监控量测施工组织.docx

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监控量测施工组织

国家高速公路网横12杭州至瑞丽公路大理至丽江联络线

监控量测

专项施工方案

编制人：

复核人：

审核人：

中铁十二局集团有限公司

云南大丽高速公路土建第18-1A合同段项目经理部

年月日

目录

监控量测专项施工方案

一、编制依据与原则

1、编制依据

（1）招标文件、两阶段施工图设计、实施性施工组织设计；

（2）大丽高速公路建设指挥部编《云南大丽高速公路建设项目管理办法》；

（3）《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）；

（4）《云南省公路建设项目危险性较大的分部分项工程专项方案安全管理办法》；

（5）公司拥有的施工工艺、施工方法成果、机械设备、管理水平、技术装备及多年积累的类似工程施工经验。

2、编制原则

（1）严格遵守招标文件明确的设计规范，施工规范和质量评定验收标准。

（2）坚持技术先进性，科学合理性，经济适用性，安全可靠性与实事求是相结合。

（3）对施工现场坚持全员、全方位、全过程严密监控，动态控制，科学管理的原则。

二、工程概况

1、工程概况

我部承建的双龙隧道，隧道区所在地隶属云南省剑川县甸南镇玉华村。

所在地地处山区，远离村落，交通情况差。

本隧道起止里程为LK120+455~LK122+280,其地质特点为洞内围岩较差，渗水量较大，安全风险等级高，施工难度较大。

为本标段的重难点工程，同时也是工期控制性工程。

2、地形、地貌

隧道区域段属于切割中山地貌区，南向与上关甸山间盆地相接，北向与玉龙潭1号大桥相连。

进口地段为上关甸盆地东缘，微地貌为双龙山山前洪积扇，自然边坡坡向约160~250°，坡度10~40°.出口地段为玉龙潭村南缘，微地貌为山前河谷，自然坡向约0~90°，坡度25~60°.洞身最高点标高2659m，隧道最大埋深约170m。

整体上沿隧道走向呈中间高两边低，自然坡度总体上北高南低。

3、地层岩性

根据勘察资料，隧道区域地层自上而下主要由第四系全新统残坡积（Q4el+sef）成因粉质黏土、碎石土，二叠系（Pβ）玄武岩及其风化层组成。

4、地质构造及地震动参数

隧道区域大的构造单元为扬子准地台（I）的二级构造单元丽江台缘褶带（Ii），路线范围内的构造以近南北向构造占绝对优势，构成主体构造格架，以断裂构造为主，褶皱次之，地层多成单斜产出，但受断裂构造影响，地层产状变化较大。

隧道区域抗震烈度为9度区，地震动峰值加速度为0.3g，地震动反应谱特征周期为0.4s。

5、水文地质条件

根据钻孔水文地质观测和地表水文点观察，结合地形地貌，岩性和构造条件判断，隧道区域地表水受季节影响较大，主要赋存于山间凹地、冲沟之中，地下水发育，主要以第四系松散沉积物孔隙水、风化带基岩裂隙水为主。

