梧贵高速公路某隧道监控量测施工方案.docx

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梧贵高速公路某隧道监控量测施工方案

梧贵高速公路

XX隧道监控量测工作方案

（初稿）

编制单位：

编制时间：

2012年3月10日

XX隧道监控量测工作方案

1、隧道概况

本项目隧道一座，即XX隧道，左右分离布设，进出口为小净距隧道，隧道长左洞465米右洞515米。

隧道穿过丘陵地貌，进口洞门采用端墙式，出口洞门采用削竹式，隧道最大埋深约127.1m，隧道穿越的地层在中间地段主要为中风化—微风化花岗岩，在洞口段主要为强风化—中风化花岗岩，隧道洞口段围岩节理裂隙较发育，完整性较差，地下水主要以围岩裂隙水为主。

2、隧道监控量测目的

隧道监控量测掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈，以指导施工作业，而且通过对围岩和支护的变位、应力的量测，优化支护系统的设计，达到最优的目标。

因此，作为隧道新奥法施工“三要素”之一的施工监测便显得非常重要。

3、监控量测范围与内容（现场量测的主要手段、量测仪表和工具及其选用、量测项目及方法的确定，见表1）

本次监控量测的范围为XX左线隧道K3+305～K3+770，右线隧道YK3+290～YK3+805

右线隧道设监测断面50个，间距8～10米；左线隧道设监测断面30个，间距10～15米。

监控量测项目及方法一览表表1

序号

项目名称

方法及工具

布置

量测间隔时间

1~15天

16天~1个月

1~3个月

大于3个月

必

测

项

目

地质和支护状况观察

岩层、岩性，结构面产状及支护裂缝观察或描述,数码相机、地质罗盘及规尺等

开挖后及初期支护后进行

每次爆破后进行观察

周边位移量测

各种类型的收敛计

每5~50米一个断面，每断面2~3对测点

1~2次/天

1次/2天

1~2次/周

1~3次／月

拱顶下沉量测

水平仪、水准尺、钢尺或测杆

每5~50米一个断面，每断面1个测点

1~2次/天

1次/2天

1~2次/周

1~3次／月

锚杆内力量测和锚杆拉拔力量测

各类电测锚杆、锚杆测力计及拉拔器

每代表性地段1~2个断面，每个断面3—7根，每根2~4个测点

——

地表下沉量测

水平仪、水准尺

洞口段，埋深小于2倍开挖跨度的地段

开挖面距量测断面前后<2B,1~2次/天

开挖面距量测断面前后<5B,1次/2天

开挖面距量测断面前后>5B,1次/周

选

测

项

目

围岩内部位移量测（洞内设点）

洞内钻孔安设但点、多点杆式或钢丝位移计

每代表性段选1~2个断面，每断面3－7个钻孔

1~2次/天

1次/2天

1~2次/周

1~3次／月

围岩内部位移量测（地表设点）

地表钻孔安设各类位移计

每代表性段选1~2个断面，每断面3－5个钻孔

同地表下沉要求

围岩压力及两支护间压力量测

各种类型压力盒

每代表性段选1~2个断面，每断面3－7个测点

1~2次/天

1次/2天

1~2次/周

1~3次／月

支护、衬砌内应力、表面应力及裂缝量测

各类混凝土内应变计、应力计、测缝计及表面应力解除法

每代表性段选1~2个断面，每断面3－7个测点

1~2次/天

1次/2天

1~2次/周

1~3次／月

钢支撑内

力量测

各种类型

压力盒

每代表性段选1~2个断面，每断面3－7个测点

1~2次/天

1次/2天

1~2次/周

1~3次／月

围岩弹性波测试

采用syc-2声波仪及配套探头

