1、 西成鐵路客運專線 監表0014 一般單位工程施工組織設計(方案)報審表 施工合同段：西成客專XCZQ-8標合同段 編號： 致 華鐵工程咨詢有限責任公司 (駐地監理站)：我單位根據施工合同的有關規定已編制完成 隧道圍巖監控量測實施方案 ，并經我單位技術負責人審查批準，請予以審查。附：圍巖監控量測方案施工單位(章) 負 責 人： 日 期： 專業監理意見：專業監理工程師： 日 期： 駐地監理站意見：建設單位 (章)駐地監理站總監理工程師： 日 期： 建設單位指揮部意見：建設單位指揮部(章) 負 責 人 日 期 建設單位意見：建設單位 (章)負 責 人 日 期 新建鐵路西成客運專線西安至江油段（陜西

2、境內）XCZQ-8標段隧道圍巖監控量測實施方案 編制： 審核： 審批： 批準： 中鐵二十局西成客專項目部二一三年四月目 錄1工程概況22 編制依據23 監控量測的目的和作用33.1 監控量測的目的33.2 監控量測的作用34 監控量測的實施34.1人員及組織機構44.2 監控量測的儀器及工具44.3 監控項目44.4 量測斷面的布置54.5量測頻率74.6監控量測流程94.7 監控量測方法和步驟94.8監控量測數據的整理和分析134.9監控量測信息反饋及工程對策155 監測注意事項166 安全事項181工程概況新建鐵路西成客運專線（陜西段）XCZQ-8標（DgK253+434至DgK286+9

3、61），由中鐵二十局集團有限公司承擔施工任務。本標段主要隧道工程有三個：中梁隧道，位于陜西省漢中市漢江以西中梁山附近，長2251.34m，起訖里程DgK253+434DgK255+685.34；阜川隧道，位于陜西省勉縣境內，地處大巴山中低山區，平均海拔950m，最高海拔為1110m，隧道長9015.32m，起訖里程DgK271+936.21DgK280+951.53；房家灣隧道，位于陜西省勉縣境內，為大巴山低中山區，通過地區大部分山勢陡峻，地表高程一般630-1300m，總體地形北高南低，地形陡峻，溝壑交織，溝谷多呈狹窄的V型，長5804.67m，起訖里程DgK281+156.33DgK286

4、+961。工程涉及主要地層為第四系全新統沖積、坡積膨脹土、志留系下統頁巖、奧陶系中上統灰巖夾頁巖、奧陶系下統砂巖夾礫巖、奧陶系下統灰巖夾頁巖、寒武系下統頁巖夾灰巖等。2 編制依據（1）高速鐵路工程測量規范（TB10601-2009）（2）鐵路隧道施工規范（TB10204-2002）；（3）鐵路隧道噴錨構筑法技術規范（TB101082002）；（4）鐵路隧道監控量測技術規程（TB10121-2007）；（5）設計文件、圖紙和現場調查的相關地質資料。3 監控量測的目的和作用3.1 監控量測的目的監控量測是隧道施工過程中，對圍巖和支護系統的穩定狀態進行監測，為初期支護和二次襯砌的參數調整提供依據，把

5、量測的數據經整理和分析得到的信息及時反饋到設計和施工中，進一步優化設計和施工方案，以達到安全、經濟、快速的目的，圍巖量測是施工管理中的一個重要環節，同時也是施工安全和質量的保障。3.2 監控量測的作用通過監控量測可以了解圍巖、支護變形情況，以便及時調整和修正支護參數，保證圍巖穩定和施工安全；提供判斷圍巖和支護系統基本穩定的依據，確定二次襯砌的施作時間；依據量測資料采取相應措施，在保證施工安全的前提下加快施工進度；積累量測數據資料，提高施工技術水平。4 監控量測的實施現場監控量測是判斷圍巖和隧道的穩定狀態、保證施工安全、指導施工生產、進行施工管理和提供設計信息的重要手段。4.1人員及組織機構項目

