隧道工程監(jiān)控量測實施方案

1、新建XX路工程隧道監(jiān)控晝測實施方案編制： 王XX審核：張XX審批：李 X中鐵二十三局Xa路FJ-10標指揮部二0XX年八月隧道監(jiān)控量測實施方案、工程概況1、隧道規(guī)模與地質條件本標段共有隧道5座，XX山隧道分為左線和右線兩座單線隧道，其中隧道左線里 程樁號 DK491+253- DK513+428，全長 22175m 隧道右線里程 YDK491+577 YDK513+414, 全長21837m;隧道穿越12條斷層。城峰1#隧道長804.86米，城山t 2#隧道長775米（雙 線），城峰3#隧道長906.96米。各隧道圍巖級別長度見下表：隧道、斜井圍巖類別統(tǒng)計洞另隧道名稱里程樁號長度m隧道 類型V

2、級圍巖mIV級圍巖m田級圍巖mn級 圍巖m明洞m正洞XX山隧道 左洞DK491+253DK513+42822175單線7651182514914928121 +30XX山隧道 右洞YDK491+577YDK513+41421837單線8361149518414668輔助 導坑1#斜井2520雙車道63204023972#斜井2620雙車道155019955603#斜井1864雙車道273010017074#斜井791雙車道503640635城 M1 1#DK489+975.14DK490+780804.86單線88.865250614城M2 2#DK489+975DK490+750775雙線6

3、0.6840600城M3 3#YDK490+203.04YDK491 + 110906.96單線1328612355114.962自然地理概況XX山隧道位于XX省XX市XX縣和XX市XX區(qū)，起點位于XX縣嶺路鄉(xiāng)后坑壟村， 穿越XX山國家4A級風景區(qū)和藤山及老鷹尖省級自然保護區(qū)。 隧道處于戴云山脈南段中 低山山間地貌，山脈主要走向為北東南西，山峰林立，溝谷深切，多懸崖峭壁?？傮w 地形：DK491+250- DK493+85效形標高65590m地形坡度相對較緩，一般2040 ; DK493+850-DK504+70Ctt形險峻，溝谷幽深，標高為 2301018m中間最高山峰（對 山）1031m地形

4、坡度一般5080 ,局部近90 ,甚至倒懸。DK504+700-DK513+430 海拔標高為580145m地形坡度較緩。隧道最大埋深 890m城峰一、二、三號隧道處于剝蝕低山，上部為第四系更新統(tǒng)沖積，城峰一號隧道進 口 DK489+90ADK490+09隈有石英巖正長斑巖巖脈侵入，全風化弱風化，其它地段 下部為弱風化凝灰熔巖，巖性較為完整，未發(fā)現(xiàn)異常地質構造。地下水主要為空隙水及 基巖裂隙水，地下水不發(fā)育。3、隧道施工方法及支護類型隧道的開挖IV、v級圍巖主要采取臺階法施工，n田級圍巖采用全斷面法施工。XX山隧道設計初期支護主要采取鋼拱架（格柵鋼架）、錨桿、鋼筋網及噴射混凝 土復合支護形式，

5、II級圍巖噴射C25混凝土厚5cm,m級圍巖噴射C25混凝土厚20cm, IV級圍巖噴射C25混凝土厚23cm, V級圍巖噴射C25混凝土厚25cm。斜井設計支護結構采取格柵鋼架、錨桿、鋼筋網及噴射混凝土等復合支護形式，n 級圍巖噴射C20混凝土厚5cm,m級圍巖噴射C20混凝土厚8cm, IV級圍巖噴射C20 混凝土厚15cm, V級圍巖噴射C20混凝土厚20cm。城峰1、3#隧道DK489+975.14DK490+12眼為小間距，設計支護結構采取鋼拱架（IV、V級）、錨桿、鋼筋網及噴射混凝土等復合支護形式，II級圍巖噴射C25混凝土厚10cm,m級圍巖噴射C25混凝土厚15cm, IV級圍

6、巖噴射C25混凝土厚25cm, V級 圍巖噴射C25混凝土厚30cm。DK490+120780段為普通段，設計支護結構采取鋼拱 架（IV、V級）、錨桿、鋼筋網及噴射混凝土等復合支護形式，II級圍巖噴射 C25混凝 士厚8cm,m級圍巖噴射C25混凝土厚10cm, IV級圍巖噴射C25混凝土厚25cm, V 級圍巖噴射C25混凝土厚25cm。城峰2#隧道FDK489+975FDK490+27眼為小間距段，設計支護結構采取鋼拱架 （IV、V級）、錨桿、鋼筋網及噴射混凝土等復合支護形式，II級圍巖噴射C25混凝土厚10cm, IV級圍巖噴射 C25混凝土厚25cm, V級圍巖噴射 C25混凝土厚28

