7(穿黃工程上游線盾構(gòu)掘進(jìn)施工)地表監(jiān)測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書

1、地表、隧洞監(jiān)測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書一、編制依據(jù)1、南水北調(diào)中線一期穿黃工程U -A標(biāo)(上游線)隧洞工程設(shè)計(jì)圖紙等文件【a穿黃隧洞平面布置圖(圖號(hào)：CH71E-02-IIA-65-03-001 ); b穿黃隧洞縱剖面面布置圖(圖號(hào)：CH71E-02-IIA-65-03-002 ); c南水北調(diào)中線一期穿黃工程U -A標(biāo)(上游線)隧洞工程土建及設(shè)備安裝施工招標(biāo)文件第二卷 技術(shù)條款(合同編號(hào)：ZXJ/SG/CH-001)】；2、已批準(zhǔn)的南水北調(diào)中線一期穿黃工程控制測(cè)量成果；3、 水電水利工程施工測(cè)量規(guī)范(DL/T 51732003);4、施工測(cè)量實(shí)施規(guī)定(南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局 2006-12-11發(fā)

2、布試行);5、歷次測(cè)量工作專題會(huì)議會(huì)議紀(jì)要；6、 光電測(cè)距高程導(dǎo)線測(cè)量規(guī)范(DZ T 0034-1992 );7、 水準(zhǔn)測(cè)量電子記錄規(guī)定(CH_T2006-1999);8、工程測(cè)量規(guī)范GB50026-2007;9、 國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范(GB12898-91);10、國(guó)家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范(GB12898-91)。二、編制目的(1) 認(rèn)識(shí)各種施工因素對(duì)地表和土體變形的影響，以便有針對(duì)性地改進(jìn)盾構(gòu) 施工工藝和施工參數(shù)，減小地表和土體變形，保證工程安全；(2) 為研究地層、地下水、施工參數(shù)與地表和土體變形的關(guān)系積累數(shù)據(jù)，為 研究地表沉降與土體變形的分析預(yù)測(cè)方法等積累資料，并為改進(jìn)設(shè)計(jì)提供現(xiàn)場(chǎng)

3、實(shí) 際參考性依據(jù)。三、適用范圍南水北調(diào)中線一期穿黃工程中隧集團(tuán)葛洲壩集團(tuán)聯(lián)合體項(xiàng)目經(jīng)理部本作業(yè)指導(dǎo)書適用于南水北調(diào)中線一期穿黃工程盾構(gòu)掘進(jìn)施工地表沉降監(jiān)測(cè) 作業(yè)的全過程。四、工程概況穿黃工程位于河南省鄭州市上游約 30km處，線路總長(zhǎng)19.30km，南起滎陽市李 村村西，北至河南焦作市溫縣陳溝村西。主體工程由南北岸渠道、南岸退水洞、進(jìn)口 建筑物、穿黃隧洞、出口建筑物、北岸防護(hù)堤、北岸新老蟒河交叉工程以及孤柏嘴控 導(dǎo)工程等組成。穿黃隧洞總長(zhǎng)4250m,包括過河隧洞段和邙山隧洞段， 雙洞布置，隧洞軸線間距 為28m，兩洞各采用一臺(tái)盾構(gòu)自北向南推進(jìn)。穿黃隧洞最大埋深35m，最小埋深23m；過河隧洞樁

4、號(hào)5+ 658.579+108.57,全長(zhǎng)3450m。北岸始發(fā)豎井中心高程 67m, 樁號(hào)9+ 108.57;南岸到達(dá)豎井中心高程 72.45m,樁號(hào)5+ 658.57。過河隧洞穿越的 主要地層為Q2粉質(zhì)壤土、Q41砂層和砂礫（泥礫）石層。本工程隧道所穿越的地層天然含水量高，具有高靈敏度、易觸變、流變的工 程地質(zhì)特征，另外工程具有連續(xù)掘進(jìn)距離長(zhǎng)、盾構(gòu)隧道（上、下游線）凈間距較 小、水壓大等特點(diǎn)，盾構(gòu)掘進(jìn)施工難度大。五、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與測(cè)點(diǎn)布置根據(jù)穿黃工程的實(shí)際環(huán)境、地質(zhì)、水文等情況，遵照合同、設(shè)計(jì)文件以及相 關(guān)規(guī)范規(guī)定，結(jié)合我公司在其它類似項(xiàng)目（地鐵、引水洞、過江公路隧洞）中的 施工、監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)，穿黃

