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1、向莆鐵路FJ-1B標寶臺山隧道進口段監控量測方案中國中鐵編 制：劉國棟審 核：劉念坡批 準：陳 鵬中鐵隧道股份有限公司隧道六公司（向莆鐵路FJ-1B標二工區）二00八年十一月二十日隧道監控量測方案一、編制依據及原則1.1編制依據向莆鐵路FJ-1標寶臺山隧道招標圖及咨詢圖；混凝土結構設計規范（GB50010-2002）；客貨共線鐵路工程施工質量驗收暫行標準；1.1.4福建省氣候特征。1.2編制原則確保工程質量及合同工期；遵循施工規范和外加劑技術性能；遵循經濟、有效、可行的原則。二、工程概況新建向塘至莆田鐵路XPFJ-2標段位于福建省沙縣及尤溪縣內，其施工范圍為：土建工程：全長62.828KM，包2、括：向莆鐵路正線：DK309+385DK339+931、DK348+191DK375+856，長54.241KM；新三明至萬能聯絡線(LDK0+000LDK4+228.68)，長4.229KM；鷹廈與外福聯絡線(LDK0+000LDK2+675.07)，長2.675KM；南平既有外福線改線(WFGDK24+270WFGDK26+350)，長1.683KM；其中，包含23座隧道，主要工程項目包括開挖支護、襯砌、溝槽及整體道床施工。三、監控量測方案監控量測是信息化設計與施工的重要內容。通過施工現場的監控量測，為判斷圍巖穩定性，支護、襯砌可靠性，二次襯砌合理施作時間，以及修改施工方法、調整圍巖級別、3、變更支護設計參數提供依據，指導日常施工管理，確保施工安全和質量。監控量測主要包括洞內外觀察、拱頂位移量測、隧道凈空水平收斂等監測項目。3.1.隧道洞口段、淺埋段地表沉降監測覆蓋層薄開挖后地表易沉陷，為了確保洞口段、淺埋段的施工安全，進行地表沉降監測。布點原則為：在級圍巖且埋深小于40M的地段沿隧道軸向每隔510M布設。同時在橫向依據實際情況，選定主斷面，沿主斷面布設測點，以了解地表沉降的橫向影響范圍。監測儀器為：電子水準儀，銦鋼尺等。 3.2.圍巖及支護狀態觀察根據工作面的工程地質與水文地質情況，作地質素描，包括圍巖巖性、巖質、斷層破碎帶、節理裂隙發育程度和方向、有無松散坍塌、剝落掉塊現象、有4、無滲漏水等；觀察開挖面附近初期支護狀況包括噴層是否產生裂縫、剝離和剪切破壞、鋼架支撐是否彎屈，判斷圍巖、隧道的穩定性和初期支護的可靠性，并進行評估作為支護參數選擇的參考及量測等級選擇的依據。范圍：工作面及初期支護后的地段進行觀察。監測儀器：地質羅盤儀等。3.3.拱頂下沉及收斂量測拱頂下沉及凈空變位收斂量測, 根據圍巖類別、隧道尺寸和埋深等，沿隧道縱向在拱頂和墻中布設測點，測點間距一般級圍巖為10M，級圍巖為20M，級圍巖為30M，級圍巖為50M。凈空變位收斂量測在開挖后盡早進行，初始讀數在開挖12小時內且在下一循環開挖前讀取，大斷面采用無尺量測法。淺埋地段洞內外量測點布設在同一橫斷面內。拱頂下5、沉及收斂量測測點布置見下圖3-6-1 “拱頂下沉及收斂量測測點布置示意圖”。監測儀器：萊卡系列全站儀、收斂計、精密水準儀等。3.4.底部上鼓級圍巖開挖地段在底部設上鼓測點，每10M設一點與拱頂下沉量測點同斷面布設、水平儀測量。3.5.選測項目根據實際情況和要求，選測規范規定的項目。3.6.量測頻率與結束標準.量測頻率量測頻率根據監測數據的變化情況而定，一般按表3-6-1“量測頻率表”進行。.監測結束標準圖3-6-1 拱頂下沉及收斂量測測點布置示意圖說明：上圖量測布置點為示意圖，實際過程中根據現場實際情況可酌情進行增減；淺埋和明洞量測未列入，在現場根據規范和實際情況進行布設；明暗洞交界面設變形縫6、，并設量測點，在必要時加底板上拱量測點。圖中未示底板上拱量測點布置。表3-6-1 量測頻率表項目量測儀器設備量測時間間隔115天1630天13月3月以上圍巖及支護狀態觀察目測、數碼相機、地質羅盤等開挖面每次開挖后進行已施工地段噴混凝土、錨桿、鋼架1次/天地表沉降精密水準儀，銦鋼尺開挖面離量測面2B時，2次/天開挖面離量測面5B，1次/2天開挖面離量測面5B時，1次/周拱頂下沉，底部上鼓水準儀，掛尺，水準尺2次/天1次/2天12次/周2次/月周邊收斂坑道收斂計或全站儀同上房屋爆破振動系數監測爆破振動監測儀根據實際情況和要求進行結構混凝土裂縫觀察讀數顯微鏡，鋼尺根據需要進行選測項目根據實際情況和要7、求進行根據收斂速度判別：一般地段：收斂速度5MM/D時，圍巖處于急劇變化狀態，加強初期支護系統；收斂速度0.2MM/D時，圍巖基本達到穩定。特殊地質地段：加強初期支護強度和剛度，嚴格控制過大變形。