1、向莆鐵路FJ-1B標(biāo)寶臺(tái)山隧道進(jìn)口段監(jiān)控量測(cè)方案中國(guó)中鐵編 制：劉國(guó)棟審 核：劉念坡批 準(zhǔn)：陳 鵬中鐵隧道股份有限公司隧道六公司（向莆鐵路FJ-1B標(biāo)二工區(qū)）二00八年十一月二十日隧道監(jiān)控量測(cè)方案一、編制依據(jù)及原則1.1編制依據(jù)向莆鐵路FJ-1標(biāo)寶臺(tái)山隧道招標(biāo)圖及咨詢圖；混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2002）；客貨共線鐵路工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)；1.1.4福建省氣候特征。1.2編制原則確保工程質(zhì)量及合同工期；遵循施工規(guī)范和外加劑技術(shù)性能；遵循經(jīng)濟(jì)、有效、可行的原則。二、工程概況新建向塘至莆田鐵路XPFJ-2標(biāo)段位于福建省沙縣及尤溪縣內(nèi)，其施工范圍為：土建工程：全長(zhǎng)62.828KM，包

2、括：向莆鐵路正線：DK309+385DK339+931、DK348+191DK375+856，長(zhǎng)54.241KM；新三明至萬能聯(lián)絡(luò)線(LDK0+000LDK4+228.68)，長(zhǎng)4.229KM；鷹廈與外福聯(lián)絡(luò)線(LDK0+000LDK2+675.07)，長(zhǎng)2.675KM；南平既有外福線改線(WFGDK24+270WFGDK26+350)，長(zhǎng)1.683KM；其中，包含23座隧道，主要工程項(xiàng)目包括開挖支護(hù)、襯砌、溝槽及整體道床施工。三、監(jiān)控量測(cè)方案監(jiān)控量測(cè)是信息化設(shè)計(jì)與施工的重要內(nèi)容。通過施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控量測(cè)，為判斷圍巖穩(wěn)定性，支護(hù)、襯砌可靠性，二次襯砌合理施作時(shí)間，以及修改施工方法、調(diào)整圍巖級(jí)別、

3、變更支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)提供依據(jù)，指導(dǎo)日常施工管理，確保施工安全和質(zhì)量。監(jiān)控量測(cè)主要包括洞內(nèi)外觀察、拱頂位移量測(cè)、隧道凈空水平收斂等監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。3.1.隧道洞口段、淺埋段地表沉降監(jiān)測(cè)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(jìn)行地表沉降監(jiān)測(cè)。布點(diǎn)原則為：在級(jí)圍巖且埋深小于40M的地段沿隧道軸向每隔510M布設(shè)。同時(shí)在橫向依據(jù)實(shí)際情況，選定主斷面，沿主斷面布設(shè)測(cè)點(diǎn)，以了解地表沉降的橫向影響范圍。監(jiān)測(cè)儀器為：電子水準(zhǔn)儀，銦鋼尺等。 3.2.圍巖及支護(hù)狀態(tài)觀察根據(jù)工作面的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)情況，作地質(zhì)素描，包括圍巖巖性、巖質(zhì)、斷層破碎帶、節(jié)理裂隙發(fā)育程度和方向、有無松散坍塌、剝落掉塊現(xiàn)象、有

4、無滲漏水等；觀察開挖面附近初期支護(hù)狀況包括噴層是否產(chǎn)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(wěn)定性和初期支護(hù)的可靠性，并進(jìn)行評(píng)估作為支護(hù)參數(shù)選擇的參考及量測(cè)等級(jí)選擇的依據(jù)。范圍：工作面及初期支護(hù)后的地段進(jìn)行觀察。監(jiān)測(cè)儀器：地質(zhì)羅盤儀等。3.3.拱頂下沉及收斂量測(cè)拱頂下沉及凈空變位收斂量測(cè), 根據(jù)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(shè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)間距一般級(jí)圍巖為10M，級(jí)圍巖為20M，級(jí)圍巖為30M，級(jí)圍巖為50M。凈空變位收斂量測(cè)在開挖后盡早進(jìn)行，初始讀數(shù)在開挖12小時(shí)內(nèi)且在下一循環(huán)開挖前讀取，大斷面采用無尺量測(cè)法。淺埋地段洞內(nèi)外量測(cè)點(diǎn)布設(shè)在同一橫斷面內(nèi)。拱頂下

