监控量测施工方案

隧道监控量测专项施工方案

1 编制依据

根据隧道的围岩条件、支护类型和参数、施工方法以及所确定的量测目的进行编制。执行规范如下：

（1）《铁路隧道监控量测技术规程》（TB10121-2007）

（2）《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）

（3）《高速铁路隧道工程施工技术指南》（铁建设【2010】241号）（4）《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）

（5）《新建铁路成都至兰州线施工图安县隧道设计图》（成兰施隧-01）（6）《新建铁路成都至兰州线施工图柿子园隧道设计图》（成兰施隧-02）（7）《新建铁路成都至兰州线参考图隧道施工工法及辅助措施》（成兰隧参（11）19）

2 工程概况

安县隧道位于安县-高川区间，为双线隧道，单洞合修。进口里程

D2K73+335，出口里程D2K76+350，全长3015m。隧道洞身位于半径为3504.525的右偏曲线上，进出口均位于直线上，线路纵坡为17.8‰的单面上坡，内轨顶面高程为674.101～727.768。隧道进口接路基工程，出口紧邻睢水河双线大桥，隧道最大埋深320m。

柿子园隧道位于安县-高川区间，为双线隧道，高川车站伸入隧道出口端；进口D2K76+696~D3K87+350段10654m为单洞合修隧道，其余段为双洞分修隧道。除进出口均位于直线上外，隧道洞身有2处左偏曲线和2

处右偏曲线，线路纵坡为17.8

‰及6‰的单面上坡。进口里程D2K76+696，左线出口里程D2K90+765，右线出口里程YD2K90+758，单双线分修起点里程D3K87+300=YD3K87+345.59，隧道左线全长14069m，分修段右线全长3412.41m。轨面高程为733.927~980.048m。本标段施工里程D2K76+696~D3K85+560，共8864m，单洞合修。

3 量测目的

（1）为了掌握隧道施工中围岩和支护的力学动态信息及稳定程度并及时反馈，以指导施工作业，保证施工安全。

（2）经量测数据的分析处理与必要的计算判断后，进行预测和反馈，及时修改支护系统设计，以保证施工安全和隧道稳定。

4 作业准备

4.1 内业技术准备

编制监控量测作业指导书后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读施工图纸，熟悉监控量测规范和技术标准。制定监控量测实施细则。对量测人员进行技术交底，进行上岗前技术培训，熟悉量测方法和技术。

