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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華人民共和國中鐵編 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、編制根據及原則1.1編制根據向莆鐵路FJ-1標寶臺山隧道招標圖及征詢圖；混凝土構造設計規范（GB50010-）；客貨共線鐵路工程施工質量驗收暫行原則；1.1.4福建省氣候特性。1.2編制原則保證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，其施工范疇為：土建工程：全長62.828KM，涉2、及：向莆鐵路正線：DK309+385DK339+931、DK348+191DK375+856，長54.241KM；新三明至萬能聯系線(LDK0+000LDK4+228.68)，長4.229KM；鷹廈與外福聯系線(LDK0+000LDK2+675.07)，長2.675KM；南平既有外福線改線(WFGDK24+270WFGDK26+350)，長1.683KM；其中，包括23座隧道，重要工程項目涉及開挖支護、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重要內容。通過施工現場監控量測，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，以及修改施工辦法、調節圍巖級別、變更3、支護設計參數提供根據，指引尋常施工管理，保證施工安全和質量。監控量測重要涉及洞內外觀測、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，為了保證洞口段、淺埋段施工安全，進行地表沉降監測。布點原則為：在級圍巖且埋深不大于40M地段沿隧道軸向每隔510M布設。同步在橫向根據實際狀況，選定主斷面，沿主斷面布設測點，以理解地表沉降橫向影響范疇。監測儀器為：電子水準儀，銦鋼尺等。 3.2.圍巖及支護狀態觀測依照工作面工程地質與水文地質狀況，作地質素描，涉及圍巖巖性、巖質、斷層破碎帶、節理裂隙發育限度和方向、有無松散坍塌、剝落掉塊現象、有無滲漏水等4、；觀測開挖面附近初期支護狀況涉及噴層與否產生裂縫、剝離和剪切破壞、鋼架支撐與否彎屈，判斷圍巖、隧道穩定性和初期支護可靠性，并進行評估作為支護參數選取參照及量測級別選取根據。范疇：工作面及初期支護后地段進行觀測。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，依照圍巖類別、隧道尺寸和埋深等，沿隧道縱向在拱頂和墻中布設測點，測點間距普通級圍巖為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。拱頂下沉及收斂量測測點布置見5、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.選測項目依照實際狀況和規定，選測規范規定項目。3.6.量測頻率與結束原則.量測頻率量測頻率依照監測數據變化狀況而定，普通按表3-6-1“量測頻率表”進行。.監測結束原則圖3-6-1 拱頂下沉及收斂量測測點布置示意圖闡明：上圖量測布置點為示意圖，實際過程中依照現場實際狀況可酌情進行增減；淺埋和明洞量測未列入，在現場依照規范和實際狀況進行布設；明暗洞交界面設變形縫，并設量測點，在必要時加底6、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測目測、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依照實際狀況和規定進行構造混凝土裂縫觀測讀數顯微鏡，鋼尺依照需要進行選測項目依照實際狀況和規定進行依照收斂速度鑒別：普7、通地段：收斂速度5MM/D時，圍巖處在急劇變化狀態，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期，延長量測時間并采用加強辦法。 3.7.監測數據記錄分析與信息反饋工程監控量測作為施工組織核心內容之一，置于動態管理體系之中，詳細涉及監測、數據整頓分析和信息反饋等幾種重要方面。.量測數據整頓、分析數據整頓：把原始數據通過一定辦法，如大小順序，用頻率分布形式把一組數據分布狀況顯示出來，進行數據數字特性計算以及離群數據取舍。回歸分析和曲線擬合：繪制量測數據8、時態變化曲線圖如圖3-7-1“時態散點圖”所示。在獲得足夠數據后，還應依照散點圖數據分布狀況，選取適當函數，對監測成果進行回歸分析，以預測該測點也許浮現最大位移值或應力值，預測構造和建筑物安全狀況，防患于未然。還可通過插值法，在實測數據基本上，采用函數近似辦法，求得符合測量規律而又未實測到數據。0時間(t).位移值圖3-7-1 時態散點示意圖慣用回歸函數有：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測點觀測時間（DAY）；T量測時距開挖時時間（DAY）。.建立監測管理級別基準建9、立監測變形管理級別原則，管理級別分三等，其級別劃分及相應基準值見表3-7-1和表3-7-2。通過對監測成果比較和分析來鑒定支護構造穩定性和安全性，并指引施工。表3-7-1 變形管理級別原則表管理級別管 理 位 移施工狀態U0UN3正常施工UN3U02UN3加強支護U02UN3采用特殊辦法注：U0 為實測變形值，UN容許變形值。UN擬定：UN擬定應考慮圍巖類別、隧道埋置深度等因素并結合現場條件選取。表3-7-2 構造容許相對位移表（%）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。0.150.500.410、01.200.802.000.200.800.601.601.003.00.建立迅速信息反饋渠道為保證監測成果質量，加快信息反饋速度，建立迅速信息反饋平臺。監控量測設立洞內和地表兩個監測小組，每個小組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迅速傳遞，從而做到每日監測成果及時上報。如有變形超過管理原則，則由總工依照有關規定制定對策，通過調度命令直接傳達到各項目部執行，并同步通過電話及其他方式告知監理及設計單位。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告，并附上相相應測點位移或應力時態曲線圖，和對施工狀況進行評價并提出施工建議。11、.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”。.信息反饋設計重要內容施工辦法變更建議；施工工序更改；預留變形量修改或確認；設計參數修改或確認；輔助施工辦法選取與變更；周邊環境影響評估及輔助施工辦法建議。3.8.初期支護監測成果異常解決隧道監控量測成果浮現異常時，按如下辦法解決：如果是由于基底下沉引起，盡快將仰拱封閉，如依然下沉，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，可多次復噴并用錨桿加固圍巖，補強初期支護。在下一循環施工時，修改支護參數，增強初期支護，同步增大觀測頻率；必要時通過監理批準施作二次襯砌，如果需加12、強襯砌則由設計單位批準。如浮現變形速率突然增大浮現不穩定征兆時，應進行適時監測觀測，委派專職觀測員對初支進行監視；如伴有響聲及新生裂縫，應及時暫停正常施工，加強支護和采用也許急救性辦法。施工設計監控量測現場施工監測設計資料調研量測成果計算機信息分析解決必測項目回歸分析監測成果綜合評價量測成果形象化、詳細化報送設計和監理單位構造安全性、經濟性判斷經濟類比理論分析甲方、規范規定選測項目動態分析量測成果綜合解決及反饋分析“圍巖構造”體系動態及現狀分析闡明、提交修正設計意見、建議反饋設計施工與否變化設計、施工辦法新設計方案調節設計參數、變化施工辦法或輔助施工辦法圖3-7-2 監控量測與信息反饋程序圖遇下列狀況之一，應及時采用補強辦法，變化施工辦法或設計參數，增強初期支護：隧道開挖后，工程地質和水文地質、圍巖類別比預測要差；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容許值，位移量也許超過預留變形量。遇到下列狀況之一，應變化設計參數，恰當減少初期支護：確認圍巖類別、工程地質及水文地質條件比預測有明顯好轉或有詳細工程類比；初期支護未所有完畢，位移收斂已達到施作二次襯砌指標。