6、部成立專門監控量測領導小組，由項目總工任組長，領導監控量測工作。下設測點埋設組、數據采集組、數據分析中心三個機構。主要機構人員如下：組 長：陳遠文 副組長：王英鋒成 員：楊志飛 高飛 潘東旭 夏航校 岳燦 孫靖偉 劉杰4.2 監控量測的儀器及工具量測儀器、工具一覽表 表1名稱型號數量精度用途電子水準儀DiNi035臺0.3地表沉降拱頂下沉隧底隆起 銦瓦條碼尺3m 10把0.05mm鋼尺30m8把0.1mm全站儀TS068臺測角2"；測距1.5mm+2ppm水平收斂水平收斂儀15m8臺0.01mm人字扶梯4m8架數碼相機Sony8部1200萬像素洞內、外觀察地質羅盤8臺4.3 監控項目

7、 必測項目 表2序號監控量測項目常用量測儀器備注1洞、內外觀察現場觀察、數碼相機羅盤儀2拱頂下沉水準儀、鋼掛尺、全站儀3凈空變化收斂計、全站儀4地表沉降水準儀、銦鋼尺、全站儀隧道淺埋段 選測項目 表3序號監控量測項目常用量測儀器備注1圍巖壓力壓力盒2鋼架內力鋼筋計、應變計3噴混凝土內力混凝土應變計4二次襯砌內力混凝土應變計、鋼筋計5初期支護與二次襯砌間接觸壓力壓力盒6錨桿軸力鋼筋計7隧底隆起水準儀、銦鋼尺、全站儀8圍巖內部位移多點位移計9爆破振動振動傳感器、記錄儀10孔隙水壓力水壓計11水量三角堰、流量計12縱向位移多點位移計、全站儀4.4 量測斷面的布置根據鐵路隧道噴錨構筑法技術規范（TB1

8、01082002）及鐵路隧道監控量測技術規程（TB101212007）要求以及本隧道的實際情況，對量測斷面間距按以下原則布置：地表沉降點：淺埋隧道地表沉降點應在隧道開挖前布設，地表沉降測點和隧道內測點應布置在同一斷面里程。一般條件下地表沉降點縱向間距按照表4的要求布置。橫向間距為2-5米。在隧道中線附近測點應適當加密，隧道中線兩側量測范圍不應小于H0+B，地表有控制性建筑物時，量測范圍應適當加寬。測點布置見圖1。拱頂下沉測點和凈空變化測點：拱頂下沉測點和凈空變化測點應布置在同一斷面上，監控量測斷面按照級圍巖5m，級圍巖地段10m，級圍巖地段30-50m布置。拱頂下沉測點原則上設置在拱頂軸線附近

9、，當隧道跨度較大時，結合施工方法在拱部增設測點，量測斷面間距可根據圍巖段落長度適當進行調整，但每種巖層至少設一個量測斷面。量測斷面測點的布置個數應根據施工方法確定，臺階法施工地段每個量測斷面處設置一個拱頂下沉測點，四個水平凈空收斂測點（見圖2）。 地表下沉量測測點縱向間距 表4隧道埋深與開挖寬度縱向測點間距（m）2.5B>H0>2B20-50B< H0<2B10-20H0B5-10注：H0隧道埋深；B隧道最大開挖跨度。圖1地表沉降橫向測點布置示意圖圖2拱頂下沉量測和凈空變化量測的測線布置凈空變化量測測線數，見表5和圖2 地段開挖方法一般地段特殊地段臺階法每臺階一條水平測

10、線每臺階一條水平測線，兩條斜測線4.5量測頻率（1）洞內、外觀察洞內觀察分為開挖工作面觀察和初期支護狀況觀察兩部分。開挖工作面觀察應在每次開挖后進行,地質情況基本無變化時,可每天進行一次.對初期支護的觀察也應每天至少進行一次,觀察內容包括噴射混凝土,錨桿,鋼架的狀況。洞外觀察包括邊仰坡穩定、地表水滲透、地表沉陷等觀察。（2）凈空水平收斂量測和拱頂下沉量測凈空水平收斂量測和拱頂下沉量測采用相同的量測頻率。量測頻率應根據測點距開挖面的距離及位移速度分別按表6確定。實際量測頻率應從由位移速度決定的監控量測頻率（表6）和由開挖面的距離決定的監控量測頻率（表7）之中選擇較高的一個量測頻率。當地質條件復雜

