1、新建廣州至珠海鐵路復(fù)工SG-4標(biāo)段工程螺山隧道監(jiān)控量測(cè)方案編 制:審核:批準(zhǔn):中鐵三局集團(tuán)公司廣珠鐵路四標(biāo)段工程指揮部第二工程隊(duì)二00八年七月二十日螺山隧道監(jiān)控量測(cè)方案我單位施工管段隧道工程埋深較淺，圍巖較差，隧道斷面大、主要為土和風(fēng)化強(qiáng)風(fēng)化的巖層，施工中變形必須嚴(yán)格控制，根據(jù)設(shè)計(jì)圖推薦施工方法，也很難確定十分精確的沉降和收斂值。因此，監(jiān)控量測(cè)將成為隧道施工的一道工序在施工過程中指導(dǎo)施工。設(shè)計(jì)中所推薦的雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法、三臺(tái)階七步開挖法，總的來說也是新奧法的延伸和推廣，新奧法實(shí)質(zhì)是一種現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)計(jì)與施工一體化方法，監(jiān)控量測(cè)是新奧法的一項(xiàng)重要內(nèi)容，在新奧法施工中起著重要的作用。1

2、監(jiān)控量測(cè)意義和目的 監(jiān)控量測(cè)工作是隧道新奧法施工的眼睛，不但可以為隧道的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和信息化施工提供依據(jù)，確保施工的安全，還可為隧道設(shè)計(jì)理論的發(fā)展積累經(jīng)驗(yàn)，因而具有重要的意義。本隧道地質(zhì)及斷面比較復(fù)雜，為確保隧道施工順利進(jìn)行，認(rèn)真進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，及時(shí)掌握圍巖和支護(hù)在施工中的力學(xué)動(dòng)態(tài)及穩(wěn)定程度，為評(píng)價(jià)和修改初期支護(hù)參數(shù)、力學(xué)分析及二次襯砌施作時(shí)間提供信息依據(jù)，是確保施工及結(jié)構(gòu)安全、指導(dǎo)施工順序、便利施工管理的重要手段，同時(shí)為優(yōu)化施工設(shè)計(jì)方案提供必要的依據(jù)。為科研工作提供第一手的信息，為節(jié)省工程投資，提高淺埋大跨度隧道的修建水平提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)保證，積累資料，也可為今后的設(shè)計(jì)提供類比依據(jù)等。2 監(jiān)控量

3、測(cè)組織機(jī)構(gòu) 螺山隧道工程部負(fù)責(zé)監(jiān)控量測(cè)工作的指導(dǎo)和監(jiān)督執(zhí)行，對(duì)監(jiān)控量測(cè)出現(xiàn)的重大異常信息的進(jìn)行分析處理。隧道進(jìn)出口工區(qū)技術(shù)室全面負(fù)責(zé) 監(jiān)控量測(cè)工作的具體實(shí)施，以及日常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的收集整理，對(duì)收據(jù)進(jìn)行 分析，根據(jù)日常數(shù)據(jù)分析結(jié)果，確定隧道初期支護(hù)的穩(wěn)定性和二次襯砌 施工時(shí)間，對(duì)監(jiān)測(cè)中出現(xiàn)的重大異常現(xiàn)象進(jìn)行信息反饋。監(jiān)控量測(cè)組織 結(jié)構(gòu)見下圖：“監(jiān)控量測(cè)組織機(jī)構(gòu)框圖”。監(jiān)控量測(cè)組織機(jī)構(gòu)框圖中鐵三局集團(tuán)公司廣珠鐵路四標(biāo)標(biāo)第二工程隊(duì)工程部出口工區(qū)負(fù)責(zé)人進(jìn)口工區(qū)監(jiān)負(fù) 控責(zé) 量人 測(cè)3監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及測(cè)點(diǎn)布置根據(jù)廣珠鐵路隧道工程施工設(shè)計(jì)圖及鐵路隧道監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程的 有關(guān)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，監(jiān)測(cè)內(nèi)容分為必測(cè)項(xiàng)目和選測(cè)項(xiàng)

