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文档简介

/隧道监控量测专项施工方案1编制依据依据隧道的围岩条件、支护类型和参数、施工方法以及所确定的量测目的进行编制。执行规范如下:(1)《铁路隧道监控量测技术规程》(TB10121-2007)(2)《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204-2008)(3)《高速铁路隧道工程施工技术指南》(铁建设【2010】241号)(4)《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10753-2010)(5)《新建铁路成都至兰州线施工图安县隧道设计图》(成兰施隧-01)(6)《新建铁路成都至兰州线施工图柿子园隧道设计图》(成兰施隧-02)(7)《新建铁路成都至兰州线参考图隧道施工工法及帮助措施》(成兰隧参(11)19)2工程概况安县隧道位于安县-高川区间,为双线隧道,单洞合修。进口里程D2K73+335,出口里程D2K76+350,全长3015m。隧道洞身位于半径为3504.525的右偏曲线上,进出口均位于直线上,线路纵坡为17.8‰的单面上坡,内轨顶面高程为674.101~727.768。隧道进口接路基工程,出口紧邻睢水河双线大桥,隧道最大埋深320m。柿子园隧道位于安县-高川区间,为双线隧道,高川车站伸入隧道出口端;进口D2K76+696~D3K87+350段10654m为单洞合修隧道,其余段为双洞分修隧道。除进出口均位于直线上外,隧道洞身有2处左偏曲线和2处右偏曲线,线路纵坡为17.8‰及6‰的单面上坡。进口里程D2K76+696,左线出口里程D2K90+765,右线出口里程YD2K90+758,单双线分修起点里程D3K87+300=YD3K87+345.59,隧道左线全长14069m,分修段右线全长3412.41m。轨面高程为733.927~980.048m。本标段施工里程D2K76+696~D3K85+560,共8864m,单洞合修。3量测目的(1)为了驾驭隧道施工中围岩和支护的力学动态信息及稳定程度并刚好反馈,以指导施工作业,保证施工平安。(2)经量测数据的分析处理和必要的计算推断后,进行预料和反馈,刚好修改支护系统设计,以保证施工平安和隧道稳定。4作业准备4.1内业技术准备编制监控量测作业指导书后,应在开工前组织技术人员细致学习实施性施工组织设计,阅读施工图纸,熟悉监控量测规范和技术标准。制定监控量测实施细则。对量测人员进行技术交底,进行上岗前技术培训,熟悉量测方法和技术。4.2外业技术准备施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。配置监控量测所须要的仪器、设备,满足监控量测人员工作须要。5技术要求5.1操作人员要娴熟驾驭收敛仪、水准仪的运用。5.2操作人员要娴熟对测量数据进行分析,得出结论,刚好指导现场施工。6施工程序和工艺流程施工程序为:埋设监控量测点→进行量测并记录数据→对数据进行分析→指导施工地质超前探测预报地质超前探测预报拱顶下沉和净空收敛按设计频率量测数据整理和回归分析变形曲线出现反常实行措施围岩变形趋于稳定施作二次衬砌开挖开挖面岩性的判定初期支护支护状态视察埋入观测元件初读数图1监控量测流程图7监控量测方案7.1监控量测布点方法Ⅲ级围岩开挖完后干脆在围岩岩面打眼,埋设监控量测点;Ⅳ级围岩无钢架地段,开挖后在围岩岩面打眼埋设监控量测点;Ⅳ、Ⅴ级围岩有钢架地段,开挖完成后,在岩体中预埋Φ16倒三角钢筋。7.2监控量测项目隧道分为一般段落,洞口段、浅埋段,断层、岩溶发育段,大变形段,依据不同段落的特点,监控量测项目及测点布置方式如下:一般段落监控量测必测项目为洞内外视察,拱顶下沉,净空变更。②洞口浅埋段监控量测必测项目为洞内外视察、拱顶下沉、净空变更、地表沉降、爆破振动(当隧道上方有重要建筑物或地下管线时)。③岩溶、断层发育地段、向斜核部监控量测必测项目为洞内外视察、拱顶下沉、净空变更、围岩压力、水量、水压力。④大变形段落监控量测必测项目为洞内外视察、拱顶下沉、净空变更、围岩压力、水量、水压力、钢架内力、二次衬砌内力、初期支护和二次衬砌间接触压力、隧底隆起、纵向位移、地应力。