1、重慶至貴陽線擴能改造工程站前工程YQZQ-X標淺埋段及軟質圍巖專項方案編制： 審核： 審批： 中鐵X局集團有限公司測繪分公司2017年7月1日目 錄1.工程概況12.監測與預警技術要求12.1 設計依據12.2 監測項目與技術要求12.3 監測頻率23.內部監測方案設計33.1 支護結構變形監測33.2 鋼筋應力監測73.3 鋼支撐軸力監測84.外部變形監測方案94.1 測點及基點的布置94.2 觀測儀器的選擇94.3 觀測方法與技術指標105.設備及材料匯總115.1 匯總表格11淺埋段及軟質圍巖專項方案1 各隧道基本情況陳家崗隧道起訖里程DK54+140DK54+425,全長285m，隧道

2、圍巖為級。柏樹灣隧道位于重慶市綦江區新盛鎮境內。柏樹灣隧道起訖里程D1K50+813D1K51+066,全長253m，隧道圍巖分為級，級。興隆崗一、二號隧道均位于重慶市綦江區新盛鎮境內，興隆崗一號隧道起訖里程D1K51+180D1K51+358,全長178m，隧道圍巖為級。興隆崗二號隧道起訖里程D1K51+463D1K51+604,全長141m，隧道圍巖為級。楊家灣一、二號隧道均位于重慶市綦江區境內，楊家灣一號隧道起訖里程D2K57+159D2K57+704,全長545m，隧道圍巖為級。楊家灣二號隧道起訖里程D2K57+797D2K57+873,全長76m，隧道圍巖為級。2 各隧道圍巖分布情況

3、3 監測依據(1)鐵路隧道監控量測技術規程TB101212007；(2)鐵路隧道工程施工技術指南TZ2042008；(3)鐵路隧道設計規范TB100032005(4)渝黔鐵路土建四標總體實施性施工組織設計(5)鐵路隧道工程施工安全技術規程TB103042009（6）工程測量規范（GB50026-2007）；(7）鐵路隧道施工規范（TB102042002）；(8）擴能改建渝黔鐵路施工設計圖4 編制原則（1）嚴格執行相關技術規范和技術標準；(2) 在保證質量和工期的前提下，做到三個確保，即：確保施工過程中人員、設備的安全；確保結構的安全；確保各項土工環境標準控制在限定值范圍內；(3) 施工部署科學

4、合理，施工工藝成熟先進，各項保證體系完善，保證措施具體可行；(4) 充分估計施工中可能發生的隱患，提前準備好周密詳盡的預防措施。監測內容監控量測項目分為必測項目和選測項目兩大類，由業主、監理根據各個隧道的地質、水文條件，確定需要選測項目的，可以依據文件實施選測項目。具體隧道監控量測必測項目見下表。隧道監控量測必測項目表序號監測項目量測儀器1洞內、外觀察現場觀察、地質羅盤，數碼相機2水平收斂全站儀3拱頂下沉水準儀、銦鋼尺、全站儀4地表下沉水準儀、銦鋼尺5 實施方案1.1 拱頂沉降1.1.1 監測內容拱頂下沉監測，是指對隧道拱頂的實際下沉位移值進行監測，是相對于不動點的絕對位移，針對淺埋段及軟質圍

5、巖地段，拱頂沉降監測頻率計測點埋設均有加大。根據變形情況，采取增加監測頻率及加密測點等措施。1.1.2 監測目的對隧道拱頂進行沉降觀測，主要有以下目的：1) 通過拱頂位移監測，了解斷面的變形狀態，判斷隧道拱頂的穩定性；2) 根據變位速度判斷隧道圍巖的穩定程度，為二次襯砌提供合理的支護時間。1.1.3 監測點的布置在隧道中心線拱頂處埋設帶掛鉤的預埋件作為拱頂下沉監測點，拱頂下沉及水平收斂位移量測布置在同一斷面。量測斷面間距和每斷面測點數量表圍巖級別斷面間距（m）每斷面測點數量凈空變化拱頂下沉52條基線1點102條基線1點302條基線1點1.1.4 監測方法1) 采用自動安平水準儀進行拱頂下沉監測

