监控量测专项施工方案

中国第七工程局有限公司 五盂高速LJ9标段项目经理部

隧道施工监控量测 专项施工方案

批 准： 审 核： 校 核： 编 制：

二〇一一年十月

城轨14-1

费跃铖1448043105 杨康1448043136

目 录

第1章 工程概况 .................................................. 1 第2章 隧道施工方法 .............................................. 1 第3章 监测目的 .................................................. 3 第4章 监测内容 .................................................. 3 4.1 一般规定 .................................................... 3 4.2 监控量测项目和技术要求 ...................................... 4 第5章 监控量测方法 .............................................. 9 第6章 量测数据处理与运用 ....................................... 10 第7章 组织管理 ................................................. 13 第8章 保证措施 ................................................. 14 第9章 安全保证措施 . ...........................................14

-- 1 --

第1章 工程概况

1.1 设计概况

下细腰隧道为小净距隧道，右洞长1502m、左洞长1530m。最大埋深88.6米，洞门墙采用C25级砼浇筑，洞内路面采用280mm厚水泥混凝土。

1.2 隧道地质 （1）工程地质

下细腰隧道位于构造剥蚀低山区，由于长期剥蚀作用下，山顶相对较平缓，山坡为中陡坡，山体总体呈东西走向，山势西高东低，南北两侧山坡冲沟发育，基岩大面积出漏，微地貌表现为基岩山梁、冲沟及中陡坡等。左洞地表最低海拔高程663.56m,最高海拔高程747.91m，相对高差84.35m，右洞地表最低海拔高程660.68,m，最高海拔高程757.36m，相对高差95.68m，五台端洞口位于上社镇下细腰长家欲购右岸斜坡上，坡向323°左右，坡脚在25°~30°之间，盂县端洞口位于上社镇樊家会村北侧约0.3km基岩山斜坡上，坡向190°左右，坡脚在20°~25°之间。遂址区范围内被较发育，以草丛及灌木为主，覆盖率约为45%。

（2）水文地质 1、地表水

隧道两端洞口所处冲沟均位于龙华河河域一级支流方向，沟内只有雨季时暂时性水流汇集。

2、地下水

隧址区地下水的主要补给来源为大气降水，隧址区中部在雨季期可能造成洞体内线产生线状滴水现象。

1.3 结构形式及支护参数

隧道结构按新奥法原理进行设计，施工时采用复合衬砌，以药卷锚杆、管棚、注浆小导管为超前支护，以锚杆、挂钢筋网、湿喷混凝土等为初期支护，并辅以钢拱架、

-1-

中空注浆锚杆、药卷锚杆、自进式锚杆等支护措施，充分调动和发挥围岩的自承能力，在监控量测信息的指导下施作初期支护和二次模筑衬砌。

下细腰隧道衬砌长度表

序号 衬砌类型 1 Ⅲ 衬砌长度（m） 1070 适用地段及主要支护措施 Ⅲ类围岩浅埋地段，拱部主要为泥岩强风化带（带管棚超前支护，工安钢钢架全封闭） IV类围岩浅埋地段，拱部主要为基岩强风化带（带小导管超前支护，仰拱不带格栅钢架） V类围岩浅埋地段，拱部主要为基岩强风化带（带药卷锚杆超前支护，仰拱不带格栅钢架） 2 Ⅳ 685 3 Ⅴ 1151 注：初期支护喷射砼均采用湿喷法喷射，严禁采用干喷法喷射。

第2章 隧道施工方法

隧道开挖采用光面爆破或预裂爆破技术，尽量减少对围岩的扰动和地表周边地区生态环境的破坏，保证开挖成形质量，以充分发挥围岩的自承能力和减少超挖回填。浅埋、偏压及洞口段，应遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤测量”的原则进行施工。Ⅲ级围岩一般采用全断面法或台阶法开挖；Ⅳ级围岩一般采用台阶法或中壁法（CD法）开挖；Ⅴ级围岩一般采用短台阶法或中壁法（CD法）开挖（对于无水岩石地层，可考虑选用预留核心土的弧形导坑法开挖），特殊地质情况时可选用双侧壁导坑法或交叉中隔壁法（CRD法）开挖，以确保施工安全。

-2-

第3章 监测目的

1、 确保施工安全和隧道结构稳定。

2、 确保地面结构物及地下管线的正常使用及地面交通畅通。 3、 调整开挖及支护参数、修改施工设计。 4、 优化设计与施工，为后续工程提供技术依据。

第4章 监测内容

1.1 一般规定

1、 监控量测工作必须紧接开挖、支护作业，应按设计要求进行布点和监测，并根据现场施工情况及时调整量测项目和内容。量测数据应及时分析处理，并将结果反馈到施工过程中。

