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1、中國第七工程局有限公司五盂高速LJ9標段項目經理部隧道施工監控量測專項施工方案批 準：審核：校 核： 編制： 二一一年十月 城軌14-1 費躍鋮1448043105 楊康1448043136目 錄第1章工程概況1第2章隧道施工方法1第3章監測目的1第4章監測內容24.1 一般規定24.2 監控量測項目和技術要求3第5章監控量測方法7第6章量測數據處理與運用9第7章組織管理12第8章保證措施14第9章 安全保證措施.15- 1 -第1章 工程概況1.1 設計概況下細腰隧道為小凈距隧道，右洞長1502m、左洞長1530m。最大埋深88.6米，洞門墻采用C25級砼澆筑，洞內路面采用280mm厚水泥混2、凝土。1.2 隧道地質（1）工程地質下細腰隧道位于構造剝蝕低山區，由于長期剝蝕作用下，山頂相對較平緩，山坡為中陡坡，山體總體呈東西走向，山勢西高東低，南北兩側山坡沖溝發育，基巖大面積出漏，微地貌表現為基巖山梁、沖溝及中陡坡等。左洞地表最低海拔高程663.56m,最高海拔高程747.91m，相對高差84.35m，右洞地表最低海拔高程660.68,m，最高海拔高程757.36m，相對高差95.68m，五臺端洞口位于上社鎮下細腰長家欲購右岸斜坡上，坡向323左右，坡腳在2530之間，盂縣端洞口位于上社鎮樊家會村北側約0.3km基巖山斜坡上，坡向190左右，坡腳在2025之間。遂址區范圍內被較發育，以3、草叢及灌木為主，覆蓋率約為45%。（2）水文地質1、地表水隧道兩端洞口所處沖溝均位于龍華河河域一級支流方向，溝內只有雨季時暫時性水流匯集。2、地下水隧址區地下水的主要補給來源為大氣降水，隧址區中部在雨季期可能造成洞體內線產生線狀滴水現象。1.3 結構形式及支護參數隧道結構按新奧法原理進行設計，施工時采用復合襯砌，以藥卷錨桿、管棚、注漿小導管為超前支護，以錨桿、掛鋼筋網、濕噴混凝土等為初期支護，并輔以鋼拱架、中空注漿錨桿、藥卷錨桿、自進式錨桿等支護措施，充分調動和發揮圍巖的自承能力，在監控量測信息的指導下施作初期支護和二次模筑襯砌。下細腰隧道襯砌長度表序號襯砌類型襯砌長度（m）適用地段及主要支護4、措施11070類圍巖淺埋地段，拱部主要為泥巖強風化帶（帶管棚超前支護，工安鋼鋼架全封閉）2 685IV類圍巖淺埋地段，拱部主要為基巖強風化帶（帶小導管超前支護，仰拱不帶格柵鋼架）31151V類圍巖淺埋地段，拱部主要為基巖強風化帶（帶藥卷錨桿超前支護，仰拱不帶格柵鋼架）注：初期支護噴射砼均采用濕噴法噴射，嚴禁采用干噴法噴射。第2章 隧道施工方法隧道開挖采用光面爆破或預裂爆破技術，盡量減少對圍巖的擾動和地表周邊地區生態環境的破壞，保證開挖成形質量，以充分發揮圍巖的自承能力和減少超挖回填。淺埋、偏壓及洞口段，應遵循“管超前、嚴注漿、短進尺、強支護、快封閉、勤測量”的原則進行施工。級圍巖一般采用全斷面5、法或臺階法開挖；級圍巖一般采用臺階法或中壁法（CD法）開挖；級圍巖一般采用短臺階法或中壁法（CD法）開挖（對于無水巖石地層，可考慮選用預留核心土的弧形導坑法開挖），特殊地質情況時可選用雙側壁導坑法或交叉中隔壁法（CRD法）開挖，以確保施工安全。第3章 監測目的1、 確保施工安全和隧道結構穩定。2、 確保地面結構物及地下管線的正常使用及地面交通暢通。3、 調整開挖及支護參數、修改施工設計。4、 優化設計與施工，為后續工程提供技術依據。第4章 監測內容1.1 一般規定 1、 監控量測工作必須緊接開挖、支護作業，應按設計要求進行布點和監測，并根據現場施工情況及時調整量測項目和內容。