隧道监控量测实施方案

1、南宁枢纽II标隧道监控量测实施方案编制： 日期： 审核： 日期： 审批： 日期： 一、工程概况1、花油山隧道位于低山丘陵区，地形起伏大，山体植被发育，海拔高程70220m，自然坡度2040之间，中心里程DK28+330，全长5400m.系浅埋暗挖双线隧道。其中V级围岩4805m， IV级围岩460m，明洞135m（进口段）。本隧道因其地质条件极差、为南宁枢纽最长隧道，施工进度、安全都是控制的重难点，是全线控制工期工程。因工期紧，任务重，另设置5个斜井， 1#斜井长250米、2#斜井长340米、3#斜井长290米、4#斜井长320米、5#斜井长310米。隧道经过地质以泥质砂岩、泥岩夹含砾砂岩为主

2、，位于南宁复式背斜内，次级褶曲发育。本隧道为全线的最长隧道，制约工程的工期。需加强组织，快速施工，保证工期目标实现。是本合同中的重点和难点工程。2、新那窝隧道中心里程YDK765+973.5，为单线隧道，隧道最大埋深35m,地表植被发育，隧道全段为V级围岩，隧道范围内不良地质为岩溶，顺层偏压及顺层。3新羽四岭隧道中心里程为：ZDK795+841,长度762m。系双层集装箱单线隧道。其中V级围岩390m， IV级围岩358m，明洞14m（进口段）。隧道进口里程ZDK795+460，出口里程ZDK796+222，中心里程ZDK795+841，全长762m。隧道除ZDK795+460ZDK796+0

3、26.79段位于R=800m的右偏曲线上，其余均为直线段；进、出口浅埋并有部分明洞。二、编制依据1、设计施工图；2、铁路隧道监控量测规程（TZ10121-2007）；3、铁路隧道锚喷构筑法技术规范(TB10108-2002)；4、实施性施工组织设计三、现场监测任务和目的1、通过对围岩变化情况及支护结构的观察和动态量测，对监测数据进行归纳整理，综合评价隧道在施工过程中的安全性，并提出注意事项和建议，以达到合理安排施工工序、进行日常施工管理、确保施工安全、修改设计参数和积累资料的目的。2、通过对围岩和支护的变位量测，对测量数据进行分析处理与必要的计算和判断后，及时进行预测和反馈，掌握围岩和支护的动

4、态信息并及时反馈给监理单位、设计单位、建设单位，以便指导施工作业和业主、设计作出决策等。 3、经监测数据的分析处理与必要的计算和判断后，进行预测和反馈，以保证施工安全和隧道围岩及支护衬砌结构的稳定。四、具体的监测项目该工程监测项目计划根据围岩条件、支护类型和参数、施工方法，同时考虑量测费用的经济性基础上进行确定。隧道在实施阶段的监控量测项目分为必测项目和选测项目两大类。必测项目 序号监测项目测试方法及仪器测试精度备注1洞内外观察现场观察、地质罗盘2净空变化隧道净空变化测定仪（收敛计、全站仪）0.51mm3拱顶下沉水准测量的方法，水准仪、钢尺0.51mm4浅埋段地表下沉水准测量的方法，水准仪、水

5、准尺0.51mmH02B注：H0为隧道埋深，B为隧道最大开挖断面。必测项目的各项参数必须按规范要求的频率进行量测，选测项目在考虑经济性的基础上根据现场实际情况确定量测的内容和频率。在监测过程中，监测小组按照监测成果的时效(特殊情况下应缩短资料的处理时间)通过对各量测项目现场测试数据的归纳和整理，动态地掌握围岩和支护结构的变化信息并及时地将其反馈到施工现场，一方面用于指导施工，另一方面根据围岩和支护结构的变位、应力发展情况，用于对支护系统和支护参数的修改，确保隧道在施工和运营中的安全。五、监测方法1、隧道地质及支护状况变化情况观察、主要是检查隧道的地质情况(围岩岩性、节理发育情况、岩层 产状、破