⑤活动断裂段落监控量测必测项目为洞内外视察、拱顶下沉、净空变更、围岩压力、二次衬砌内力、纵向位移、地应力。依据须要,增加一些必要的选测项目,指导施工,如锚杆轴力、孔隙水压力等。表1监控量测必测项目表序号监测项目测试方法和仪表测试精度备注1洞内、外视察现场视察、地质罗盘,数码相机/2净空变更隧道净空变更测定仪(收敛仪)、全站仪0.01mm3拱顶下沉水准测量的方法,水准仪、铟钢尺1mm4地表下沉水准测量的方法,水准仪、塔尺1mm浅埋段5爆破振动振动传感器、记录仪量测。必要时6围岩压力压力盒量测7初期支护和二次衬砌之间的接触压力压力盒量测8水量、水压力三角堰、流量计、水压计量测9隧底隆起水准仪、铟钢尺或全站仪测定10纵向位移多点位移计、全站仪测定11地应力应变计测定12钢架内力钢筋计、应变计测定7.3监控量测方法现场监控量测应依据已批准的监控量测实施细则进行测点埋设、日常量测和数据处理,刚好反馈信息,并依据地质条件的变更和施工异样状况,刚好调整监控量测支配。7.3.1洞内外视察⑴洞内视察包括开挖工作面视察和已施工段视察:开挖工作面视察应在每次开挖后进行,内容包括围岩岩性、岩质、断层裂开带、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌、有无剥落掉块现象、有无渗漏水、工作面稳定状态、围岩变形等;视察后应刚好绘制开挖工作面地质素描及数码成像图,填写工作面地质状态记录表及围岩级别判定卡。⑵对已施工段视察每天至少一次,应记录初期支护状态,包括喷层是否产生裂缝、剥离和剪切破坏、钢架是否变形及二次衬砌效果等。⑶洞外视察重点在洞口段和洞身浅埋段,记录地表沉陷、开裂、变形、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗漏状况等,同时还应对地面建(构)筑物进行视察。⑷在视察过程中如发觉地质条件恶化,初期支护发生异样现象,应刚好通知施工负责人实行应急措施,并派专人进行不断观测。视察手段:现场视察、数码相机、罗盘仪。7.3.2拱顶下沉、净空变更收敛量测拱顶下沉及净空变更收敛量测布置在同一断面。表2必测项目量测断面间距和每断面测点数量围岩级别断面间距(m)每断面测点数量净空变更拱顶下沉Ⅴ5-10接受台阶法开挖时,每台阶布置一条水平测线,在拱腰和边墙部位各设一条水平测线。全断面开挖时,布置一条水平测线。原则上布设在拱顶轴线旁边1个,隧道跨度较大时,在拱部增设测点。Ⅳ10-30Ⅲ30-50拱顶下沉量测测点布置在拱顶,运用仪器:精密水平仪,铟钢塔尺。净空量测以量测初期支护上各点的相对位移为目的,接受收敛仪通过水平或斜向收敛量测,量测隧道净空相对位移。净空量测在隧道最大跨处及以上3m处,左右两侧对称布置4个测点。净空变更、拱顶下沉量测在每次开挖12h内取得初读数,最迟不得大于24h,且在下一循环开挖前必需完成。拱顶下沉及水平收敛变形量测点布置图(见下图):图2测点布置示意图7.3.3浅埋地段地表沉降量测洞口段开挖前,在洞顶浅埋地段纵向沿隧道走向埋设混凝土桩及水平基准点,其断面布置和洞内拱顶下沉、净空水平收敛断面布置一样,每个地表下沉量测断面上测点横向间距为2~5m,隧道中线处适当加密。横向布点埋设砼桩(见下图),横断面点应充分结合实地地形。隧道开挖时刚好依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。图3图3地表沉降横向测点布置示意图45°H0基准点B45°H0基准点B45°H0基准点B45°H基准点B2~5m量测范围注:H0为隧道埋置深度,B为隧道开挖宽度量测断面间距:2B<H0<2.5B,间距20-50m,B<H0<2B,间距10-20m,H0<B,间距10m。(H0为隧道埋深,隧道B为开挖宽度)量测范围:不小于H+B,地表有限制性建筑物时,量测范围适当加宽。量测点间距:2-5m,隧道中线旁边测点适当加密。量测仪器:水准尺、铟钢尺或全站仪。7.3.4在结构物或地表布置传感器,爆破时通过记录仪监测振动数据。7.3.5接受能经受支撑屈服强度的压力盒观测。将压力盒布置在初期支护和围岩、二次衬砌和初期支护之间的部位。量测围岩压力的主要为压力盒及频率计。初期测试频率和同一断面的变形量测频率相同,当量测值变更不大时,可降低量测频率,直到无变更为止。测试前检查仪表设备是否完好,如发觉故障应刚好修理或更换;确认测点是否松动或认为损坏,只有测点状态良好时方可进行测试工作。