7、cm。 FDK490+270- FDK490+75徽為普通段，設計支護結構采取鋼拱架（IV、V級）、錨桿、 鋼筋網及噴射混凝土等復合支護形式，II級圍巖噴射C25混凝土厚5cm, IV級圍巖噴射C25混凝土厚25cm, V級圍巖噴射C25混凝土厚28cm。4、各隧道設計淺埋段要進行地表沉降觀測城峰 1#隧道淺埋段：DK489+986DK490+038 DK490+680- DK490+780城峰 3#隧道淺埋段：YDK490+213 YDK490+273 YDK490+937YDK491+110 城峰 2#隧道淺埋段：FDK489+95.4 FDK490+023 FDK490+707 DK49

8、0+750 二、監(jiān)控量測方案1、編制依據(jù)（1）、鐵路隧道施工規(guī)范 TB10204-2002（2）、鐵路隧道監(jiān)控量測技術規(guī)程 TB10201-2007（3）、施工設計圖(4)、測量監(jiān)理工作計劃2、監(jiān)控量測的目的監(jiān)控量測是新奧法隧道施工過程中必不可少的技術環(huán)節(jié)。監(jiān)控量測的目的為：(1)確保隧道施工安全及結構的長期穩(wěn)定性。(2)通過監(jiān)控量測驗證支護結構效果，確認支護參數(shù)和施工方法的準確性或為動 態(tài)調整支護參數(shù)和施工方法提供依據(jù)。(3)確定二次襯砌施作時間。(4)監(jiān)控施工對周圍環(huán)境的影響。(5)收集和分析量測數(shù)據(jù)，為信息化設計與施工提供依據(jù)。2、監(jiān)控量測內容監(jiān)控量測計劃的內容包括：監(jiān)控量測項目及方法、

9、量測儀器的選擇、測點布置、量測頻率、數(shù)據(jù)處理及量測作業(yè)人員的組織等。監(jiān)控量測內容可分為必測項目和選測項目， 必測項目在隧道施工中全部進行， 選測 項目中根據(jù)隧道不良地質地段的圍巖性質選取，在軟巖大變形地段選測隧底隆起、縱向位移、錨桿軸力，初期支護結構內力；在巖爆地段選測圍巖壓力、錨桿軸力；在富水斷層段選測孔隙水壓力、水量；在斷層破碎帶及硅化帶段選測初期支護與二次襯砌間接觸壓力、噴射混凝土內力。監(jiān)測項目及儀器表見下頁監(jiān)測項目及儀器表項目名稱量測內容常用測量儀器檢測精度備注必 測 項 目1洞內外觀察現(xiàn)場觀察、數(shù)碼相機、羅盤儀隧道全長2拱頂卜沉水準儀、掛尺或全站儀0.5-1mm隧道全長3水平凈空收斂

10、收斂儀、全站儀0.5-1mm隧道全長4地表卜沉水準儀、錮鋼尺或全站儀0.5-1mm隧道淺埋段選 測 項 目1圍巖壓力壓力盒0.5%F.S.巖爆地段2鋼架內力應力計、鋼筋計拉伸w 0.5%F.S.壓縮 0 1.0%F.S.斷層破碎帶 軟巖變形段3噴射混凝土內力混凝土應變計0.1%F.S.軟巖變形段4錨桿軸力鋼筋計拉伸w 0.5%F.S.壓縮 0 1.0%F.S.軟巖變形段5二次襯砌內力混凝土應變計、鋼筋計0.1%F.S.軟巖變形段6初支與一襯間接觸壓力盒量測斷面間距（m）2B H0 2,520 50B H2B10 20H52次/d151次/d0.5 11 次/ (23) d0.2 0.51 次/