2、 监控量测应纳入施工工序，并贯穿施工的全过程，为施工管理及时提供以下信息：

1)、 围岩稳定性、支护结构承载能力和安全信息。 2)、 二次衬砌合理的施作时间。

3)、 为施工中调整围岩级别、完善设计方案及参数、优化施工方案及施工工艺提供依据。

3、 监控量测的管理必须科学合理，施工中应按监测计划实施，工程竣工后将监测资料整理归档并纳入竣工文件中。

4、 施工现场应成立专门的监控量测小组，责任落实到人，并建立相应的质量保证体系，确保监控量测的有效实施，监测资料完整清晰。

5、 现场监控量测工作应包括现场情况的初始调查、编制实施性监控量测计划、测点布设及取得初始监测值、现场监测、提交监测结果、报送周（月）

-3-

第5章 监控量测方法

1、 现场监测应根据设计文件的要求进行测点埋设、日常量测和数据处理，及时反馈信息，并根据地质条件的变化和施工异常情况，及时调整监控量测计划。

2、 现场测点读数应读三次，取其平均值，并详细记录。

3、 施工过程中应进行洞内、外观察，洞内观察可分开挖工作面观察和已施工地段观察两部分，其内容如下：

1)、 开挖工作面观察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、填写开挖工作面观察表和施工阶段围岩级别判定卡，并写勘察资料进行对比，记录喷混凝土、锚杆和钢架等的工作状态。

2)、 洞外观察重点应在洞口段和动身浅埋段，记录地表开裂、地表塌陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗漏情况等。

4、 隧道净空收敛量测可采用收敛仪或全站仪进行。 1)、 采用收敛仪量测时，测点采用焊接或钻孔预埋。

2)、 采用全站仪量测时，测点应采用膜片式回复反射器作为测点靶标，靶标粘附在预埋件上，观测方法包括自由设站和固定设站两种。

5、 拱顶下沉量测可采用精密水准仪和钢挂尺或全站仪进行，在隧道拱顶轴线附近通过焊接或钻孔预埋测点，测点应与隧道外监测基点进行联测。

6、 地表沉降监测可采用精密水准仪、铟钢水准尺进行。基点应设置在地表沉降影响范围之外。测点采用地表钻孔埋设，测点四周用水泥砂浆固定。当采用常规水准测量手段出现困难时，可采用全站仪量测。

7、 围岩内变形量测可采用多点位移计，多点位移计应钻孔埋设，通过配套的设备读数。

8、 振弦式传感器通过频率接收仪获得频率读数，依据频率量测参数率确

-9-

定曲线，换算出相应量测参数值。

9、 光纤光栅传感器通过光纤光栅接收仪获得读数，换算出相应量测参数值。

10、 钢架应力量测可采用振弦式传感器、光纤光栅传感器，传感器应成对埋设在钢架的内、外侧，并应满足下列要求：

1)、 采用振弦式钢筋计进行型钢应力或应变量测时，应把传感器焊接在钢架翼缘内测点位置。

2)、 采用振弦式钢筋计进行格栅拱架应力量测时，应将格栅主筋截断并把钢筋计对焊在截断部位。

3)、 采用光纤光栅传感器进行型钢或格栅拱架应力量测时，应把光纤光栅传感器焊接或黏贴在相应测点位置。

11、 接触压力量测可采用振弦式传感器，传感器与接触面要求紧密接触。 12、 混凝土应变量测可采用振弦式传感器、光纤光栅传感器，传感器固定于混凝土结构内的相应测点位置。

13、 爆破振动速度监测可采用振动速度传感器和相应的数据采集设备。传感器固定在预埋件上 ，通过爆破振动仪自动记录振动速度，分析振动波形和振动衰减规律。

14、 孔隙水压监测可采用水压计进行，水压计应埋入带刻槽的测点位置，采取措施确保水压计直接与水接触。通过数据采集设备获得各测点读数，并换算出相应孔隙水压力值。

15、 渗漏水量监测可采用三角堰、流量计进行。

第6章 量测数据处理与运用

1、 监控量测数据的分析处理应包括监测资料的整理、计算和分析。

-10-

2、 每次观测后应立即对原始观测数据进行核对和整理，包括原始观测值的校正、物理量的计算、填表制图，误差处理、异常值的剔除、初步分析等，并将校验过的数据输入数据库管理系统。

