23隧道沉降观测作业指导书.docx

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23隧道沉降观测作业指导书

新建兰渝铁路LYS-10标

四方山隧道斜井

隧道沉降观测施工作业指导书

编制：

_________________

复核：

_________________

审核：

_________________

中铁二局兰渝铁路LYS-10标段项目经理部一分部

2012年2月

隧道沉降观测作业指导书

一、适用范围

本技术交底适用于四方山隧道（斜井作业队）工程施工过程中的沉降变形观测及评估。

按照设计要求及国家相关规定，要求对隧道进行沉降观测，以便及时调整设计措施使隧道沉降达到预定的控制要求。

同时为合理确定轨道开始铺设的时间，确保兰渝铁路轨道结构铺设质量。

二、技术依据

1、《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）；

2、《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设[2006]158号）；

3、《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》；

4、《精密工程测量规范》（GB/T15314-94）；

5、《地面沉降水准测量规范》（DZ/T0154-95）；

6、《地面沉降监测技术要求》（DD2006-02）；

7、《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）；

8、《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-99）；

9、兰渝公司《新建铁路兰州至重庆线沉降变形观测管理办法》（兰渝铁技【2010】48号）

10、中铁二院《新建铁路兰州至重庆线广元至重庆段基础沉降观测》

三、技术要求

3.1沉降变形观测网的建立

3.1.1一般规定

1.垂直位移观测无砟采用DS05型仪器按二等水准测量技术要求观测。

垂直位移观测数据量大，应采用电子水准仪自动记录，提高数据的可靠性和准确性，并方便数据处理。

垂直位移观测使用的水准仪和标尺类型应满足国家水准测量规范的要求。

2.基准点作为变形监测的基准，必须埋设在变形影响区域外不受施工干扰、便于长期保存的稳定地基内，可选用现有的控制桩，并进行定期检测复核、校正。

3.观测前，必须对所使用的仪器和设备进行检验校正，检验合格后方可使用。

观测人员须经过培训后才能上岗。

4.各种测量记录、计算成果和图表应书写清晰，不得造假、不得涂改，签署完善，并要妥善保存。

3.1.2观测网的要求

1．垂直位移基准网由基准点和工作基点组成，采用独立建网方式。

高程应采用施工一致的高程系统，利用或引入一个施工水准基点作为起算高程。

基准网应定期进行复测。

2．基准网应进行定期复测，前期1～2月复测1次，基准网稳定后3～6月复测1次。

3.基准点设置

（1）每个独立的监测网应设置不少于3个稳固可靠的基准点，且基准点的间距不宜大于1公里。

监测网的线路长度应在4km左右。

可选用经检验稳定可靠的国家水准基点。

（2）工作基点应选在比较稳定的位置，其点位可以利用现有施工水准基点,一般200m左右设置一个，工作基点距路线中心的距离应小于100m。

观测工作基点必须布设在便于长期保存和使用且不受施工影响的稳定地基内。

（3）工作基点的复测每月至少一次，实施过程中根据控制点的稳定性和实际需要进行调整。

对观测条件较好或观测项目较少的隧道，可不设立工作基点，在基准点上直接测量变形观测点。

（4）工作基点采用顶端圆滑的Φ28mm、长60cm钢筋插入基桩中，基桩应埋入当地冻结线以下不小于0.5m，采用混凝土浇注固定，并按顺序编号。

3.1.3.观测与精度要求

1．监测隧道基准网均按二等水准测量精度进行。

垂直位移监测基准网应布置成闭合环状、节点水准路线等形式。

2．在工作基点上进行变形点测量,工作基点起闭于基准点。

3．沉降测量精度符合表3.1.3-1和表的规定

表3.1.3-1变形测量精度

变形测量等级

垂直位移测量

水平位移观测

变形观测点的高程中误差（mm）

相邻变形观测点的高差中误差（mm）

变形观测点的点位中误差（mm）

无砟轨道（三等）

±1.0

±0.5

±6.0

4．沉降变形观测网主要技术要求符合表3.1.3-2的规定

表3.1.3-2沉降变形观测网的主要技术要求

变形

测量

等级

相邻基准点高差中误差（mm）

每站高差中误差（mm）

往返较差、附合或环线闭合差（mm）

检测已测高差较差（mm）

使用仪器、观测方法的要求

三等

±1.0

±0.3

≤0.6

≤0.8

DS05或DS1型仪器，二等水准测量的技术要求施测

四等

±2.0

±0.7