11、2d5B1 次/7d 選測項目監(jiān)控量測頻率根據(jù)設計和施工要求及必測項目反饋信息的結果確定。、量測時間 各項量測作業(yè)均持續(xù)到變形基本穩(wěn)定后 13周。對變形量大，持續(xù)時間長的，其量測時間就要長一些，量測開始時間盡量提早, 保證在開挖或支護后2h內和下一循環(huán)開挖之前測讀初次讀數(shù)，以獲取圍巖開挖初始階段的變形動態(tài)數(shù)據(jù)。四、監(jiān)控量測基準監(jiān)控量測基準包括隧道內位移、地表沉降、爆破震動等，要根據(jù)地質條件、隧道施 工安全性、隧道結構的長期穩(wěn)定性，以及周圍建（構）筑無特點和重要性等因素制定。1、本標段的XX山隧道和城峰1、2、3#隧道的最小開挖寬度均大于 7米，初期支 護極限相對位移參照以下表選用。跨度7m E

12、K 12m隧道初期支護極限相對位移表圍巖級別隧道埋深h（m）HK 5050H 300300H 500拱腳水平相對凈空變化（為n一0.01 0.030.01 -0.08m0.03 0.100.08 0.400.30 -0.60IV0.10 /-0.300.20 0.800.70 -1.20V0.20 /-0.500.40 2.01.80 -3.00拱頂相對下沉（%n一0.03 0.060.05 0.12m0.03 /-0.060.04 0.150.12 -0.30IV0.06 0.100.08 0.400.30 -0.80V0.08 0.160.14 1.100.80 -1.40注：1、本表適用

13、于復合式襯砌的初期支護，硬質圍巖隧道區(qū)表中較小值，軟質圍巖隧道區(qū)表中較大值。2、拱腳水平相對凈空變化指拱腳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、初期支護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極限值乘以1.11.2后采用2、位移控制基準應根據(jù)測點距開挖面的距離，有初期支護極限相對位移按下表要 求確定。位移控制基準表類別距開挖面1B （Ub）距開挖面2B （以b）距開挖面較遠允許值65% U090% U0100% U03、根據(jù)位移控制基準，按下表分為三個管理等級管理等級距開挖面1B距開挖面2BmUk Ub/3U U2b/3

14、nUb/3 U2U1b/3Ub/3 H24/3iU 2Ub/3Uk 25/384、鋼架內力、噴射混凝土內力、二次襯砌內力、圍巖壓力(換算成內力)、初期支護與二次襯砌間接觸壓力(換算成內力)、錨桿軸力控制基準應滿足鐵路隧道設計規(guī) 范(TB10003-2005)的相關規(guī)定。5、因本工程附近無需監(jiān)測的結構物，爆破震動控制基準在這里不做闡述。6、V、IV級圍巖采用分部開挖法施工，每分部分別建立位移控制基準，同時考慮 各分部的相互影響。7、圍巖與支護結構的穩(wěn)定性應根據(jù)控制基準，結合時態(tài)曲線形態(tài)判別。8、一般情況下，二次襯砌的施做要在滿足下列要求時進行：(1)隧道水平凈空變化速度及拱頂或底板垂直位移速度明

15、顯下降；(2)隧道位移相對值已達到總相對位移量的 90犯上。(3)對淺埋、軟弱圍巖等特殊地段，應視現(xiàn)場具體情況確定二次襯砌施做時間。四、監(jiān)控量測方法1、每個洞口安排一個監(jiān)控量測小組，小組組長由洞口技術負責人擔任，測量人員 及現(xiàn)場技術員為成員。2、洞內外觀察洞內外觀察主要由洞口技術負責人和現(xiàn)場技術員負責完成，觀察記錄由現(xiàn)場技術員完成。圍巖及支護狀態(tài)觀察開挖面地質描述，包括圍巖巖性、巖質、斷層破碎帶、節(jié)理裂隙發(fā)育程度和方向、 有無松散坍塌、剝落掉塊現(xiàn)象、有無滲漏水等；初期支護狀態(tài)包括噴層是否產生裂隙、 剝離和剪切破壞、格柵支撐是否壓屈進行觀察分析。以上情況詳細描述、記錄，并予以 評估，可為支護參數(shù)

16、選擇的參考及量測等級選擇的依據(jù)。具體方法：繪制開挖工作面略圖并進行詳細地質素描，數(shù)碼成像，填寫工作面狀態(tài)記錄表及圍巖級別判定卡。對已經施工區(qū)段觀察每天至少一次，觀察內容包括噴射混凝土有無裂縫、空鼓、 掉皮等現(xiàn)象，有無滲水，有無發(fā)展情況進行觀察和記錄。洞外觀察重點在洞口段和洞身淺埋段，包括洞口地表情況、地表沉陷、邊仰坡 的穩(wěn)定、地表水滲透的觀察。在觀察過程中如發(fā)現(xiàn)地質條件惡化， 初期支護發(fā)生異?，F(xiàn)象，立即通知施工負責9人采取應急措施，并派專人進行不間斷的觀察。3、地表下沉、拱頂下沉及水平相收斂量測此項工作主要有測量人員和現(xiàn)場技術人員配合完成， 有洞口技術負責人負責檢查和 督促，資料由測量人員記錄

