隧道监控量测方案

1、 中铁二十局集团有限公司沪昆客专杭长湖南段i标隧道工程祥云隧道监控量测专项方案编制：审核：批准：中铁二十局沪昆客专杭长湖南段项目经理部一分部二0一0年十月八日杭长（沪昆）铁路客专湖南段hctj标第一项目分部祥云隧道监控量测专项方案13杭长(沪昆)铁路湖南段hctj标祥云隧道监控量测专项方案1、 编制依据1.1沪昆客专杭长湖南段指导性施工组织设计；1.2铁路隧道工程施工技术指南（tz204-2008）；1.3铁路隧道工程施工安全技术规程（tb10304-2009，j947-2009）；1.4沪昆客专杭长湖南段hctj标祥云隧道隧道设计图；1.5沪昆铁路湖南公司有关要求。2、编制原则2.1高效、适

2、用原则本方案的高效运行，能确保预报质量并有效的指导施工，适合本工程所有隧道2.2安全原则本方案的操作实施要安全，并能指导安全施工；2.3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。3、 适用范围适用于杭长（沪昆）铁路客专湖南段hctj标段祥云隧道监控量测。4、 工程概况4.1隧道概况本隧道总长度274.285km，其中级围岩103m, 占37.7；级围岩171.285m，占62.3。隧道、级围岩所占比例达到了100。 隧道工程及围岩分级表 序号隧道名称 进口里程 出口里程长度（m）围岩分级计算长度（m）级级级级级级1祥云隧道dk825+995.

3、715dk826+270274.285 000103171.2850隧道洞口段大部分为粉质粘土，下伏板岩，部分洞口下伏花岗岩、石英砂岩或绢云母板岩；节理裂隙发育，地下水不发育。隧道洞身大部分为粉质粘土下伏板岩，部分隧道为粉砂岩、粉砂质泥岩、绢云母板岩等。根据设计资料显示，部分隧道内有断层、岩溶，部分地段有突水突泥隐患。隧道覆盖层普遍较薄，大部分洞口存在偏压现象，部分洞身穿越浅埋地段、水塘底部。4.2 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、边坡失稳等风险。4.3 监控量测目的通过监控量测，使工程技术人员能掌握已开挖地段围岩的变形趋势及隧道支护的稳定性

4、，并根据监测结果，判断开挖方法、支护参数是否满足施工安全要求，进而采取相应对策，调整施工方法和支护参数，以达到规避风险，确保安全施工和安全运营的目的。4.4监控量测手段本标段主要采用精密水准仪、全站仪等对隧道地表沉降、拱顶下沉、围岩收敛、断面变化等监控项目进行量测。5、监控量测预报方案5.1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。5.1.1领导小组组织机构及人员配备：组长：田杰副组长：何川军组员：陈云 屈宝剑 李雷 李涛 穆阿龙 监控量测负责人：何川军分部监控量测指导：田杰

5、陈云 队监控量测指导：屈宝剑 各隧道监控量测负责人序号隧道名称 监控量测负责人职责1祥云隧道何川军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、队技术负责人、分部总工进行汇报5.1.2主要设备主要测量设备配置表编号名称测试精度主要特点1全站仪0. 1 mm可靠、方便、精度高2dini03电子水准仪0.3mm可靠、方便、稳定350米钢卷尺1mm可靠、方便、稳定5.2监控量测程序和项目5.2.1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常用量测仪器备注1洞内外观察现场观察、数码相机、罗盘仪2拱顶下沉水准仪、钢挂尺、全站

6、仪3净空变化全站仪4地表沉降水准仪、铟钢尺、全站仪隧道浅埋段5.2.2 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1围岩压力压力盒2钢架压力钢筋计、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遂底隆起水准仪、铟钢尺、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5.2.3 监控流程监控流程见监控量测流程框图。5.3监控量测方法及工作要点根据设计提供地勘资料

7、，本隧道进出口偏压、浅埋较多，隧址区域节理裂隙发育，部分隧道内有断层。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，其它选开 始施工设计施工方案相关参数支护形式相关参数衬砌类型相关参数隧道施工监控量测量测数据分析处理回归分析动态分析综合分析结构安全和经济性判断经济分析理论分析标准判断结构是否安全结构是否经济结束是是否否修改施工方法反馈结构修正意见正常施工循环监控量测流程框图测项目根据实际情况选测，以满足指导施工为准。5.3.1浅埋、偏压地段地表沉降量测洞口段、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（混凝土桩）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

