铁路通道隧道沉降观测方案

1、新 建 铁 路山西中南部铁路通道太岳山隧道太岳山隧底沉降观测方案编制：复核:审核： 中铁三局山西中南部铁路通道zntj-9标项目部一分部2012年12月目录一、编制依据、编制目的及编制范围31、 编制依据32、 编制目的33、 编制范围3二、 工程概况4三、沉降变形观测实施方案41、沉降变形监测网主要技术要求及建网方式42、隧道沉降观测点设置原则63、观测点布置74、沉降观测计划85、沉降变形测量技术要求9四、沉降评估111、资料整理112、评估前应收集下列资料133、分析方法与评估标准14太岳山隧底沉降观测方案一、编制依据、编制目的及编制范围1、 编制依据 1.1无碴轨道铺设条件评估技术指南

2、（铁建2006158号） 1.2无碴轨道铁路工程测量技术暂行规定 1.3国家一、二等水准测量规范（gb1287991） 1.4工程测量规范（gb002693） 1.5全球定位系统（gps）铁路测量规程（tb1005497） 1.6铺设无砟轨道隧道沉降变形观测实施细则2、 编制目的2.1通过隧道线下基础工程沉降观测以评估隧道内无砟轨道的铺设条件。2.2通过记录原始的沉降观测资料，达到隧道评估验收标准。3、 编制范围本隧道沉降观测施工方案适用于中铁三局山西中南部铁路通道zntj-9标项目经理部一分部承担的太岳山隧道（dk392+930dk399+133）。2、 工程概况 新建山西中南部铁路通道太岳

3、山隧道位于山西省临汾市古县、安泽县交界处，线路在该段以隧道方式穿越草峪岭，总体呈西东向展布。隧道起迄里程dk392+930dk409+124，全长16.194km，中铁三局集团中南部铁路通道项目经理部一分部承担太岳山隧道进口段,里程为dk392+930 dk399+133,正洞长度6.203km，辅助斜井为1#斜井。三、沉降变形观测实施方案1、沉降变形监测网主要技术要求及建网方式1.1垂直位移监测网主要技术要求 垂直位移监测网按二等水准测量精度要求建立，主要技术要求按下表执行：沉降变形观测网主要技术要求等级相邻基准点高差中误差（mm）每站高差中误差（mm）往返较差、附合或环线闭合差（mm）检测

4、已测高差较差（mm）使用仪器、观测方法及要求二等0.50. 13ds05型仪器，宜按国家一等水准测量的技术要求施测1. 2垂直位移监测网建网方式根据沉降变形测量精度要求高的特点，以及标志的作用和要求不同，垂直位移监测网布设方法分为三级：(1）基准点。要求建立在沉降变形区以外的稳定地区，同大地测量点的比较，要求具有更高的稳定性。基准点使用全线二等精密高程控制测量布设的cpi、cpii控制点；(2）工作点。要求这些点在观测期间稳定不变，测定沉降变形点时作为高程和坐标的传递点。工作点除使用普通水准点外，按照国家二等水准测量的技术要求进一步加密水准基点或设置工作基点至满足工点垂直位移监测需要。加密后的

5、水准基点（含工作基点）间距200m左右时，可基本保证线下工程垂直位移监测需要；(3）沉降变形点。点位应设立在能反映沉降变形体沉降变形的特征部位，不但要求设置牢固，便于观测，还要求形式和结构合理，且不破坏沉降变形体的外观和使用。标记点设置在内衬上，位于电缆槽、水沟表面50cm左右的边墙。监测网由于自然条件的变化，人为破坏等原因，不可避免的有个别点位会发生变化。为了验证监测网点的稳定性，应对其进行定期检测。本次技术方案设计垂直位移监测网的观测分为首次观测和施工过程中的定期复测，定期复测按每月进行一次，并结合精测网复测进行。对于技术特别复杂、垂直位移监测沉降变形测量等级要求二等以上的重要工点，应独立

6、建网，并按照国家一等水准测量的技术要求进行施测或进行特殊测量设计。2、隧道沉降观测点设置原则沉降变形测量点分为基准点、工作基点和沉降变形观测点。其布设按下列要求：2.1每个独立的监测网应设置不少于3个稳固可靠的基准点。基准点应选设在沉降变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置,对基准点间每个月进行不少于一次与隧道独立建立的精测网水准高程网的联测；。2.2工作基点应选在比较稳定的位置。对观测条件较好或观测项目较少的项目，可不设立工作基点，在基准点上直接测量沉降变形观测点, 对工作基点间每个月进行不少于一次的联测；2.3沉降变形观测点应设立在沉降变形体上能反映沉降变形特征的位置: （1）隧道的进出口

7、进行地基处理的地段，从洞口起向隧道内每25m布设一个断面； （2）隧道内一般地段沉降观测断面的布设根据地质围岩级别确定，一般情况下级围岩每400m、级围岩每300m、级围岩每200m布设一个观测断面； （3）明暗交界处、围岩变化段及沉降变形缝位置应至少布设两个断面； （4）地应力较大、断层破碎带、膨胀土等不良和复杂地质区段适当加密布设(50100m)； （5）路隧、桥隧过渡段隧道侧515m处应设置至少一个观测断面，过渡段内距隧道起点510m处、2030m处应分别设置观测断面； （6）施工降水范围应至少布设一个观测断面。 （7）长度大于20m的明洞，每20m设置一个观测断面。 （8）隧道工程完成

