顶社隧道监控量测专项方案.docx

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顶社隧道监控量测专项方案

顶社隧道监控量测专项方案

1、工程概况

港尾铁路顶社隧道全长580米，单线电气化隧道，设计行车速度120Km/h,隧道建筑限界采用《GB146.2-8.3》之隧限-2A，开行双层集装箱。

隧道进口采用单压式明洞门，出口采用双侧挡墙式洞门（1:

1.25），进口边仰坡及挡墙背后临时开挖面采用锚网喷防护（参数：

喷C25混凝土，厚8cm。

钢筋网采用¢8钢筋，网格间距25cm×25cm；锚杆采用Φ22砂浆锚杆，间距1m,每根长3m,梅花形布置）。

其余永久开挖边仰坡采用浆砌片石或骨架护坡防护，并撒草籽绿化。

本隧道除明洞段采用明洞衬砌，洞口段、浅埋段采用

级浅埋加强衬砌，其余均采用一般复合式衬砌，仰拱超前，拱墙一次衬砌。

2、编制依据

（1）铁路隧道施工规范TBJ163-2002；

（2）铁路隧道监控量测技术规程TB-10121-2007；

（3）铁路隧道工程施工技术手册；

（4）铁道部【2010】120号文；

（5）中铁二院下发的新建漳州港尾铁路设计文件及施工图；

3、监控量测目的

（1）、通过对围岩变化情况及支护结构的观察和动态量测，对监测数据进行归纳整理，综合评价隧道在施工过程中的安全性，并提出注意事项和建议，以达到合理安排施工工序、进行日常施工管理、确保施工安全、修改设计参数和积累资料的目的。

（2）、通过对围岩和支护的变位量测，对测量数据进行分析处理与必要的计算和判断后，及时进行预测和反馈，掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈给监理单位、设计单位、建设单位，以便指导施工作业和业主、设计作出决策依据。

（3）、经监测数据的分析处理与必要的计算和判断后，进行预测和反馈，以保证施工安全和隧道围岩及支护衬砌结构的稳定。

4、适用范围

新建漳州港尾铁路顶社隧道（SDK3+200-SDK3+780）工程监控量测作业。

5、监控量测管理组织人员及仪器配备

5.1监控量测管理组织

成立监测量控管理小组，项目总工徐小宁任组长，工程部长张建、测量组长牛晓亮、作业队主管刘进胜任副组长、作业队技术人员韩俊锋、李宏斌为组员。

5.2工作分工及职责

组长：

负责总体安排和协调

工程部（分部）：

负责编制监控量测方案。

测量组：

负责测点、水准点的布设。

作业队：

负责具体监控量测实施，数据收集、整理分析及信息反馈。

5.3仪器配备

全站仪1台、水平仪1台、钢挂尺1把、数码相机1部、罗盘仪1个、收敛计1个。

6、监控量测管理工作流程图

监控量测项目制定

管理基准的设定

人员、仪器准备

隧道开挖

初期支护施工

修改管理基准值

修改支护设计参数

已施工段支护加强措施

测点埋设

量测数据采集

量测数据分析

不满足

安全分析

满足

结束

监测总结

施工建议

7.监控量测项目

该工程监测项目计划根据围岩条件、支护类型和参数、施工方法，同时考虑量测费用的经济性基础上进行确定。

隧道在实施阶段的监控量测项目分为必测项目和选测项目两大类。

必测项目

序号

监测项目

测试方法及仪器

测试精度

备注

1

洞内外观察

现场观察、地质罗盘

2

净空变化

隧道净空变化测定仪（收敛计、全站仪）

0.5～1mm

3

拱顶下沉

水准测量的方法，水准仪、钢尺

0.5～1mm

4

浅埋段地表下沉

水准测量的方法，水准仪、水准尺

0.5～1mm

H0＜2B

注：

H0为隧道埋深，B为隧道最大开挖断面。

必测项目的各项参数必须按规范要求的频率进行量测，选测项目在考虑经济性的基础上根据现场实际情况确定量测的内容和频率。

在监测过程中，监测小组按照监测成果的时效（特殊情况下应缩短资料的处理时间）通过对各量测项目现场测试数据的归纳和整理，动态地掌握围岩和支护结构的变化信息并及时地将其反馈到施工现场，一方面用于指导施工，另一方面根据围岩和支护结构的变位、应力发展情况，用于对支护系统和支护参数的修改，确保隧道在施工和运营中的安全。