6、，在隧道內設置監測斷面，在隧道拱頂設置測點，安設隧道拱部監測測點，將鋼尺或加工過塔尺掛在作為隧道拱部測點上作為標尺，后視點可設在穩定的部位，用水平儀觀測；2) 在后視水準點上架設徠卡儀器自帶的金屬三角架，固定儀器高度作為后視標高，儀器架設在水準點和反光片中間適當的位置，不必量取后視標高和儀器高，這樣可消除因量取儀器高和后視標高帶來的誤差。然后使用全站儀測量水準點到反光片的高差，正、倒鏡測量3個測回，每測回高差值比較不超過0.5mm，取平均數作為拱頂下沉量測數據結果。示意圖如下：沉降觀測示意圖1.1.5 監測頻率監控量測頻率應根據測點距開挖面的距離及位移速度來確定。由位移速度決定的監控量測頻率和

7、由開挖面的距離決定的監控量測頻率之中，采用較高的頻率值，出現異常情況或不良地質時，增大監控量測頻率。按距開挖面距離確定的監控量測頻率監控量測斷面距開挖面距離（m）監控量測頻率（01）B2次/d（12）B2次/d（25）B1次/2d5B1次/3d注：B為隧道開挖寬度按位移速度確定的監控量測頻率位移速度（mm/d）監控量測頻率52次/d151次/d0.511次/d0.20.51次/2d0.21次/3d1.2 隧道周邊收斂監測1.2.1 監測內容 隧道周邊收斂監測，是監測隧道內壁兩點連線方向的相對位移或監測點的絕對位移量。1.2.2 監測目的 對隧道周邊進行收斂觀測，主要有以下目的： 1)周邊位移是

8、隧道圍巖應力狀態變化的最直觀反映，監測周邊位移可為判斷隧道空間的穩定性提供可靠的信息，以確定初期支護的安全性； 2)根據變位速度、變位加速度判斷隧道圍巖的穩定程度，為二次襯砌提供合理的支護時機； 3)判斷初期支護設計與施工方法選取的合理性，用以指導設計和施工。1.2.3 測點布置1)監測點的埋設方法和拱頂下沉監測點的埋設方法相同。圍巖周邊收斂點與拱頂下沉監測點布置在同一斷面上，以便進行數據分析。結合監控量測點位埋設要求及現場施工現狀，對于臺階法開挖的拱頂沉降觀測點應按表6-1的間距布置于拱頂正中央，圍巖周邊收斂與拱頂下沉布置在同一斷面上，每斷面設置兩對，第一對高度位于內軌頂上方2.5米處，第二

9、對位于第一對上方3.5米處，具體布設見下圖。 臺階開挖法拱頂沉降、周邊收斂測線布置示意圖1.2.4 監測方法1)圍巖周邊收斂采用收斂計或全站儀及反射片進行監測。2)在隧道內設置監控量測斷面，每個斷面分別在側墻和拱頂設置測點，利用全站儀的無棱鏡反射，用邊角法構筑三角形的邊長變化來分析隧道周邊某兩點相對位置的變化。3)測點應在距開挖面2m的范圍內盡快安設，在爆破后24h內或下一次爆破前測讀初次讀數。1.2.5 監測頻率監測頻率與拱頂沉降一致1.3 地面沉降監測1.3.1 監測內容測試洞口淺埋段隧道開挖時對地面沉降的影響及其影響范圍。1.3.2 監測目的1)判斷開挖時對地面沉降的影響及其影響范圍；2

