神华巴准铁路马石梁隧道监控量测方案资料

1、新建铁路巴准线巴图塔点岱沟段一标段马石梁隧道工程监控量测作业指导书中国中铁编制：审核：审批：日期：中铁一局集团神华巴准铁路马石梁隧道项目经理部二O-O年五月一、监控量测的目的 3二、编制依据3三、工程情况描述41、工程概况42、工程地质与水文地质概况 43、不良地质 44、隧道衬砌支护形式 5四、监控量测组织机构、职责 51、监控量测组织机构 52、监控量测小组主要职责 7五、监控量测工艺流程7六、监测项目和技术要求8七、监测仪器选择、送检及保管151、监测仪器。 152、监控量测仪器的送检 153、监控量测仪器的保管与使用 15八、量测数据的处理与应用 15九、监控量测工作管理17十、 监控

2、量测质量保证措施18第4页马石梁隧道监控量测作业指导书1、 监 控 量 测的目 的1、监控量测纳入隧道施工工序，贯穿施工全过程，为施工管理及时提供以下信息：各施工阶段围岩稳定性、支护 结构承载能力、作用及效果和安全信息；初期支护设计参 数的调整依据、二次衬砌和仰拱的合理的施作时间。2、为施工中调整围岩级别、完善设计方案、优化施工方案及施工工艺提供依据，确保隧道工程安全与经济。3、积累资料，供以后设计、施工时参考。2、 编 制 依 据1、新建铁路巴准线巴图塔点岱沟段马石梁隧道施工设 计图纸 ;2、铁路工程测量规范(TB10101-2009 J961-2009 ) ;3、铁路隧道监控量测技术规程(

3、TB10111-2007) ；4、铁路隧道工程施工技术指南(TZ204-2008)5、铁路隧道喷锚构筑法技术规范 (TB10108- 2002 J159-2002);6、工程测量规范(GB50026-2007)；7、全球定位系统(GP0测量规范(GB/T 18314-2009);8、国家三、四等水准测量规范(GB/T12898 2009) 。3、 工 程 情 况描 述1、工程概况新建铁路巴准线巴图塔点岱沟段一标段马石梁隧道工程位于内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗境内。起讫桩号为DK100+15异DK104+11Q标段全长 3955m 其中马石梁隧道 (起讫里程 DK100+26T DK103+955

4、,全长3686ml进口端路基109ml由口端路基147m,在与马石梁隧道线路左线相交里程DK101+760处，设置一道施工斜井，长230ml马石梁隧道位于丘陵沟壑区，表层为黄土，地势起伏较大，地形较陡峻，植被不发育，最大埋深103m,最小浅埋深度约11m。2、工程地质与水文地质概况2.1 工程地质概况施工标段内地层为第四系风积粉砂、砂质黄土及冲洪积细 砂、中砂；下伏基岩为三叠系下统砂岩夹泥岩。2.2 水文地质概况丘坡地表水不发育，沟壑区地表水系雨水补给；地下水主要为基岩裂隙水，补给来源主要为大气降水补给。3、不良地质第四系全新统黄土为特殊性岩土，分布里程范围DK103+00A DK103+97

5、5,具湿陷，性，为I级非自重湿陷性场 地, 湿陷性黄土厚约4ml泥岩以互层或薄层状存在于砂岩中，具弱膨胀性。4、隧道衬砌支护形式4.1 隧道暗洞采用复合式衬砌，初期支护采用喷锚支护。4.2 DK100+26T DK100+274段采用 V级围岩单压式明洞 衬砌，DK103+940- DK103+955段采用 V级围岩路堑式明洞衬 砌，采用明挖法施工，衬砌采用整体式衬砌；DK100+274 DK100+364、DK101+625 DK101+695、DK102+275 DK102+455、DK102+985 DK103+205、DK103+610- DK103+9 40V级围岩浅埋段采用 Va型

6、复合式衬砌；DK100+36力 DK100+414 DK101+52异 DK101+625DK101+695 DK101+895 DK102+20A DK102+275DK102+45异 DK102+5 30、DK102+93异 DK102+985DK103+20异 DK103+255 DK103 +544DK103+610IV级围岩浅埋段采用 IVa 型复合式衬砌； 其余 IV 级围岩地段采用 IV 级 围岩复合式衬砌。四、 监 控 量 测组 织 机 构 、 职责第5页1.1 成立监控量测领导小组，由项目经理、项目总工程 师、监控量测负责人和监控量测小组组成，从组织上保证监 控量测的顺利进行