8．监控量测断面和测点布置技术要求

8.1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。

隧道横断面方向的地表下沉量应在隧道开挖影响范围以外，并在开挖影响范围外设置基准点。

地表下沉量测的测点应布设在由设计确定的重要的施工地段，包括地表有建筑物地段。

对施工中地表发生塌陷并经修补过的地段，以及预先探测到地中存在构筑物或空洞的施工地段，测点应尽量接近构筑物或空洞上方。

地表沉降测点纵向间距按表8.1的要求布置：

表8.1地表沉降测点纵向间距

隧道埋深与开挖宽度

纵向测点间距（m）

2.5B>H>2B

20～50

B＜H≤2B

10～20

H≤B

5～10

注：

H为隧道埋深，B为隧道开挖宽度。

图8.1地表沉降横向测点布置示意图

地表沉降测点横向间距为2～5m。

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

其测点布置如图8.1。

8.2拱顶下沉、净空变化和隧道浅埋段地表沉降监控量测断面布置原则：

拱顶下沉、净空变化测点应与洞外隧道浅埋段地表沉降监测点在同一断面里程。

地表沉降测点在隧道开挖前布设。

8.3拱顶下沉、净空变化和地表沉降监控量测断面间距应满足下表规定：

必测项目监控量测断面间距表

围岩级别

量测断面间距（m）

施工间距（m）

Ⅴ-Ⅵ

5～10

10

Ⅳ

10～30

20

Ⅲ

30～50

40

II

视具体情况确定间距

视具体情况确定间距

8.4拱顶下沉测点和净空变化量测线数布设要求：

8.4.1拱顶下沉测点布设：

原则上布设在拱顶轴线附近。

8.4.2净空变化量测线数量布置符合下表如图要求：

（1）净空变化量测测线数量表

（2）拱顶下沉量测和净空变化量测测线布置示意图

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

8.5洞内不同断面测点布设原则:

洞内不同断面测点应布置在相同部位,测点应尽量对称布置,以便量测数据的相互验证。

9、监控量测频率

9.1洞内、外观察频率

9.1.1洞内观察频率

1、开挖面观察：

每次开挖后（即每施工循环）进行一次。

当地质情况基本无变化时，可每天进行一次。

观察后绘制开挖面地质素描略图、填写工作面状态记录表及围岩级别判定卡。

在观察中，当发现地质条件恶化，应立即通知施工负责人采取紧急措施。

2、初期支护完成区段观察：

每天至少进行一次，观察内容包括喷射混凝土，锚杆、钢架状态。

洞内观察时，除用肉眼观察外，还可使用数码相机拍摄现场实况。

9.1.2.洞外观测频率

结合地表沉降量测过程和频率要求进行洞外观察。

洞外观察重点应在洞口段和洞身浅埋地段。

其观察主要内容应包括地表开裂、地表沉陷，边坡仰坡稳定状态、地表水渗透情况等。

9.2.洞内必测项目监控量测频率

9.2.1拱顶下沉，净空变化和地表沉降量测频率相同。

9.2.2必测项目监控量测的频率：

根据测点距离及位移速度按下表规定执行。

按距开挖面距离和位移速度决定的监控量测频率中，原则上采用较高的频率值，出现异常情况或不良地质时，加大监控量测频率。

按距开挖面距离和位移速度确定的监控量测频率

监控量测断面到开挖面距离（m）

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

位移速度（mm/d）

监控量测频率

1-5

１次/d

0.5-1

１次/2~3d

0.2-0.5

１次/3d

＜0.2

１次/7d

1-5

１次/d

10.监控量测控制基准

10.1监控量测控制基准包括隧道内位移、地表沉降、爆破振动等，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（构）筑物特点和重要性等因素制定。

10.2隧道初期支护位移控制基准根据测点距开挖面的距离,由“单线隧道支护极限相对位移参照表10.1和表10.2”经计算确定。

表10.1跨度B≤7m隧道初期支护极限相对位移

围岩级别

隧道埋深h（m）

h≤50

50

300

拱脚水平相对净空变化（%）

Ⅱ

-

-

0.20～0.60

Ⅲ

0.10～0.50

0.40～0.70

0.60～1.50

Ⅳ

0.20～0.70

0.50～2.60

2.40～3.50

Ⅴ

0.30～1.00

0.80～3.50

3.00～5.00

拱脚相对下沉（%）

Ⅱ

-

0.01～0.05

0.04～0.08

Ⅲ

0.01～0.04

0.03～0.11

0.10～0.25

Ⅳ

0.03～0.07

0.06～0.15

0.10～0.60

Ⅴ

0.06～0.12

0.10～0.60

0.50～1.20

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较大值。

表列数值可在施工中通过实测资料积累做适当修正。

（2）拱脚水平相对净空变化指两拱脚测点间净空水平变化值与其距离之比，拱顶相对下沉指拱顶下沉值减去隧道下沉值后与原拱顶至隧底高度之比。

（3）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1.2～1.3后采用。

表10.2跨度7m

围岩级别

隧道埋深h（m）

h≤50

50

300

拱脚水平相对净空变化（%）

Ⅱ

-

0.01～0.03

0.01～0.08

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

拱脚相对下沉（%）

Ⅱ

-

0.03～0.06

0.05～0.12

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较大值。

表列数值可在施工中通过实测资料积累做适当修正。

（2）拱脚水平相对净空变化指两拱脚测点间净空水平变化值与其距离之比，拱顶相对下沉指拱顶下沉值减去隧道下沉值后与原拱顶至隧底高度之比。

（3）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。

10.3位移控制基准应根据测点距开挖面的距离，由初期支护极限相对位移按表10.3要求确定。

表10.3位移控制基准

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。

10.4根据位移控制基准，按表10.4分为三个管理级别。

表10.4位移管理等级

管理等级

距开挖面1B

距开挖面2B

Ⅲ

U

U

Ⅱ

U1B/3≤U≤2U1B/3

U2B/3≤U≤2U2B/3

Ⅰ

U>2U1B/3

U>U2B/3

注：

U为实测位移值。

10.5爆破振动控制基准按