测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表,每测点一般测读三次;三次读数相差不大时,取算数平均值作为观测值,若读数相差过大则应先检查仪器仪表安装是否正确、测点是否松动,当确认无误后再按隧道施工监控量测要求进行复测。每次测试都要细致做好原始数据记录,并记录掘进里程、支护施工状况以及环境温度等,保持原始记录的精确性。量测数据应在现场进行粗略计算,若发觉变位较大时,应刚好通知现场施工负责人,以便实行相应的处理措施。测试完毕后检测仪器、仪表,做好养护、保管工作。7.3.6用三角堰、流量计、水压计量测。7.3.7用水准仪、铟钢尺或全站仪测定。7.3.8用多点位移计、全站仪测定。7.3.9用应变计测定。7.3.10用应变计、钢筋计测定。7.4量测频率、位移限制基准表3拱顶下沉及周边收敛量测频率表序号变形速度(mm/d)量测断面距开挖面距离(m)量测频率1≥5(0~1)B2次/天21~5(1~2)B1次/天30.5~1(2~5)B1次/2~3天40.2~0.5/1次/3天5<0.2>5B1次/7天说明B表示隧道开挖宽度表4位移限制基准序号距开挖面1B(U1B)距开挖面2B(U1B)距开挖面较远165﹪90﹪U。100﹪U。注B为隧道开挖宽度,U。为极限相对位移值7.5结束标准依据收敛速度判别。一般地段,收敛速度>5mm/d时,围岩处于急剧变更状态,加强初期支护系统;收敛速度<0.2mm/d时,围岩基本达到稳定。浅埋地段和断层带,除满足上述要求外,必要时加强初期支护强度和刚度,严格限制过大变形。各量测项目在持续变形基本稳定2周后结束,软弱围岩大变形地段位移长时间不能稳定时,延长量测时间。7.6量测数据的处理和应用7.依据现场量测数据绘制水平相对净空变更时态曲线,拱项下沉时态曲线,净空水平收敛、拱顶下沉收敛、拱顶下沉和距开挖工作面的关系图等。7.依据量测结果及《铁道隧道监控量测技术规范》的规定,可依据下表中变形管理等级措导施工。表5变形管理等级管理等级距开挖断面1B距开挖断面2B施工状态ⅢU<U1B/3U<U2B/3可正常施工ⅡU1B/3≤U≤U1B2/3U1B/3≤U≤U2B2/3综合评价设计施工措施,加强监测,必要时实行相应加强支护措施ⅠU>U1B2/3U>U2B2/3暂停施工,实行特殊措施后方可施工注:U—实测位移值;U1B,U,2B—位移限制基准7.6.3依据位移净空变更速度持续大于5.0mm/d时,围岩处于急剧变形态态,应加强初期支护。水平收敛(拱脚旁边)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。在浅埋地段和挤压性围岩等状况下,应接受监控量测分析判别。7.6.4依据位移时态曲线的形态来判别当围岩位移速率不断下降时(du2/d2t<0),围岩趋于稳定状态;当围岩位移速率保持不变时(du2/d2t=0),围岩不稳定,应加强支护;当围岩位移速率不断上升时(du2/d2t>0),围岩进入紧急状态,必需立刻停止掘进,加强支护。围岩稳定性判别是一项很困难的也是特殊重要的工作,必需结合具体工程状况接受上述几种判别准则进行综合评判。在取得监测数据后,刚好由专业监测人员整理分析监测数据。结合围岩、支护受力及变形态况,进行分析推断,将实测值和允许值进行比较,刚好绘制各种变形或应力~时间关系曲线,预料变形发展趋向及围岩和隧道结构的平安状况,并将结果反馈给设计、监理,从而实现动态设计、动态施工。目前,回来分析是量测数据数学处理的主要方法,通过对量测数据回来分析预料最终位移值和各阶段的位移速率。具体方法如下:(1)将量测记录刚好输入计算机系统,依据记录绘制纵横断面地表下沉曲线和洞内各测点的位移u-时间t的关系曲线,见下图。uu(mm)u(mm)t(d)t(d)正常曲线反常曲线ab图4位移u-时间t的关系曲线图(2)若位移-时间关系曲线如上图中b所示出现反常,表明围岩和支护已呈不稳定状态,加强支护,必要时暂停开挖并进行施工处理。