各量測項目持續到變形基本穩定后2周結束，斷層破碎帶地段位移長時間不能穩定時，延長量測時間并采取加強措施。 3.7.監測數據的統計分析與信息反饋工程監控量測作為施工組織的核心內容之一，置于動態管理體系之中，具體包括監測、數據的整理分析和信息反饋等幾個主要方面。.量測數據的整理、分析數據整理：把原始數據通過一定的方法，如大小順序，用頻率分布的形式把一組數據分布情況顯示出來，進行數據的數字特征計算以及離群數8、據的取舍?；貧w分析和曲線擬合：繪制量測數據的時態變化曲線圖如圖3-7-1“時態散點圖”所示。在取得足夠的數據后，還應根據散點圖的數據分布狀況，選擇合適的函數，對監測結果進行回歸分析，以預測該測點可能出現的最大位移值或應力值，預測結構和建筑物的安全狀況，防患于未然。還可通過插值法，在實測數據的基礎上，采用函數近似的方法，求得符合測量規律而又未實測到的數據。0時間(t).位移值圖3-7-1 時態散點示意圖常用的回歸函數有：對數函數 U=ALG(1+T)+B 指數函數 U=AE-B/T U=A(E-BT-E-BT0).雙曲函數 式中：U變形值(或應力值).；A、B回歸系數；T、T0測點的觀測時間（D9、AY）；T量測時距開挖時的時間（DAY）。.建立監測管理等級基準建立監測變形管理等級標準，管理等級分三等，其等級劃分及相應基準值見表3-7-1和表3-7-2。通過對監測結果的比較和分析來判定支護結構的穩定性和安全性，并指導施工。表3-7-1 變形管理等級標準表管理等級管 理 位 移施工狀態U0UN3正常施工UN3U02UN3加強支護U02UN3采取特殊措施注：U0 為實測變形值，UN允許變形值。UN的確定：UN的確定應考慮圍巖類別、隧道埋置深度等因素并結合現場條件選擇。表3-7-2 結構允許相對位移表（%）圍巖類別埋深備注300M、0.10.300.200.500.401.20相對位移指實測位10、移值與兩點間距離之比或拱頂下沉實測值與隧道寬度之比。0.150.500.401.200.802.000.200.800.601.601.003.00.建立快速信息反饋渠道為確保監測結果的質量，加快信息反饋速度，建立快速信息反饋平臺。監控量測設置洞內和地表兩個監測小組，每個小組的監測數據均由計算機管理，并與項目總工計算機通過局域網進行內部快速傳遞，從而做到每日監測結果及時上報。如有變形超過管理標準，則由總工根據相關要求制定對策，通過調度命令直接傳達到各項目部執行，并同時通過電話及其它方式通知監理及設計單位。周報、月報則通過書面形式上報項目總工，由項目部按期向施工監理、設計單位和業主單位提交監測報11、告，并附上相對應的測點位移或應力時態曲線圖，和對施工情況進行評價并提出施工建議。.監測信息反饋程序監控量測與信息反饋程序見圖3-7-2“監控量測與信息反饋程序圖”。.信息反饋設計的主要內容施工方法變更的建議；施工工序的更改；預留變形量的修改或確認；設計參數的修改或確認；輔助施工措施的選擇與變更；周邊環境的影響評估及輔助施工措施建議。3.8.初期支護監測結果異常的處理隧道監控量測結果出現異常時，按以下方法處理：如果是由于基底下沉引起的，盡快將仰拱封閉，如仍然下沉，在墻角處加設錨桿，復噴混凝土并在基底鉆孔注漿加固、換填或樁基。如果是由于圍巖壓力引起的，可多次復噴并用錨桿加固圍巖，補強初期支護。在下12、一循環施工時，修改支護參數，增強初期支護，同時增大觀測頻率；必要時通過監理同意施作二次襯砌，如果需加強襯砌則由設計單位同意。如出現變形速率突然增大出現不穩定征兆時，應進行適時監測觀察，委派專職觀察員對初支進行監視；如伴有響聲及新生裂縫，應立即暫停正常施工，加強支護和采取可能的搶救性措施。施工設計監控量測現場施工監測設計資料調研量測結果的計算機信息分析處理必測項目的回歸分析監測結果的綜合評價量測結果的形象化、具體化報送設計和監理單位結構安全性、經濟性判斷經濟類比理論分析甲方、規范要求選測項目的動態分析量測結果的綜合處理及反饋分析“圍巖結構”體系動態及現狀分析說明、提交修正設計意見、建議反饋設計施工是否改變設計、施工方法新設計方案調整設計參數、改變施工方法或輔助施工措施圖3-7-2 監控量測與信息反饋程序圖遇下列情況之一，應立即采取補強措施，改變施工方法或設計參數，增強初期支護：隧道開挖后，工程地質和水文地質、圍巖類別比預計的要差；噴射混凝土層裂縫多、裂縫大或不斷發展；位移速率長期無明顯下降，實測位移值已接近規定的允許值，位移量可能超過預留變形量。遇到下列情況之一，應改變設計參數，適當降低初期支護：確認圍巖類別、工程地質及水文地質條件比預計有明顯好轉或有具體工程類比；初期支護未全部完成，位移收斂已達到施作二次襯砌的指標。