3、 监控量测数据的计算分析主要包括以下内容： 1)、 拱顶下沉、净空收敛的位移量，绘制时态曲线。

2)、 围岩压力与支护间接触压力值，绘制时态曲线和断面压力分布图。 3)、 初期支护、二次衬砌应力（应变）值，绘制时态曲线，反算结构内力并绘制断面内力分布图。

4)、 地表沉降值，绘制横向和纵向时态曲线。

5)、 孔隙水压力值，绘制孔隙水压力的时态曲线及孔隙水压力与深度的关系曲线。

6)、 爆破振动速度，绘制振动速度与测点至震源距离关系曲线。 4、 在分析检测数据时，根据散点图进行回归分析，可采用如下指数模型：

U=A(e-B/t-e-B/t0)

式中 U——变形值； A,B——回归系数

T0——测点初始观测时间（d） T-----测点的观测时间（d）。

5、 应力（应变）监测结果可参照位移回归分析进行。 6、 爆破振动安全允许距离，可根据爆破振动速度按下式计算。

R=(K/V)1/a×Q1/3

式中 R----爆破振动安全允许距离（m）；

Q----炸药量，齐发爆破为总药量，延时爆破为最大一段药量（kg）； V----保护对象所在地质点振动安全允许速度（cm/s）；

K,a----与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，可按表6-1

选取，或通过现场试验确定。

-11-

表1-1. 爆破区不同岩性的K、a值

岩性 坚硬岩 中硬岩 软岩 K 50-150 150-250 250-350 a 1.3-1.5 1.5-1.8 1.8-2.0 7、 监控量测信息反馈方法可采用经验类比法或理论分析方法。监控量测信息反馈程序见下图。

开始 施工设计 施工方案相关参数 支护相关参数 衬砌类型相关参数 反隧道施工 否 监控量测 馈结构量测数据分析处理 回归分析 动态分析 综合分析 修正意结构安全和经济性判断 经济类别 理论分析 标准评判 正常施工循结构是否经济 是 结束 结构是否安全 否 是 否

监控量测反馈程序框图 8、 工程安全性评价应根据本技术指南第4.2.13条要求的位移管理等级进行，并采用表6-2相应的工程对策。工程安全性评价流程见下图。

-12-

表1-2. 工程对策

管理等级 Ⅲ Ⅳ Ⅴ 工程对策 正常施工 加强监测 采取相应工程措施并加强监测 监测结果 否 是否越过Ⅰ级管理 否 是否越过Ⅱ级管理 否 是否越过Ⅲ级管理 否 继续施工 加强支护 综合判断是否安全 暂停施工 采取特殊措施 施工监测管理体系流程图

第7章 组织管理

人员由7人组成，设组长一名，组内按洞内、外监测项目分成两个监测小组，各设一名专项负责人，在组长的指导下分别负责洞内、外的日常监测及资料整理工作。其余人员在专项负责人的指导下工作。人员组织及职责见下图。

组长：负责组织、计划、对外联系及监测资料质量审核 洞内监测专项负责人：高菲 1、拱顶下沉监测：张权 2、收敛位移监测：张权 3、钢拱架应力监测：轩军防 4、围岩压力监测：轩军防 洞外监测专项负责人：杨东坡 1、地表下沉监测：丁浩 2、地中水平位移监测：丁浩 3、地表垂直位移监测：丁浩 4、地下水位监测：丁文龙

-13-

第8章 保证措施

1、 监测工作严格按《铁路隧道监控量测技术规程》有关规定进行。 2、 测点布置力求合理，应能反映出施工过程中结构的实际变形、应力情况及对周围建筑物的影响程度。

3、 监测仪器及测试元件必须是正规厂家的合格产品，测试元件要有合格证，监测仪器要定期校核、标定。

4、 测点埋设要求位置准确，安全稳固，且有醒目的保护标志。 5、 监测数据应及时整理分析，一般情况下，每周报表一次，特殊情况加密。

-14-

6、 当发现监测数据异常，应立即复测，并检查监测仪器、测试方法及计算过程，确认无误后，立即上报给单位主管、监理及业主，以便采取措施。

第9章 安全保证措施

1、洞身施工必须遵循“短进尺、弱爆破；少扰动、早喷锚；勤量测、紧封闭。”的十八字方针。

2、明洞边仰坡土石方开挖按至上而下顺序分层开挖。土方采用反铲开挖，人工配合刷坡；石方采用光面爆破，施工中严格控制钻孔深度、炮眼方向、装药量，并作好施工防护；装碴运输采用反铲配合装载机装碴，自卸汽车运输至弃碴场。施工过程中要经常检查断面，发现问题及时更正，边仰坡做到随挖随护，及时施作喷锚网防护以策安全，施工过程中应加强对山坡稳定情况的观测、检查，发现问题及时采取措施后方可继续施工.

3、所有进入隧道工地的人员，必须按规定配带安全防护用品，遵章守纪，听从指挥。

-15-

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/5wux.html