量測數據應及時分析6、處理，并將結果反饋到施工過程中。2、 監控量測應納入施工工序，并貫穿施工的全過程，為施工管理及時提供以下信息：1)、 圍巖穩定性、支護結構承載能力和安全信息。2)、 二次襯砌合理的施作時間。3)、 為施工中調整圍巖級別、完善設計方案及參數、優化施工方案及施工工藝提供依據。3、 監控量測的管理必須科學合理，施工中應按監測計劃實施，工程竣工后將監測資料整理歸檔并納入竣工文件中。4、 施工現場應成立專門的監控量測小組，責任落實到人，并建立相應的質量保證體系，確保監控量測的有效實施，監測資料完整清晰。5、 現場監控量測工作應包括現場情況的初始調查、編制實施性監控量測計劃、測點布設及取得初始監測值、現場7、監測、提交監測結果、報送周（月）報和編寫總結報告。6、 根據監測精度要求，應減小系統誤差，控制偶然誤差，避免人為錯誤。應經常采用相關方法對誤差進行監測分析。7、 監控量測組負責測點的埋設、日常測量、數據處理和儀器保養維修及送檢等工作，并及時將監控量測信息反饋于施工和設計。1.1 監控量測項目和技術要求1、 隧道監控量測的項目應根據工程特點、規模和設計要求綜合選定。量測項目可分為必測項目和選測項目兩大類（見表4-1和表4-2）。必測項目在采用噴錨構筑法施工時必須進行；選測項目應根據工程規模、地質條件、隧道埋深、開挖方法及其他要求進行選擇。表1-1. 監控量測必測項目序號監測項目常用量測儀器備注18、洞內、外觀察現場觀測、數碼相機、羅盤儀2拱頂下沉水準儀、鋼掛尺或全站儀3凈空變化收斂儀、全站儀4地表沉降水準儀、銦鋼尺或全站儀隧道淺埋段表1-2. 監控量測選測項目序號監測項目常用量測儀器1圍巖壓力壓力盒2鋼架內力鋼筋計、應變計3噴混凝土內力混凝土應變計4二次襯砌內力混凝土應變計、鋼筋計5初期支護與二次襯砌間接觸壓力壓力盒6錨桿軸力鋼筋計7隧底隆起水準儀、銦鋼尺或全站儀8圍巖內部位移多點位移計9爆破振動振動傳感器、記錄儀10孔隙水壓力水壓計11水量三角堰、流量計12縱向位移多點位移計、全站儀2、 隧道開挖后應及時進行地質素描，有條件時應進行數碼成像技術。3、 初期支護完成后應進行噴層表面裂縫的9、觀察和記錄。4、 分部開挖法施工的隧道，每個分部施工中應根據工程特點在表4-1、表4-2中所列項目選擇必測項目。5、 淺埋隧道地表沉降測點應在隧道開挖前布設。地表沉降測點和隧道內測點應布置在同一里程斷面。一般條件下地表沉降測點縱向間距應按表4-3要求布置。表1-3. 地表沉降測點縱向間距埋深與開挖寬度縱向測點間距（m）2BH02.5B20-50BH02B10-20H0B5-10注：H0隧道埋深；B隧道最大開挖寬度。6、 地表沉降測點橫向間距為25m，在隧道中線附近測點應適當加密，隧道中線兩側范圍應不小于H0+B，地表有控制型建筑物時，量測范圍應適當加寬，測點布置見下圖。地表沉降橫向測點布置示意10、圖7、 拱頂下沉測點和凈空變化測點應布置在同一斷面上。監測斷面及測點按表4-4要求布置。拱頂下沉測點原則上設置在拱頂軸線附近。表1-4. 必測項目監測斷面間距圍巖級別斷面間距（m）-10-2020-3030-50注：級圍巖視具體情況確定間距。8、 凈空變化量測側線數，參照表4-5布置。表1-5. 凈空變化量測側線數地段開挖方法一般地段特殊地段全斷面法一條水平側線-臺階法每臺階一條水平測線每臺階一條水平測線，兩條斜側線分部開挖法每分部一條水平側線上部每分部一條水平側線，兩條斜側線，其余分部一條水平側線9、 選測項目應根據設計和施工的特殊要求確定，監測斷面應視需要而定，優先在施工初始階段布置。