1.4

2.0

宜采用DS1型仪器，三等水准测量的技术要求施测

5.水准测量观测技术要求

（1）沉降观测采用往返水准测量方式,沿相同的路线进行,应采用固定转点法完成。

（2）水准观测应符合表3.1.3-3的规定。

表3.1.3-3水准观测的主要技术要求单位：

m

等级

水准仪型号

水准尺

视距

（m）

前后视距累积差（m）

视线离地面最低高度（m）

基本分划、辅助分划读数较差（mm）

基本分划、辅助分划所测高差较差（mm）

数字水准仪重复测量次数

二等

DS05

因瓦

≤30

≤1.5

≥0.5

≤0.3

≤0.4

≥2次

三等

DS05

因瓦

≤50

≤3.0

≥0.3

≤0.5

≤0.7

≥2次

DS1

因瓦

≤50

≤3.0

≥0.3

≤0.5

≤0.7

≥2次

3.2观测要求

3.2.1一般要求

1.隧道工程沉降观测是指隧道基础的沉降观测，即隧道的仰拱部分。

其它如洞顶地表沉降、拱顶下沉、断面收敛沉降变形等不列入沉降观测的内容。

待二衬施工完成后，埋设观测点进行观测。

2.隧道主体工程完工后，沉降观测期一般不应少于3个月。

观测数据不足或工后沉降评估不能满足设计要求时，应适当延长观测期，直到工后沉降评估满足铺设轨道要求为止。

3.根据观测结果，分析评价隧道的最终沉降量完成时间，及时调整设计措施使隧道基础达到预定的控制要求。

同时作为竣工验收时控制沉降量的依据。

4．各隧道施工队在进行沉降观测时，必须使用电子水准仪进行观测。

每次观测前，对所使用的仪器和设备，应进行检验校正，并保留检验记录。

每次沉降观测时，应采用相同的图形（观测路线）和观测方法。

使用同一仪器和设备，固定观测人员，在基本相同的环境和观测条件下工作。

3.2.2隧道观测断面的布设（无碴轨道）

（1）一般情况下，Ⅲ级围岩每400m，Ⅳ级围岩每300m，Ⅴ级围岩每200m，当长度不足时，每段围岩或不同衬砌段应至少布置一个断面。

（2）地应力较大，断层破碎带和复杂地质区段，特殊基础类型的隧道段落、隧底由于承载力不足进行过换填、注浆或其它措施处理的复合地基段落适当加密布设。

（3）隧道洞口地段布设一个观测断面。

（4）隧道洞口不大于10米（桥隧相连不大于20米）的变形观测由隧道专业完成。

（5）黄土隧道进出口进行地基处理的地段，从洞口起每25m布设一个断面。

（6）VI级围岩隧道及位于第四系沉积层的地下隧道观测断面间距延线路纵向不应大于50m。

（7）明暗交界处、围岩变化段及变形缝位置应至少布设两个断面。

（8）隧路分界里程、明暗分界里程、有仰拱和无仰拱衬砌变化里程及所有设置变形缝两侧均应布置观测断面。

（9）施工降水范围至少布设一个观测断面。

3.2.3隧道观测点的布设

1.隧道观测点的布置

隧道二次衬砌完工后，每个观测断面在相应于两侧边墙处设一对沉降观测点，原则上设于高于水沟盖板0.3m处。

观测点的埋设如下图。

隧道观测标埋设示意图

2.观测元件的埋设

测点及观测元器件的埋设位置应标设准确、埋设稳定。

观测期间应对观测点采取有效的保护措施，防止施工机械的碰撞，人为因素的破坏。

观测点用红色油漆标明，注上里程，用途。

观测点的埋设参照下图进行：

隧道变形观测点设置参考图

（单位：

cm）

3.2.4观测精度

沉降水准的测量精度为±1mm，读数取位至0.01mm。

隧道水准路线观测按国家一等精密水准测量要求形成附合水准路线，沉降观测点位布设于观测断面隧道内壁两侧，水准路线观测示意图如下图所示：

隧道沉降观测水准路线示意图

3.2.5隧道基础沉降观测频次

1.沉降观测的开始时间是在隧道二衬砼施工结束后立即进行，至隧道沉降稳定，进行定期观测并详细记录观测资料、绘制沉降时程曲线。

2.沉降观测一般不少于3个月。

当观测数据不足或工后沉降评估不能满足设计要求时，应适当延长观测期。

沉降观测时间分为两个阶段：

（1）第一阶段是隧道二次砼施工完成至沉降观测稳定。

（2）第二阶段为无砟轨道铺设后的3个月。

3.每阶段的沉降观测在开始时可一般每周观测一次，以后可根据两次观测的沉降量调整沉降观测的频度，但两次的观测沉降量不宜大于1mm。

隧道基础沉降观测的频次不低于表3.2.5-1的规定，沉降稳定后可不再进行观测。

表3.2.5-1隧道基础沉降观测频次

观测阶段

观测频次

观测期限

观测周期

隧底工程完成后

3个月

1次/周

无砟轨道铺设后

3个月

0～1个月

1次/周

1～3个月

1次/2周

3.3过渡段沉降观测

1．隧道过渡段沉降观测内容为路隧过渡段不均匀沉降观测。

过渡段沉降观测应以路基面沉降和不均匀沉降观测为主，沉降观测期不少于6个月。

2．过渡段应考虑线路纵向平顺性和不同结构物差异沉降的观测和评估。

3．铺设无砟轨道地段在路隧过渡段的隧道起点里程至路基方向的0～5m处、15～25m处、50m处各设一个观测断面，不足50m的可适当调整观测断面。

