990、DK626+995、DK627+000、DK627+010、DK627+020。（2）以上桩号每个断面布设7个点，中心线上一个点，每侧各3个。（3）测点的制作地表沉降测点预埋件我们采用φ20mm的平圆头钢筋制成，长25cm。测点埋设：在测点布置的位置挖长、宽、深均为200mm的坑，然后放入地表沉降测点预埋件，测点四周用砼填实，砼固结后即可。净空变化量测点预埋件采用φ8mm的光圆钢筋加工成三角形焊于φ20mm螺纹钢筋端头，三角形为4cm的等边三角形，φ20螺纹钢筋长度≥38cm。测点埋设：开挖后采用手电钻，钻孔10cm，然后将制作好的量测点预埋件插入并用混凝土填塞，再施做初期支护28cm，将测点预埋件包裹牢固。2、监控量测频率监控量测频率由二个方面决定，分别为位移速度和距开挖面的距离。原则上我们采用较高的频率值。出现异常情况或不良地质时，增大监控量测频率。4.2-1表1隧道现场监控量测频率表变形速度（mm/d）量测频率≥52次/天1～51次/天0.5～11次/2~3天0.2～0.51次/3天＜0.21次/7天注：B=14.32米，表示隧道开挖宽度。φ8钢筋φ20钢筋438改建铁路XX线XX至XX段XX标段XX隧道监控量测实施方案中铁XX局有限公司54.2-2表2隧道现场监控量测频率表量测断面距离开挖面距离（m）量测频率（0～1）B2次/天（1～2）B1次/天（2～5）B1次/2~3天＞5B1次/7天注：B=14.32米，表示隧道开挖宽度。3、监控量测控制基准①根据位移变化速度，净空变化速度持续大于5.0㎜/d时,表明围岩处于急剧变化状态,应加强初期支护系统,水平收敛(拱脚附近)速度小于0.2㎜/d,拱部下沉速度小于0.15㎜/d,围岩基本达到稳定,对于膨胀性和挤压性围岩，位移长期没有减缓趋势时，应适当延长量测时间。②根据围岩回归位移时态曲线的形态，当围岩位移速度不断下降时表示围岩趋于稳定状态，当位移速度保持不变时表示围岩不稳定，当位移速度不断上升时，围岩进入危险状态，必须立即停止掘进，加强支护。③位移控制基准类别距开挖面1B（U1B）距开挖面2B（U2B）距开挖面较远允许值65％U090％U0100％U0注：B为隧道开挖宽度，U0为极限相对位移值。④我们严格根据监控量测结果按变形管理等级指导施工。其管理等级以及应对措施如下表是是否否不安全安全位移（应力）达到级管理位移（应力）是否超过级管理工程对策暂停施工位移（应力）是否超过级管理监控量测结果综合评价设计施工措施，加强监控量测继续施工改建铁路XX线XX至XX段XX标段XX隧道监控量测实施方案中铁XX局有限公司6收集隧道详细地勘资料和设计资料进行隧道地面地质调查和掌子面观察收集隧址所在区域地质资料地质分析准备进行区域地质分析隧道总体地质分析隧道地表和掌子面地质分析宏观预报综合分析图地质分析的流程图管理等级应对措施Ⅲ正常施工Ⅱ综合评价设计施工措施，加强监控量测，必要时采取相应工程对策Ⅰ暂停施工，采取相应工程对策七、监控量测方法（一）、隧道现场调查1、现场调查目的我们主要是应用超前地质预报的地质理论分析并判定隧道存在的主要不良地质的性质、类型、成因特征、大约位置、大约规模、可能引发的地质灾害及其对隧道施工的影响程度。2、调查方法我们主要采用了以下分析方法和步骤：(1)熟悉勘察设计文件、资料和图纸。其目的是对整个隧道所处地质环境有一个基本了解和宏观把握。(2)地面地质补充调查。其目的是核实隧道地质条件，确定隧道超前地质预报重点区段和重点问题。对隧道的地质情况进行深入调查，在地形图上圈定地层出露位置、量测岩性产状、判定断层性质产状、统计节理裂隙发育状况、确定不良地质作用、了解特殊性岩土分布性状等，从而了解设计文件中对地质条件的认识是否正确，围岩级别判定是否适宜，并编制出长期地质预报报告，指导中短期地质预报更具针对性地实施。(3)洞内地质调查和掌子面地质素描。其目的是核实隧道围岩级别，建议隧道支护参数。掌子面地质素描的主要目的是判定隧道围岩级别，应采用与现行隧道规范中围岩分级的规则相一致的“地质与支护状况观察记录表”所列各项内容应，素描图主要是对结构面的展布情况和隧道轮廓、掌子面是否有台阶进行描绘，对结构面产状要标明。分析流程上图所示。3、信息反馈(1)通过现场地质调查，全面掌握隧道沿线的地质情况，分析隧道经过不良地质体改建铁路XX线XX至XX段XX标段XX隧道监控量测实施方案中铁XX局有限公司7的可能性；(2)统计节理裂隙发育状况、确定不良地质作用、了解特殊性岩土分布性状等；(3)复核设计文件中对地质条件的认识是否正确，围岩级别判定是否适宜；(4)编制出长期地质预报报告，指导中短期地质预报更具针对性地实施。（二）、洞内围岩观察1、观察目的我们通过观察实际揭露的隧道掌子面地质情况，掌握隧道实际围岩状态，分析隧道掌子面的稳定状态，预测前方隧道围岩情况，并提出必要的预警；通过观察隧道洞内初期支护的状态，及时发现各种异常现象并进行跟踪观察，评价初期支护的稳定性。其目的包括：①预测开挖面前方的地质条件及围岩级别；②为判断围岩、隧道的稳定性提供地质依据；③根据喷层表面状态及锚杆的工作状态，分析支护结构的可靠程度。2、观察方法掌子面地质观察采用目测配合数码相机进行观测，及时绘制掌子面地质素描，记录围岩的岩性、产状、节理等详细特征，断层、破碎带等不良地质特征，地下水的水量、分布、压力、类型等特征，填写掌子面地质观察记录；初期支护状态采用目测观察为主，对初期支护喷砼、钢支撑、锚杆出现的外鼓、裂缝、剥落、扭曲等异常现象，用数码相机、塞尺、卷尺等进行跟踪观测并做好原始记录。观测中，如发现异常现象，要详细记录发现的时间、距开挖工作面的距离以及附近测点的各项量测数据。3、测试仪器地质罗盘，地质锤，放大镜，数码相机。4、观察内容(1)对开挖后没有支护的围岩：①岩质种类分布状态，近界面位置的状态；②岩性特征（岩石的颜色、成分、结构、构造）；③地层时代归属及