监控量测施工方案.doc
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1、XX扩能改造工程I标汤村隧道监控量测实施细则编 制:复 核:审 核:XXXXXXXXXXXXXXX扩能改造工程第三项目经理部二一年十月目 录1.编制依据12.隧道工程地质概况13.监控量测实施细则13.1.人员配备13.2.监控量测项目13.3.量测设备和元器件23.4.量测断面和测点的布置33.5.监控量测频率83.6.监控量测控制基准93.7.数据处理及分析预测113.8.信息反馈及对策143.9.监控量测技术方法174.监控量测管理制度204.1.管理体系204.2.奖罚制度205.附录22word文档 可自由复制编辑汤村隧道监控量测施工方案1.编制依据铁路隧道施工技术指南、铁路隧道监控
2、量测技术规程铁路客运专线隧道监控量测实施细则结合本标段工程特点编制本细则。2.隧道工程地质概况汤村隧道为双线隧道,洞身穿过地层主要为侏罗统(J3)火山岩,白垩系(K)沉积岩和第四系松散堆积体。隧道及其洞身两侧各1Km范围内发育的地层主要以中性喷出岩、火山碎屑岩为主,局部为潜火山岩、脉岩侵入体。我分部管段内发育F1F9-1共10条断层,断层处地下水较发育。3.监控量测实施细则3.1.人员配备进口和1#斜井工点成立两个监控量测组,每组2人。组长由熟习隧道监控量测工作的技术人员担任,负责数据的采集和分析处理,其他人员配合组长工作。3.2.监控量测项目根据隧道的地质、施工和变形情况,测量项目分为必测项
3、目和选测项目。必测项目是隧道工程应进行的日常监控量测项目。选测项目应根据隧道建设规模、围岩的性质、隧道埋置深度、开挖方式等特殊要求进行的监控量测项目。监控量测必测项目序号监测项目测试方法和仪表测试精度备 注1洞内、外观察现场观察、数码相机、罗盘仪2二次衬砌前净空变化莱卡TC2003全站仪、激光隧道断面仪0.1mm全站仪采用非接触观测法3二次衬砌后净空变化莱卡TC2003全站仪、激光隧道断面仪0.01mm4地表沉降莱卡TC2003全站仪1mm浅埋隧道必测(Ho2B)5拱顶下沉莱卡TC2003全站仪1mm进行水平收敛量测6沉降缝两侧底板不均匀沉降三等水准测量1mm沉降缝两侧底板(或仰拱填充层面)沉
4、降7洞口段与路基过渡段不均匀沉降观测三等水准测量1mm洞口底板(或仰拱填充层面)与洞口过渡段的沉降注:Ho为隧道埋深;B为隧道最大开挖宽度监控量测选测项目序号监测项目测试方法和仪表测试精度备 注1围岩压力压力盒0.001Mpa2钢架内力钢筋计、应变计0.1Mpa3喷混凝土内力混凝土应变计104二次衬砌内力混凝土应变计、钢筋计0. 1Mpa5初期支护与二次衬砌接触压力压力盒0.001Mpa6锚杆轴力钢筋计0.1Mpa7围岩内部位移多点位移计0.1mm8隧底隆起水准仪、铟钢尺或全站仪1mm9爆破振动振动传感器、记录仪临近建筑物10孔隙水压力水压计11水 量三角堰、流量计0.1mm12纵向位移多点位
5、移计、全站仪0.1Mpa当有以下要求时进行选测项目的量测当围岩为土砂质时可对围岩内部位移、锚杆轴力、初期支护内力、锚杆拉拔试验进行测量,以此确定锚杆的作用。对地下水发育断层破碎带等地质构造带可进行水量、空隙水压力测量。对一般硬质岩、软岩认为可以优化设计,减少支护数量时,可对锚杆轴力、围岩压力、初支压力与二衬之间的接触压力进行量测。3.3.量测设备和元器件根据本工程所选定的量测项目,每个量测组必须配齐一下量测设备。3.3.1.监控量测设备配置表序号监测项目监测仪器1地表沉降(陆域)及仰拱隆起WILD-N3精密水准仪2隧道拱顶下沉莱卡TC2003全站仪3隧道净空收敛莱卡TC2003全站仪4锚杆抗拔
