茶店隧道监控量测专项施工方案.doc

1、京能十堰热电联产项目2350MW供热机组工程铁路专用线工程施工（B标段）茶店隧道监控量测专项施工方案编制单位：中铁七局集团有限公司 编 制： 复 核: 审 批: 日 期： 目录一、编制依据3二、编制原则3三、适用范围3四、工程概况3五、监控量测技术要求3六、监控量测计划与内容4七、监控量测作业6八、监控量测控制基准及位移管理等级9九、监控量测资料的整理与反馈10十、过程安全性评价及应对措施11一、编制依据1、京能十堰热电2350MW供热机组工程铁路专用线工程施工B标段招标文件、施工图、工程量清单等.2、国家、交通部、铁路总公司有关安全生产的法律、规程、规则、条例.3、铁路工程测量规范（TB 1

2、01012009）.4、铁路隧道工程施工技术指南(TZ204-2008)。5、铁路隧道监控量测技术规程（TB10121-2007）。二、编制原则1、确保施工安全和隧道结构稳定。2、确保地面结构物和地下管线的正常使用及地面交通畅通。3、调整开挖及支护参数，修改施工设计.4、优化设计与施工，为后序工程提供技术依据.三、适用范围本施工方案适用于京能十堰热电2350MW供热机组工程铁路专用线工程施工B标段茶店隧道正洞及斜井施工时监控量测。四、工程概况茶店隧道位于十堰市张湾区茶店村，单线隧道,隧道内线路纵坡为10。2和4。9的单面上坡，隧道局部位于半径R=800m的右偏曲线上。隧道进口里程DK4+547

3、，出口里程DK7+915,全长3368m.隧道设无轨运输斜井1座（斜井与茶店隧道相交于DK6+750处，交角约47，长度327.97m）辅助施工。五、监控量测技术要求全隧施工期间应开展监控量测，将监控量测作为关键工序列入现场组织，并对支护体系的稳定性进行判别，监控量测必测项目包括全隧洞内外观察、洞内拱顶下沉、断面净空变化及DK4+547DK4+640、DK4+740DK5+000、DK7+670-DK7+915浅埋段地表沉降观测。地表沉降观测点应在隧道开挖前布设，并应与洞内观测点布置在同一断面里程，地表沉降观测点纵向共布置58个断面（按10米间距计算），观测断面纵向间距及断面横向布点间距应满足

4、铁路隧道监控量测技术规程要求。洞内拱顶下沉和净空变化测点应布置在同一断面上，监控量测断面间距按级围岩1030m，级围岩不大于5-10m布置，各项监控量测断面的布点位置、量测频率以及控制基准等按铁路隧道监控量测技术规程要求办理。六、监控量测计划与内容1、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、开挖方式及机械设备等因素制定，并根据铁路隧道监控量测技术规程进行.监控量测作业应根据下图所示的监控量测流程进行：监控量测计划的内容应包括：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。2、 监控量

5、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于设计及施工中；(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.3、监控量测可分为必测项目和选测项目两类。必测项目是隧道施工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)必测项目必测项目序号监控量测项目常用量测仪器备注1洞内、外观察现场观察、数码相机、罗盘仪2拱顶下沉水准仪、钢挂尺或全站仪3净空变化收敛计、全站仪4地表

6、沉降水准仪、钢挂尺或全站仪隧道浅埋段（2)选测项目选测项目序号监控量测项目常用量测仪器1围岩压力压力盒2钢架内力钢筋计、应变计3喷砼内力混凝土应变计4二衬内力混凝土应变计、钢筋计5初期支护与二衬间接触压力压力盒6锚杆轴力钢筋计7围岩内部位移多点位移计8隧底隆起水准仪、铟钢尺或全站仪9爆破振动振动传感器、记录仪10孔隙水压力水压计11水量三角堰、流量计12纵向位移多点位移计、全站仪（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试验.（4） 初期支护完成后应进行喷层表面裂缝及其发展、渗水、变形观测和计录。（5） 对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