10、)根據監測結果決定對該區段設計、施工方法的調整和變更；3)保證施工安全，優化支護參數；1.3.3 測試儀器精密水準儀、銦鋼尺。1.3.4 測點布置在隧道洞口淺埋地段，出入口仰坡地段，沿隧道軸線方向布設量測斷面，地表沉降觀測點縱向間距見下表。地表沉降觀測點縱向間距隧道埋深與開挖寬度縱向測點間距（m）2BH02.5B2050BH02B1020H0B510注：H0為隧道埋深，B為隧道開挖寬度。斷面間距根據地形條件確定，地表沉降觀測點橫向間距為25m，在隧道中線附近測點應適當加密，隧道中線兩側范圍不應小于H0+B。在選定的量測斷面區域，首先應設一個通視條件較好、測量方便、牢固的基準點,基準點位置應在地

11、表沉降影響區以外)。地面測點布置在隧道軸線及其兩側，每個斷面測點一般為7個以上，間距2m5m。測點應埋水泥樁，測量放線定位，用水準儀或全站儀量測。隧道開挖距測點前30m處開始量測，隧道開挖超過測點20m、并待沉降穩定以后停止量測。隧道地表下沉量測斷面布置圖1.3.5 測試方法用精密水準儀+銦鋼尺對測點的高程進行量測，計算其高程的變化量。6 監測數據的處理分析和反饋1.4 量測數據的整理、分析1.4.1 量測數據的觀測、整理掌子面地質狀況表、周邊收斂拱頂下沉測試數據按鐵路隧道監控量測技術規程附表格式記錄。每次觀測后應立即對觀測數據進行校核，如有異常應及時補測；每次觀測后應及時對觀測數據進行整理，

12、包括觀測數據計算、填表制圖、誤差分析等。1.4.2 量測數據分析(1) 應及時對現場量測數據繪制時態曲線(或散點圖)和空間關系曲線。如下圖：位移時間曲線圖(2) 當位移-時間曲線趨于平緩時，應進行數據處理或回歸分析，以推算最終位移和掌握位移變化規律。根據現場量測的位移時間曲線對圍巖穩定性進行如下判斷：A:當時，說明變形速率不斷下降，位移趨于穩定；B:當時，說明變形速率保持不變，應發出警告，及時加強支護系統；C:當時，則表示變形速率不斷增大，圍巖穩定情況已進入危險狀態，須立即停工，采取有效的工程措施進行加固。當位移-時間曲線出現反彎點時，則表明圍巖和支護已發生了突變，呈不穩定狀態，此時應密切監視

13、圍巖動態，并加強支護，必要時暫停開挖。(3) 隧道周壁任意點的實測相對位移值或用回歸分析推算的總相對位移值均應小于隧道初期支護極限相對位移值。并根據實測值結合變形管理等級的規定，確定變形警戒線。當實測值接近或達到警戒值，而位移速率無明顯下降，或噴層表面出現明顯裂縫時，應立即采取補強措施，并調整原支護設計參數或開挖方法。隧道初期支護極限相對位移值(%)圍巖級別隧道埋深h(m)H5050h300300h500拱腳水平相對凈空變化值0.200.500.402.001.803.000.100.300.200.800.701.200.030.100.080.400.300.600.010.030.010

14、.08拱頂相對下沉0.080.160.141.100.801.400.060.100.080.400.300.800.030.060.040.150.120.300.030.060.050.12注: (1) 硬巖取下限，軟巖取上限；(2) 拱腳水平相對凈空變化值指兩測點間凈空水平變化值與其距離之比；拱頂相對下沉指拱頂下沉值減去隧道下沉值后與原拱頂至隧底高度之比；(3) I、V、VI類圍巖可按工程類比初步選定允許值范圍。(4) 墻腰水平相對凈空變化極限值可按拱腳水平相對凈空變化值乘以1.11.2后采用。1.5 回歸分析和曲線擬合取得監測數據后，及時整理分析監測數據，繪制位移時間曲線， 當位移時間

