金温油竹隧道监控量测方案.docx

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金温油竹隧道监控量测方案

施工组织设计（方案）报审表

TA1

工程项目名称：

金温扩能改造工程施工合同段：

Ⅳ标编号：

致：

上海天佑工程咨询有限公司金温扩能改造工程监理项目部（项目监理机构）：

我单位根据承包合同的约定已编制完成油竹隧道工程的监控量测实施（方案），并经我单位技术负责人审查批准，请予以审查。

附：

监控量测实施方案

承包单位（章）_________________

项目经理_________________

日期_________________

专业监理工程师意见：

专业监理工程师_________________

日期_________________

总监理工程师意见：

项目监理机构（章）_________________

总监理工程师_________________

日期_________________

注：

本表一式4份，承包单位2份，监理单位、建设单位各1份。

金温铁路扩能改造工程Ⅳ标油竹隧道

（DK149+560.72~DK154+396.27）

监控量测实施方案

编制

复核

审批

中国中铁隧道集团金温铁路扩能改造工程项目部五分部

二〇一〇年十一月

一、工程概况

油竹隧道全长4835.55m，进出口起讫里程为DK149+560.72～DK154+396.27。

该隧道较长，进出口下方均为公路，进口场地比较狭窄且隧道左下方为小型发电站；出口位于S57省道右上方，到公路垂直高度为15m，且无施工场地。

隧道穿越破碎地带，进出口施工比较困难，原设计在出口段DK153+750处左侧设一横洞，横洞全长353m，与线路左线左夹角呈49°。

二、量测目的

通过监控量测进行信息反馈及预测预报，能优化施工组织设计、指导施工、确保隧道施工的安全与质量及工程项目的社会、经济和环境效益，为修正和确定设计参数、二衬施工时间提供依据。