7、试验等进行量测。（6） 对地下水发育断层破碎带等地质构造带可进行水量、孔隙水压力等进行量测.（7） 对隧道附近存在隧道施工爆破影响的构筑物时，可进行爆破振动监控量测。（8） 对一般硬质岩、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、初期支护与二衬间接触压力等进行量测.七、监控量测作业1、洞内观察可分为开挖工作面观察和已施工区段观察两部分。开挖工作面观察应在每次开挖后进行一次。当地质情况基本无变化时，可每天进行一次。观察后应绘制开挖工作面略图（地质素描)，填写工作面状态记录表及围岩级别判定卡。在观察如发现地质条件恶化，应立即通知施工负责人采取应急措施.对已施工区段的观察也应

8、每天至少进行一次，观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的状况,洞外观察包括对洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定、地表水渗透的观察.2、净空变形量测断面的间距应根据围岩级别、隧道断面尺寸、埋置深度及工程重要性等确定.监控量测断面可按下表进行：必测项目监控量测断面间距围岩级别断面间距（m）5-1010-3030-503、 净空变形量测应在每次开挖后尽早进行，初读数应在开挖后12h内读取,最迟不得大于24h，而且在下一循环开挖前，必须完成初期变形值的读取.4、 测点应牢固可靠，易于识别并妥为保护。拱顶量测后视测点必须埋设在稳定岩面上，并和洞内水准点建立联系.5、 量测应选择精度适当,性能可靠、使

9、用及携带方便的仪器.如拱顶下沉量测，没断面宜布置1-3点，应采用水准仪、水准尺、挂钩钢尺等，有条件时周边位移宜采用非接触监测仪进行量测。锚杆或围岩内部变形量测可采用单点或多点式锚头和传递杆,配以机械式或分表式点测位移计。变形量测可选用电阻或电感式仪器，仪器使用前必须经过严格标定.6、 水平相对净空变化量测线的布置应根据施工方法、地质条件、量测断面所在位置、隧道埋置深度等条件确定。在地质条件良好，采用全断面开挖方式时,可设一条水平测线。当采用台阶开挖方式时，可在拱腰及边墙部位各设一条水平测线.净空收敛量测测线数开挖方法 地段一般地段特殊地段全断面法一条水平测线-台阶法每台阶一条水平测线每台阶一条

10、水平测线，两条斜线 拱顶下沉测点 拱顶下沉测点 全断面法测线布置 台阶法测线布置7、 拱顶下沉量测应与水平相对净空量测在同一量测断面内进行，可采用水准仪等测定下沉量。当地质条件复杂，下沉量大或偏压明显时,除量测拱顶下沉外，尚应量测拱腰下沉及基底隆起量。8、 必测项目的监控量测频率应根据点距开挖面的距离及位移速度分别按以下两表确定。由位移速度决定的监控量测频率和由距开挖面的距离决定的监控量测频率之中,原则上采用较高的频率值。出现异常情况或不良地质时，应增大监控量测频率。按距开挖面距离确定的监控量测频率量测断面距开挖工作面的距离(m）量测频率（01）B2次/d（12)B1次/d(25）B1次/23

11、d5B1次/7d注：B指隧道开挖跨度.按位移速度确定的监控量测频率位移速度（mm/d）量测频率52次/d151次/d0.5-11次/2-3d0。20.51次/3d0。21次/7d9、 地表下沉量测应根据隧道埋置深度、地质条件、地表有无建筑物、所采用的开挖方式等因素确定。地表下沉量的测点应与水平净空相对变化和拱顶下沉量测的测点布置在同一横断面内,沿隧道中线，地表下沉量测断面的间距可按下表采用：地表下沉量测测点纵向间距埋置深度H地表下沉量测断面间距（m）2BH2。5B2050BH2B1020HB5-10注：1、无地表构筑物时取表中上限值.2、H指隧道埋深,B指隧道开挖跨度。横断面方向地表下沉量测的

12、测点间隔应取2-5m，在一个量测断面内应设711个测点。地表下沉量测应在开挖工作面前方H+h（隧道埋置深度+隧道高度）处开始，直到衬砌结构封闭,下沉基本停止为止。地表下沉量测频率应和拱顶下沉及水平相对净空变化的量测频率相同.地表沉降横向测点布置示意图10、 各项量测作业均应持续到变形基本稳定后1-3周。11、 锚杆轴力、围岩压力、衬砌应力等的量测，开始时应和同一断面的变形量测频率相同，当量测值变化不大时,可降低量测频率，从每周一次到每月一次，直到无变化为止。八、监控量测控制基准及位移管理等级监控量测控制基准应根据地质条件、隧道施工安全性、隧道结构的长期稳定性以及周围建筑物特点和重要性等因素制定