17、和填制。一般地段的隧道凈空變化量測采用數(shù)顯收斂計和精密水準儀進行量測，測點用帶膨脹螺栓的彎鉤鉆孔埋設在邊墻和拱頂。地表下沉、拱頂下沉用精密水準儀和鈿鋼尺進行，基準點要選在距開挖面較遠 處且穩(wěn)固、安全的地方?；鶞庶c要與洞外測量控制點聯(lián)測。量測時先觀察掛鉤有無被破 壞或松動，若有則需重新安裝并進行初次測量。水平收斂采用數(shù)顯收斂計進行量測。懸掛彎鉤盡量小又圓滑，能保證每次都能 掛在同一點處，提高量測數(shù)據(jù)的準確性。凈空變形量測在每次開挖后盡早進行，初讀數(shù)在開挖后12h內讀取，最遲不得大于24h,且在下一循環(huán)開挖前，必須完成初讀數(shù)。測點牢固可靠，易于識別并妥為保護。拱頂下沉量測后視測點必須埋設在穩(wěn)定 巖

18、面上，并和洞內水準點建立聯(lián)系。 量測應選擇精度適當、性能可靠、使用及攜帶方便的儀器。變形量測可選用電 阻式或電感式儀器，儀器使用前必須經過標定。當?shù)刭|條件復雜，下沉量大或偏壓明顯時，除量測拱頂下沉外，尚應量測拱腰 下沉及基底隆起量。在軟巖大變形段或在塌方段，采用全站儀量測，將反光膜片或回復反射器作為 測點靶標，靶標粘附在預埋件上，全站儀架設在隧道控制點對靶標進行三維坐標監(jiān)測， 即可對圍巖的位移進行三維動態(tài)分析。4、應力、應變監(jiān)控量測應力、應變監(jiān)控量測采用振弦式、光纖光柵傳感器。振弦式傳感器通過頻率接受儀 獲得頻率讀數(shù)，換算出相應的量測參量值來進行分析巖體內的應力、應變值的變化；光纖光柵傳感器是

19、通過光纖光柵解調儀獲得頻率讀數(shù)，換算出相應的量測參量值來進行分 析巖體內的應力、應變值的變化。鋼架內的應力可采用振弦式、光纖光柵傳感器進行量測?；炷羶鹊膽兞繙y可采用振弦式、光纖光柵傳感器進行量測。105、空隙水壓、水量監(jiān)測采用空隙水壓計和三角堰、流量計進行對空隙水壓、水量監(jiān)測。五、監(jiān)控量測工藝流程通過對各施工階段開挖和支護的動態(tài)監(jiān)測，確保施工安全，調整初期支護的參數(shù)， 確定二次襯砌和仰拱的施作時間， 提供反潰信息，用于指導施工作業(yè)。監(jiān)控量測流程見 下圖。監(jiān)控量測工藝流程框圖六、量測數(shù)據(jù)整理及分析監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的分析處理包括數(shù)據(jù)校核、數(shù)據(jù)整理及數(shù)據(jù)分析。1、每次觀測后應立即對觀測數(shù)據(jù)進行校核，

20、如有異常要及時補測。2、在確認量測數(shù)據(jù)無誤后，及時對量測數(shù)據(jù)進行整理，進行觀測數(shù)據(jù)計算、填制 圖表、誤差處理等。3、及時進行數(shù)據(jù)分析，主要內容有：根據(jù)量測計算值及時繪制量測數(shù)據(jù)與時間的關系曲線及量測數(shù)據(jù)與開挖面距離的 關系曲線圖等。11選擇回歸曲線，預測最終值，并與控制基準進行比較。對支護及圍巖狀態(tài)、工法、工序進行評價；對工程安全性進行評價，并提出相應工程對策與建議。4、圍巖及支護的穩(wěn)定性根據(jù)開挖工作面的狀態(tài)、收斂值及拱頂下沉量的大小和速 率綜合判斷，并及時反潰于施工中。5、根據(jù)量測結果，按下列要求進行隧道穩(wěn)定性綜合判別： 當位移積驟增加，每天的相對凈空變化超過 10mm時，應加強觀測，并密切