6、力锚杆拉拔计5钢架内力VW-1型频率接收仪,钢筋应力计、应变计、压力盒等6二衬钢筋应力7围岩与接触压力8地质和支护状况观察地质罗盘仪及规尺等9数据处理电脑2台3.3.2.量测系统和元器件精度要求监控量测系统的测试精度应满足设计要求。拱顶下沉、净空变化、地表沉降、纵向位移、隧底隆起测试精度为0.51mm,围岩内部位移测试精度为0.1mm。其他监控量测项目的测试精度结合元器件的精度确定。元器件的精度应满足要求,元器件的量程应满足设计要求,并具有良好的防震、防水、防腐性能。元器件的精度序号元器件测试精度1压力盒0.5%F.S.2应变计0.1% F.S.3钢筋计拉伸0.5%F.S.,压缩1.0%F.S
7、.注:F.S为元器件满量程。3.4.量测断面和测点的布置3.4.1.必测项目断面布置浅埋隧道地表沉降观测点应在隧道开挖前布设。地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面里程。地表沉降测点横向间距为25m。在隧道中线附近测点应适当加密,隧道中线两侧量测范围不应小于Ho + B,地表有控制性建(构)筑物时,量测范围应活当加宽。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)2B Ho2.5B2050B Ho2B1020HoB510注:Ho为隧道埋深; B为隧道最大开挖宽度必测项目监控量测断面间距围岩级别断面间距(m)30501030510注:级围岩视具体情况确定间距。3.4.2. 必测项目测
8、点布置拱顶下沉测点原则上设置在拱顶轴线附近。当隧道跨度较大时,应结合施工方法在拱部增设测点;浅埋隧道地表沉降测点应在隧道开挖前布设。地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面里程;不同断面的测点应布置在相同部位,测点应尽量对称布置,以便数据的相互验证。测点布置示意图图2-3三台阶四步法监控量测布置点监控量测点必须安装牢固可靠,易于识别并妥善保护。拱顶下沉量测点的后视基准点必须埋设在稳固的基岩上,并和洞内水准点建立联系。监控量测点严禁直接焊接与钢架上。监控量测点的样式:a.沉降无尺观测、收敛有尺量测,测点样式 b.沉降观测、收敛观测均无尺量测的观测点样式 净空变化量测测线数 地段开挖方法一般地段特
9、殊地段全断面法一条水平测线台阶法每台阶一条水平测线每台阶一条水平测线,两条斜测线分部开挖法每分部一条水平测线台阶、三台阶、三台阶四部法,每分部一条水平测线,两条斜测线、其余分布一条水平测线。3.4.3.选测项目断面及测点布置选测项目量测断面及测点布置应考虑围岩代表性、围岩变化、施工方法及支护参数的变化。监控量测断面应在相应段落施工初期优先设置,并及时开展量测工作。不同断面的测点应布置在相同部位,测点应尽量对称布置,以便数据的相互验证。3.5.监控量测频率必测项目的监控量测频率应根据测点距开挖面的距离及位移速度分别按表 3.5-1 和表 3.5-2 确定。由位移速度决定的监控量测频率和由距开挖面
10、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。出现异常情况或不良地质时,应增大监控量测频率。 3.5-1 按距开挖面距离确定的监控量测频率量测断面距开挖工作面的距离(m)监控量测频率(01) B2次/d(12) B1次/d(25) B1次/23 d5 B1次/7 dB为断面宽度3.5-2 按按位移速度确定的监控量测频率位移速度(mm/d)监控量测频率52次/d151次/d0.511次/23 d0.20.51次/3 d0.21次/7 d3.6.监控量测控制基准3.6.1.监控量测控制基准包括隧道内位移、地表沉降、爆破振动等,应根据地质条件、隧道施工安全性、隧道结构的长期稳定性,以及周围建
11、(构)筑物特点和重要性等因素制定。隧道初期支护极限位移如下表:跨度B7m隧道初期支护极限相对位移围岩级别隧道埋深h (m)h5050h300300h500拱脚水平相对净空变化(%)0.010.040.200.600.100.500.400.700.601.500.200.700.502.602.403.500.301.000.803.503.005.00拱顶相对下沉(%)0.010.050.040.080.010.040.030.110.100.250.030.070.060.150.100.600.060.120.100.600.601.20注:1.硬岩取下限,软岩取上限;2、拱脚水平相对净