5、隧洞盾構(gòu)掘進(jìn)施工監(jiān)測(cè)內(nèi)容見表1:六、檢測(cè)控制標(biāo)準(zhǔn)及監(jiān)測(cè)頻率6、1監(jiān)測(cè)控制標(biāo)準(zhǔn)在信息數(shù)字化盾構(gòu)掘進(jìn)施工中，監(jiān)測(cè)后應(yīng)及時(shí)對(duì)各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，判斷其對(duì)應(yīng)地層穩(wěn)定性，并及時(shí)反饋到掘進(jìn)施工作業(yè)過程中去指導(dǎo)施工。根據(jù)以往引水洞工程的監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)，可以參照鐵路隧道噴錨構(gòu)筑法技術(shù)規(guī)則南水北調(diào)中線一期穿黃工程中隧集團(tuán)葛洲壩集團(tuán)聯(lián)合體項(xiàng)目經(jīng)理部43（TBJ108-92）的川級(jí)管理制度作為監(jiān)測(cè)管理方式（表 2）表1穿黃隧洞盾構(gòu)掘進(jìn)地表監(jiān)測(cè)項(xiàng)目表序號(hào)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)儀器監(jiān)測(cè)頻率1地表沉降蘇一光 DSZ2水準(zhǔn)儀，配套光學(xué) 測(cè)微器，銦鋼尺 等距盾構(gòu)前后20m 12次/天； 距盾構(gòu)前后50m 1次/2天； 距盾構(gòu)前后50m

6、 1次/周。2建筑物沉降傾斜3隧道隆陷蘇一光 DSZ2水準(zhǔn)儀，配套光學(xué) 測(cè)微器，銦鋼尺 等在盾尾未脫出前測(cè)出其初讀 數(shù)，在后備套內(nèi)：1次/1天， 脫出后備套：2次/1周。表2監(jiān)測(cè)管理表管理等級(jí)管理位移施工狀態(tài)U0 Un/3可正常施工nUn/3 U0 Un 2/3應(yīng)采取加強(qiáng)支護(hù)等措施表中：U0實(shí)測(cè)位移值Un 允許位移值Un的取值，也就是監(jiān)測(cè)控制標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)以往類似工程經(jīng)驗(yàn)（過江隧道）、有關(guān)規(guī)范規(guī)定及招標(biāo)文件“技術(shù)條款”的有關(guān)要求，提出控制基準(zhǔn)見表3表3監(jiān)測(cè)控制標(biāo)準(zhǔn)表序號(hào)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目控制標(biāo)準(zhǔn)來源1地表及建筑物沉降值30mm類似項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)、招標(biāo) 文件及相應(yīng)規(guī)范2隧道沉降20mm根據(jù)上述監(jiān)測(cè)管理基準(zhǔn)，可選擇監(jiān)