21、注 意支護結構的變化。當位移時間曲線出現(xiàn)反彎點時，同時支護開裂或掉塊，此時應采取補措施以防 塌方。(3)當位移、周邊收斂、拱頂下沉量達到預測最終值的 80%90%,收斂速度小于 0.10.2mm/d,拱頂下沉速度率小于 0.070.15mm/d時，可以認為圍巖基本穩(wěn)定，可施 作二次襯砌。根據(jù)位移時態(tài)曲線的形態(tài)來判別：當圍巖位移速度不斷下降時，圍巖趨于穩(wěn)定狀態(tài)；當圍巖位移速度保持不變時，圍巖不穩(wěn)定，應加強支護；當圍巖位移速度不斷上升時，圍巖進入危險狀態(tài)，必須立即停止掘進，加強支護。七、監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析處理1、監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的分析處理包括數(shù)據(jù)校核、數(shù)據(jù)整理及數(shù)據(jù)分析。2、每次觀測后要立即對數(shù)據(jù)進行校

22、核，如有異常要及時補測。3、每次觀測后要及時對觀測數(shù)據(jù)進行整理，包括觀測數(shù)據(jù)計算、填表制圖、誤差 處理等。4、監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的分析應包括以下主要內容：(1)根據(jù)量測計算值繪制時態(tài)曲線；(2)選擇回歸曲線，預測最終值，并與控制基準進行比較；(3)對支護及圍巖狀態(tài)、工法、工序進行評價；(4)及時反饋評價結論，并提出相應工程對策建議。5、監(jiān)控量測的回歸可采用指數(shù)模型、對數(shù)模型、雙曲線模型或經驗公式等進行分 析，并預測最終值。八、監(jiān)控量測信息反饋與對策1、監(jiān)控量測信息反饋要根據(jù)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析結果，對工程安全性進行評價，并提出相應工程對策與建議122、監(jiān)控量測信息反饋按下圖程序進行監(jiān)控量測隧道設計現(xiàn)場調

23、查與資料調研環(huán)境工程與安全性評價經驗類比環(huán)境及安全是否滿足要求判定基準理論分析特殊要求調整設計參數(shù)，提出變更設計建議報監(jiān)理、業(yè)主、設計單位變更設計監(jiān)控量測信息反饋程序框圖3、施工過程中應進行監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的實時分析和階段分析。(1)實時分析：每天根據(jù)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)及時進行分析，發(fā)現(xiàn)安全隱患應分析原因并 提交異常報告；(2)階段分析：按周月進行階段分析，總結監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，對施工情況 進行評價，提交階段分析報告，指導后續(xù)工作。2、工程安全性評價(1)根據(jù)量測結果及鐵路隧道噴錨構筑技術規(guī)范的有關規(guī)定，按下表變形管理等級指導施工:13變形管理等級劃分表管理等級管理位移施工狀態(tài)mU)Un/3可止常

24、施工n(Un/3) & U0 (2Un/3)暫停施工，米用相應工程對策注：U0-實測位移值；Un：最大位移值。(2)工程安全性評價時，按下流程圖的程序進行工程安全性評價流程圖(3)根據(jù)工程安全性評價的結果，需要變更設計時，應根據(jù)有關鐵路工程變更管理 辦法及時進行變更設計。(4)工程對策主要包括下列內容：一般措施1)穩(wěn)定開挖工作面措施；2)調整開挖方法；3)調整初期支護強度和剛度并及時支護；4)降低爆破震動影響；145)圍巖與支護結構間回填注漿。輔助施工措施1)地層預加固處理，包括注漿加固、降水、凍結等方法；2)超前支護，包括超前錨桿(鋼管)、管棚、超前插板、水平高壓旋噴法、預切槽 法等。九、監(jiān)控量測驗收資料監(jiān)控量測驗收資料包括以下內容：1、監(jiān)控量測設計；2、監(jiān)控量測實施細則及批復；監(jiān)控量測結果及周(月)報；監(jiān)控量測數(shù)據(jù)匯總表及觀測資料；監(jiān)控量測工作總結報告。十、量測作業(yè)人員的組織1、監(jiān)控量測作業(yè)由項目部測量隊負責，由測量負責人按量測計劃的量測頻率及時 間按時進行，并做好量測記錄。2、量測數(shù)據(jù)整理后，必須執(zhí)行換手復核制度