1、向莆铁路FJ-1B标宝台山隧道进口段监控量测方案中华人民共和国中铁编 制：刘国栋审 核：刘念坡批 准：陈 鹏中铁隧道股份有限公司隧道六公司（向莆铁路FJ-1B标二工区）二00八年十一月二十日隧道监控量测方案一、编制根据及原则1.1编制根据向莆铁路FJ-1标宝台山隧道招标图及征询图；混凝土构造设计规范（GB50010-）；客货共线铁路工程施工质量验收暂行原则；1.1.4福建省气候特性。1.2编制原则保证工程质量及合同工期；遵循施工规范和外加剂技术性能；遵循经济、有效、可行原则。二、工程概况新建向塘至莆田铁路XPFJ-2标段位于福建省沙县及尤溪县内，其施工范畴为：土建工程：全长62.828KM，涉2、及：向莆铁路正线：DK309+385DK339+931、DK348+191DK375+856，长54.241KM；新三明至万能联系线(LDK0+000LDK4+228.68)，长4.229KM；鹰厦与外福联系线(LDK0+000LDK2+675.07)，长2.675KM；南平既有外福线改线(WFGDK24+270WFGDK26+350)，长1.683KM；其中，包括23座隧道，重要工程项目涉及开挖支护、衬砌、沟槽及整体道床施工。三、监控量测方案监控量测是信息化设计与施工重要内容。通过施工现场监控量测，为判断围岩稳定性，支护、衬砌可靠性，二次衬砌合理施作时间，以及修改施工办法、调节围岩级别、变更3、支护设计参数提供根据，指引寻常施工管理，保证施工安全和质量。监控量测重要涉及洞内外观测、拱顶位移量测、隧道净空水平收敛等监测项目。3.1.隧道洞口段、浅埋段地表沉降监测覆盖层薄开挖后地表易沉陷，为了保证洞口段、浅埋段施工安全，进行地表沉降监测。布点原则为：在级围岩且埋深不大于40M地段沿隧道轴向每隔510M布设。同步在横向根据实际状况，选定主断面，沿主断面布设测点，以理解地表沉降横向影响范畴。监测仪器为：电子水准仪，铟钢尺等。 3.2.围岩及支护状态观测依照工作面工程地质与水文地质状况，作地质素描，涉及围岩岩性、岩质、断层破碎带、节理裂隙发育限度和方向、有无松散坍塌、剥落掉块现象、有无渗漏水等4、；观测开挖面附近初期支护状况涉及喷层与否产生裂缝、剥离和剪切破坏、钢架支撑与否弯屈，判断围岩、隧道稳定性和初期支护可靠性，并进行评估作为支护参数选取参照及量测级别选取根据。范畴：工作面及初期支护后地段进行观测。监测仪器：地质罗盘仪等。3.3.拱顶下沉及收敛量测拱顶下沉及净空变位收敛量测，依照围岩类别、隧道尺寸和埋深等，沿隧道纵向在拱顶和墙中布设测点，测点间距普通级围岩为10M，级围岩为20M，级围岩为30M，级围岩为50M。净空变位收敛量测在开挖后尽早进行，初始读数在开挖12小时内且在下一循环开挖前读取，大断面采用无尺量测法。浅埋地段洞内外量测点布设在同一横断面内。拱顶下沉及收敛量测测点布置见5、下图3-6-1 “拱顶下沉及收敛量测测点布置示意图”。监测仪器：莱卡系列全站仪、收敛计、精密水准仪等。3.4.底部上鼓级围岩开挖地段在底部设上鼓测点，每10M设一点与拱顶下沉量测点同断面布设、水平仪测量。3.5.选测项目依照实际状况和规定，选测规范规定项目。3.6.量测频率与结束原则.量测频率量测频率依照监测数据变化状况而定，普通按表3-6-1“量测频率表”进行。.监测结束原则图3-6-1 拱顶下沉及收敛量测测点布置示意图阐明：上图量测布置点为示意图，实际过程中依照现场实际状况可酌情进行增减；浅埋和明洞量测未列入，在现场依照规范和实际状况进行布设；明暗洞交界面设变形缝，并设量测点，在必要时加底6、板上拱量测点。图中未示底板上拱量测点布置。表3-6-1 量测频率表项目量测仪器设备量测时间间隔115天1630天13月3月以上围岩及支护状态观测目测、数码相机、地质罗盘等开挖面每次开挖后进行已施工地段喷混凝土、锚杆、钢架1次/天地表沉降精密水准仪，铟钢尺开挖面离量测面2B时，2次/天开挖面离量测面5B，1次/2天开挖面离量测面5B时，1次/周拱顶下沉，底部上鼓水准仪，挂尺，水准尺2次/天1次/2天12次/周2次/月周边收敛坑道收敛计或全站仪同上房屋爆破振动系数监测爆破振动监测仪依照实际状况和规定进行构造混凝土裂缝观测读数显微镜，钢尺依照需要进行选测项目依照实际状况和规定进行依照收敛速度鉴别：普7、通地段：收敛速度5MM/D时，围岩处在急剧变化状态，加强初期支护系统；收敛速度0.2MM/D时，围岩基本达到稳定。特殊地质地段：加强初期支护强度和刚度，严格控制过大变形。