1011、 不同斷面的測點應布置在相同部位，測點應盡量對稱布置，以便數據的相互驗證。11、 必測項目的監測頻率應根據測點的距開挖面的距離及位移速度分別按表4-6和表4-7確定。表1-6. 按距開挖面距離的監測頻率監測斷面距開挖面距離監測頻率（0-1）B2次/d（1-2）B一次/d（2-5）B一次/2-3d5B一次/7d注：1、B隧道最大開挖寬度。2、出現異常情況或不良地質時，應增大監測頻率 。3、由位移速度決定的監測頻率和由距開挖面的距離決定的監測頻率之中，原則上采用較高的頻率值。表1-7. 按位移速度確定的監測頻率位移速度監測頻率52次/d1-5一次/d0.5-1一次/2-3d0.5一次/7d12、12、 監控量測控制基準應包括隧道內位移、地表沉降、爆破振動的控制基準。1)、 地表沉降控制基準根據地層穩定性、周圍建筑物的安全要求分別確定，取最小值。2)、 爆破振動控制基準根據支護結構、邊坡穩定性、周圍建筑物的安全性確定。3)、 位移控制基準根據測點距開挖面的距離，可參考表4-8要求確定。表1-8. 位移控制基準類別距開挖面1B(U1B)據開挖面2B(U2B)據開挖面較遠允許值65%U090%U0100% U0注：B隧道最大開挖寬度；U0極限相對位移值。13、 位移管理等級按三級管理，相應的位移管理等級見表4-9。表1-9. 位移管理等級管理等級距開挖面1B距開挖面2BUU1B/3UU2B/3U13、1B/3U2 U1B/3U2B/3U2 U2B/3U2 U1B/3U2 U2B/3注：U實測位移值。14、 爆破振動控制基準按表4-10控制，并應滿足下列要求：表1-10. 爆破振動安全允許標準序號保護對象類別安全允許振速（cm/s）10Hz10-50Hz50-100Hz1土窯洞、土坯房、毛石房屋0.5-1.00.7-1.21.1-1.52一般磚房、非抗震的大型砌塊建筑物2.0-2.52.3-2.82.7-3.03鋼筋混凝土結構房屋0-4.03.5-4.54.2-5.04一般古建筑物和古跡0.1-0.30.2-0.40.3-0.55水工隧道7-156交通隧道10-207礦山巷道15-308水電14、站及發電廠中心控制室設備0.59新澆大體積混凝土：齡期：初凝-3d齡期：初凝3-7d齡期:7-28d2.0-3.03.0-7.07.0-12注：1、表列頻率為主振頻率，系指最大振幅所對應波的頻率。2、頻率范圍可根據類似工程或現場實測波形選取。選取頻率時亦可參照下列數據：洞室爆破20Hz；深孔爆破10-60Hz；淺孔爆破40-100Hz。3、有特殊要求的根據現場具體情況確定。、選取建筑物安全允許振速時，應綜合考慮建筑物的重要性、建筑質量、新舊程度、自振頻率、第幾條件等因素。、省級以上（含省級）重點保護古建筑與古跡的安全允許振速，應經專家論證選取，并報相應文物管理部門批準。、選取隧道、巷道安全允許15、振速時，應綜合考慮構筑物的重要性、圍巖狀況、斷面大小、深埋大小、爆源方向、地震振動頻率等因素。、非擋水新澆大體積混凝土的安全允許振速，可按本表給出的上限值選取。15、 測試儀器的精度應滿足表4-11及表4-12的要求，測試儀器的量程應滿足設計要求，并具有良好的防震、防水、防腐性能。表1-11. 監控量測必測項目測試精度序號監測項目測試精度1拱頂下沉0.5-1mm2凈空收斂0.5-1mm3地表沉降0.5-1mm表1-12. 監控量測選測項目測試精度序號監測項目測試精度1圍巖與初期支護接觸壓力0.5%F.S.2噴混凝土應變0.1%F.S.3鋼架應力拉伸0.5%F.S.，壓縮1.0%F.S.4初期支16、護與二次襯砌接觸壓力0.5%F.S.5二次襯砌內應力0.1%F.S.6圍巖內部位移0.1mm7隧底隆起0.5-1mm8爆破振動速度1mm/s注：F.S.