5、沉及收斂量測(cè)測(cè)點(diǎn)布置見下圖3-6-1 “拱頂下沉及收斂量測(cè)測(cè)點(diǎn)布置示意圖”。監(jiān)測(cè)儀器：萊卡系列全站儀、收斂計(jì)、精密水準(zhǔn)儀等。3.4.底部上鼓級(jí)圍巖開挖地段在底部設(shè)上鼓測(cè)點(diǎn)，每10M設(shè)一點(diǎn)與拱頂下沉量測(cè)點(diǎn)同斷面布設(shè)、水平儀測(cè)量。3.5.選測(cè)項(xiàng)目根據(jù)實(shí)際情況和要求，選測(cè)規(guī)范規(guī)定的項(xiàng)目。3.6.量測(cè)頻率與結(jié)束標(biāo)準(zhǔn).量測(cè)頻率量測(cè)頻率根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化情況而定，一般按表3-6-1“量測(cè)頻率表”進(jìn)行。.監(jiān)測(cè)結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)圖3-6-1 拱頂下沉及收斂量測(cè)測(cè)點(diǎn)布置示意圖說明：上圖量測(cè)布置點(diǎn)為示意圖，實(shí)際過程中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況可酌情進(jìn)行增減；淺埋和明洞量測(cè)未列入，在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)規(guī)范和實(shí)際情況進(jìn)行布設(shè)；明暗洞交界面設(shè)變形縫

6、，并設(shè)量測(cè)點(diǎn)，在必要時(shí)加底板上拱量測(cè)點(diǎn)。圖中未示底板上拱量測(cè)點(diǎn)布置。表3-6-1 量測(cè)頻率表項(xiàng)目量測(cè)儀器設(shè)備量測(cè)時(shí)間間隔115天1630天13月3月以上圍巖及支護(hù)狀態(tài)觀察目測(cè)、數(shù)碼相機(jī)、地質(zhì)羅盤等開挖面每次開挖后進(jìn)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(zhǔn)儀，銦鋼尺開挖面離量測(cè)面2B時(shí)，2次/天開挖面離量測(cè)面5B，1次/2天開挖面離量測(cè)面5B時(shí)，1次/周拱頂下沉，底部上鼓水準(zhǔn)儀，掛尺，水準(zhǔn)尺2次/天1次/2天12次/周2次/月周邊收斂坑道收斂計(jì)或全站儀同上房屋爆破振動(dòng)系數(shù)監(jiān)測(cè)爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀根據(jù)實(shí)際情況和要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)混凝土裂縫觀察讀數(shù)顯微鏡，鋼尺根據(jù)需要進(jìn)行選測(cè)項(xiàng)目根據(jù)實(shí)際情況和要

7、求進(jìn)行根據(jù)收斂速度判別：一般地段：收斂速度5MM/D時(shí)，圍巖處于急劇變化狀態(tài)，加強(qiáng)初期支護(hù)系統(tǒng)；收斂速度0.2MM/D時(shí)，圍巖基本達(dá)到穩(wěn)定。特殊地質(zhì)地段：加強(qiáng)初期支護(hù)強(qiáng)度和剛度，嚴(yán)格控制過大變形。各量測(cè)項(xiàng)目持續(xù)到變形基本穩(wěn)定后2周結(jié)束，斷層破碎帶地段位移長(zhǎng)時(shí)間不能穩(wěn)定時(shí)，延長(zhǎng)量測(cè)時(shí)間并采取加強(qiáng)措施。 3.7.監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析與信息反饋工程監(jiān)控量測(cè)作為施工組織的核心內(nèi)容之一，置于動(dòng)態(tài)管理體系之中，具體包括監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)的整理分析和信息反饋等幾個(gè)主要方面。.量測(cè)數(shù)據(jù)的整理、分析數(shù)據(jù)整理：把原始數(shù)據(jù)通過一定的方法，如大小順序，用頻率分布的形式把一組數(shù)據(jù)分布情況顯示出來，進(jìn)行數(shù)據(jù)的數(shù)字特征計(jì)算以及離群數(shù)

