梅家庄隧道横洞监控量测施工方案
目录
一、工程概况 (2)
二、编制目的 (4)
三、监控量测计划与内容 (5)
四、监测方法及测点埋设 (7)
1、地质及支护状况观察描述 (7)
2、净空收敛 (7)
3、拱顶下沉 (8)
4、地表下沉 (8)
5、锚杆拉拔力 (9)
6、围岩内部位移（洞内埋设） (10)
7、围岩内部位移（地表埋设） (12)
8、接触压力 (12)
9、钢拱架应力 (12)
10、衬砌内力 (13)
11、锚杆轴力 (13)
12、中墙内力 (13)
13、拱与中墙的相对变位 (14)
14、中墙和衬砌裂缝 (14)
15、边坡稳定监测 (15)
五、监控量测作业 (16)
六、监控量测控制基准及位移管理等级 (19)
七、资料的整理与反馈 (21)
八、工程安全性评价及应对措施 (22)
九、监控量测记录表格 (26)
隧道监控量测施工方案
一、工程简介
1、工程概况
梅家庄隧道横洞横洞（DI2K42+300，L=250米）位于贵阳环城快铁东北环段（白云至龙里北联络线）的小碧线路所—龙里北站区间，隧道地处多山丘陵地区，地势起伏较大，植被一般，相对高差较大。线路设计为人字坡，其中进口端为5‰上坡；出口端为18.5‰下坡。进、出口均位于直线上。全隧最大埋深220m，横洞施工270m，明洞20m，， III级围岩共165m，IV级围岩共45m，V级围岩共40m。
2水文气象条件
该隧道靠近播水河的主要支流三道河。水网密集，水资源较丰富，水位基本稳定，无明显冲刷现象。沿线地下水位埋藏较浅，主要由大气降水及河流补给，地下水属潜水型，水位随季节性的变化而变化。
地下水有第四系孔隙潜水、碳酸盐岩岩溶水、基岩裂隙水，最大涌水量3.7×104m3/d。地下水对砼无侵蚀性。
本隧道属龙里县地区，气候属亚热带湿润季风气候。由于冬季受北部寒潮影响较弱，夏季受东南海洋季风影响显著，具有温和湿润的气候特征。东南季风每年有规律的进退造成干湿季节比较分明。由于境内地势较高，空气比较稀薄。
雨季一般开始于4 月中下旬，结束于10 月中下旬。降水主要集中于每年夏季5～8 月，以大雨、暴雨为主要降水形式。境内夏无酷
暑，冬无严寒，降雪稍多，潮湿阴冷。年平均气温14.8～16.1℃；极端最高气温34.4～39.5℃；极端最低气温-9.5~-6.9℃，多年平均降雨量1094.2～1478.8mm；年平均风速 1.5～2.62m/s，最大风速13.0～23.0 m/s；年蒸发量776.0～1329.6mm；多年平均相对湿度76.9～82%；年雾日数15～37.9 日；最大积雪深10～22cm；多年平均日照时数1069.1～1412.6 时。
3、隧道工程地质情况
该隧道地处云贵高原东斜坡上，属高原溶盆区，溶蚀峰丛与溶丘洼地区相间地貌为主，海拔高程在1000～1400m 间，一般相对高差100～220m。
隧道下伏基岩灰岩、燧石灰岩、灰岩夹白云岩、灰岩、白云岩、灰岩、石英砂岩夹页岩、炭质页岩及煤线。
段内伤覆第四系全新统坡残积黏土。下伏基岩为二叠系下统栖霞组、茅口组石碳系中统黄龙群，石碳系下统摆佐组、石炭系下统大塘阶、各层岩土特征如下：
（1）黏土：黄褐~灰黄色，硬塑状，含约少量灰岩角砾普遍分布于丘坡面，厚0~2m，属II级普通土。
（2）灰岩、燧石灰岩：灰色、深灰色，厚层夹中厚层状，灰岩及燧石灰岩岩质坚硬；该层局部夹深灰色页岩。地表溶蚀作用强烈，溶沟、溶槽、落水洞多见。地表出露均为弱风化带，属V级次坚石。、