8、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25m（横断面布点应结合地形，洞身宽度范围内位2m），横向布点埋设见（地表沉降横向测点布置示意图）。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。地表沉降观测和洞内监控量测桩位布置具体见祥云隧道测控点布置。祥云隧道测控点布置数量表里程地表下沉测点数拱顶下沉测点数周边收敛测点数dk826+0021014dk826+0071014dk826+0121014

9、dk826+0171014dk826+0221014dk826+0271014dk826+0351014dk826+04514dk826+05514dk826+06514dk826+07514dk826+08514dk826+09514dk826+10514dk826+11514dk826+12514dk826+13514dk826+14014dk826+14514dk826+1501014dk826+15514dk826+16014dk826+1651014dk826+17014dk826+1751014dk826+1801014dk826+1851014dk826+1901014dk826

10、+1951014dk826+2001014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）30h0382015h03010h0155洞顶地表下沉横向测点布置图 注：h0为隧道埋置深度，b为隧道开挖宽度5.3.2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，级围岩每5m、级围岩每10m布设一个断面，第一个监测断面布置在明暗洞交界里程往洞内方向2m处，拱顶下沉测点原则上布置在拱顶轴线附近。拱顶下沉及净空变化量测点布置图净空变化量测线数开挖方法地段一般地段特殊地段全断面法一条水平测线-台阶法每台阶一条水平测线每台阶一条水平测线，两条斜测线分部开挖法每分部一条

11、水平测线上部每分部一条水平测线，两条斜测线，其余分部一条水平测线5.3.3 必测项目的检测频率应符合下表要求监控量测各断面量测频率应符合按距开挖面距离确定的监控量测频率表的要求；对监控量测数据进行分析，计算位移速度，再按位移速度确定的监控量测频率表所确定频率监测。按距开挖面距离确定的监控量测频率表监控量测断面距开挖面距离（m）监控量测频率0-1（b）2次/d1-2（b)1次/d2-5(b)1次/2-3d5(b)1次/7d备注：b为隧道开挖宽度按位移速度确定的监控量测频率表移动速度（mm/d）监控量测频率52次/d1-51次/d0.5-11次/2-3d0.2-0.51次/3d0.21次/7d5.

12、4监控量测方法5.4.1现场量测应根据设计文件的要求进行测点埋设、日常量测和数据处理，及时反馈信息，并根据地质条件的变化和施工异常情况，及时调整监控量测计划。5.4.2现场测点读数读三次，取其平均值。并详细记录。5.5量测数据的处理与应用5.5.1监控量测数据分析主要包括以下几方面：拱顶下沉、净空收敛的位移量，绘制时态曲线。围岩压力与支护间距接触压力值，绘制时态曲线和断面压力分布图。初期支护、二次衬砌应力（应变）值，绘制时态曲线，反算结构内力并绘制断面内力分布图。地表沉降值，绘制纵向和横向时态曲线。孔隙水压力值，绘制孔隙水压力的时态曲线及孔隙水压力与深度的关系曲线。爆破振动速度，绘制振动速度与

13、测点至震源距离关系曲线。5.5.2在分析数据时，可根据散点图进行回归分析，并将回归分析得出的变形值与允许变形值比较，从而确定下一步施工采取的措施（见变形管理等级对策表）。变形管理等级对策表管理等级管理位移施工状态uoun/3可正常施工un/3uo2un/3应加强支护uo2un/3考虑采取特殊措施注:uo实测位移值;un允许位移值5.5.3 根据位移变化速度判别 净空变化速度持续大于5.0mm/d时，围岩处于急剧变形状态，应加强初期支护。 水平收敛（拱脚附近）速度小于0.2mm/d，拱顶下沉速度小于0.15mm/d，围岩基本达到稳定。6 监控量测工作制度6.1组建监控量测工作机构：分部由总工程师总负责，队由队总工程师负责，监控量测小组负责人负责日常工作，隧道施工相关技术人员全面配合。6.2隧道开工前，由架子队制定编制监控量测方案：根据隧道地质剖面图和施工进度，结合隧道施工进度安排，适时安排布点监测。6.3祥云隧道监控量负责人负责日常监控量测的全权工作，对监控量测所采集的数据负责，当天采集的数据当天必须处理完，