6、碎程度、地下水发育情况、不良地质情况)是否与原地勘资料相符，隧道支护结构在正常情况下和爆炸后的变化是否在设计和规范允许的范围内，对出现异常和不相符的及时向监理、设计、业主提交报告，以便设计单位对支护参数进行修改，并对隧道围岩的发展趋势进行预测，对施工方法和方案、各工序超前长度、爆破参数、进尺长度等提出建议。、量测方法及量测频率由专业地质人员进行肉眼观察，手工素描记录，采用地质罗盘、钢尺、水压、测缝计等量测工具（必要时可采用数码摄像机录制地质剖面及支护状况）。在每次爆破和初期支护后立即进行，尤其在地质情况发生变化、爆破参数发生改变时对初期支护和二次衬砌的变化加强量测， 对观察内容作出详细记录，并

7、绘制相应地质素描图，校核围岩分类，并预测前方围岩性质及可能出现的地质构造。2、周边位移净空收敛检测、通过对围岩周边的水平净空收敛量及其速度进行观察，掌握围岩内部随时间变形的规律，从而判断围岩的稳定性和为确定二次支护的时间提供依据；保证结构总变形量在规定允许值之内，更好地用于指导施工。、量测方法及量测频率主要采用收敛计,测点的纵向间距按围岩级别而定。地质条件差的地段，应从密布点，其测试频率如表1所示。围岩表位移观测点钻孔埋设于围岩内，埋没深度不小于0.2m。测点在观测断面距离开挖面2.0m的范围内埋设，并在爆破后24小时内下一次爆破前测读初读数。收敛测桩在安装埋设后应注意保护，避免因测桩损坏而影

8、响观测数据的准确性。因收敛计是机械式仪器，为了减少观测时的人为误差，观测时应尽可能由固定人员对观测设备操作，并测读三次取其平均值，以保证观测精度。3、拱顶下沉量测、通过测量观测点与基准点的相对高差变化量得出拱顶下沉量和下沉速度，其量测数据是判断支护效果，指导施工工序，保证施工质量和安全的最基本资料；拱顶下沉值主要用于确认围岩的稳定性，事先预报拱顶崩塌。(2)、量测方法及量测频率拱顶下沉观测采用精密水准仪、铟钢尺及钢挂尺，测量观察点与基准点之间的高差，从而计算出拱顶下沉量，观测精度为（1mm）。拱顶下沉测点的布置应与周边位移收敛一致，位于同一 断面上，拱 顶下沉观测起始读数在宜36小时内完成，其

9、它量测应在开挖后最迟24小时内完成，且在下一循环开挖前完成。4、浅埋地段地表下沉量测浅埋地段地表下沉量测宜与洞内净空变化和拱顶下沉量测在同一横断面内横断面方向应在隧道中线两侧每隔25m布设地表下沉测点，每个断面设置711个点，测量范围在隧道开挖影响范围之内。地表下沉应与拱顶量测频率相同。 浅埋段地表沉降点纵向间距隧道埋深与开挖宽度纵向测点间距(m)2BH02.5B2050BH02B1020H0B510H0为隧道埋深，B为隧道开挖宽度。5、隧道二衬沉降缝两测不均匀沉降量测、洞口段与洞口过渡段不均匀沉降观测频率每15天进行一次洞内沉降缝每侧设置4个以上观测点，洞口段的布点根据情况而定，根据沉降曲线

10、确定道床施作时间。6、各项必测项目量测断面间距和每断面测点数量、测量频率、分别见表1、表2、表3；隧道拱顶沉降与周边收敛测线布置见附图1。当选择量测频率出现较大差异时，宜取量测频率较高的作为实施的量测频率。对于围岩长期没有减缓趋势的，可适当延长量测时间。必测项目量测断面间距和每断面测量数量表 围岩级别断面间距（m）每断面测点数净空变化拱顶下沉52条基线13点1012条基线1点30501条基线1点视情况确定间距1条基线1点 量测频率（按位移速度）表位移速度（mm/d）量测频率52次/d151次/天0.511次/23d0.20.51次/3d0.21次/7天量测频率（按距开挖面距离）表量测断面距开挖

11、面的距离量测频率（01）b2次/天（12）b1次/天（25）b1次/3天5b1次/7天注：b为隧道开挖宽度。六、花油山隧道浅埋段地表沉降监测点布置表项目名称段落（埋深深度m）长度m围岩级别量测断面（个）每断面测点（个）H012.612.6H025.225.2H031.5花油山隧道正洞DK25+765DK26+376611V级6110 DK30+961DK31+03069V级710 DK26+376DK26+536160V级815 DK26+891DK26+92231V级215 DK28+655DK29+030375V级1915 DK30+940DK30+96121V级115 DK26+870D

