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1、新建黔江至张家界至常德铁路站前工程（QZCZQ-9标）琚家湾隧道工程监控量测方案编制： 复核： 审批： 中铁二十一局集团有限公司黔张常德铁路项目经理部第三分部七月琚家湾隧道监控量测方案一、工程及地质状况阐明琚家湾隧道位于湖南省桃源县向家桥镇附近，丘陵地貌，沅江水系，遂址基岩出露完整，岩石风化强烈。隧道起讫里程：DK291+157.75DK291+317.75，全长160m，双线隧道最大埋深约35m。全隧道均位于R=5500的曲线上，洞身纵坡-10.00%，为单面坡。该隧道出口重要为白垩系上统上组砂岩夹泥岩、砾石；白垩系下统砂岩夹泥岩，本段地质构造不发育，隧道进口附近发育f12断层，受断裂构造影
2、响，岩层产状有扭曲：N25EN80W/20N25N，节理、裂隙较发育，节理较发育，岩体较破碎。埋深整体浅，隧道围岩较差。遂址地下水重要为基岩裂隙水，其补给来源重要为大气降水。二、编制目的、根据2.1 编制目的为保证监控量测工作顺利正常开展，理解围岩状态，及时反馈信息于设计和指引施工，调节支护参数和二衬施作时间，保证施工安全和构造的长期稳定性，有效保护周边环境，尽量减少监控量测费用，减少对工程施工的干扰，同步为加强监控量测实行人员规范操作，全面掌握监控量测实行全过程，结合隧道工程特点，制定本方案。2.2 编制根据1、铁路隧道施工规范（TB10204- J163-）；2、铁路隧道设计规范（TB10
3、003- J449-）；3、铁路隧道监控量测技术规程（TB10121- J721-）；4、铁路隧道工程施工技术指南（TB204-）；5、施工图纸、设计规定和环境、地质条件；6、工程特点、施工措施、工程状态和可操作性。三、组织机构及作业程序3.1 组织机构为保证监控量测工作正常有序开展，项目部建立总工程师负责的管理体系，工程部和安质部负责对琚家湾隧道的监控量测进行平常检查、指引和重大问题上报工作。并成立监控量测小组，制定各岗位职责，明确分工，责任到人。总负责人：项目部总工程师，负责监控量测工作组织安排和重大问题的解决。主管部门：项目部工程部、质检部，负责监控量测全面管理，平常检查、指引和重大问题
4、上报工作，并参与重大问题的解决。监控量测负责人：测量队负责主管监控量测组工作，掌握监控量测工作状态，分析和上报有关监控量测数据和状况，制定解决措施，下达技术交底资料。及时组织有关人员开展监控量测工作，并对监控量测成果负责，分析监控量测数据和上报监控量测动态。现场监控量测实行人：监控量测成员（操作人员和资料员），操作人员负责现场监控量测具体实行，负责测点的布设和保护，及时获得监控量测数据；资料员负责监控量测资料的收集、整顿、签认、汇总和归档等资料管理工作。3.2 作业程序（1）熟悉资料（施工图纸、规范和作业指引书等）;（2）布点量测;（3）获得数据;（4）整顿签认;（5）分析解决;（6）位移管理
5、;（7）信息反馈;（8）工程对策;（9）资料归档。四、技术规定4.1 量测仪器量测仪器配备：数码相机、收敛仪、全站仪、水准仪、塔尺、钢尺等。辅助工具：对讲机、爬梯、手电筒及其他辅助工具。4.2 量测项目根据设计规定，结合曲阳三号隧道具体状况，拟定围岩量测必测项目（见表4-1）。表4-1 围岩量测必测项目序号监测项目测试措施和仪表测试精度备 注1净空变化收敛计、全站仪0.51mm一般进行水平收敛量测2拱顶下沉水准仪、钢尺或全站仪0.51mm3地表沉降水准仪、钢尺或全站仪0.51mm隧道浅埋段必测（H02.5b）4地表沉降水准仪、钢尺或全站仪理解隧道支护构造及围岩地稳定状况4.3 监控量测断面及测