在有代表性的地段设置

——

4、施测部位、测点布置、测试方案和实施技术的确定

4-1、全断面开挖监控量测设计

当围岩条件较好，全断面开挖时，监控测量设计图如图1：

图1监控点布置图

进行监控量测时，需要注意以下几点：

（1）在施工初期阶段，或地质较差时，或位移下沉量及速度较大时，应适当增加量测断面及量测频率。

（2）测点设置应可靠，并应妥善保护，测量仪器使用前应严格标定。

（3）各测量项目应尽可能布置在同一断面，测量点应尽可能选择具有代表性的地方，以便测量数据的分析及为以后的工作提供经验，

（4）对量测资料的整理：

a）绘制位移量随时间变化的曲线；

b）绘制位移速度随时间变化的曲线；

　c）绘制位移量与开挖面距离关系曲线；

d）找出位移一时间回归曲线，求出最终净空位移量；

e）根据各类围岩量测数据求出围岩的E，C，φ等物性参数；

（5）当隧道水平位移收敛速度为0.1～0.2mm/天，拱顶下沉位移速度为0.1mm/天可以认为围岩已基本稳定。

应根据量测结果确定二次衬砌施作的适当时间，施作过过早可能使二次衬砌承受过大的荷载。

（6）在监测过程中，若发现净空位移量过大或收敛速度无稳定趋势时，对结构应采取补强措施：

a）增加喷混凝土厚度，或加密锚杆，或加挂钢筋网。

b）提前施作二次衬砌，要求通过反分析较核二次衬砌强度堰。

c）按更低一级围岩类别施作衬砌。

（7）若发先净空位移收敛速度具有稳定趋势时，应据此求出隧道结构初期支护及二次衬砌上的最终荷载，以便对结构的安全度作出正确的判断。

（8）若经过对各种量测数据联合反分析后，发现初期支护或二次衬砌结构安全系数较大，在经过设计人员同意后，可对下一段与此地质类型相近的支护参数作适当调整．

（9）对围岩类别的变更及对支护参数的调整均必需有相应的量测数据并得到设计方认可。

4-2、上下台阶开挖监控量测设计

当隧道施工采用上下开挖时，监控测量设计图如图2：

图2监控点布置图

进行监控量测时，注意事项与全断面开挖监控量测相同。

4-3、隧道洞口浅埋地段地表沉降观测设计

在隧道洞口浅埋地段，当隧道位于IV—V级围岩中且覆盖层厚度小于2倍开挖跨度时，进行地表沉降量测，监控测量设计图如图3：

图3监控点布置图

进行监控量测时，注意事项包括：

（1）监测位置：

布置在洞口浅埋地段，设置20个观测横断面沿衬砌中线：

每2～3m一个测点

（2）监测工具：

水平仪，水准尺

（3）监测频率：

开挖面前>30m，1次／2天

开挖面前后<30m，2次／1天

开挖面后30～80m，1次／2天

开挖面后>80m，1次／7天

（4）监测精度：

△h＝0.1mm

（5）注意事项：

a）施工前应作好监测准备工作：

如设置测点，引入高程控制点，配置必要的人员及仪器；

b）在布置测点时应注意在位移量较大的地段将测点布置密一点；

c）地表量测与地下洞室各项监测应同步进行以利于资料的相关分析；

d）量测数据及分析结果全部纳入竣工资料，备查。

（6）量测数据的整理：

a）绘制每一横断面沉降槽随时间的变化关系图如图4：

图4沉降槽随时间的变化关系图

b）绘制每一横断面最大沉降量随时间的变化关系图如图5：

图5最大沉降量随时间的变化关系图

c）绘制每一横断面最大沉降量与开挖面距离关系图如图6：

图6最大沉降量与开挖面距离关系图

d）对横断面沉降槽垂直位移进行回归分析；

e）对纵断面沉降槽垂直位移进行回归分析；

f）根据隧道顶部地表沉降及拱顶沉降值对土体内部垂直位移进行回归分析；

g）根据回归分析数据求出每一断面沉降稳定值；

h）根据回归分析数据分析出土体的内摩擦角及内聚力。