11、、下沉量大時，除量測拱頂下沉時，尚應量測拱腰下沉及基底隆起量。 按距開挖面距離確定的監控量測頻率 表6量測斷面距開挖工作面距離（m）量測頻率（01）B2次d(12)B1次d(25)B1次23d5B1次7d 按位移速度確定的監控量測頻率 表7變形速度(mm/d)量測頻率52次d151次d0.511次23d0.20.51次3d0.21次7d4.6監控量測流程4.7 監控量測方法和步驟（1）洞內、外觀察洞內觀察可分開挖工作面觀察和已施工地段觀察兩部分。開挖面觀察應在每次開挖后進行，及時繪制開挖工作面地質素描圖、數碼成像，填寫開挖工作面地質狀況記錄表，并與勘察資料對比。已施工地段，應記錄噴射混凝土、錨

12、桿、鋼架變形和二次襯砌等的工作狀態。洞外觀察重點應在洞口段和洞身淺埋段，記錄地表開裂、地表變形、邊坡及仰坡穩定狀態、地表水滲漏及地表沉陷等情況。（2）凈空水平收斂量測凈空水平收斂量測采用收斂計或全站儀進行，隧道開挖后按要求迅速安裝收斂樁并編號，初始讀數應在開挖后12h內讀取，最遲不得大于24h，而且在下一循環開挖前獲得初讀數。測點應牢固可靠、易于識別，并注意保護，嚴防爆破損壞。A 收斂計量測 收斂量測元件：掛鉤用直徑6mm的圓鋼做成等邊三角形或圓圈。 當收斂計在處于測試狀態的時候，一定要使儀器的彈簧處于正常的受拉變形狀態之下，而不是在受壓迫性或非正常受拉的狀態之下，每次量測務必讀三次數，然后取

13、平均值作為最后的數值。注意在每次量測之前，務必認真對所使用的收斂計進行檢查，查看每個構件是否發生了松動或者變形，如發現儀器損壞，立即進行更換。另外，還需要對溫度計進行檢查，看是否準確。收斂量測元件的埋設也是保證量測精度的關鍵。元件不要焊接到鋼構件上，要牢固地預埋在圍巖中。B 全站儀量測作為觀測圍巖凈空位移量測技術的全站儀遙測技術 ,其基本原理是利用全站儀自由設站遠距離測定量測點位不同時段相對的三維坐標 ,將測量數據輸入計算機通過軟件后進行處理 ,最后輸出監測成果 ,準確、快速地為施工提供數據參考。全站儀圍巖凈空位移量測示意如下圖3。圖3 貼片安裝根據規范和有關要求及圍巖條件、開挖方法等確定圍巖

14、凈空位移量測斷面的位置及間距，以及每個斷面的基線布置形式。貼片安裝：對于完整性較好的巖石，可直接在其表面貼片，但安設貼片前必須清洗欲置貼片位置的巖面，粘貼必須牢固，能滿足量測周期要求；對于不穩定巖石可采用錨桿焊接角鋼在角鋼上粘貼貼片，或用膨脹螺栓錨固鋼板以粘貼貼片。貼片表面法線方向最好垂直隧道軸向，以使儀器接收到最強的反射信號。 觀測把儀器設置在量測斷面前后5 m范圍內合適的位置，精確整平后 ,打開儀器電源 ,進入隧道斷面測量程序，按圍巖量測參數規范要求對儀器各項參數進行調整。完成儀器設置后，首先對各目標點進行儀器確認，照準時可利用儀器的激光導向功能 ,激光點指向貼片正中點，防止每次測量照準不