13、，包括隧道内位移、地表沉降、爆破振动等。位移控制基准各级测点距开挖面的距离，由初期支护极限相对位移按下表确定:位移控制基准类别距开挖断面1B（U1B)距开挖断面2B（U2B）距开挖断面较远允许值65U090%U0100%U0注：B指隧道开挖宽度，U0指极限相对位移值,在缺乏实测资料时，可先按本图预留变形量作为U0控制，在施工中加以调整.根据位移控制基准，位移管理按下表可分为三个等级:位移管理等级及应对措施管理等级距开挖断面1B距开挖断面2B应对措施UU1B/3UU2B/3正常施工U1B/3U2U1B/3U2B/3U2U2B/3综合评价设计施工措施，加强监测，必要时采取相应工程措施U2U1B/3

14、U2U2B/3暂停施工，采取相应工程措施,如补强支护等注:U指实测位移值。地表沉降控制基准根据地层稳定性、周围建筑物的安全要求分别确定，取最小值。钢架内力、喷砼内力、二衬内力、围岩压力、初期支护与二衬间接触压力、锚杆轴力等控制基准应满足铁路隧道设计规范相关规定：1、 根据控制基准及时态曲线形态综合判别围岩与支护结构稳定性。2、 一般情况下，二衬的施作应在满足下列要求时进行:(1）隧道水平净空变化速度及拱顶或底板垂直位移速度明显下降；(2）隧道位移相对值已达到总相对位移量的90%以上。九、监控量测资料的整理与反馈1、掌子面地质状况表、周边收敛、拱顶下沉测试数据按铁路隧道监控量测技术规程附表A、B

15、、C格式记录.2、应及时根据量测数据绘制水平相对净空变化、拱顶下沉时态曲线及水平相对净空变化、拱顶下沉与距开挖工作面的关系图等.根据现场量测数据绘制位移-时间曲线或散点图,在位移时间曲线趋平缓时应进行回归分析，选择与实测数据拟合好的函数进行回归，预测可能出现的最大拱顶下沉及水平相对净空变化值，并推算最终位移和掌握位移变化规律。当位移-时间曲线出现反弯点，即位移出现反常的急骤增加现象，表明围岩和支护已呈不稳定状态，应及时加强支护必要时应停止掘进，采取必要的安全措施.3、根据围岩变化速率判断围岩稳定状况，变形基本稳定应符合下列条件，隧道水平净空变化速度及拱顶或底板垂直位移速度明显下降，隧道位移相对

16、值已达到总相对位移量的90以上。4、围岩及支护的稳定性应根据开挖工作面的状态、净空水平收敛值及拱顶下沉量的大小和速率综合判断,并及时反馈于设计和施工中，根据水平相对净空变化值进行判断时,应符合现行铁路隧道监控量测技术规程的有关规定，并结合隧道跨度修正考虑。5、设计单位可根据施工单位所提供的监控量测数据反分析求算初始应力、岩体似弹模、塑性区范围、作用在二衬上的荷载及岩体流变参数等，为动态设计提供信息和资料.6、处理过程中如发现异常现象或与设计不符时，应及时提出，以便修改支护参数.7、根据量测结果及铁路隧道监控量测技术规程的有关规定,可按表“位移管理等级”指导施工。十、过程安全性评价及应对措施根据监控量测数据分析结果，对工程安全性进行评价,并提出相应工程对策建议，以此作为设计施工变更最重要的依据，做到信息化设计与施工。根据位移管理等级，将工程安全性评价相应分为三级进行，并采取相应的应对措施，具体位移管理等级及应对措施见表“位移管理等级及应对措施”。工程安全性评价可按下图进行:根据监控量测结果所反应的不同情况及其对应的工程管理等级,可采取加强超前预支护、喷砼稳定开挖面、调整施工方法、调整初期支护强度和刚度并及时支护、降低爆破振动影响、围岩与支护结构间回填注浆等应对措施,确保施工的顺利进行。10