15、曲線趨于平緩時，進行數據處理或回歸分析，推算最終位移值，掌握位移變化規律。結合施工步驟對圍巖、支護等變形進行分析判斷，將實測數據與允許值進行比較，及時繪制各種變形時間關系曲線，預測結構變形發展趨勢，預測結構的安全性，評價施工方法，確定工程技術措施，并向總工程師及監理工程師匯報，工區技術負責人根據監測結果并及時調整施工工序及采取相應的技術措施，以實現信息化施工。為確保監測結果質量，加快信息反饋速度，全部所得監測數據均由計算機分析，并繪制測點位移變化曲線圖?；貧w分析采用以下三種回歸函數：對數函數U=A+B×ln（t+1），U=A×ln（B+T）/（B+t0）；指數函數U=A&#

16、215;eB/t，U=A×（eBt0eBT）；雙曲函數U=t/（A+Bt），U=A（1/（1+Bt0）2（1/（1+BT）2）。試用每個函數進行計算，并且選用回歸精度和擬合程度最高的函數作最終回歸計算。根據回歸結果計算位移極值和提前確定二襯日期。繪制量測數據的時態變化曲線圖和距開挖面關系圖。在取得足夠的數據后，根據散點圖的數據分布狀況，選擇合適的函數，對監測結果進行回歸分析，以預測該測點可能出現的最大位移值或應力值，預測結構和建筑物的安全狀況，防患于未然。還可通過插值法，在實測數據的基礎上，采用函數近似的方法，求得符合測量規律而又未實測到的數據。a.當圍巖位移速度不斷下降時（du2/

17、d2t0），圍巖趨于穩定狀態；b.當圍巖位移速度不斷下降時（du2/d2t=0），圍巖不穩定狀態，加強支護；c.當圍巖位移速度不斷下降時（du2/d2t0），圍巖進入危險狀態，立即停止掘進，加強支護；監控量測信息反饋根據監控量測數據分析結果，對施工安全性進行分析，并提出相應的工程對策與建議。每天根據檢測數據及時進行分析，發現安全隱患分析原因并提交異常報告，按照每周、每月遞交分析報告，特殊情況下必須緊急報告。工程安全性評價流程如下圖：工程安全性評價流程1.6 建立監測管理等級基準建立監測變形管理等級標準，管理等級分三等，其等級劃分及相應基準值 “變形管理等級標準表”。通過對監測結果的比較和分析來

18、判定支護結構的穩定性和安全性，并指導施工。變形管理等級標準表管理等級管理位移施工狀態UoUn/3可正常施工Un/3Uo2Un/3應加強支護Uo2Un/3考慮采取特殊措施注：U0 為實測變形值，Un允許變形值1.7 建立快速信息反饋渠道為確保監測結果的質量，加快信息反饋速度，建立快速信息反饋平臺。監測小組的監測數據均由計算機管理。如有變形超過管理標準，則由工區總工根據相關要求制定對策，通過調度命令直接傳達到架子隊執行，并同時通過電話及其它方式通知監理及設計單位。周報、月報則通過書面形式上報工區總工，由工區按期向局指、施工監理、設計單位和業主單位提交監測報告，并附上相對應的測點位移或應力時態曲線圖，和對施工情況進行評價并提出施工建議。1.8 監測信息反饋程序監控量測與信息反饋程序見圖。監控量測與信息反饋程序圖施工設計監控量測現場施工監測設計資料調研量測結果的計算機信息分析處理必測項目的回歸分析監測結果的綜合評價量測結果的形象化、具體化報送設計和監理監理單位結構安全性、經濟性判斷經濟類比理論分析設計、規范要求選測項目的動態分析量測結果的綜合處理及反饋分析“圍巖結構”體系動態及現狀分析說明、提交修正設計意見、建議反饋設計施工是否改變設計、施工方法新設計方案調整設計參數、改變施工方法或輔助施工措施1.8.1 信息反饋設計的主要內容圍巖及支護的穩定