12、K26+89121V级123 DK26+922DK26+95230V级123 DK28+075DK28+372297V级623 DK28+635DK28+65520V级123 DK29+030DK29+05020V级123 DK30+315DK30+35843V级123 DK30+646DK30+67428V级123 DK30+927DK30+94013V级123 花油山隧道斜井浅埋段地表沉降监测点布置表项目名称段落（埋深深度m）长度m围岩级别量测断面（个）每断面测点（个）H06.76.7H013.413.4H016.75花油山隧道1#斜井XJ1K0+220+23111V级112 XJ1K0+

13、231+2354V级18 XJ1K0+235+25015V级35 花油山隧道2#斜井XJ2K0+320+33919V级112 XJ2K0+306+32014V级18 XJ2K0+320+33919V级105 花油山隧道3#斜井XJ3K0+216+23812V级112 XJ3K0+238+26830V级28 XJ3K0+268+29022V级25 花油山隧道4#斜井XJ4K0+096+13236112 XJ4K0+260+3054528 XJ4K0+305+3201525 花油山隧道5#斜井XJ5K0+281+2876112 XJ5K0+287+3001318 XJ5K0+300+3101015

14、 那窝隧道浅埋段地表沉降监测点布置表项目名称段落（埋深深度m）长度m量测断面（个）每断面测点（个）B7.87.8B15.615.6B19.5那窝隧道YDK765+790+8152536 YDK766+138+1571926 YDK765+815+8382319 YDK766+096+1384229 YDK765+838+84810114 YDK765+917+96447114 YDK766+066+09630114 羽四岭隧道浅埋段地表沉降监测点布置表项目名称段落（埋深深度m）长度m量测断面（个）每断面测点（个）B7.197.19B14.3814.38B17.9羽四岭隧道ZDK795+467+

15、474716 ZDK796+205+2151016 ZDK765+474+481719 ZDK796+189+2051619 ZDK795+481+4898113 ZDK796+155+18934113 六、拟投入本项目的监控量测设备为保证隧道监测的准确与及时，拟投入如下监控量测设备，并根据工程实际需要及时调整。拟投入的监控量测设备见下表。监控量测设备设备名称型号数量备 注数字水准仪DINI0.3mm1配合条码尺全站仪TS062精密水准仪DS0.57配合铟钢尺收敛仪JSS30A8七、量测项目数据处理及信息分析（一）、监控量测数据的计算分析主要包含下列内容：1、拱顶下沉、净空收敛的位移量，绘制时

16、态曲线。 2、地表沉降量值，绘制横向和纵向时态曲线。（二）、监控量测数据的分析：根据散点图进行回归分析，拟采用指数函数模型：U=A（e-B/t-e-B/t0）式中：U-变形值；A、B-回归系数；t0-测点的初始观测（d）；t-测点的观测时间（d）。（三）、量测数据处理分析应符合下列要求： 1、每次测量数据及时整理，并绘制测量数据时态曲线和开挖面的关系图；2、对初期的时态曲线进行回归分析，预测可能出现的最大值和变化速度；3、数据出现异常时，并当天以口头形式向监理报告，第二天以正式资料的形式提交；并提出处理措施的建议，如及时采取加厚喷层、加密锚杆、增加钢架等加固措施、调整爆破参数、支护参数等。4、

17、根据业主要求，提交监测报告，做到监测信息的及时反馈，以达到安全预报反馈设计、指导施工的目的。5、当位移-时间曲线出现反弯点时，则表明围岩和支护结构已处于不稳定状态，此时就密切监视围岩动态，并采取措施加强支护，必要时应暂停施工进行处理。6、当位移变化率无明显改变，而实测位移值已接近允许值，或喷射混凝土表面出现明显裂缝时，应立即采取补强措施，并调整原支护设计参数或开挖方法。7、围岩量测的综合判定，应根据量测结果按下列指标进行:、变形管理等级见下表管理等级管理位移施工状态UU0/3可正常施工U0/3U2U0/3应加强支护U2U0/3应采取特殊支护注：U为实测位移值，U0最大允许位移值。 、根据围岩变