(3)当位移-时间关系曲线如上图中a所示趋于平缓时,进行数据处理或回来分析,从而推算最终位移值和驾驭位移变更规律。(4)各测试项目的位移速率明显收敛,围岩基本稳定后,进行二次衬砌的施作。7.7监控量测和信息反馈程序监控量测和信息反馈程序如图所示:图5监控量测和信息反馈程序图7.8监控量测留意事项①为取得开挖后围岩早期状态变更数据,各项测点应尽量靠近开挖面布置(不大于2m),在爆破后24h内或下次爆破前,读取初次读数。②水平净空收敛、拱顶下沉及地表下沉各项测点应尽量集中设在一个断面,以便量测成果的协调分析、综合运用。③接受台阶法开挖时,当下半断面开挖靠近上半量测断面时,量测频率应适当增加。8资源配置8.1劳动力组织方式接受架子队组织模式。8.2人员配置施工人员应结合试验段确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。每个作业工点人员配备表负责人1人技术主管1人测量工3人8.3设备机具配置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0.01mm牢靠、便利、精度高2DS3200水准仪1mm牢靠、便利、稳定350米钢卷尺1mm牢靠、便利、稳定9监控量测质量及平安保证措施9.1质量保证措施(1)将监测管理及监测实施支配纳入施工生产支配中,作为一个重要的施工工序来抓,并保证监测有确定的时间和空间。各施工单位应由工程技术管理中心组成特地监测小组,具体负责各项监测工作。(2)制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设爱惜措施,并将其纳入工程的施工进度限制支配。(3)施工监测紧密结合施工步骤,监控每一施工步骤对四周环境、围岩、支护结构、变形的影响,据此优化施工方案。(4)主动协作监理、设计单位做好对监测工作的检查、监督和指导,刚好向监理、设计单位报告状况和问题,并供应有关切实牢靠的数据记录,工程完成后,依据监测资料整理出监测分析总报告纳入竣工资料中。(5)量测项目人员要相对固定,保证数据资料的连续性。量测仪器专人运用、专业机构保养、专业机构检校。量测设备、元器件等在运用前均经过检校,合格后方可运用。(6)测试完毕后检查仪器、仪表,做好养护、保管工作,刚好进行资料整理及信息反馈。9.2平安监测预报接受地质超前和工程类比相结合的方法,对各项数据资料进行综合对比分析,从而对工程的不同位置的稳定性进行分区分类,如分为稳定、基本稳定、短暂稳定、不稳定、紧急等。9.3平安监测反馈9.3.1依据视察和监控量测结果,调整修改支护参数,使之符合工程实际。9.3.2⑴在平安预警和平安警戒阶段,依据监控量测数据和视察资料,对施工项目、支护参数及工序进行调整修改。⑵正常监控阶段对施工设计方案进行优化调整,削减支护,提高工效,简化施工工艺和施工方法,变更简化支护参数等。⑶地表及四周(构)建筑物的平安监控及防护措施反馈,确保地表(构)建筑物平安。9.4平安保证措施(1)监控量测时视察洞内及掌子面平安状况,确认平安时,采集数据。(2)平安员陪伴监测人员采集数据。目录1编制依据 -1-2工程概况 -1-3量测目的 -2-4作业准备 -2-5技术要求 -2-6施工程序和工艺流程 -3-7监控量测方案 -3-7.1监控量测布点方法 -4-7.2监控量测项目 -4-7.3监控量测方法 -5-洞内外视察 -6-7.3.2拱顶下沉、净空变更收敛量测 -6-浅埋地段地表沉降量测 -7-7.4量测频率、位移限制基准 -10-7.5结束标准 -10-7.6量测数据的处理和应用 -10-7.7监控量测和信息反馈程序 -13-7.8监控量测留意事项 -13-8资源配置 -14-8.1劳动力组织方式 -14-8.2人员配置 -14-8.3设备机具配置 -14-9监控量测质量及平安保证措施 -14-9.1质量保证措施 -14-9.2平安监测预报 -15-9.3平安监测反馈 -15-9.4平安保证措施 -16-附表A开挖工作面地质状况记录表附表B隧道净空变更量测记录表附表C隧道净空变更量测记录表表A开挖工作面地质状况记录表编号:

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