工程测量专业毕业实习论文.doc
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2011届工程测量技术专业
目录
第一章引言 1
1.1监测的必要性 1
1.2监测的目的 1
1.3监测的任务 1
第二章工程概况 2
2.1工程概况 2
2.2技术标准 2
2.3工程地质 2
2.4隧道施工方法 3
第三章矿山法隧道施工监测的意义 3
第四章监控量测内容 4
4.1地表下沉及底部隆起 7
4.2拱顶下沉及净空变化量测 9
第五章监控量测流程 14
5.1量测控制基准 14
5.2监控量测流程 15
5.3警戒值的设置及超限预警措施 15
第六章隧道监控数据采集、分析及信息反馈 18
6.1数据采集 18
6.2量测数据的处理分析与预测预报 19
6.3信息反馈与监控 20
第七章监测点的保护措施 22
第八章监控量测信息反馈后的安全性评价 23
第九章安全文明施工措施 24
9.1监测安全管理措施 24
9.2文明监测措施 26
第十章总结 27
参考文献 28
致谢 39
摘要
城市浅埋隧道施工引起的地表沉陷对地表的影响程度及控制方法，是轻轨建设者十分关注的问题。
文章具体介绍了在城市轻轨工程施工中监控量测目的、内容及方法，为今后地铁工程施工中监控量测提供了参考。
监控量测地表沉降基点拱顶变形地下工程施工是在地层内部进行，施工不可避免扰动地层，引起的地层变形会导致地表建筑和既有的管线设施破坏。
因此，浅埋隧道施工要考虑对城市环境的影响。
隧道施工引起的地层变形，非凡是在地面建筑设施密集、交通繁忙地下水丰富的城市中进行隧道施工，对于隧道开挖过程引起地层的力学响应在时间和空间上的规律，不同施工方法的不同力学响应可以通过施工监测实现，并及时猜测地层变形的发展，反馈施工，控制地下工程施工对环境的影响程度。
由于城市隧道工程的特殊性、复杂性和隧道围岩的不确定性，对隧道围岩及其支护结构进行监控量测是保证隧道工程质量安全必不可少的手段。
通过量测及时对隧道个别围岩失稳趋势的区段提供预报，为施工单位及时调整支护参数以及合理确定二次衬砌时间提供了可靠的科学依据。
通过大量量测发现，隧道开挖及初期支护大约30天围岩基本稳定，于是建议施工单位几时做二次衬砌。
同时由于监控措施得当，及时的指导施工和修改设计，从而保证了隧道的施工安全，经济收到了良好的效果。
但由于监控量测工作是一项具体而又负责的工作，在实际过程中尚需不断积累经验和完善相关理论。
此论文生于2011年6月至2012年1月于兰州铁成监测股份有限公司，莞惠城际轻轨七标段，从事监控量测工作时所写。
关键词：
监控量测;地表沉降;拱顶下沉;隧道收敛;数据处理
II
第一章引言
在城市隧道施工过程中，使用各种仪器和量测元件，对地表沉降、围岩和支护结构的变形、应力、应变经行量测，根据来判断隧道开挖对地表环境的影响范围和程度、围岩的稳定性和支护的工作状态，这种工作称为新奥法的现场监控量测。
采用新奥法设计和施工的隧道，应将监控量测项目列入文件，并在施工中实施。
为了使监控量测能充分发挥技术经济效益，要求隧道设计、施工单位编制切实可行的监控量测计划，并在施工中认真组织实施。
量测计划应根据隧道的围岩条件、支护类型和参数、施工方法以及所确定的量测项目进行编制。
同时应考虑量测费用的经济性，并注意与施工进度相适应。
莞惠城际轻轨七标段包括暗挖隧道（GDK38+952～GDK40+917）暗挖隧道（1#竖井～2#竖井区间，2#竖井～3#竖井区间，3#竖井～4#竖井区间一部分）。
隧道位于常平镇常朗路及常平大道，莞惠城际大朗～常平区间内，小里程与大朗站大里程明挖段隧道相接，大里程与常平站相接，沿着朗常路及常平大道地下穿越。