4、目?jī)煞N。測(cè)點(diǎn)的 布置也有也給了相應(yīng)的要求，在施工中可遵照?qǐng)?zhí)行。3.1監(jiān)測(cè)項(xiàng)目3.1.1必測(cè)項(xiàng)目監(jiān)控量測(cè)必測(cè)項(xiàng)目表序監(jiān)測(cè)項(xiàng)目測(cè)試方法和儀表測(cè)試精備注1洞內(nèi)、外觀察現(xiàn)場(chǎng)觀察、數(shù)碼相機(jī)2二次襯砌前隧道收斂?jī)x、全站儀、斷面儀0.1mm全站儀非接觸3拱頂卜沉鋼掛尺、水準(zhǔn)儀1mm4地表沉降水準(zhǔn)儀1mm淺埋隧道5二次襯砌后隧道收斂?jī)x、全站儀、斷面儀0.1mm一般進(jìn)行水平6沉降縫兩側(cè)底板不均勻沉降三等水準(zhǔn)測(cè)量1mm沉降縫兩側(cè)底板(或仰拱填7洞口段及路基過渡段不均勻沉降三等水準(zhǔn)測(cè)量1mm沉降縫兩側(cè)底板(或仰拱填3.2斷面和測(cè)點(diǎn)布置3.2.1洞內(nèi)外觀察和洞內(nèi)必測(cè)項(xiàng)目斷面和測(cè)點(diǎn)布置(1)洞內(nèi)外觀察洞內(nèi)外觀察分為開挖

5、工作面觀察和已經(jīng)施工段的觀察：洞外觀察重 點(diǎn)洞口段和洞身淺埋段洞頂觀察是否有地表開裂、塌陷、邊仰坡穩(wěn)定狀 態(tài)、地表水滲透等現(xiàn)象，如果有問題時(shí)做好記錄和反饋，以便施工時(shí)采 取相應(yīng)的措施。開挖工作面觀察在每次開挖后進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)圍巖條件惡化 時(shí)，應(yīng)立即采取相應(yīng)處理措施，觀察后及時(shí)填寫施工階段圍巖級(jí)別判定 卡，并繪制相應(yīng)地質(zhì)素描圖。對(duì)已經(jīng)施工段的觀察每天至少一次，主要觀察噴射混凝土、錨桿、 鋼架和二次襯砌的工作狀態(tài)(2)地表下沉、凈空變化、拱頂下沉等必測(cè)項(xiàng)目隧道地表下沉、凈空變化、拱頂下沉等必測(cè)項(xiàng)目應(yīng)設(shè)置在同一個(gè)斷 面，其量測(cè)斷面間距及測(cè)點(diǎn)數(shù)量根據(jù)圍巖級(jí)別、隧道埋深、開挖方法進(jìn)行布置。具體要求見下表：“

6、地表沉降測(cè)點(diǎn)縱向間距”、“必測(cè)項(xiàng)目量測(cè)斷面間距和每斷面測(cè)點(diǎn)數(shù)量表”、“拱頂下沉和收斂量測(cè)測(cè)點(diǎn)布置圖”。地表沉降測(cè)點(diǎn)縱向間距隧道埋深與開挖寬度縱向測(cè)點(diǎn)間距(m)2B<Ho<2.5B20-50B<Ho<2B10-20Ho <B10拱頂下沉、收斂量測(cè)起始讀數(shù)應(yīng)在36h內(nèi)完成，監(jiān)測(cè)基點(diǎn)與洞內(nèi)、外水準(zhǔn)基點(diǎn)建立聯(lián)系。淺埋地段地表下沉的量測(cè)與洞內(nèi)凈空變化和拱頂下沉量測(cè)在同一橫 斷面內(nèi)，橫斷面方向在隧道中線兩側(cè)每隔 25m布設(shè)地表下沉測(cè)點(diǎn)，每 個(gè)斷面711個(gè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)范圍在隧道開挖影響以內(nèi)。地表下沉量測(cè)在開 挖工作面前方距離為隧道埋深和開挖高度之和處開始，直至二次襯砌結(jié) 構(gòu)封閉、下