7、，使施工完全信息化控制中，其组织机构 及相应的职能见图1.1 O图1.1 监测组织机构图监测组由具有丰富施工经验、监测经验及有结构受力计 算、分析能力的技术人员担任组长，监测组在组长的指导下 进行工作，制定监测计划、布设测点、及时整理、收集各项 监测数据，对资料进行计算、分析、对比。1.2 成立专门的监控量测小组，责任落实到人，确保监 控量测工作的有效实施，监测资料完整清晰。监控量测小组人员组织表表1.2在舁 厅P人员职务主要职责1顿佥僻工程部部长负责监控量测管理工作2监测组长负责监控量测方案 实施与管理3测量工程师负责监控量测方案 实施与监测数据的分析4测量工程师监控量测方案 实施与资料整理

8、5测量工程师监控量测方案 实施与资料整理6测量工程师监控量测方案 实施与资料整理7测量工监控量测方案 实施与资料整理2、监控量测小组主要职责2.1 现场情况的初始调查。2.2 编制实施性监控量测计划，并组织实施。2.3 测点布设及取得初始监测值。2.4 现场日常监测、数据处理分析。2.5 及时将监控量测信息反馈于施工。2.6 按规定向监理（或者第三方监测单位）提交监测结 果、报送周（月）报。2.7 监控量测资料的整理归档。2.8 仪器保养维修及送检。2.9 编写总结报告。五、监控量测工艺流程价 价I I I价价价价-价价价价 .(:人价价-价一价价|-W。价价价价价M价价价监控量测工艺流程图5

9、六、监测项目和技术要求1、结合本工程实际情况，以及设计文件要求，监测项目 如下：1.1 、必测项目1.1.1 洞内、外观察。1.1.2 二次衬砌前、后水平相对净空变化值的量测。1.1.3 拱顶下沉量测。1.1.4 浅埋段地表下沉量测。1.1.5 沉降变形缝两侧不均匀沉降观测。1.1.6 进出口路基过渡段不均匀沉降观测。1.2 、选测项目1.2.1 一般地段的地表下沉量测。1.2.2 隧底隆起量测。1.2.3 隧道开挖后及时进行地质素描1.2.4 初期支护完成后进行喷层表面裂缝及裂缝发展、 渗水、变形观察和记录根据施工过程中的具体情况可及时调整或增加量测内容。2、监测技术要求2.1 监控量测工作

10、必须紧接开挖、支护作业；布点和监测必须按设计和规范要求进行，并根据现场施工情况及时调整量测项目和内容；量测数据应及时分析处理，并将结果反馈到施工过程中。2.2 监控量测必须科学合理，施工中应按监测计划实施， 及时收集整理数据和监测资料。2.3 浅埋段地表沉降监测点应在隧道开挖前布设，地表沉降监测点和隧道内监测点应布置在同一里程断面2.3.1 地表沉降监测点纵向间距按表2.3.1要求布置地表沉降监测点纵向间距表2.3.1埋深与开挖宽度纵向测点间距（m2B> Hd>2.5B20 50B< H0<2B1020H <B510注：0-隧道埋深；B-隧道最大开挖宽度H2.3.

11、2 地表沉降监测点横向间距为25m,在隧道中线附近测点应加密，隧道中线两侧量测范围不小于Ho+B。2.4 拱顶下沉降监测点和水平相对净空变化值的量测点应布置在同一断面上，监测断面及监测点按表2.4要求布置，拱顶下沉监测点，应在拱顶部位设置三个测点。必测项目监测断面间距表2.4围岩级别断面间距（mj）V510IV10302.5 水平相对净空变化值量测测线数，参照表 2.5布置水平相对净空变化值量测测线数表2.5开挖方法一般地段特殊地段全断面法一条水平测线一台阶法每台阶一条水平测线每台阶一条水平测线，两条斜测线分部开挖法每分部一条水平测线上部每分部一条水平测线，两条斜 测线，其余分部一条水平测线2