儀器滿量程。第5章 監控量測方法1、 現場監測應根據設計文件的要求進行測點埋設、日常量測和數據處理，及時反饋信息，并根據地質條件的變化和施工異常情況，及時調整監控量測計劃。2、 現場測點讀數應讀三次，取其平均值，并詳細記錄。3、 施工過程中應進行洞內、外觀察，洞內觀察可分開挖工作面觀察和已施工地段觀察兩部分，其內容如下：1)、 開挖工作面觀察應在每次開挖后進行，及時繪制開挖工作面地質素描圖、數碼成像、填寫開挖工作面觀察表和施工階段圍巖級別判定卡17、，并寫勘察資料進行對比，記錄噴混凝土、錨桿和鋼架等的工作狀態。2)、 洞外觀察重點應在洞口段和動身淺埋段，記錄地表開裂、地表塌陷、邊坡及仰坡穩定狀態、地表水滲漏情況等。4、 隧道凈空收斂量測可采用收斂儀或全站儀進行。1)、 采用收斂儀量測時，測點采用焊接或鉆孔預埋。2)、 采用全站儀量測時，測點應采用膜片式回復反射器作為測點靶標，靶標粘附在預埋件上，觀測方法包括自由設站和固定設站兩種。5、 拱頂下沉量測可采用精密水準儀和鋼掛尺或全站儀進行，在隧道拱頂軸線附近通過焊接或鉆孔預埋測點，測點應與隧道外監測基點進行聯測。6、 地表沉降監測可采用精密水準儀、銦鋼水準尺進行。基點應設置在地表沉降影響范圍之18、外。測點采用地表鉆孔埋設，測點四周用水泥砂漿固定。當采用常規水準測量手段出現困難時，可采用全站儀量測。7、 圍巖內變形量測可采用多點位移計，多點位移計應鉆孔埋設，通過配套的設備讀數。8、 振弦式傳感器通過頻率接收儀獲得頻率讀數，依據頻率量測參數率確定曲線，換算出相應量測參數值。9、 光纖光柵傳感器通過光纖光柵接收儀獲得讀數，換算出相應量測參數值。10、 鋼架應力量測可采用振弦式傳感器、光纖光柵傳感器，傳感器應成對埋設在鋼架的內、外側，并應滿足下列要求：1)、 采用振弦式鋼筋計進行型鋼應力或應變量測時，應把傳感器焊接在鋼架翼緣內測點位置。2)、 采用振弦式鋼筋計進行格柵拱架應力量測時，應將格柵主19、筋截斷并把鋼筋計對焊在截斷部位。 3)、 采用光纖光柵傳感器進行型鋼或格柵拱架應力量測時，應把光纖光柵傳感器焊接或黏貼在相應測點位置。11、 接觸壓力量測可采用振弦式傳感器，傳感器與接觸面要求緊密接觸。12、 混凝土應變量測可采用振弦式傳感器、光纖光柵傳感器，傳感器固定于混凝土結構內的相應測點位置。13、 爆破振動速度監測可采用振動速度傳感器和相應的數據采集設備。傳感器固定在預埋件上 ，通過爆破振動儀自動記錄振動速度，分析振動波形和振動衰減規律。14、 孔隙水壓監測可采用水壓計進行，水壓計應埋入帶刻槽的測點位置，采取措施確保水壓計直接與水接觸。通過數據采集設備獲得各測點讀數，并換算出相應孔隙水20、壓力值。15、 滲漏水量監測可采用三角堰、流量計進行。第6章 量測數據處理與運用1、 監控量測數據的分析處理應包括監測資料的整理、計算和分析。2、 每次觀測后應立即對原始觀測數據進行核對和整理，包括原始觀測值的校正、物理量的計算、填表制圖，誤差處理、異常值的剔除、初步分析等，并將校驗過的數據輸入數據庫管理系統。3、 監控量測數據的計算分析主要包括以下內容：1)、 拱頂下沉、凈空收斂的位移量，繪制時態曲線。2)、 圍巖壓力與支護間接觸壓力值，繪制時態曲線和斷面壓力分布圖。3)、 初期支護、二次襯砌應力（應變）值，繪制時態曲線，反算結構內力并繪制斷面內力分布圖。4)、 地表沉降值，繪制橫向和縱向時21、態曲線。5)、 孔隙水壓力值，繪制孔隙水壓力的時態曲線及孔隙水壓力與深度的關系曲線。