1.1监测的必要性
由该段隧道全部通过城市地面建筑多、地下管网稠密地段,隧道施工引起的隧道周边土力平衡的破坏,必然对隧道沿线的地表、道路、管网及建构筑物等周边的环境产生影响,导致部分建（构）筑物及地表等出现裂缝、错位、沉降、倾斜等变形。
隧道施工单位在施工时为了掌握工程施工引起的沉降变形及场地稳定情况,对地铁车站、隧道等进行了定期的监控测量,但是这种监测只是局部的和小范围的,不能全面反应隧道沿线周边整体环境的变形和稳定情况。
因此对隧道施工实施第三方监测是十分重要和必要的。
1.2监测的目的
全和隧道稳定
1.3监测的任务
为了保证隧道施工的安全和顺利进行，掌握围岩和支护的动态信息；使隧道结构既安全，满足其使用要求，又经济合理；在不良地质、突水、洞口浅埋等及有特殊要求的停车、通道交叉地段或业主及监理认为有必要监控的地段设置监控量测断面，进行全面、系统的监控量测，以：
1）掌握围岩动态和支护结构的工作状态，利用量测结果修改设计，指导施工；
2）预见事故和险情，以便及时采取措施，防范于未然；
3）积累资料，为以后的工程设计、施工提供经验；
4）为确定隧道安全提供可靠的信息；
5）量测数据经分析处理与必要的计算和判断后，进行预测和反馈，以保证施工安
第二章工程概况
2.1工程概况
本方案主要包括本标段暗挖隧道（GDK38+952～GDK40+917）暗挖隧道（1#竖井～2#竖井区间，2#竖井～3#竖井区间，3#竖井～4#竖井区间一部分）。
GDK38+952～GDK40+917段区间隧道位于常平镇常朗路及常平大道，莞惠城际大朗～常平区间内，全段为矿山法区间隧道，小里程与大朗站大里程明挖段隧道相接，大里程与常平站相接，沿着朗常路及常平大道地下穿越。
2.2技术标准
铁路等级：
城际铁路；
轨距：
1435mm；
正线数目：
双线；
速度目标值：
200km/h；
正线线间距：
4.4m；
平面最小曲线半径：
一般2200m，困难地段2000m，个别地段限速；
最大坡度：
30‰；
站台长度：
210m；
轨道：
正线60kg/m，跨区间无缝线路，无砟轨道；
牵引种类：
电力；
车辆选型：
CRH6城际动车组；
车辆编组：
8辆编组；
行车指挥系统：
调度集中；
列车运行控制方式：
采用CTCS-2+ATO自动控制系统。
2.3工程地质
GDK38+952～GDK40+917段区间隧道拟建场地地貌有寒溪河冲积平原及丘间谷地；地形起伏较大，地面高程在3.01～23.28m。
拟建暗挖区间范围内上覆第四系全新统人工堆积层、第四系全新统冲积层、第四系残积层，下伏基岩为混合片麻岩。
2.4隧道施工方法
矿山法暗挖隧道按喷锚构筑法和浅埋暗挖法原理进行施工，以合理利用围岩的自承能力，尽量减少开挖隧道对围岩的扰动为原则，采用人工或机械开挖技术，以锚管、钢筋网、喷射砼及钢架作为主要施工支护手段，模筑钢筋砼为二次初衬，并通过现场监控量测指导设计和施工。
单线隧道在Ⅵ级围岩段采用CD法施工；在Ⅴ级围岩深、浅埋段及Ⅳ级围岩浅埋段采用台阶法加临时仰拱施工；在Ⅳ级围岩浅埋段及Ⅲ级围岩段采用台阶法施工。
根据地质超前预报及施工监测情况，开挖方法可作适当调整。
第三章矿山法隧道施工监测的意义
自20世纪80年代后期以来，我国的隧道工程大都以新奥法（NewAustrianTunnelingMethod，缩写为NATM）理论为基本指导原则来进行其结构设计和施工。
莞惠城际轨道交通项目上的各隧道亦是按该理论和方法进行设计的。
新奥法的含义可理解为：
隧道形状应使受力有利，采用柔性与围岩密贴的锚杆和喷射混凝土支护结构，在充分发挥围岩自身承载能力的同时，尽量抑制围岩强度的恶化，依靠现场监控量测来指导隧道设计和施工。