为节省工程投资、提高隧道的修建水平提供科学依据和技术保证。

三、量测项目

1、洞内外地质及支护状态观察

本项目采用数码相机、摄影机对地表面和隧道开挖面岩性、结构面产状及支护裂缝进行观察和描述。

本项目在隧道开挖后及初期支护后进行。

2、周边位移

本项目通过隧道收敛仪对隧道支护后的初支进行收敛观察。

3、拱顶下沉

采用精密水准仪或高精度全站仪配合反射片对隧道初支后的拱顶下沉进行测量，并提供实测数据。

4、地表下沉

采用精密水准仪对隧道上方地表进行观测，观测范围为隧道埋深小于2～3倍隧道开挖跨度的地表。

量测频率见附表1

5、高边坡稳定性监测

通过高精度全站仪对隧道洞口上方的山体进行监测，提供山体的纵横向位移数据，判定山体的稳定性。

四、观测点布置

1、地表沉降观测点布置：

以隧道两侧边墙开挖线为基准，斜45度角范围内布点。

测点横向间距为5米，靠近隧道中线可适当加密，布点示意图如下：

2、洞内测点布置图：

五、洞内监控量测断面的间距及围岩级别的划分

量测断面间距

围岩级别

断面间距（m）

Ⅴ

5

Ⅳ

10

Ⅲ

30

Ⅱ

50

围岩级别划分（主洞）

围岩级别

里程范围

Ⅴ

DK149+560.72～DK149+620、DK154+340～DK154+396.27

Ⅳ

DK149+620～DK149+660、DK149+860～DK149+910

DK150+020～DK150+070、DK152+210～DK152+260

DK152+765～DK152+815、DK153+190～DK153+240

DK153+315～DK153+345、DK153+925～DK154+020

DK154+310～DK154+340

Ⅲ

DK149+660～DK149+690、DK149+830～DK149+860

DK149+910～DK150+020、DK150+070～DK150+225

DK152+180～DK152+210、DK152+260～DK152+300

DK152+735～DK152+765、DK152+815～DK152+845

DK153+240～DK153+315、DK154+280～DK154+310

Ⅱ

DK149+690～DK149+830、DK150+225～DK152+180

DK152+300～DK152+735、DK152+845～DK153+190

DK153+345～DK153+925、DK154+020～DK154+280

围岩级别划分（横洞）

围岩级别

里程范围

Ⅴ

HDK0+320～HDK0+353

Ⅳ

HDK0+290～HDK0+320

Ⅲ

HDK0+265～HDK0+290

Ⅱ

HDK0+000～HDK0+265

六、监控量测频率

各项目量测时间

序号

项目

测试时间

1～15天

16～30天

1～3个月

3个月以上

1

地质及支护状态观察

每次爆破后及初期支护后

2

地表下沉

1次/1～2天

3

高边坡稳定性监测

1～2次/天

1次/天

1～2次/周

1～3次/月

按距开挖面距离确定的监控量测频率

监控量测断面距开挖面距离（m）

监控量测频率

（0~1）B

2次/天

（1~2）B

1次/天

（2~5）B

1次/2~3天

＞5B

1次/7天

说明：

B为隧道开挖宽度。

按位移速度确定的监控量测频率

位移速度（mm/d）

监控量测频率

≥5

2次/天

1~5

1次/天

0.5~1

1次/2~3天

0.2~0.5

1次/3天

＜0.2

1次/7天

七、量测数据的整理与应用

1.对各项量测数据所观察到的数据进行详细记录，及时进行整理，并绘制下列曲线。

1）净空位移（拱顶下沉和周边位移）量测：

根据量测数据绘制位移（u）和时间（t）的关系曲线、位移（u）和距开挖面距离（i）的关系曲线。

2）地表下沉量测：

根据量测数据绘制地表下沉位移（u）和时间（t）的关系曲线、地表下沉位移（u）和距开挖面距离（i）的关系曲线。

2.监测数据的处理、分析及应用

1）.根据所绘各曲线的变化情况与趋势,判定围岩的稳定性,及时预报险情,确定施工时应采取的措施,提供修改设计参考依据。

2）.当位移时态曲线的曲率趋于平缓时，通过对数据进行回归分析或其他数学方法分析，推算出最终位移值，确定位移变化规律。

3）.隧道周边实测位移相对值或用回归分析推算的最终位移值均应小于表三值。

当位移无明显下降，而此时实测相对值已接近表三规定的数值，同时支护混凝土表面已明显裂缝；或者实测位移速度出现增长，应向设计院建议采取补强措施并改变施工程序和设计参数，必要时立即停止开挖，进行施工处理。

4）.根据内空变位速度预报险情，建议修改设计和确定二次衬砌构筑时机，根据最终变位量修改开挖断面尺寸。

5）.经现场地质观察和地质超前预报评定，认为在较大范围的围岩稳定性较好，同时实测位移值远小于预计位移值而且稳定速度快时，可建议设计院适当减小支护参数或提高围岩类别。

反之则建议加强支护参数或降低围岩类别，对初期支护采取加强措施。

6）.当隧道净值收敛值的速度明显下降,收敛量已达总收敛量的80%~90%且水平收敛速度小于0.2mm/d或拱顶位移速度小于0.1mm/d时,一般可认为围岩已基本达到稳定。

7）.隧道稳定的判定依据是后期支护施作后位移速度趋近于零。

8）.为地质超前提供佐证数据，依据地质超前预报和监控量测资料建立前方地层的三维模型，为现场施工、设计人员提供一双“电子眼”以透视隧道围岩地层，为施工、设计提供指导性依据，以达到安全施工和优化设计的目的。

9）.依据地质超前预报和监控量测资料反分析的结果进行信息化设计，通过不断反馈后方开挖、监控量测的信息来逐步完善前方施工、设计。

使前方的设计逐渐达到经济、安全，施工方法合理、适当，真正达到控制工程投资。

确保工程安全、避免工期延误的目的。

八、量测资料的应用

1、隧道周边位移及拱顶下沉值

通过对量测数据进行分析和处理，将数据和隧道周边允许位移的相对值进行对比，及时向设计人员反映以及时调整设计参数。

2、综合分析的施工信息的应用

（1）信息反馈修正设计内容。

◆施工方法变更的建议；

◆施工工序的更改；

◆预留变形量的修改或确认；

◆设计参数的修改或确认；

◆采取辅助施工措施的建议。

（2）当施工信息给出不稳定征兆时，应检查是否是由于工序不当所造成。

改变施工工序，如暂停开挖、及时喷锚、二次衬砌紧跟、仰拱及早封闭等，都可能促使支护结构趋于稳定。

（3）增强初期支护的确定。

遇到下列情况之一，应立即采取补强措施，改变施工方法或设计参数，增强初期支护，并上报指挥部、监理站、设计院：

◆隧道开挖后，工程地质和水文地质、围岩类别比预计的要差；

◆喷射混凝土层裂缝多、裂缝大或不断发展；

◆实测位移值超过规定的允许值或实测位移值已接近规定的允许值，位移量可能超过预留变形量；

◆稳定性特征出现异常状态。

（4）降低初期支护设计参数的确定。

遇到下列情况之一，提出改变设计参数，适当降低初期支护的建议：

◆确认围岩类别、工程地质及水文地质条件比预计有明显好转或有具体工程类比；

◆初期支护未全部完成，位移已收敛，达到施作二次衬砌的指标；

◆初期支护全部施作完毕，位移量远小于附表2中规定允许位移值。

九、监控量测方法及要求

序号

量测项目

量测方法、工具及要求

备注

1

地表沉降量测

采用精密水准仪和铟钢尺进行量测，一直测到下沉稳定为止。

2

净空水平收敛量测

采用数显电子收敛仪进行量测。

开挖后按要求迅速安装收敛桩并编号，初读数应在开挖后12h内读取，最迟不得大于24h，并在下一循环开挖前获取初读数。

测点应牢固可靠，易于识别并妥为保护。

本项量测是研究洞室变化规律，判断施工安全与否及确定二次衬砌施做时间的主要信息，是各项量测工作重点。

3

拱顶下沉量测

采用精密水准仪和铟钢尺进行量测。

在洞内设一水准基点供拱顶下沉量测用。

喷射砼后应迅速在测点处设固定桩并编号，初读数应在开挖后12h内读取，最迟不得大于24h，并在下一循环开挖前获取初读数。

本项量测是为了了解围岩与结构共同作用的情况，其量测结果与净空水平收敛量测结果具有同等重要意义。

监测结果反馈程序图

十、人员及仪器设备配置

分部派三人成立专门量测组负责监控量测和相关的数据处理工作，并配置专门的仪器设备和车辆。

仪器设备配置表

序号

仪器名称

数量

备注

1

苏一光精密水准仪DS05

1台

2

铟钢尺

2支

3

隧道收敛仪

1台

4

徕卡TS02全站仪

1台

5

电脑

1台

6

Casio5800计算器

2台

7

长城皮卡车

1辆

8

Sony数码相机

1台

9

Sony摄像机

1台

10

对讲机

3台

11

电钻

1把