7、測(cè)頻率：一般在川級(jí)管理階段監(jiān)測(cè)頻率可南水北調(diào)中線一期穿黃工程中隧集團(tuán)葛洲壩集團(tuán)聯(lián)合體項(xiàng)目經(jīng)理部適當(dāng)放大一些；在U級(jí)管理階段則應(yīng)注意加密監(jiān)測(cè)次數(shù)；在I級(jí)管理階則應(yīng)密切關(guān)注，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)頻率可達(dá)到12次/天或更多6.2監(jiān)測(cè)頻率各項(xiàng)目監(jiān)測(cè)頻率詳見表 1。七、監(jiān)測(cè)方法7.1地表沉降監(jiān)測(cè)1、測(cè)量?jī)x器蘇一光DSZ2水準(zhǔn)儀，配套光學(xué)測(cè)微器，銦鋼尺等。2、基點(diǎn)埋設(shè)方法基點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)在沉降影響范圍以外的穩(wěn)定區(qū)域，并且應(yīng)埋設(shè)在視野開闊、通視條件較好的地方；基點(diǎn)數(shù)量根據(jù)需要（一般考慮每200m埋設(shè)一個(gè)）埋設(shè)，基點(diǎn)要牢固可靠，如圖1所示。3、沉降觀測(cè)點(diǎn)埋設(shè)沿盾構(gòu)掘進(jìn)軸線方向監(jiān)測(cè)點(diǎn)距選定5m或10m按照設(shè)計(jì)資料計(jì)算出對(duì)應(yīng)

8、的軸線點(diǎn)坐標(biāo)，用全站儀將這些軸線點(diǎn)放樣到實(shí)地上，在堅(jiān)硬地面使用射釘設(shè)置測(cè)量 標(biāo)志，軟土地面使用鋼筋樁做測(cè)量標(biāo)志，然后有專業(yè)人員進(jìn)行樁點(diǎn)埋設(shè)。垂直軸 線方向兩側(cè)由近到遠(yuǎn)，分別在1.5、3、9、15m處布置4個(gè)點(diǎn)設(shè)置沉降觀測(cè)斷面。對(duì)軸線上的點(diǎn)按 ZO+5 Z0+10.Z n+n編號(hào)（n+n表示里程），橫向沉降槽上的 點(diǎn)按 Zn+n-L1.5、Zn+n-L3、Zn+n-L9Zn+n-R1.5、Zn+n-R3、Zn+R9 （注:1.5、3、9表示距離，L表示左側(cè)，R表示右側(cè)）進(jìn)行編號(hào)。沉降測(cè)點(diǎn)埋設(shè)水泥預(yù)南水北調(diào)中線一期穿黃工程中隧集團(tuán)葛洲壩集團(tuán)聯(lián)合體項(xiàng)目經(jīng)理部制樁時(shí)，可以用沖擊鉆（螺旋式土層專用）在地

9、表鉆孔，然后放入長(zhǎng)200300mm直徑2030mm勺圓頭特制鋼筋，四周用水泥砂漿填實(shí)。4、測(cè)量方法觀測(cè)方法采用精密水準(zhǔn)測(cè)量方法?；c(diǎn)和附近水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)取得初始高程。觀測(cè)時(shí)各項(xiàng)限差宜嚴(yán)格控制，每測(cè)點(diǎn)讀數(shù)高差不宜超過0.3mm,對(duì)不在水準(zhǔn)路線上的觀測(cè)點(diǎn)，一個(gè)測(cè)站不宜超過3個(gè)，如超過時(shí)，應(yīng)重讀后視點(diǎn)讀數(shù)，以作核對(duì)。首次觀測(cè)應(yīng)對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)兩次觀測(cè)，兩次高程之差應(yīng)小于土1.0mm,取平均值作為初始值。5、沉降計(jì)算在條件許可的情況下，盡可能的布設(shè)導(dǎo)線網(wǎng)，以便進(jìn)行平差處理，提高觀測(cè) 精度，水準(zhǔn)線路閉合差麗應(yīng)小于土 0.3 （mm （ N為測(cè)站數(shù)），然后按照測(cè)站進(jìn)行平差，求得各點(diǎn)高程。施工前，由基點(diǎn)通過水準(zhǔn)測(cè)