4.2 外业技术准备

施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。

配置监控量测所需要的仪器、设备，满足监控量测人员工作需要。

5 技术要求

5.1 操作人员要熟练掌握收敛仪、水准仪的使用。

5.2 操作人员要熟练对测量数据进行分析，得出结论，及时指导现场施工。

6 施工程序与工艺流程

施工程序为：埋设监控量测点→进行量测并记录数据→对数据进行分析→指导施工

图1 监控量测流程图

7 监控量测方案

7.1 监控量测布点方法

Ⅲ级围岩开挖完后直接在围岩岩面打眼，埋设监控量测点；

Ⅳ级围岩无钢架地段，开挖后在围岩岩面打眼埋设监控量测点；

Ⅳ、Ⅴ级围岩有钢架地段，开挖完成后，在岩体中预埋Φ16倒三角钢筋。

7.2 监控量测项目

隧道分为普通段落，洞口段、浅埋段，断层、岩溶发育段，大变形段，根据不同段落的特点，监控量测项目及测点布置方式如下：

①普通段落

监控量测必测项目为洞内外观察，拱顶下沉，净空变化。

②洞口浅埋段

监控量测必测项目为洞内外观察、拱顶下沉、净空变化、地表沉降、爆破振动（当隧道上方有重要建筑物或地下管线时）。

③岩溶、断层发育地段、向斜核部

监控量测必测项目为洞内外观察、拱顶下沉、净空变化、围岩压力、水量、水压力。

④大变形段落

监控量测必测项目为洞内外观察、拱顶下沉、净空变化、围岩压力、水量、水压力、钢架内力、二次衬砌内力、初期支护与二次衬砌间接触压力、隧底隆起、纵向位移、地应力。

⑤活动断裂段落

监控量测必测项目为洞内外观察、拱顶下沉、净空变化、围岩压力、

二次衬砌内力、纵向位移、地应力。

根据需要，增加一些必要的选测项目，指导施工，如锚杆轴力、孔隙水压力等。

表1 监控量测必测项目表

7.3监控量测方法

现场监控量测应根据已批准的监控量测实施细则进行测点埋设、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。

7.3.1洞内外观察

⑴洞内观察包括开挖工作面观察和已施工段观察：开挖工作面观察应在每次开挖后进行，内容包括围岩岩性、岩质、断层破碎带、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌、有无剥落掉块现象、有无渗漏水、工作面稳定状态、围岩变形等；观察后应及时绘制开挖工作面地质素描及数码成像图，填写工作面地质状态记录表及围岩级别判定卡。

⑵对已施工段观察每天至少一次，应记录初期支护状态，包括喷层是否产生裂缝、剥离和剪切破坏、钢架是否变形及二次衬砌效果等。

⑶洞外观察重点在洞口段和洞身浅埋段，记录地表沉陷、开裂、变形、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗漏情况等，同时还应对地面建（构）筑物进行观察。

⑷在观察过程中如发现地质条件恶化，初期支护发生异常现象，应及时通知施工负责人采取应急措施，并派专人进行不断观测。

观察手段：现场观察、数码相机、罗盘仪。

7.3.2 拱顶下沉、净空变化收敛量测

拱顶下沉及净空变化收敛量测布置在同一断面。

表2 必测项目量测断面间距和每断面测点数量

拱顶下沉量测测点布置在拱顶,使用仪器：精密水平仪，铟钢塔尺。

净空量测以量测初期支护上各点的相对位移为目的，采用收敛仪通过水平或斜向收敛量测，量测隧道净空相对位移。净空量测在隧道最大跨处及以上3m 处，左右两侧对称布置4个测点。净空变化、拱顶下沉量测在每次开挖12h 内取得初读数，最迟不得大于24h ，且在下一循环开挖前必须完成。拱顶下沉及水平收敛变形量测点布置图（见下图）：

图2 测点布置示意图

7.3.3浅埋地段地表沉降量测

洞口段开挖前，在洞顶浅埋地段纵向沿隧道走向埋设混凝土桩及水平基准点，其断面布置与洞内拱顶下沉、净空水平收敛断面布置一致，每个地表下沉量测断面上测点横向间距为2～5m ，隧道中线处适当加密。横向布点埋设砼桩（见下图），横断面点应充分结合实地地形。隧道开挖时及时根据量测数据绘制地表下沉位移－时间的关系曲线，绘制地表下沉位移值－距开挖面距离的关系曲线，地表沉降量测用精密水准仪观测。

台阶法测点布置示意图

全断面法测点布置示意图

图3 地表沉降横向测点布置示意图

注：H0为隧道埋置深度，B为隧道开挖宽度

量测断面间距：

2B＜H0＜2.5B，间距20-50m，

B＜H0＜2B，间距10-20m，

H0＜B，间距10m。

（H0为隧道埋深，隧道B为开挖宽度）

量测范围：不小于H+B，地表有控制性建筑物时，量测范围适当加宽。

量测点间距：2-5m，隧道中线附近测点适当加密。

量测仪器：水准尺、铟钢尺或全站仪。

7.3.4爆破振动观测

在结构物或地表布置传感器，爆破时通过记录仪监测振动数据。

7.3.5围岩压力、二次衬砌与初期支护之间的接触压力

采用能经受支撑屈服强度的压力盒观测。将压力盒布置在初期支护与围岩、二次衬砌与初期支护之间的部位。