图7控制桩大样

（6）在整理资料时，若发先地表位移量过大或下沉速度无稳定趋势时，对下部结构应采取补强措施：

a）增加喷混凝土厚度，或加长加密锚杆，或加挂更凑密更粗的钢筋网。

b）提前施作二次衬砌，要求通过反分析较核二次衬砌强度堰，

c）提前施作仰拱．

（7）在整理资料时，若发先地表下沉速度具有稳定趋势时，应据此求出隧道结构初期支护及二次衬砌上的最终荷载，以便对结构的安全度作出正确的判断．

（8）若经过对地表及隧道内的量测数据联合反分析后，发现初期支护或二次衬砌结构安全系数较大，在经过设计人员同意后，可对下一段与此地质类型相近的支护参数作适当调整。

5、监控量测管理

隧道施工监控量测，按照监控量测的内容和项目组成人员的技术专长分成四个小组,分别负责

洞内观察与地质素描

周边位移、拱顶下沉、围岩体内位移

锚杆拉拔试验、锚杆内力量测、围岩压力及两层支护间压力、支护、衬砌内应力、表面应力及裂缝量测、钢支撑内力及外力

地表下沉、围岩弹性波测试等监控量测和监测数据的处理、监测资料的分析和反分析及信息反馈工作。

项目负责人负责项目人员的安排、管理和协调与业主、设计单位、施工单位的配合关系。

项目技术负责人，在参考交通部有关技术规范、规程的基础，制定监控量测的规程和监测技术操作规范、操作程序，对整个项目实施过程的技术把关。

各小组设立小组组长，负责该小组监控量测的内容，制定严密的监控量测计划，监测资料的汇总、分析，并及时将监控量测结果、分析结果向项目技术负责人汇报。

项目各量测小组负责量测断面选择、测点布置埋设、日常量测和数据处理以及仪器保养维修工作，及时进行量测结果的整理和绘制图表，并及时进行信息反馈。

项目负责人及时将监控量测结果、分析结果业主汇报和向设计单位、施工单位通报。

如遇监测信息出现反常时，项目技术负责人要特别认真分析，综合考虑，通过项目负责人将监测和分析结果以最快的手段通告业主和设计单位、施工单位，并从安全施工和快速施工的角度，向业主和设计单位、施工单位提出合理化建议，甚至修改设计的建议，真正实现施工信息化和科学化。

项目量测管理的示意图见图8。

图8项目量测管理

隧道施工现场监控量测，要按照量测计划认真组织实施，并且与其他施工环节紧密配合，不能中断工作。

特别是各预埋测点应当牢固可靠，并且要易于识别和妥善保护，不得任意拆除和人为破坏。

合同签订后、各方根据施工进度负责提出监控量测的设计和施工要求；根据项目进度和工程实际情况，控制监控量测进度。

隧道施工监控量测工作的注意事项为：

（1）确保量测仪器具有良好使用状态。

（2）现场测试前要检查仪器准备数量、质量，检查设备是否完好，如发现问题应当及时修理、更换或补充，检查测点是否松动或人为破坏，确认测点状态良好时方可进行测试。

（3）测试工作中的基本要求：

按照各项量测的操作规程安装好仪器、仪表，每测点一般测读3次，3次读数相差不大时，可取算术平均值；如果读数相差过大，应当检查仪器、仪表安装是否正确，测点是否松动，当确定无误后再进行测试。

每次测试都要做好记录，并且记录环境温度、掘进里程及其施工情况等，保持原始记录的准确性。

在现场进行初步计算，发现围岩与支护变形较大时，应当及时通知现场施工负责人。

（4）测试收尾工作，包括检查仪器、仪表，作好保养和保管工作，及时进行资料整理。

应当在隧道施工监控量测任务完成时，将如下的量测资料进行整理，列入到隧道施工竣工文件中：

（1）现场监控量测计划。

（2）实际测点布置图。

（3）围岩和支护的位移-时间曲线图、空间关系曲线图以及量测记录汇总表。

（4）经量测变更设计和改变施工方法地段的信息反馈记录。

（5）现场监控量测文字说明书。