10、量測(cè)出地表沉降觀測(cè)點(diǎn)的初 始高程H0,在施工過程中測(cè)出的高程為 Hn。則高差 H= Hn H0即為地表沉降值。6數(shù)據(jù)分析與處理時(shí)間位移曲線散點(diǎn)圖和距離位移曲線散點(diǎn)圖，根據(jù)沉降規(guī)律判斷圍巖穩(wěn)定狀態(tài)和施工措施的有效性。當(dāng)位移一一時(shí)間曲線趨于平緩時(shí)，可選取合適的函數(shù)進(jìn)行回歸分析。預(yù)測(cè)最 大沉降量。7.2隧道隆陷監(jiān)測(cè)（1）監(jiān)測(cè)目的盾構(gòu)隧道掘進(jìn)過程中，由于受注漿、盾構(gòu)推力、隧道線形等影響，隧道管片產(chǎn)生不同程度的位移，因此必須對(duì)隧道管片隆陷、隧道收斂等情況進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān) 測(cè)和控制(2) 監(jiān)測(cè)儀器蘇一光DSZ2水準(zhǔn)儀，配套光學(xué)測(cè)微器，銦鋼尺等。(3) 監(jiān)測(cè)方法 基點(diǎn)埋設(shè)首先，基點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)在隧道管片位移影響范圍以

11、外的始發(fā)井的豎井地板上；并 應(yīng)埋設(shè)兩個(gè)或兩個(gè)以上基點(diǎn)，以便各基點(diǎn)互相校核；基點(diǎn)的埋設(shè)要牢固可靠。用 紅油漆標(biāo)明，在施工中要注意對(duì)基點(diǎn)地保護(hù)。隧道管片收斂監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置可以用電鉆打眼，用彎曲的膨脹螺栓埋設(shè)。 測(cè)點(diǎn)埋設(shè)在進(jìn)行沉降測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)時(shí)，先用沖擊鉆在管片上鉆10mm(左右)的孔，然后放入直徑為8mm長(zhǎng)為510cm的半圓頭鋼筋，四周用水泥砂漿填實(shí)固牢，如圖 2所示。圖2橫斷面測(cè)點(diǎn)布置示意圖南水北調(diào)中線一期穿黃工程中隧集團(tuán)葛洲壩集團(tuán)聯(lián)合體項(xiàng)目經(jīng)理部 量測(cè)方法1)隧道隆陷量測(cè)方法與地表沉降量測(cè)方法相同(不再重復(fù))在試掘進(jìn)、正常掘進(jìn)應(yīng)有一次至二次回歸分析：未脫出盾尾-脫出盾尾-后備套內(nèi)-脫出后備套一整套

12、監(jiān)測(cè)變形數(shù)據(jù)分析。 隆陷值計(jì)算隧道隆陷監(jiān)測(cè)基點(diǎn)由地面標(biāo)準(zhǔn)水準(zhǔn)點(diǎn)引來高程(高程已知)，在進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，通過測(cè)得各測(cè)點(diǎn)與基點(diǎn)的高程差 H,可得到各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)高程 ht，然后與上 次測(cè)得高程進(jìn)行比較，差值 h即為該測(cè)點(diǎn)的隆陷值。即厶 Ht (1，2) = ht (2) - ht (1) 隧道隆陷數(shù)據(jù)分析與處理a. 首先繪制時(shí)間一位移曲線散點(diǎn)圖；b. 當(dāng)位移-時(shí)間曲線趨于平緩時(shí)，可選取合適的函數(shù)形式進(jìn)行回歸分析。八、監(jiān)測(cè)反饋程序8.1監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理及反饋在取得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)后，要及時(shí)進(jìn)行整理，繪制位移或應(yīng)力的時(shí)態(tài)變化曲線圖， 即時(shí)態(tài)散點(diǎn)圖，如圖3所示。在取得足夠的數(shù)據(jù)后，還應(yīng)根據(jù)散點(diǎn)圖的數(shù)據(jù)分布狀況，選擇合