6)、 爆破振動速度，繪制振動速度與測點至震源距離關系曲線。4、 在分析檢測數據時，根據散點圖進行回歸分析，可采用如下指數模型：U=A(e-B/t-e-B/t0)式中 U變形值； A,B回歸系數 T0測點初始觀測時間（d） T-測點的觀測時間（d）。5、 應力（應變）監測結果可參照位移回歸分析進行。6、 爆破振動安全允許距離，可根據爆破振動速度按下式計算。R=(K/V)1/aQ1/3式中 R-爆破振動安全允許距離（m）； Q-炸藥量，齊發爆破為總藥量，延時爆破為最大一段藥量（kg）； V-保護對象所在地質點振動22、安全允許速度（cm/s）； K,a-與爆破點至計算保護對象間的地形、地質條件有關的系數和衰減指數，可按表6-1選取，或通過現場試驗確定。表1-1. 爆破區不同巖性的K、a值巖性Ka堅硬巖50-1501.3-1.5中硬巖150-2501.5-1.8軟巖250-3501.8-2.07、 監控量測信息反饋方法可采用經驗類比法或理論分析方法。監控量測信息反饋程序見下圖。開始施工設計施工方案相關參數監控量測隧道施工量測數據分析處理回歸分析動態分析綜合分析結構安全和經濟性判斷經濟類別理論分析標準評判結構是否安全結構是否經濟結束支護相關參數襯砌類型相關參數反饋結構修正意見否否是是正常施工循環否監控量測反饋程23、序框圖8、 工程安全性評價應根據本技術指南第4.2.13條要求的位移管理等級進行，并采用表6-2相應的工程對策。工程安全性評價流程見下圖。表1-2. 工程對策管理等級工程對策正常施工加強監測采取相應工程措施并加強監測監測結果是否越過級管理是否越過級管理暫停施工采取特殊措施是否越過級管理綜合判斷是否安全繼續施工加強支護施工監測管理體系流程圖否否否否第7章 組織管理人員由7人組成，設組長一名，組內按洞內、外監測項目分成兩個監測小組，各設一名專項負責人，在組長的指導下分別負責洞內、外的日常監測及資料整理工作。其余人員在專項負責人的指導下工作。人員組織及職責見下圖。組長：負責組織、計劃、對外聯系及監測24、資料質量審核洞內監測專項負責人：高菲1、 拱頂下沉監測：張權2、 收斂位移監測：張權3、 鋼拱架應力監測：軒軍防4、 圍巖壓力監測：軒軍防洞外監測專項負責人：楊東坡1、 地表下沉監測：丁浩2、 地中水平位移監測：丁浩3、 地表垂直位移監測：丁浩4、 地下水位監測：丁文龍第8章 保證措施1、 監測工作嚴格按鐵路隧道監控量測技術規程有關規定進行。2、 測點布置力求合理，應能反映出施工過程中結構的實際變形、應力情況及對周圍建筑物的影響程度。3、 監測儀器及測試元件必須是正規廠家的合格產品，測試元件要有合格證，監測儀器要定期校核、標定。4、 測點埋設要求位置準確，安全穩固，且有醒目的保護標志。5、 監25、測數據應及時整理分析，一般情況下，每周報表一次，特殊情況加密。6、 當發現監測數據異常，應立即復測，并檢查監測儀器、測試方法及計算過程，確認無誤后，立即上報給單位主管、監理及業主，以便采取措施。第9章 安全保證措施1、洞身施工必須遵循“短進尺、弱爆破；少擾動、早噴錨；勤量測、緊封閉。”的十八字方針。2、明洞邊仰坡土石方開挖按至上而下順序分層開挖。土方采用反鏟開挖，人工配合刷坡；石方采用光面爆破，施工中嚴格控制鉆孔深度、炮眼方向、裝藥量，并作好施工防護；裝碴運輸采用反鏟配合裝載機裝碴，自卸汽車運輸至棄碴場。施工過程中要經常檢查斷面，發現問題及時更正，邊仰坡做到隨挖隨護，及時施作噴錨網防護以策安全，施工過程中應加強對山坡穩定情況的觀測、檢查，發現問題及時采取措施后方可繼續施工.3、所有進入隧道工地的人員，必須按規定配帶安全防護用品，遵章守紀，聽從指揮。-15-