各量测项目持续到变形基本稳定后2周结束，断层破碎带地段位移长时间不能稳定期，延长量测时间并采用加强办法。 3.7.监测数据记录分析与信息反馈工程监控量测作为施工组织核心内容之一，置于动态管理体系之中，详细涉及监测、数据整顿分析和信息反馈等几种重要方面。.量测数据整顿、分析数据整顿：把原始数据通过一定办法，如大小顺序，用频率分布形式把一组数据分布状况显示出来，进行数据数字特性计算以及离群数据取舍。回归分析和曲线拟合：绘制量测数据8、时态变化曲线图如图3-7-1“时态散点图”所示。在获得足够数据后，还应依照散点图数据分布状况，选取适当函数，对监测成果进行回归分析，以预测该测点也许浮现最大位移值或应力值，预测构造和建筑物安全状况，防患于未然。还可通过插值法，在实测数据基本上，采用函数近似办法，求得符合测量规律而又未实测到数据。0时间(t).位移值图3-7-1 时态散点示意图惯用回归函数有：对数函数 U=ALG(1+T)+B 指数函数 U=AE-B/T U=A(E-BT-E-BT0).双曲函数 式中：U变形值(或应力值).；A、B回归系数；T、T0测点观测时间（DAY）；T量测时距开挖时时间（DAY）。.建立监测管理级别基准建9、立监测变形管理级别原则，管理级别分三等，其级别划分及相应基准值见表3-7-1和表3-7-2。通过对监测成果比较和分析来鉴定支护构造稳定性和安全性，并指引施工。表3-7-1 变形管理级别原则表管理级别管 理 位 移施工状态U0UN3正常施工UN3U02UN3加强支护U02UN3采用特殊办法注：U0 为实测变形值，UN容许变形值。UN拟定：UN拟定应考虑围岩类别、隧道埋置深度等因素并结合现场条件选取。表3-7-2 构造容许相对位移表（%）围岩类别埋深备注300M、0.10.300.200.500.401.20相对位移指实测位移值与两点间距离之比或拱顶下沉实测值与隧道宽度之比。0.150.500.410、01.200.802.000.200.800.601.601.003.00.建立迅速信息反馈渠道为保证监测成果质量，加快信息反馈速度，建立迅速信息反馈平台。监控量测设立洞内和地表两个监测小组，每个小组监测数据均由计算机管理，并与项目总工计算机通过局域网进行内部迅速传递，从而做到每日监测成果及时上报。如有变形超过管理原则，则由总工依照有关规定制定对策，通过调度命令直接传达到各项目部执行，并同步通过电话及其他方式告知监理及设计单位。周报、月报则通过书面形式上报项目总工，由项目部按期向施工监理、设计单位和业主单位提交监测报告，并附上相相应测点位移或应力时态曲线图，和对施工状况进行评价并提出施工建议。11、.监测信息反馈程序监控量测与信息反馈程序见图3-7-2“监控量测与信息反馈程序图”。.信息反馈设计重要内容施工办法变更建议；施工工序更改；预留变形量修改或确认；设计参数修改或确认；辅助施工办法选取与变更；周边环境影响评估及辅助施工办法建议。3.8.初期支护监测成果异常解决隧道监控量测成果浮现异常时，按如下办法解决：如果是由于基底下沉引起，尽快将仰拱封闭，如依然下沉，在墙角处加设锚杆，复喷混凝土并在基底钻孔注浆加固、换填或桩基。如果是由于围岩压力引起，可多次复喷并用锚杆加固围岩，补强初期支护。在下一循环施工时，修改支护参数，增强初期支护，同步增大观测频率；必要时通过监理批准施作二次衬砌，如果需加12、强衬砌则由设计单位批准。如浮现变形速率突然增大浮现不稳定征兆时，应进行适时监测观测，委派专职观测员对初支进行监视；如伴有响声及新生裂缝，应及时暂停正常施工，加强支护和采用也许急救性办法。施工设计监控量测现场施工监测设计资料调研量测成果计算机信息分析解决必测项目回归分析监测成果综合评价量测成果形象化、详细化报送设计和监理单位构造安全性、经济性判断经济类比理论分析甲方、规范规定选测项目动态分析量测成果综合解决及反馈分析“围岩构造”体系动态及现状分析阐明、提交修正设计意见、建议反馈设计施工与否变化设计、施工办法新设计方案调节设计参数、变化施工办法或辅助施工办法图3-7-2 监控量测与信息反馈程序图遇下列状况之一，应及时采用补强办法，变化施工办法或设计参数，增强初期支护：隧道开挖后，工程地质和水文地质、围岩类别比预测要差；喷射混凝土层裂缝多、裂缝大或不断发展；位移速率长期无明显下降，实测位移值已接近规定容许值，位移量也许超过预留变形量。遇到下列状况之一，应变化设计参数，恰当减少初期支护：确认围岩类别、工程地质及水文地质条件比预测有明显好转或有详细工程类比；初期支护未所有完毕，位移收敛已达到施作二次衬砌指标。