8、據(jù)的取舍。回歸分析和曲線擬合：繪制量測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)態(tài)變化曲線圖如圖3-7-1“時(shí)態(tài)散點(diǎn)圖”所示。在取得足夠的數(shù)據(jù)后，還應(yīng)根據(jù)散點(diǎn)圖的數(shù)據(jù)分布狀況，選擇合適的函數(shù)，對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行回歸分析，以預(yù)測(cè)該測(cè)點(diǎn)可能出現(xiàn)的最大位移值或應(yīng)力值，預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)和建筑物的安全狀況，防患于未然。還可通過插值法，在實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，采用函數(shù)近似的方法，求得符合測(cè)量規(guī)律而又未實(shí)測(cè)到的數(shù)據(jù)。0時(shí)間(t).位移值圖3-7-1 時(shí)態(tài)散點(diǎn)示意圖常用的回歸函數(shù)有：對(duì)數(shù)函數(shù) U=ALG(1+T)+B 指數(shù)函數(shù) U=AE-B/T U=A(E-BT-E-BT0).雙曲函數(shù) 式中：U變形值(或應(yīng)力值).；A、B回歸系數(shù)；T、T0測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)時(shí)間（D

9、AY）；T量測(cè)時(shí)距開挖時(shí)的時(shí)間（DAY）。.建立監(jiān)測(cè)管理等級(jí)基準(zhǔn)建立監(jiān)測(cè)變形管理等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，管理等級(jí)分三等，其等級(jí)劃分及相應(yīng)基準(zhǔn)值見表3-7-1和表3-7-2。通過對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的比較和分析來判定支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，并指導(dǎo)施工。表3-7-1 變形管理等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表管理等級(jí)管 理 位 移施工狀態(tài)U0UN3正常施工UN3U02UN3加強(qiáng)支護(hù)U02UN3采取特殊措施注：U0 為實(shí)測(cè)變形值，UN允許變形值。UN的確定：UN的確定應(yīng)考慮圍巖類別、隧道埋置深度等因素并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件選擇。表3-7-2 結(jié)構(gòu)允許相對(duì)位移表（%）圍巖類別埋深備注300M、0.10.300.200.500.401.20相對(duì)位移指實(shí)測(cè)位

10、移值與兩點(diǎn)間距離之比或拱頂下沉實(shí)測(cè)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(jiān)測(cè)結(jié)果的質(zhì)量，加快信息反饋速度，建立快速信息反饋平臺(tái)。監(jiān)控量測(cè)設(shè)置洞內(nèi)和地表兩個(gè)監(jiān)測(cè)小組，每個(gè)小組的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均由計(jì)算機(jī)管理，并與項(xiàng)目總工計(jì)算機(jī)通過局域網(wǎng)進(jìn)行內(nèi)部快速傳遞，從而做到每日監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)上報(bào)。如有變形超過管理標(biāo)準(zhǔn)，則由總工根據(jù)相關(guān)要求制定對(duì)策，通過調(diào)度命令直接傳達(dá)到各項(xiàng)目部執(zhí)行，并同時(shí)通過電話及其它方式通知監(jiān)理及設(shè)計(jì)單位。周報(bào)、月報(bào)則通過書面形式上報(bào)項(xiàng)目總工，由項(xiàng)目部按期向施工監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位和業(yè)主單位提交監(jiān)測(cè)報(bào)