15、同而產生圍巖變化誤導信息。按次序對各點進行數據采集。為了確保隧道量測的精度，便于對同一基線進行相互驗校，測設時在隧道軸線的左右側相對位置處，設置左右兩測站，左右測站的距離可自由設置。（3）拱頂下沉量測拱頂下沉主要用于確認圍巖的穩定性。 在每個量測斷面的拱部埋設鋼筋預埋件。埋設前，先用小型鉆機在待測部位成孔，然后將預埋件放入，并用混凝土填塞，待混凝土凝固后即可量測。 量測時需用一把長度適宜的鋼卷尺，尺端連一個自制掛鉤掛在測點上，將尺子鉛垂放下，穩定后用水準儀量測拱頂下沉量測采用精密水準儀和銦鋼水準尺進行，噴射混凝土后應迅速在測點處設固定樁，在各工區洞外各設一水準基點供洞內拱頂下沉量測用。量測頻率

16、及其它要求同凈空水平收斂量測要求。（4）隧底上鼓、地表下沉采用精密水準儀和銦鋼水準尺進行。量測頻率及其它要求同凈空水平收斂量測要求。量測項目的觀測內容和所使用的儀器具體見下表8。量測項目的觀測內容和使用儀器 表8序號量測項目量測儀器觀測內容1洞內、洞外觀察數碼相機地質羅盤目 測1、開挖面圍巖自穩性；2、巖質破碎帶；3、圍巖類別；4、地下水及地表水；5、支護變形；6、淺埋段地表下沉情況2水平收斂收斂儀全站儀根據收斂情況判斷；1、圍巖穩定性；2、支護設計和施工方法的合理性；3、二次襯砌的施作時間。3拱頂下沉隧底上鼓水準儀水準尺監視拱頂和隧底的變化值，了解斷面變化，判斷圍巖的穩定性，防止塌方。4地表

17、下沉水準儀水準尺監視淺埋段隧道地表的下沉值，判斷圍巖的穩定性。4.8監控量測數據的整理和分析掌子面地質狀況表、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A、B、C格式記錄。監控量測數據的分析處理應包括數據校核、數據整理及數據分析。（1）每次觀測后立即對觀測數據進行校核，如有異常應及時補測。（2）每次觀測后及時對觀測數據進行整理，包括觀測數據計算、填表、填表制圖、誤差處理等。（3）監控量測數據的分析監控量測數據可采用具有收斂特性的函數（指數模型、對數模型、雙曲線模型等）對監控量測數據進行擬合回歸分析，獲取變形發展規律，并預測最大變形量、未來發展趨勢。監控量測數據的分析包括以下主要內

18、容：a據量測值繪制時態曲線。b對初期支護時態曲線應進行回歸分析，選擇與實測數據擬合較好的函數進行回歸，預測可能出現的最大位移，并與控制基準進行比較。根據位移控制基準，位移管理分為三個等級見表9： 變 形 管 理 等 級 表9管理等級距開挖面1B距開挖面2B施工狀態UU1B/3UU2B/3可正常施工U1B /3U2 U1B /3U2B /3U2 U2B /3應加強支護加強監測U2 U1B /3U2 U2B /3采取相應工程措施加強監測注：U-實測位移值 4.9監控量測信息反饋及工程對策（1）根據監控量測數據分析結果及時反饋信息，對工程安全性進行評價，并提出相應工程對策與建議。監控量測信息反饋可按

19、圖4規定的程序進行。工程安全性評價流程見圖5。圖4 監控量測作業及信息反饋程序框圖圖5 工程安全性評價流程（2） 施工過程中應進行監控量測數據的實時分析和階段分析。實時分析：每天根據監控量測數據及時進行分析，發現安全隱患應分析原因并提交異常報告；監控量測數據可以采用附表B、附表C所示格式上報。階段分析：按周、月進行階段分析，總結監控量測數據的變化規律，對施工情況進行評價，提交階段分析報告，指導后續施工。5 監測注意事項1、監控量測工作應與隧道施工密切配合，為了減少量測對隧道施工的干擾，盡量采用無尺量測。2、監控量測數據的收集、整理、分析應及時有效，能起到指導施工的目的。3、 不斷向工作人員提供監測領域的新技術、新工藝、新儀器，不斷提高監測隊伍的素質。4、 定期對監測控制點進行復測,從而確保其穩定。5、 量測點應按規范要求埋設穩固，加強保護。量測點布設位置應充分考慮施工干擾，可根據實際情況進行調