（3）灰岩夹白云岩：深灰色、浅灰色，隐晶质结构，中~厚层状构造，岩质坚硬、性脆。夹灰白色白云岩，地表岩溶中等发育，地表出露多为弱风化带，属V级次坚石，B组填料。
（4）灰岩、白云岩：深灰色、灰白色、浅灰色，隐晶质结构，厚层状构造，岩质坚硬、性脆。地表岩溶中等发育，地表出露多为弱风化带，属V级次坚石，B组填料。
（5）灰岩、石英砂岩夹页岩、炭质页岩及煤线：该层颜色杂，岩性也杂，灰岩为灰色，石英砂岩为灰黄色，细粒结构，硅质胶结，中厚层状，岩质坚硬；页岩为灰黄色、浅黄色，炭质页岩及煤线为灰黑色，质软。全风化带呈角砾土状，厚0~3m，属III级硬土，D组或C组填料；强化风带呈碎石状结构，厚0~10m，属V级次坚石，D组或C组填料；弱风化带属VI级坚石，B组填料。
二、编制目的
依据《铁路隧道工程施工技术指南》TZ204-2008和《铁路隧道监控测量技术规程》TB1021-2007规定，为保证施工阶段和运营阶段结构安全，确保隧道工程的安全性、经济性、在隧道修建的过程中必须进行监控量测，以实现信息化施工。
监控量测工作是隧道新奥法施工的眼睛，不但可以为隧道的动态设计和信息化施工提供依据，确保施工的安全，还可为隧道设计理论的发展积累经验，因而具有重要的意义。
通过施工现场监测掌握围岩和支护在施工过程中的力学动态及
稳定程度，为评价和修改初期支护参数、力学分析及二次衬砌施作时间提供信息依据；通过信息反馈及预测预报来优化施工组织设计，指导现场施工，确保隧道施工的安全与质量和工程项目的社会、经济和环境效益。
三、监控量测计划与内容
监控量测计划应根据隧道的规模、地形地质条件、支护类型和参数、开挖方式等制定。监控量测作业应根据监控测量流程图所示的监控量测流程进行。
监控量测流程图
监控量测计划的内容包括：量测项目及方法、量测仪器的选择、
测点布置、量测频率、数据处理及量测作业人员的组织等。施工中，当地质条件发生显著变化时，应及时修改量测计划。
1、监控量测应符合下列要求：
（1）掌握围岩和支护动态，进行日常施工管理；
（2）了解支护构件的作用及效果；
（3）确保隧道工程的安全性，经济性；
（4）将监控量测结果反馈设计及施工中；
（5）了解隧道施工对附近建筑物的影响；
（6）积累资料，作为以后设计，施工参考。
2、监控量测可分为必测项目和选测项目两类。必测项目是隧道工程必须进行的日常监控量测项目；选测项目是为满足隧道设计与施工的特殊要求，根据围岩性质、隧道埋置深度、开挖方式等条件确定进行的监控量测项目。
（1）必测项目应包括下表所列项目：
（2）选测项目应包括下表所列项目：
（3）隧道开挖后应及时进行地质素描及数码成像，必要时进行物理力学实验，
（4）初期支护完成后应进行喷层表面裂缝及其发展、渗水、变形观测和记录。
（5）为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、锚杆拉拔试验等进行量测。
（8）对一般硬岩质、软岩认为可以优化设计，减少支护结构数量时，可对锚杆轴力，围岩压力，初期支护与二次衬砌间接触压力等进行量测。
3、当浅埋隧道上方有地面建筑物、地下管线等，而且需要采用钻爆法开挖时，应进行爆破振动监测。
四、监测方法及测点埋设
1、地质及支护状况观察描述
观察并描述隧道围岩地质、地下水情况，衬砌支护情况。
使用仪器、材料、工具：地质罗盘、地质锤、钢卷尺、放大镜、秒表、手电、照相机或摄像机。