12、空变化指两测点间净空水平变化值与其距离之比;拱顶相对下沉指拱顶下沉值减去隧道下沉值后于原拱顶至隧底高度之比;3、墙腰水平相对净空变化极限值可按拱脚水平相对净空变化值乘以1.21.3后采用。双线隧道初期支护极限相对位移围岩级别隧道埋深h (m)h5050h300300h500拱脚水平相对净空变化(%)0.010.030.200.600.030.100.080.400.300.600.100.300.200.800.701.200.200.500.402.501.803.00拱顶相对下沉(%)0.030.060.050.120.030.060.040.150.120.300.060.100.080
13、.400.300.800.080.160.141.100.801.40注:a.本表适用于复合式衬砌的初期支护,硬质围岩隧道取表中较小值,软质围岩隧道取表中较大值。表列数值可在施工中通过实测资料积累作适当修正。b.“拱脚水平相对净空变化”是指两拱脚测点间净空水平变化值与其距离之比;“拱顶相对下沉”指拱顶下沉值减去隧道整体下沉值后与拱顶至隧底高度之比。c.墙腰水平相对净空变化极限值可按拱脚水平相对净空变化极限值乘以1.21.3后采用。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要求确定。位移控制基准类别距开挖面1B(U1B)距开挖面2B(U2B)距开挖面较远允许值65%U 090%
14、U 0100%U 0注:B为隧道开挖宽度,U 0为极限相对位移值。根据位移变化速度,净空变化速度持续大于5.0mm/d时,表明围岩处于急剧变化状态,应加强初期支护系统;水平收敛(拱脚附近)速度小于0.2mm/d,拱部下沉速度小于0.15mm/d,围岩基本达到稳定。根据围岩回归位移时态曲线的形态来判别,当围岩位移速率不断下降 (du2/d2t0) 时围岩趋于稳定状态;当位移速率保持不变(du2/d2t0) 时围岩不稳定,应加强支护;当位移速率不断上升(du2/d2t0) 时围岩进入危险状态,必须立即停止掘进,加强支护。根据量测结果可按变形管理等级指导施工。 位移管理等级管理等级距开挖面1B距开挖
15、面2B(U2B)施工状态UU1B/3U2U1B/3U2U2B/3应采取特殊措施3.6.2.采用分部开挖法施工的隧道应每分部分别建立位移控制基准,同时可考虑各分部的相互影响。3.7.监控量测数据记录格式(见附录)附录1 金温铁路扩能改造工程汤村隧道净空变化监控量测原始记录表附录2 金温铁路扩能改造工程汤村隧道辅助坑道净空变化监控量测原始记录表附录3 金温铁路扩能改造工程汤村隧道拱顶下沉监控量测原始记录表附录4 金温铁路扩能改造工程汤村隧道地表下沉监控量测原始记录表附录5 金温铁路扩能改造工程汤村隧道辅助坑道地表下沉监控量测原始记录表附录6 金温铁路扩能改造工程汤村隧道隧底沉降监控量测原始记录表附
16、录7 金温铁路扩能改造工程汤村隧道收敛沉降成果表附录8 金温铁路扩能改造工程汤村监控量测分析周报格式3.7.数据处理及分析预测监控量测数据的分析处理应包括数据校核、数据整理及数据分析。每次观测后应立即对观测数据进行校核,监测结果分析采用散点图(时态曲线)和回归分析法,依据时态曲线的形态结合围岩稳定性、支护结构的工件状态安全性评价,并提出实施意见指导施工。如有异常应及时补测。每次观测后应及时对观测数据进行整理,包括观测数据计算、填表制图、误差处理等。监控量测数据的分析应包括以下主要内容:.根据量测值绘制时态曲线;.选择回归曲线,预测最终值,并与控制基准进行比较;.对支护及围岩状态、工法、工序进行
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