6、点布置原则4.3.1 净空变化测点和拱顶下沉测点量测仪器、测试精度、量测断面、间距测点数量按表4-2进行。4.3.2 净空变化测点和拱顶下沉测点应布置在同一断面上，测点布置时应避开钢架和脱空回填处，将测点布置在两榀钢架之间。净空变化、拱顶下沉和地表下沉（浅埋地段）等必测项目必须设立在同一断面。表4-2 量测仪器、测试精度、断面间距、测点数量围岩级别断面间距（m）水平净空变化拱顶下沉每断面测点数量量测仪器测试精度每断面测点数量量测仪器测试精度401条水平测线收敛计0.1mm1个测点水准仪、钢尺或全站仪0.51mm20每台阶1条水平测线1个测点10每台阶1条水平测线1-3个测点注：洞口及浅埋地段断
7、面间距取小值；台阶法施工特殊地段规定布设两条斜测线。4.3.3 全断面开挖时，收敛量测点应布置在起拱线如下1m左右位置；台阶法开挖时，上台阶收敛量测点应布置在上下台阶界面以上1m左右位置，下台阶收敛量测点应布置在上下台阶界面1m左右位置。4.3.4 浅埋隧道（双线隧道级围岩浅埋为3035米）应在隧道开挖前布设地表沉降测点，地表沉降测点纵向间距应符合表4-3规定。表4-3 地表沉降测点纵向间距隧道埋深与开挖宽度纵向测点间距（m）2BH02.5B2050BH02B1020H0B510注：H0为隧道埋深，B为隧道开挖宽度。4.3.5根据本隧道断面点的埋深，地表沉降量测点横向间距为5m，在一种量测断面
8、内布设49个测点，在隧道中线附近测点进行加密，隧道中线两侧量测范畴为H0+B。其测点布置如图4-4所示。5mH0基准点45B量测范畴图4-4 地表沉降横向测点布置示意图4.4 监控量测频率4.4.1 监控量测的频率应根据测点距开挖面的距离及位移速度按表4-5拟定。由位移速度决定的监控量测频率和由距开挖面的距离决定的监控量测频率之中，原则上采用较高的频率值。当浮现异常状况或不良地质时，应增大监控量测频率。表4-5 量测频率表位移速度（mm/d）量测断面距开挖工作面的距离量测频率5（01）B2次/d15（12）B1次/d0.51（25）B1次/23d0.20.5（25）B1次/3d0.25B1次/
9、7d注：B表达隧道开挖宽度4.4.2地表下沉量测测频率与拱顶下沉和净空变化的量测频率相似；地表下沉量测在开挖面前方隧道埋置深度与隧道开挖高度之和处开始，直到衬砌构造封闭、下沉基本停止时为止。4.4.3 隧道开挖后应及时进行地质素描及数码成像，必要时应进行物理力学实验。开挖面地质素描、支护状态、影响范畴内的建（构）筑物的描述应每施工循环记录一次。特殊状况下应增大描述频率。4.4.4根据工程规模、地质条件、隧道埋深、开挖措施及其她规定，有选择性地实行选测项目。监控量测工作必须紧跟开挖、支护作业。按设计规定布设测点，并根据具体状况及时调节或增长量测的内容。4.5 监控量测控制基准4.5.1 监控量测
10、控制基准应根据地质条件、隧道构造的长期稳定性、隧道施工安全性，以及周边建（构）筑物特点和重要性等因素制定。4.5.2 位移控制基准应根据测点距开挖面的距离，由初期支护极限相对位移按表4-6规定拟定。 表4-6 位移控制基准类别距开挖面1B（U1B）距开挖面2B（U2B）距开挖面较远容许值65%U090%U0100%U0注：B为隧道开挖宽度，U0为极限相对位移值。4.5.3 根据位移控制基准，可按表4-7分为三个管理级别。表4-7 位移管理级别管理级别距开挖面1B距开挖面2B应对措施UU1B/3UU2B/3可正常施工U1B/3U2U1B/3U2B/3U2U2B/3综合评价设计施工措施，加强监控量