三、作业准备

1、技术准备

作业指导书编制后应组织测量人员认真学习施工图纸,熟悉规范和技术标准。

2、人员准备

双龙隧道监控量测小组以项目总工程师担任组长，成立一个现场监测小组,每组3人。

在实施现场监控量测前经过必要的专业技术培训。

3、仪器设备准备

双龙隧道配备全站仪一台，水准仪一台,收敛计一台，仪器设备在投入现场监控量测前进行检定，满足施工要求。

四、技术要求

监控量测系统的测试精度应满足设计要求.拱顶下沉,净空变化,地表沉降等测试精度为0.5~1mm,围岩内部位移测试精度为0.1mm。

五、监测程序与工艺流程

1、监控量测信息反馈程序框图：

2、工程安全性评价流程：

六、监控量测要求及方法：

1、根据双龙隧道的地质情况和隧道施工方法，将地质与初期支护观察，地表下沉量测，水平净空收敛量测，拱顶下沉量测作为施工监控量测必测项目。

同时配备选测项目所需设备，必要时实施选测项目。

隧道施工现场监控量测项目

2、监控量测项目及方法

2.1洞内外观察

施工过程中应进行洞内外观察，洞内观察可分为开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。

开挖工作面观察应在每次开挖后进行，及时填写开挖工作面地质状况记录表，并与勘察资料进行对比。

已施工地段观察应记录喷射混泥土，锚杆，钢架变形和二次衬砌等的工作状态。

洞外观察重点应在洞口段和洞身浅埋段，记录地表开裂，地表变形，边坡及仰坡稳定状态，地表水渗漏情况等。

2.2地表沉降观测

可采用精密水准仪、塔尺进行，基准点应设置在地表沉降影响范围之外。

当采用常规水准测量手段出现困难时，可采用全站仪量测。

测点采用地表钻孔埋设，测点四周用水泥砂浆固定。

2.3拱顶下沉量测

可采用精密水平仪和铟钢挂尺或全站仪进行，在隧道拱顶轴线附近通过焊接或者钻孔预埋测点。

测点应与隧道外监控量测基准点进行联测，采用全站仪量测时测点应采用膜片式恢复反射器作为测点标靶，标靶粘附在预埋件上。

量测方法包括自由设站和固定设站两种。

2.4隧道净空变化量测

可采用收敛计或全站仪进行，采用收敛计量测时，测点采用焊接或钻孔预埋。

采用全站仪量测时测点应采用膜片式恢复反射器作为测点标靶，标靶粘附在预埋件上。

量测方法包括自由设站和固定设站两种。

不同断面的测点应布置在相同部位，测点应尽量对称布置，以便数据的相互验证。

3、监控量测断面及测点布置原则

3.1地表沉降观测

浅埋隧道地表沉降测点应在隧道开挖前布设，地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面里程。

一般条件下地表测点纵向间距按下表要求布设。

隧道埋深与开挖宽度

纵向测点间距（m）

2B

20~50

B

10~20

H0≤B

5~10

注：

HO为隧道埋深，B为隧道开挖宽度

地表沉降测点横向间距为2~5m。

在隧道中心附近测点应适当加密，隧道中线两侧量测范围不应小于H0+B,，地表有控制性建筑物时，量测范围应适当加宽。

3.2拱顶下沉量测

拱顶下沉测点和净空变化测点应布置在同一断面上，原则上应设置在拱顶轴线附近。

当隧道跨度较大时，应结合施工方法在拱部增设测点，测点间断面间距见下表：

围岩级别

断面间距（m）

Ⅴ~Ⅵ

5~10

Ⅳ

10~30

Ⅲ

30~50

3.3净空变化量测拱顶下沉测点和净空变化测点应布置在同一断面上。

测线数可参照下表：

开挖方法

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

每分部一条水平测线

CD或CRD法上部双侧壁导坑法左右侧部，每分部一条水平测线，两条斜测线，其余部分一条水平测线

4、监控量测频率

4.1必测项目的监控量测频率应根据测点距开挖面的距离及位移速度。

由位移速度决定的监控量测频率和由距开挖面的距离决定的监控量测频率之中，原则上采用较高的频率值。

出现异常情况或不良地质时，应增大监控量测频率。

监控量测断面距开挖面距离

监控量测频率

（0~1）B

2次/d

（1~2）B

1次/d

（2~5）B

1次/2~3d

＞5B

1次/7d

注:

B为隧道开挖宽度。

位移速度（mm/d）

监控量测频率

≥5

2次/d

1~5

1次/d

0.5~1

1次/2~3d

0.2~0.5

1次/3d

＜0.2

1次/7d

4.2开挖面地址素描、支护状态、影响范围内的建筑物的描述应每施工循环记录一次。

必要时，影响范围内的建筑物的描述频率应加大。

4.3选测项目监控量测频率应根据设计和施工要求以及必测项目反馈信息的结果确定。

5、监控量测控制基准

5.1监控量测控制基准包括隧道内位移、地表沉降等，应根据地质条件、隧道施工安全性、隧道结构的长期稳定性，以及周围建筑物特点和重要性等因素制定。

5.2隧道初期支护极限相对位移参照下表：

围岩级别

隧道埋深h（m）

h≤50

50＜h≤300

300＜h≤500

拱脚水平相对净空变化（﹪）

Ⅲ

0.03~0.10

0.08~0.40

0.30~0.60

Ⅳ

0.10~0.30

0.20~0.80

0.70~1.20

Ⅴ

0.20~0.50

0.40~2.00

1.80~3.00

拱顶相对下沉（﹪）

Ⅲ

0.03~0.06

0.04~0.15

0.12~0.30

Ⅳ

0.06~0.10

0.08~0.40

0.30~0.80

Ⅴ

0.08~0.16

0.14~1.10

0.80~1.40

注：

1本表适用于复合式衬砌的初期支护，硬质围岩隧道取表中较小值，软质围岩隧道取表中最大值。

2拱脚水平相对净空变化指拱脚测点兼净空水平变化值与其距离之比，拱顶相对下沉指拱顶值减去隧道下沉值后与原拱顶至隧底高度之比。

3初期支护墙腰水平相对净空变化极限值可按拱脚水平相对净空变化极限值乘以1.1~1.2后采用。

5.3位移控制基准应根据测点距开挖面的距离，由初期支护相对位移按下表确定：

类别

距开挖面1B（U1B）

距开挖面2B（U2B）

距开挖面较远

允许值

65%U0

90%U0

100%U0

注：

B为隧道开挖宽度，U0为极限相对位移值。

5.4根据位移控制基准可按下表分为三个管理等级。

管理等级

距开挖面1B

距开挖面2B

Ⅲ

U＜U1B/3

U＜U2B/3

Ⅱ

U1B/3≤U≤2U1B/3

U2B/3≤U≤2U2B/3

Ⅰ

U＞2U1B/3

U＞2U2B/3

注：

U为实测位移值。

6、监控量测数据分析及信息反馈

6.1一般规定：

监控量测数据取得后，应及时进行校对和整理，同时应注明开挖方法和施工工序以及开挖面距监控量测点距离等信息。

数据分析一般采用散点图和回归分析方法。

信息反馈应以位移反馈为主，主要依据时态曲线的形态对围岩稳定性，支护结构的工作状态，对周围环境的影响程度进行判定，验证和优化设计参数，指导施工。

应确保信息传递渠道畅通，反馈及时有效。

6.2监控量测数据分析处理

监控量测数据分析处理应包括数据校核，数据整理及数据分析。

每次观测后应立即对观测数据进行校核，如有异常应及时补测。

应及时对数据进行整理，包括观测数据计算，填表制图，误差处理等。

数据分析应包括以下主要内容：

1根据量测值绘制时态曲线。

2选择回归曲线，预测最终值，并与控制基准进行比较。

3对支护及围岩状态，工法，工序进行评价。

4及时反馈评价结论，并提出相应工程对策建议。

6.3监控量测数据可采用指数模型，对数模型，双曲线模型等进行分析，并预测最终值。

①指数模型U=Ae-B/t

U=A（e-B/t-e-B/t0）

②对数模型U=Alg〔（B+t）/（B+t0〕

U=Alg（l+t）+B

③双曲线模型U=t/（A+Bt）

式中：

U—变形值

A,B—回归系数

t,t0—测点的观测时间（d）

6.4监控量测信息反馈及工程对策：

信息反馈应根据量测数据分析结果，对工程安全性进行评价，并提出相应工程对策与建议。

施工过程中应进行监控量测数据的实时分析和阶段分析，实时分析：

每天根据量测数据及时进行分析，发现安全隐患应分析原因并提交异常报告。

阶段分析：

按周月进行阶段分析，总结监控量测数据的变化规律，对施工进行评价，提交阶段分析报告，指导后续施工。

七．质量控制及检验

监控量测现场应建立相应的质量保证体系，确保监控量测的有效实施，做到组织管理清晰，责任明确。

监控量测与施工作业易发生干扰，因此两者必须紧密配合，妥善协调好施工和监控量测的关系，将监控量测元件的埋设计划列入工程施工进度控制计划中，施工现场应及时提供工作面，创造条件保证监控量测埋设工作的正常进行。

在施工过程中应高度重视并采取有效措施，防止一切观测设备，观测测点等受到机械和人为的破坏。

由于现场开挖，支护的过程是连续，循环进行的，所以信息的反馈必须及时，否则容易影响施工进度或把险情漏掉造成严重后果，因此施工过程中应保证信息反馈传递渠道畅通，确保信息反馈的及时性和有效性。

在现场的监测过程中，应加强数据的准确性和连续性。

观测后应在现场及时计算，校核。

如有异常现象，必须重新观测并校核，直至取得可靠数据。

数据的整理和维护工作应有专人负责，数据在输入和处理过程中应复核审查，避免出现错误。

监测数据的误差会影响围岩和支护系统的安全评判，工作中应对误差进行科学的分析，减少系统误差，剔除偶然误差，避免人为错误。

八．安全要求

1、监控量测的主要目的是确保隧道施工安全性和结构的长期稳定性，监控量测信息反馈应根据量测数据分析结果，对工程安全性进行评价，并提出相应的安全对策。

安全性评价分级及相应应对措施参照下表：

管理等级

相应措施

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

2、相应工程对策主要应包括下列内容：

1稳定开挖工作面措施。

2调整开挖方法。

3调整初期支护强度和刚度并及时支护。

4降低爆破振动影响。

5围岩与支护结构间回填注浆。

3、在施工过程中应每天对量测数据进行实时分析，发现异常和安全隐患应分析原因并提交异常报告。

4、二次衬砌和仰拱的施做时间直接影响到衬砌结构的受力状态和安全稳定性，过早施做会使二次衬砌承受较大的围岩压力，过晚又不利于初期支护的稳定。

因此，在施工中应进行监控量测，及时掌握围岩和支护的变化规律，确定二次衬砌的施做时间，使衬砌结构受力合理，安全，可靠，耐久。

中铁十二局集团有限公司

云南大丽高速公路土建第18-1A合同段项目部

2010年6月10日