13、適的函數(shù)， 對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行回歸分析，以預(yù)測(cè)該測(cè)點(diǎn)可能出現(xiàn)的最大位移值或應(yīng)力值，預(yù)測(cè) 結(jié)構(gòu)和建筑物的安全狀況，采用的回歸函數(shù)有：U=Alg (1+t) +BU=t/ (A+Bt)U=Ae-B/tU=A (e-Bt-e-BtO )U=Alg( B+t) / (B+tO )CCKGC式中：U變形值（或應(yīng)力值）A、B回歸系數(shù)t、tO 測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)時(shí)間（day）為確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的質(zhì)量，加快信息反饋速度，全部監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均由計(jì)算機(jī)管理, 每次監(jiān)測(cè)必須有監(jiān)測(cè)結(jié)果，須及時(shí)上報(bào)監(jiān)測(cè)報(bào)表，并按期向監(jiān)理單位提交監(jiān)測(cè)報(bào) 表，并附上相對(duì)應(yīng)的測(cè)點(diǎn)位移或應(yīng)力時(shí)態(tài)曲線圖。監(jiān)測(cè)反饋程序見圖4。時(shí)間（t）圖3時(shí)態(tài)散點(diǎn)示意圖08.2監(jiān)測(cè)管

14、理體系針對(duì)本工程監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的特點(diǎn)建立專業(yè)組織，由35人組成監(jiān)測(cè)小組，由具有豐富施工經(jīng)驗(yàn)、監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)及有結(jié)構(gòu)受力計(jì)算、分析能力的技術(shù)人員專職負(fù)責(zé)。為保證量測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠及連續(xù)性，特制定以下各項(xiàng)措施：(1) 監(jiān)測(cè)組與監(jiān)理工程師密切配合工作，及時(shí)向監(jiān)理工程師報(bào)告情況和問題，并提供有關(guān)切實(shí)可靠的數(shù)據(jù)記錄；(2 )制定切實(shí)可行的監(jiān)測(cè)實(shí)施方案和相應(yīng)的測(cè)點(diǎn)埋設(shè)保護(hù)措施，并將其納入工程的施工進(jìn)度控制計(jì)劃中；(3)量測(cè)項(xiàng)目人員要相對(duì)固定，保證數(shù)據(jù)資料的連續(xù)性;(4) 量測(cè)儀器采用專人使用、 專人保養(yǎng)、專人檢校的管理;(5) 量測(cè)設(shè)備、元器件等在使用前均應(yīng)經(jīng)過檢校，合格后方可使用;(6) 各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目在監(jiān)測(cè)過程中必須

15、嚴(yán)格遵守相應(yīng)的實(shí)施細(xì)則；(7) 量測(cè)數(shù)據(jù)均要經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，室內(nèi)兩級(jí)復(fù)核后方可上報(bào)；(8) 量測(cè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、計(jì)算、管理均采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行；(9) 各量測(cè)項(xiàng)目從設(shè)備的管理、使用及資料的整理均設(shè)專人負(fù)責(zé);(10 )針對(duì)施工各關(guān)鍵問題及早開展相應(yīng)的專題討論活動(dòng)，及時(shí)分析、反饋 信息，指導(dǎo)施工。8.3提交的監(jiān)測(cè)成果觀測(cè)工作結(jié)束后，對(duì)監(jiān)理部提交下列成果：(1) 觀測(cè)完畢一周內(nèi)提交沉降監(jiān)測(cè)報(bào)告；(2) 沉降觀測(cè)工作全部結(jié)束后一周內(nèi)提交竣工沉降監(jiān)測(cè)報(bào)告；(3) 具體表格樣式盡量采用監(jiān)理部統(tǒng)一表式，不能統(tǒng)一時(shí)擬采用經(jīng)監(jiān)理部 批準(zhǔn)的自制表格，或者遵照監(jiān)理工程師的指示。九、質(zhì)量保證措施1、在各項(xiàng)測(cè)量工作開始之前，有關(guān)人員必須熟悉了解有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及合同 文件規(guī)定的測(cè)量技術(shù)要求；2、對(duì)儀器和工具應(yīng)精心愛護(hù)、及時(shí)維護(hù)保養(yǎng)，做到定期檢驗(yàn)校正，保持良好 的工作狀態(tài)。對(duì)精密儀器應(yīng)監(jiān)理專門