7、沉基本停止時(shí)為止。必測(cè)項(xiàng)目?jī)艨兆兓凸绊斚鲁亮繙y(cè)斷面間距和每斷面測(cè)點(diǎn)數(shù)量表圍巖級(jí)別斷面間距(m)每斷面測(cè)點(diǎn)數(shù)量備注凈空變化拱頂、沉測(cè)點(diǎn)和基線的布置也要根據(jù)開挖分布VIV5102條基線13點(diǎn)IV10 302條基線1點(diǎn)m30 502條基線1點(diǎn)形式進(jìn)行布置R視具體情況而定11監(jiān)控量測(cè)斷面間距拱頂下沉測(cè)點(diǎn)和凈空收斂測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在同一斷面上，監(jiān)控量測(cè)斷面 按下表要求布置。圍巖級(jí)別斷面間距VVI5IV10m30R50(3)隧道內(nèi)二次襯砌沉降縫兩側(cè)和過渡段不均勻沉降觀測(cè)二次襯砌沉降縫兩側(cè)不均勻沉降以及洞口段與洞口過渡段的不均勻 沉降觀測(cè)頻率按15d進(jìn)行一次，洞內(nèi)沉降縫每側(cè)布置四個(gè)以上的觀測(cè) 點(diǎn)；洞口布點(diǎn)視過渡

8、段的情況而定，根據(jù)沉降曲線確定道床施作時(shí)間。拱頂下沉和收斂量測(cè)測(cè)點(diǎn)布置圖圖例25一雙側(cè)壁導(dǎo)坑法測(cè)點(diǎn)布置示意圖拱頂下沉測(cè)點(diǎn)周邊收斂測(cè)點(diǎn)注：1、拱頂下沉測(cè)點(diǎn)原則上設(shè)置在拱頂軸線附近。當(dāng)隧道跨度較大 時(shí)，應(yīng)結(jié)合施工方法在拱部增設(shè)測(cè)點(diǎn)，參照上圖布置；2、選測(cè)項(xiàng)目量測(cè)斷面及測(cè)點(diǎn)布置應(yīng)考慮圍巖代表性、圍巖變化、施 工方法及支護(hù)參數(shù)的變化。監(jiān)控量測(cè)斷面應(yīng)在相應(yīng)段落施工初期優(yōu)先設(shè) 置，并及時(shí)開展量測(cè)工作；3、不同斷面的測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在相同部位，測(cè)點(diǎn)應(yīng)盡量對(duì)稱布置，以便 數(shù)據(jù)的相互驗(yàn)證。4量測(cè)頻率及量測(cè)進(jìn)度計(jì)劃安排4.1 監(jiān)測(cè)頻率根據(jù)新建廣珠鐵路螺山隧道施工圖，各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的量測(cè)頻率按要求 進(jìn)行施作。按位移速度進(jìn)行的

9、量測(cè)頻率要求位移速度（mm/d ）量測(cè)頻率>52次/d151次/d0.5 11次/23d0.2 0.51 次/3d<0.21 次/7d按距開挖面距離進(jìn)行的量測(cè)頻率要求量測(cè)斷面距開校面距離（m）（01） b量測(cè)頻率2次/d(1 2) b1次/d(25) b1次/23d>5b1 次 17 d注：b隧道開挖寬度。實(shí)際操作時(shí)首先以位移速度確定量測(cè)頻率，當(dāng)隧道地質(zhì)條件復(fù)雜，穩(wěn)定速度較慢時(shí)采用按距開挖工作面距離進(jìn)行量測(cè)。各項(xiàng)量測(cè)作業(yè)均應(yīng)持續(xù)到變形基本穩(wěn)定后23周結(jié)束，對(duì)于膨脹性和擠壓性圍巖，位移長 期沒有減緩趨勢(shì)時(shí)，可適當(dāng)延長量測(cè)時(shí)間。實(shí)際量測(cè)頻率根據(jù)前兩次測(cè)量情況而定。當(dāng)觀測(cè)值相對(duì)穩(wěn)定