断面形式如图3.3-1。

图3.3-1过渡段观测断面形式

6．沉降观测采用水准测量方法，水准的测量精度不低于1mm，读数取位至0.1mm。

7．沉降观测的频次不低于路基沉降观测频次的规定。

当环境条件发生变化或数据异常时应及时观测。

具体如下表：

路基沉降与稳定观测频次一览表

观测阶段

观测频次

填筑

一般

1次/天

沉降量突变

2～3次/天

两次填筑间隔时间较长

1次/3天

路基施工完毕

第1个月

1次/周

第2、3个月

1次/2周

6个月以后

1次/月

运驾梁车通过

运驾梁车通过前后

各1次

无砟轨道

铺设期间

支承层铺设前后

各1次

道床板铺设前后

各1次

轨道铺设前后

各1次

无砟轨道铺设后

第1个月

1次/2周

第2、3个月

1次/月

3～12个月

1次/3月

3.4观测任务划分及断面布置

表一LYS-10标一分部隧道沉降观测任务划分表

作业队

观测里程范围

观测内容

轨道类型

第六作业队

玄真观隧道出口DK627+929～DK631+119

隧道主体、

过渡段

无砟

4、隧道观测断面布置见表二。

表二玄真观隧道沉降观测断面布置表（共计44个断面）

围岩类型

布点里程

围岩类型

布点里程

Ⅲ级

DK628+201

Ⅲ级

DK630+001

Ⅲ级

DK628+599

Ⅲ级

DK630+401

Ⅳ级

DK628+601

Ⅲ级

DK630+801

Ⅳ级

DK628+631

Ⅲ级

DK630+934

Ⅳ级

DK628+799

Ⅳ级

DK630+936

Ⅲ级

DK628+801

Ⅳ级

DK631+034

Ⅲ级

DK629+201

Ⅴ级

DK631+036

Ⅲ级

DK629+601

Ⅴ级

DK631+118

注：

如遇不良地质或特殊地质，观测断面间距为一般地段的一半。

或按设计变更情况布点。

四、沉降评估

4.1观测资料整理

1．采用统一的沉降观测记录表（见附件）做好观测数据的记录与整理。

观测资料由各隧道作业队测量人员完成，经现场监理签认后，交项目部测量工程师。

观测资料应齐全、详细、规范符合设计要求。

2．自动采集测量数据应及时在计算机内备份并打印一份保存。

沉降观测资料及时输入沉降管理信息系统，以保证各相关单位在观测过程中实时监控。

3．根据观测资料，及时绘制每个观测标志点的时间——沉降曲线。

以时间为横坐标，沉降量为纵坐标，借助excel绘制图表。

隧道二衬砼完成施工（埋设观测桩后）

时间：

月

沉降观测结果

4.2分析评估前应收集下列资料

1.隧道基础沉降观测资料。

2.隧道地段的线路设计纵断面图、工程地质纵横断面图、地质勘查报告、设计图纸和说明书等相关设计资料。

3.隧道开挖地质描述及开挖围岩分级记录、Ⅳ～Ⅵ级围岩地段基底承载力检测情况、施工监控量测资料、仰拱施工分项工程验收记录等施工资料。

4.3评估分析方法与评估标准

4.3.1隧道工后沉降评估标准如下：

1、地质条件良好、沉降趋于稳定及设计与实测沉降总量不大于5mm时，可判定沉降满足无砟轨道铺设条件，但观测期一般不少于60天。

当对沉降预测有充分依据时，观测期限可适当缩短，但不少于30天。

2、根据实测沉降观测资料推算的隧道工后沉降不超过扣件允许的沉降调高量15mm。

3、无砟轨道地段路隧处的差异沉降不应大于5mm，过渡段沉降造成的隧道与桥梁或路基的折角不应大于1/1000；有砟轨道地段路隧工后沉降不应大于8cm。

无砟轨道地段应重点分析评估其差异沉降。

过渡段沉降量记录汇总表

沉降观测记录表——过渡段沉降量记录汇总表

过渡段名称：

观测日期：

第页共页

断面

里程

观测点编号

位置

描述

观测

日期

累计

天数

（天）

两次观测时间间隔（天）

填土

高度（m）

原始

标高

（m）

上次

标高

（m）

本次

标高

（m）

本次

沉降

（mm）

累计

总沉降（mm）

测量负责人：

复核：

监理：

年月日

隧道沉降量记录表

隧道沉降观测记录表

工程名称：

测量单位:

测点编号：

观测

期次

观测

日期

两次观测间隔

累计

天数

本次

高程

本次

沉降

（mm）

累计

沉降

（mm）

沉降

速率

（mm/d）

备注

测量负责人：

复核：

监理：

年月日

隧道沉降量记录汇总表

沉降观测记录表——隧道沉降量记录汇总表

隧道名称：

断面里程：

第页共页

观测日期

累计

天数

（天）

两次观测时间间隔（天）

左侧观测桩（编号：

）

右侧观测桩（编号：

）

备注

位置

本次沉降（mm）

总沉降（mm）

沉降速率（mm／d）

位置

本次沉降（mm）

总沉降（mm）

沉降速率（mm／d）

测量：

计算：

复核：

队长：

监理：

年月日