2、净空收敛
1）、测点布设: 收敛量测是最基本的主要量测项目之一。与拱顶
下沉点布置在同一断面。
埋设测点时，先在测点处用人工挖孔或凿岩机开挖孔径为40～80mm，深为25mm的孔。在孔中填满水泥砂浆后插入收敛预埋件，尽量使两预埋件轴线在基线方向上，并使预埋件销孔轴线处于铅垂位置，上好保护帽，待砂浆凝固后即可量测。
2）、量测。采用高精度全站仪或BJSD-2型激光隧道限界检测仪进行自动数据采集。
3、拱顶下沉
1）、测点布设: 拱顶下沉主要用于确认围岩的稳定性。在每个量测断面的拱顶中心埋设一自制的钢筋预埋件。埋设前，先用小型钻机在待测部位成孔，然后将预埋件放入，并用混凝土填塞，待混凝土凝固后即可量测。
2）、量测。采用高精度全站仪或BJSD-2型激光隧道限界检测仪进行自动数据采集。
4、地表下沉
1）基点布设：埋设在隧道开挖纵横向各（3～5）倍洞径外的区域，埋设5个基点，以便互相校核，参照标准水准点埋设，所有基点应和附近水准点联测取得原始高程。
2）测点布设：在测点位置挖长、宽、深均为200mm的坑，然后放入地表测点预埋件（自制），测点一般采用φ20～30mm、@200～
300mm的平圆头钢筋制成。测点四周用砼填实，待砼固结后即可量测。
3）量测：用高精度全站仪进行观测。要求a）观测应在仪器检验合格后方可进行，且避免在测站和标尺有振动时进行；b）尽量选择在每一天同一时间内进行观测；观测坚持四固定原则，即：施测人员固定，测站位置固定，测量延续时间固定，施测顺序固定，且应每隔30天用精密水准测量的方法进行基点与水准点的联测，其误差不得超过±0.5 mm（n为测站数）。
4）数据简要分析：可绘制时间-位移与距离－位移图，曲线正常则说明位移随施工的进行渐趋稳定。如果出现反常，出现反弯点，说明地表下沉出现点骤增加现象，表明围岩和支护已呈不稳状况，应立即采取措施。
5、锚杆拉拔力
1）使用前，在具有一定资质的实验室对仪器进行标定；
2）测试前，现场加工一块铁(或钢)垫板，中间孔径不小于锚杆直径，一侧带有凹槽，凹槽长、宽及厚度稍大于锚杆垫板的相应尺寸；
3）测试时，将预先加工的垫板放在锚杆垫板上，其带有凹槽的一面朝向岩石墙面；
4）将锚杆拉拔计的接口与待测锚杆的外露端连接紧固；
5）拉拔计百分表归零，然后人工摇动油泵手柄，使油泵压力逐渐升高；
6）油泵压力达到15吨，可停止继续加压，记录锚杆位置及油泵压力值，油泵卸压，如果油泵压力未达到15吨，锚杆破坏，则该锚杆可认为安装质量不合格；
7）量测结束，填写锚杆拉拔测试报表，检查核实后，上报主管部门。
8）根据锚杆拉拔试验的油泵压力与试验标定数据或曲线即可换算出锚杆拉拔力。
6、围岩内部位移（洞内埋设）
用于监测隧道围岩的径向位移分布和松弛区域范围，获得决定锚杆长度的判断资料、隧道每一量测断面布设5组测点。
1）仪器设备多点位移使用4点钻孔伸长计进行量测。它由四个钻孔锚头、四根量测钢丝、一个测筒、四个电感式传感器和它的量测仪器—数字位移计组成。
2）测点安装
a在预定量测部位，用特制直径140mm钻头，钻一深40cm的钻孔，然后再在此钻孔内钻一同心的直径为48mm的小孔，孔深由试验要求确定，钻孔要求平直，并用水冲洗干净。
b矫直钢丝，并截成预定长度，将钢丝连接在钻孔锚头上。
c把锚头末端插入安装杆，然后将锚头推进到预定深度，在操作时要注意定向，避免安装杆旋转，千万不能将安装杆后退，以免安装杆和锚头脱落。