10、時(shí)，可 適當(dāng)降低觀測(cè)頻率；當(dāng)達(dá)到報(bào)警指標(biāo)或觀測(cè)值變化速率加快或出現(xiàn)危險(xiǎn) 事故征兆時(shí)，應(yīng)加密觀測(cè)。4.2 監(jiān)測(cè)進(jìn)度監(jiān)測(cè)安排根據(jù)工程進(jìn)度而定，在隧道施工前進(jìn)場(chǎng)，至地下工程施工完畢后監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定后（一般在 2個(gè)月內(nèi)）結(jié)束。5圍巖穩(wěn)定性判別圍巖穩(wěn)定性的判定根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察以及量測(cè)結(jié)果按下列要求進(jìn)行控制，以指導(dǎo)施工。變形管理等級(jí)見下表。變形管理等級(jí)數(shù)據(jù)表管理等級(jí)管理位移（mm ）施工狀態(tài)控制mU<U o/3可正常施工丑Uo/3 <U<2Uo/3應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)IU> 2Uo/3應(yīng)采取特殊措施注：U為實(shí)測(cè)位移值；Uo為最大允許位移值。Uo為經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，施工 中也可根據(jù)圍巖狀態(tài)和監(jiān)測(cè)變化速度進(jìn)行

11、綜合推算。根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，隧道周邊最大允許相對(duì)位移（指實(shí)測(cè)位移值與兩測(cè)點(diǎn)間距離之比，或拱頂下沉位移實(shí)測(cè)值與隧道寬度之比）為0.20%，0.80% 基本趨于穩(wěn)定。實(shí)際施工中可按位移變化速度進(jìn)行判別圍巖的穩(wěn)定性：（ 1 ） 凈空變化速度持續(xù)大于5.0mm/d 時(shí)， 圍巖處于急劇變化狀態(tài)，應(yīng)加強(qiáng)初期支護(hù)系統(tǒng)；（ 2） 水平收斂速度小于0.2mm/d ， 拱部下沉速度小于0.15mm/d圍巖基本達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)；（ 3）二襯施作則應(yīng)在滿足下列要求時(shí)進(jìn)行：深埋隧道隧道周邊變形速率明顯下降并趨于緩和；或水平收斂小于 0.2mm/d ， 拱部下沉速度小于0.15mm/d ； 或施作二次襯砌前的累計(jì)位移值，已達(dá)

12、到極限相對(duì)位移值的90%以上；或初期支護(hù)表面裂隙（觀察）不再發(fā)展。淺埋隧道應(yīng)及早施作二次襯砌，且二次襯砌適當(dāng)加強(qiáng)。這項(xiàng)內(nèi)容在設(shè)計(jì)圖中已經(jīng)反映出來。圍巖及初期支護(hù)變形過大或變形不收斂，又難以及時(shí)補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，可提前施作二次襯砌，以改善施工階段的受力狀態(tài)。6 監(jiān)測(cè)方法及測(cè)點(diǎn)埋設(shè)6.1 洞內(nèi)外地質(zhì)條件及初期支護(hù)狀況觀察描述觀察并描述隧道洞內(nèi)外地質(zhì)、地下水情況，襯期支護(hù)情況。并填寫圍巖級(jí)別判定卡，做好觀察記錄。6.2 凈空收斂量測(cè)（ 1 ）測(cè)點(diǎn)布設(shè): 收斂量測(cè)是最基本的主要量測(cè)項(xiàng)目之一。與拱頂下沉點(diǎn)布置在同一斷面。埋設(shè)測(cè)點(diǎn)時(shí)，先在測(cè)點(diǎn)處用人工挖孔或鑿巖機(jī)開挖孔徑為4080mm ，深為 25mm 的孔。在孔中

13、填滿水泥砂漿后插入收斂預(yù)埋件（或 者埋設(shè)錨固螺栓），盡量使兩預(yù)埋件軸線在基線方向上，并使預(yù)埋件銷孔軸線處于鉛垂位置，待砂漿凝固后即可量測(cè)。（ 2）量測(cè)：采用數(shù)顯圍巖收斂?jī)x進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。6.3 拱頂下沉量測(cè)（ 1 ）測(cè)點(diǎn)布設(shè): 拱頂下沉主要用于確認(rèn)圍巖的穩(wěn)定性。在每個(gè)量測(cè)斷面的拱頂中心埋設(shè)一自制的鋼筋預(yù)埋件。埋設(shè)前，先用小型鉆機(jī)（或沖擊電鉆）在待測(cè)部位成孔，然后將預(yù)埋件放入，并用混凝土填塞，待 混凝土凝固后即可量測(cè)。（ 2）量測(cè)：采用精密水準(zhǔn)儀和銦鋼掛尺進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。6.4 地表下沉量測(cè)（1）基點(diǎn)布設(shè)：埋設(shè)在隧道開挖縱橫向各（35）倍洞徑外的區(qū)域， 埋設(shè)711個(gè)基點(diǎn)，以便互相校核，參照標(biāo)準(zhǔn)水準(zhǔn)點(diǎn)