18、化速度判别：净空变化速度持续大于5mm/d时，围岩处于急剧变形状态，应加强初期支护系统。水平收敛（拱脚附近）速度速度小于0.2mm/d，拱部下沉速度小于0.15mm/d，围岩基本达到稳定。、根据位移时态曲线来判定：当围岩位移速率不断下降时（du2/d2t0），围岩趋于稳定状态；当围岩位移速率不断不变时（du2/d2t=0），围岩不稳定，应加强支护；当围岩位移速率不断上升时（du2/d2t0），围岩进入危险状态，必须立即停止掘进，加强支护。 跨度B7m隧道初期支护极限相对(%) 允许相对位移值(%)围岩类别覆盖层厚度(m)300拱脚水平相对净空变化（%）0.100.300.200.500.401

19、.20V0.301.000.803.503.005.00拱顶相对下沉（%）IV0.030.070.060.150.100.60V0.060.120.100.600.501.20注:1、脆性围岩取表中较小值,塑性围岩取表中较大值。 2、拱脚水平相对净空变化指两拱脚测点间净空水平变化值与其距离之比，拱顶相对下沉指拱顶下沉值减去隧道下沉后与原拱顶至隧道底高度之比。跨度7mB12m隧道初期支护极限相对(%)允许相对位移值(%)围岩类别覆盖层厚度(m)300拱脚水平相对净空变化（%）0.100.300.200.800.701.20V0.200.500.402.001.803.00拱顶相对下沉（%）IV0

20、.060.100.080.400.300.80V0.080.160.141.100.801.40注:1、脆性围岩取表中较小值,塑性围岩取表中较大值。 2、拱脚水平相对净空变化指两拱脚测点间净空水平变化值与其距离之比，拱顶相对下沉指拱顶下沉值减去隧道下沉后与原拱顶至隧道底高度之比。八、量测施工应注意的事项1、浅埋地段地表沉降测点应洞内测点布置于同一断面上里程。且埋设深度不小于50CM。2、洞内测量不得焊接于初支拱架上。3、围岩和初期支护结构基本稳定应具备下列条件时，方可停止测量、隧道周边收敛速度有明显减缓均势；、收敛量已达到总收敛量的80%以上；、收敛速度小于0.15mm/d或拱顶位移速度小于0

21、.1mm/d。4、二次衬砌的施作应在满足下列要求时进行、各测试项目的位移速度明显收敛，围岩基本稳定；、已产生的各项位移已达到预计总位移量的80%；、周边位移速度小于0.10.2mm/d，或拱顶下沉速度小于0.070.10mm/d ；、初期支护表面没有再发展的明显裂缝。5、协调好施工与监测仪器安装、观测的相互干扰，采取有效的防护措施避免仪器、设备受到人为和机械的破坏。6、每次爆破开挖后，应采取通风及洒水等措施及时除烟、除尘，以确保人身安全和正常循环施工，确保量测工作及时跟上。7、净空收敛等高空作业，要严格按照操作规程标准化、正规化作业，检测人员须带安全帽。作业时须派专人指挥洞内车辆通行。8、洞内

22、作业应保证照明亮度。九、监控量测实施与管理1、监控量测实施机构指挥部监控量领导小组人员名单及分工见下表 序号姓名职务职责备注1李小全组长总负责、技术指导2王柳新副组长监督、指导3赵小朋组员实测管理、监督、指导4周耀芝组员数据分析整理汇总及督促各分部具体实施不定期进行抽检一分部新那窝隧道监控量测人员名单及分工见下表 序号姓名职务职责备注1贾勇栋分部总工总负责、技术指导2孙业峰分部安质总监兼安质部长实测监督、指导3李倡俸分部工程部长监督、指导4周继明隧道工程师具体实施、数据分析整理5张辉测量班长数据分析整理汇总，并形成周报负责抽检，抽检频率不得少于1次/7d三分部花油山隧道及新羽四岭监控量测人员名单及分工见下表序号姓名职务职责备注1张向前分部总工总负责、技术指导2常占伟安质总监兼安质部长实测监督、指导3胡亚丁分部副总工实测监督、指导花油山隧道全面监控量测4雷放分部工程部长实测监督、指导新羽四岭隧道全面监控量测5张凯隧道工程师具体实施、数据分析整理花油山隧道出口6张勇隧道工程师具体实施、数据分析整理花油山隧道1#斜井7杜