11、测，必要时采用相应工程对策U2U1B/3U2U2B/3暂停施工，采用相应工程对策注： U为实测位移值4.5.4 围岩与支护构造的稳定性应根据控制基准，结合时态曲线形态鉴别。4.5.5 一般状况下，二次衬砌的施作应在满足下列规定期进行：隧道水平净空变化速度及拱顶或底板垂直位移速度明显下降；水平收敛速度不不小于0.2mm/d，拱顶下沉速度不不小于0.15mm/d；对浅埋与围岩破碎、松散等状况，二次衬砌应尽早施作。5.地质和初期支护观测地质和初期支护观测分开挖工作面观测、已施工区段初期支护观测及地表观测。5.1开挖工作面观测在每次开挖后进行一次,内容涉及节理裂隙发育状况、工作面稳定状况、围岩变形等。
12、本地质状况无变化时，可每天进行一次，观测应绘制开挖工作面略图并作好地质素描，填写工作面状态登记表及围岩级别鉴定。5.2对已施工区段初期支护的观测每天一次，观测内容涉及喷砼、锚杆、钢架的状况，以及施工质量与否符合规定的规定。5.3洞外观测涉及洞口地表状况、地表沉陷、边仰坡的稳定、地表水渗入的观测。五、监控量测措施5.1 时间规定洞内、外观测和地表沉降观测根据本作业指引书规定进行。净空变化和拱顶下沉量测布点应在开挖后至初喷迈进行，若围岩浮现变化异常应尽早布设;初始读数在每次开挖后12小时内获得，最晚不得迟于24小时。5.2 洞内、外观测洞内观测可分为开挖工作面观测和已施工地段观测两部分。其中，开挖
13、工作面观测应在每次开挖后进行，及时绘制开挖工作面地质素描图、数码成像，填写开挖工作面地质状况登记表，并与勘察资料进行对比；已施工地段观测，应记录喷射混凝土、锚杆、钢架变形和二次衬砌等工作状态。洞外观测重点应在洞口段和洞身浅埋段，记录地表开裂、地表变形、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗漏状况等，同步还应对地面建（构）筑物进行观测。5.3 净空变化量测5.3.1 根据围岩条件拟定量测间距埋设测点，并按规定量测频率进行量测。重要原理：每次测出两点间净长，求出两次量测的增量（或减量），即为此处净空变化值。读数时读三次，然后取其平均值，并按附表记录。5.3.2预埋测点由钢筋加工而成，采用冲击电锤或风钻钻孔，
14、埋入钢筋采用直径不不不小于20mm的螺纹钢，前端外露钢筋与埋入钢筋焊接，直径不不不小于6mm，加工成180弯钩或三角形钩。测点用快凝水泥或锚固剂与围岩锚固稳定，埋入围岩深度不不不小于20cm，若围岩破碎松软，应合适增长测点埋入深度。5.3.3 量测措施检查预埋测点有无损坏、松动，并将测点灰尘擦净。把净空收敛仪的尺头及尺架挂钩分别固定在预埋测点孔内，选择合适的尺孔，将尺孔销插入，用尺卡将尺与联尺架固定。调节调节螺母，记下钢尺在联尺架端时的基线长度与数显读数。为提高量测精度，每条基线应反复测三次取平均值。当三次读数极差不小于0.05mm时，应重新测试。每次开挖后12h内获得初读数。测试过程中，若数显读数已超过25mm，则应将钢尺收拢（换尺孔）重新测试，两组平均值相减，即为两尺孔的实际间距，以消除钢尺重孔距离不精确导致的测量误差。一条基线测完后，应及时逆时针转动调节螺母，摘下收敛仪，打开尺卡收拢钢尺，为下一次使用作好准备。5.4 拱顶下沉量测5.4.1 采用精密水准仪和铟钢挂尺进行。重要原理：通过测点不同步刻相对标高，求出两次量测的差值，即为该点的下沉值。读数时应当读三次，取平均值，并按附表记录。按规定量测频率进行量测。5.4.2 在隧道拱顶轴线附近通过焊接或钻孔预埋测点，测点应与