14、埋設(shè)，所有基點(diǎn)應(yīng) 和附近水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)取得原始高程。（ 2）測(cè)點(diǎn)布設(shè)：在測(cè)點(diǎn)位置安設(shè)地表測(cè)點(diǎn)預(yù)埋件（自制），測(cè)點(diǎn)一般采用0 2028mm、200300mm的圓鋼筋制成。測(cè)點(diǎn)四周用硅填 實(shí)，待砼固結(jié)后即可量測(cè)。（ 3）量測(cè)：用水準(zhǔn)儀或高精度全站儀進(jìn)行觀測(cè)。4）數(shù)據(jù)簡(jiǎn)要分析：可繪制時(shí)間-位移與距離位移圖，曲線正常則說明位移隨施工的進(jìn)行漸趨穩(wěn)定。如果出現(xiàn)反常，出現(xiàn)反彎點(diǎn)，說明地表下沉出現(xiàn)點(diǎn)驟增加現(xiàn)象，表明圍巖和支護(hù)已呈不穩(wěn)狀況，應(yīng)立即采 取措施。7 報(bào)告和報(bào)警管理由量測(cè)的數(shù)據(jù)記錄在相應(yīng)的表格上，原始記錄表格存檔以供需要時(shí)查用。所有數(shù)據(jù)均輸入計(jì)算機(jī)，用專門程序進(jìn)行計(jì)算處理，定時(shí)出報(bào)表，必要時(shí)出專門分析簡(jiǎn)報(bào)

15、。監(jiān)測(cè)技術(shù)負(fù)責(zé)人參加工程現(xiàn)場(chǎng)會(huì)，匯報(bào)最近一段時(shí)期的監(jiān)測(cè)情況，分析數(shù)據(jù)變化的趨勢(shì)。嚴(yán)格按有關(guān)各方討論的具體報(bào)警值分兩個(gè)階段報(bào)警。當(dāng)監(jiān)測(cè)值超過預(yù)警值的80% 時(shí)，在日?qǐng)?bào)表中注明，以引起有關(guān)各方注意。當(dāng)監(jiān)測(cè)值達(dá)到預(yù)警值，除在報(bào)表中注明外，專門發(fā)文通知有關(guān)各方。監(jiān)測(cè)技術(shù)負(fù)責(zé)人參加出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)的排險(xiǎn)應(yīng)急會(huì)議，積極協(xié)同有關(guān)各方出謀劃策，提出有益的建議，以采取有效措施確保隧道及周圍環(huán)境的安全。8 信息反饋與預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)在復(fù)雜多變的隧道施工條件如何進(jìn)行準(zhǔn)確的信息反饋與可靠的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)是本監(jiān)控量測(cè)試驗(yàn)的主要內(nèi)容之一。迄今為止，信息反饋與預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)通過經(jīng)驗(yàn)法。8.1 經(jīng)驗(yàn)法此法也是建立在現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)的基礎(chǔ)之上的；其核心是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)建立一些判斷標(biāo)準(zhǔn)來直接根據(jù)量測(cè)結(jié)果或回歸分析數(shù)據(jù)來判斷圍巖的穩(wěn)定性和支護(hù)系統(tǒng)的工作狀態(tài)。在施工監(jiān)測(cè)過程中，數(shù)據(jù)“異?！爆F(xiàn)象的出現(xiàn)可 以作為調(diào)整支護(hù)參數(shù)和采取相應(yīng)的施工技術(shù)措施的依據(jù)。何為“異?！?這就需針對(duì)不同的工程條件（圍巖地層，埋深，隧道斷面，支護(hù)，施工 方法等）建立一些根據(jù)量測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)圍巖穩(wěn)定性和支護(hù)系