8、后，每个观测断面在相应于两侧边墙处设一对沉降观测点，原则上设于高于水沟盖板0.3m处。 3、观测点布置 3.1洞内观测点布置 隧底工程完工后，每个观测断面在相应于两侧边墙处设一对沉降观测点。沉降观测桩：选择20mm钢筋，顶部磨圆并刻画十字线，待隧底工程完成后，在观测断面通过测量埋置在设计位置，埋置深度不小于0.1m，周围用锚固砂浆固定，完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。测点埋设方法如下 3.2过渡段观测点布置 过渡段沉降观测应以隧底或路基面沉降和不均匀观测为主，洞内无砟轨道过渡段起点、洞口观测点的布置同上述3.1条，洞外分界里程段观测点可在线路两侧路基面设置观测桩。沉降观测桩：选择20mm钢

9、筋，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，在观测断面通过测量埋置在设计位置，埋置深度不小于0.3m,桩周0.15m用锚固砂浆固定，完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。测点埋设方法如下 4、沉降观测计划4.1仪器配置水准仪：天宝dini03高精度电子水准仪配套hr-2铟钢尺4.2人员配置 固定测量员如下读数：王伟东 记录：马少龙 立尺：方恒浩4.3测量线路 隧道水准路线观测按二等水准测量精度要求形成附合水准路线，沉降观测点位布设于观测断面隧道内壁两侧，水准路线观测示意图如下图所示：4.4测量结果计算 每次测量结果由技术主管负责计算，并由部门负责人复核，最后收集整理归档

10、。5、沉降变形测量技术要求5.1 测量等级沉降变形观测点的水准测量采用二等变形观测测量技术要求（即国家一等精密测量），主要技术要求按下表执行： 沉降变形观测点的精度要求和观测方法沉降变形测量等级垂直位移测量水平位移观测使用仪器、观测方法及要求沉降变形点的高程中误差（mm）相邻沉降变形点的高程中误差（mm）沉降变形点点位中误差（mm）ds05型仪器，宜按国家一等水准测量的技术要求施测二等0.50.35.2测量精度沉降水准的测量精度为1mm，读数取位至0.1mm。5.3沉降观测频度 （1）洞内观测频次1）沉降观测的开始时间是在仰拱施工结束后立即进行，至隧道沉降稳定，进行定期观测并详细记录观测资料、

11、绘制沉降时程曲线。2）沉降变形观测一般不少于3个月。当观测数据不足或工后沉降评估不能满足设计要求时，应适当延长观测期。沉降观测时间分为三个阶段：第一阶段是主体工程（二衬完成）至沉降变形稳定。第二阶段为无砟轨道铺设期间。第三阶段为无砟轨道铺设后3个月。3）沉降观测频率根据阶段不同而确定，可根据两次观测的沉降量调整沉降观测的频度，但两次的观测沉降量差值不宜大于1mm。具体见下表： 隧道基础沉降观测频次表观测阶段观测频次备 注观测期限观测周期仰拱施工完成至无砟轨道铺设前3个月1次/周无砟轨道铺设期间全 程1次/35天针对正在铺轨区段无砟轨道铺设完成后3个月01个月1次/周13个月1次/2周 (2)过

12、渡段观测频次观测频次与衔接的路基有关沉降观测频次观测阶段观测频次路基施工完毕第1个月1次/周第2、3个月1次/2周3个月以后1次/月无砟轨道铺设后第1个月1次/2周第2、3个月1次/月312个月1次/3月四、沉降评估1、资料整理 （1）采用统一的沉降观测记录表做好观测数据的记录与整理。 （2）通常利用沉降资料进行预测路堤沉降随时间发展的常用方法：双曲线法双曲线方程为：（11）（12）时间t时的沉降量；最终沉降量(t)；s0初期沉降量(t0)；a、b将荷载不再变化后的3组早期实测数据代入上式组成方程组求得的系数；沉降计算的具体顺序：1、确定起点时间(t0)，可取填方施工结束日为t02、根据实测资

13、料计算t（st-s0），见图1。图1用实测值推算最终沉降的方法3、绘制t与t/(st-s0)的关系图，并确定系数a，b见图2。图2求a，b方法 4、计算st5、由沉降时间双曲线关系推算出s-t曲线。上述公式反映了平均沉降速度，按双曲线规律减少的假定前提下绘出的。说明：起点日之前的沉降量s0即为初期沉降量，见图1。图1，预压时间至少应大于三个月，否则偏差大。当地基土为成层地基时，应分层绘制各层沉降过程线，否则会对残余沉降估计偏低。 双曲线法是一种经验方法，推算原理不强，理论性不够明确，也会因实测沉降时间不够，无法用双曲线法推测，但比较简单明了，所以有一定的实用性。2、评估前应收集下列资料 （1）隧道基础沉降观测资料； （2）隧道地段的线路设计纵断面图、工程地质纵横断面图、地质勘查报告、设计图纸和说明书等相关设计资料； （3）隧道开挖地质描述及开挖围岩分级记录、级围岩地段基底承载力检测情况、施工监控量测资料、仰拱施工分项工程验收记录等施工资料； （4）施工质量控制过程和抽检情况等监理资料； （5）标石、标志规格及埋设图； （6）仪器检验与校正资料； （7）平差计算、成果质量评定资料及测量成果表； （8）各观测断面沉降过程的分布图表； （9）沉降计算报告（包括设计沉降值与时间的关系曲线）； （10）观测