对此，我国的相关隧道设计与施工规范均要求：
采用新奥法施工的隧道，施工时应视其规模、地质条件以及安全合理施工的要求，充分利用现场量测信息指导施工，即通过对施工中量测的数据和对开挖面的地质观察等进行预测和反馈，根据已建立的量测管理基准，对隧道的施工方法（包括特殊的辅助施工措施）、断面开挖步骤及顺序、初期支护的参数等进行合理调整，以保证施工安全、坑道稳定和支护结构的经济性。
施工监控量测被视为是新奥法的三大要素之一，其目的可归纳为下述三点：
（1）为设计和修正支护结构形式和参数提供依据进行隧道工程设计时必须依靠工程地质调查和试验来提供必要的依据和信息，但由于岩体地质情况千差万别，使得工程地质调查和试验取得的数据很难正确反映岩体的真实性。
所以在施工过程中必须通过围岩与支护的变形和应力的监测结果，对原设计予以修正，或者为重新计算和设计提供依据。
（2）为正确选择开挖方法和支护施作时间提供依据
通过分析量测数据，可以确定符合具体工程要求和地质条件的施工方法和支护结构的施作措施，以充分利用围岩自承能力，然后通过量测分析，再确定适宜的二次支护时间；在侧压力较大的地层中，利用量测数据，以确定最佳的仰拱施作时间。
（3）为隧道施工和长期使用提供安全信息
通过对围岩稳定性与支护可靠性的量测监控和分析评定，可以发现隧道施工中隐藏的不安全因素以及隧道有可能失稳的区段或局部薄弱的部位，从而及时采取相应的加固或其它措施。
隧道监控量测是为了完善隧道设，正确地指导施工，以保证隧道工程的安全性和经济性。
为确保工程安全、顺利的实施，将施工时对周边环境的影响降低到最小程度，并使建成的隧道结构经济、安全可靠，因此，在施工过程中进行监控量测是十分重要和完全必要的。
第四章监控量测内容
隧道监控量测的项目根据本工程特点、规模大小和设计要求综合选定。
量测项目一般分为A类必测项目和B类选测项目两大类。
见表4.1.
表4.1检测项目一览表
类别
序号
观测名称
图例
方法及工具
断面距离
量测频率
测点数量
监测报警值
监测控制值
A类量测
1
地层支护情况观察
现场观察及地质描述
每次开挖后立即进行
1-7天
7-15天
15天-1个月
1-3个月
3个月以后
2
地表沉降
▽
精密水准仪
每20-3-m一个断面，每个断面9-11个测点
2次/天
1次/天
1次/3天
1-2次/周
1-3次每月
25mm
30mm
3
拱顶下沉
↓
精密水准仪
Ⅵ级围岩每5m一个断面
Ⅴ级围岩每10m一个断面
其余围岩每20m一个断面
每个断面2个测点
2次/天
1次/天
1次/3天
1-2次/周
1-3次每月
Ⅵ级围岩20mm
Ⅴ级围岩64mm
Ⅳ级围岩48mm
Ⅲ级围岩32mm
Ⅵ级围岩100mm
Ⅴ级围岩80mm
Ⅳ级围岩60mm
Ⅲ级围岩40mm
续表
类别
序号
观测名称
图例
方法及工具
断面距离
量测频率
测点数量
监测报警值
监测控制值
A类量测
4
洞内收敛
收敛计
Ⅵ级围岩每5m一个断面
Ⅴ级围岩每10m一个断面
其余围岩每20m一个断面
每个断面2个测点
2次/天
1次/天
1次/3天
1-2次/周
1-3次每月
25mm
30mm
5
底部隆起
↑
精密水准仪
每50m一个断面
每个断面2个测点
2次/天
1次/天
1次/3天
1-2次/周
1-3次每月
8mm
10mm
6
邻近构筑物及地下管线位移
精密水准仪
根据现场情况测定
2次/天
1次/天
1次/3天
1-2次/周
1-3次每月
B类量测
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