11、告，并附上相對(duì)應(yīng)的測(cè)點(diǎn)位移或應(yīng)力時(shí)態(tài)曲線圖，和對(duì)施工情況進(jìn)行評(píng)價(jià)并提出施工建議。.監(jiān)測(cè)信息反饋程序監(jiān)控量測(cè)與信息反饋程序見圖3-7-2“監(jiān)控量測(cè)與信息反饋程序圖”。.信息反饋設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容施工方法變更的建議；施工工序的更改；預(yù)留變形量的修改或確認(rèn)；設(shè)計(jì)參數(shù)的修改或確認(rèn)；輔助施工措施的選擇與變更；周邊環(huán)境的影響評(píng)估及輔助施工措施建議。3.8.初期支護(hù)監(jiān)測(cè)結(jié)果異常的處理隧道監(jiān)控量測(cè)結(jié)果出現(xiàn)異常時(shí)，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(shè)錨桿，復(fù)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(fù)噴并用錨桿加固圍巖，補(bǔ)強(qiáng)初期支護(hù)。在下

12、一循環(huán)施工時(shí)，修改支護(hù)參數(shù)，增強(qiáng)初期支護(hù)，同時(shí)增大觀測(cè)頻率；必要時(shí)通過監(jiān)理同意施作二次襯砌，如果需加強(qiáng)襯砌則由設(shè)計(jì)單位同意。如出現(xiàn)變形速率突然增大出現(xiàn)不穩(wěn)定征兆時(shí)，應(yīng)進(jìn)行適時(shí)監(jiān)測(cè)觀察，委派專職觀察員對(duì)初支進(jìn)行監(jiān)視；如伴有響聲及新生裂縫，應(yīng)立即暫停正常施工，加強(qiáng)支護(hù)和采取可能的搶救性措施。施工設(shè)計(jì)監(jiān)控量測(cè)現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)資料調(diào)研量測(cè)結(jié)果的計(jì)算機(jī)信息分析處理必測(cè)項(xiàng)目的回歸分析監(jiān)測(cè)結(jié)果的綜合評(píng)價(jià)量測(cè)結(jié)果的形象化、具體化報(bào)送設(shè)計(jì)和監(jiān)理單位結(jié)構(gòu)安全性、經(jīng)濟(jì)性判斷經(jīng)濟(jì)類比理論分析甲方、規(guī)范要求選測(cè)項(xiàng)目的動(dòng)態(tài)分析量測(cè)結(jié)果的綜合處理及反饋分析“圍巖結(jié)構(gòu)”體系動(dòng)態(tài)及現(xiàn)狀分析說明、提交修正設(shè)計(jì)意見、建議反饋設(shè)計(jì)施工是否改變?cè)O(shè)計(jì)、施工方法新設(shè)計(jì)方案調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)、改變施工方法或輔助施工措施圖3-7-2 監(jiān)控量測(cè)與信息反饋程序圖遇下列情況之一，應(yīng)立即采取補(bǔ)強(qiáng)措施，改變施工方法或設(shè)計(jì)參數(shù)，增強(qiáng)初期支護(hù)：隧道開挖后，工程地質(zhì)和水文地質(zhì)、圍巖類別比預(yù)計(jì)的要差；噴射混凝土層裂縫多、裂縫大或不斷發(fā)展；位移速率長(zhǎng)期無明顯下降，實(shí)測(cè)位移值已接近規(guī)定的允許值，位移量可能超過預(yù)留變形量。遇到下列情況之一，應(yīng)改變?cè)O(shè)計(jì)參數(shù)，適當(dāng)降低初期支護(hù)：確認(rèn)圍巖類別、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件比預(yù)計(jì)有明顯好轉(zhuǎn)或有具體工程類比；初期支護(hù)未全部完成，位移收斂已達(dá)到施作二次襯砌的指標(biāo)。