12、.6 选测项目监测点优先在施工初始阶段布置。2.7 不同断面的测点应布置在相同部位，测点应尽量对称布置，以便数据的相互验证2.8 必测项目的监测频率应根据测点距开挖面的距离及位移速度按表 2.8.1和表2.8.2确定按距开挖面距离确定的监测频率表2.8.1监测断面距开挖面距离（mj）监测频率(0-1 ) B2次/d(1-2) B1次/d(2-5) B1 次/2-3d>5B1 次/7d注：1、B-隧道最大开挖宽度。2、出现异常情况或不良地质时，应增大监测频率。3、由位移速度决定的监测频率和由距开挖面的距离决定的监测频率之中, 原则上采用较高的频率值。按位移速度确定的监测频率表2.8.2位移

13、速度（mm/。监测频率>52次/d1-51次/d0.5-11 次/2-3d<0.51 次/7d2.9 现场测点读数应读三次，取平均值，并详细记录。2.10 施工过程中应进行洞内、外观察，洞内观察可分开挖工作面观察和已施工地段观察两部分，其内容如下：2.10.1 开挖工作面观察应在每次开挖后进行，及时绘制开挖工作面地质素描，填写开挖工作面观察表和施工阶段围岩级别判定卡，并与勘查资料进行对比。对已施工地段进行观察，记录喷射混凝土、锚杆和钢架等工作状态。2.10.2 洞外观察重点在洞口段和洞身的浅埋段，记录地表开裂、地表塌陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗漏情况等。相关记录表格参照铁路隧道

14、工程施工技术指南(TZ204-2008) 。2.11 隧道净空收敛量测可采用收敛计量测，测点采用焊接或钻孔预埋。第12页表1号费1项目及要求表苦00哌目名称方法、要求及工具现湃J点布宜测试时间L15 天15天1个月L3个月3个月以上a 恻1地粉及支井状惠理察省性l金构面产状及支护裂喇?察和描述.地废罗盘.全长度JF挖展初期 支护进行中.号改机械或人工开挖后及初用支护后.滑内周边水平 收位移堂费采用陵道周边位移计（或全站仪 非搀皴嘎物法）量测.开;蜘愦图安 设收敛杆件笄ig行编号.收欹杆件埋 入土体深度不小于加5*魄道周边掂设三条 也网基跷，沿帆向每册 30米设T,如图所示， 测点布苴位置尽可能

15、与 她面观照点相一放.-2校任1次建天12被/周1$次/同院顶下沉及底 罂上鼓、仰拱 埴充面鬲程重 浏各测点设醍桩，其设置应在开 挖或第一校喷射混截土完成后迅速 完成,朝水平仅、水准尺按平测量. 尽可能和地面指应位置点同时进行. 填充面固定（S在墙充起靛土完成后 曜拱顶和随底各设一 测点一沿纵向每10-30 素设一绢.如图所示，测 口而菖位苴尽可能与地 面双测点相T,堰充面 每30耒设Ta.12次庆1次姓大1之役周13次/月项目名称方法“要求及工具现测点布置预解时间115夫 呼无1个月13个月曾个月以上应 测耍 目洞口及浅埋黑、卜穿高逮 公踏段滑顶地表有隋, 西沆睡缝两恻底板不 埒匀沈降，洞口

16、殴与篇基 过渡鼠不均匀沉庠展测.采用精密水准仪，混iH土域及水准 基点要求投“铁踣期技术规则"办理, 桩底应埋读于冻结蛙以下W50r沉 陷抄平应按以下几个阶段ift行，进阻 前应将所有以、横断面方面桩全都投平 一iH.开挖至量测环面2（hx> IQn 、 5m时、开挖至堂BM面时、（4）开把热 过量测断面5> IX、融时、至衬利 前野荚测量一改.当出现沉酩借突然更 大对，应由器噌加堂测次S6进行监视. 讨敌后，应根据沉降情硒雷埃黄测一 段时间.三帝水淮恻堡“向沿隆道中建野 10-20米左右设一个混漏 土梯,耦向按图所示布点安 设混藏土粒.横断面位置依 据时拗类型并结仓实际

17、地 胎选烽在横向地形更优较 小和不受仰城开挖防响的 部位,并在相丽W年变形葩 西对殴两个水面露供膈 胸触平快用，洞内况窿缝拉傅布设 皿不以上观洲嗑1洞口布点 初过赧毁的情况而定1根据 况注曲缓确定道床旅作时 间.1法在1校/18天生前表表量触项目及要求表七、监测仪器选择、送检及保管1、监测仪器。监测仪器汇总表 表1序号设备、仪器名称单位数量1J2全站仪台22DS3水准仪台23红黑双面水准木标尺把44编程计算器台45SD-1型收敛计台62、监控量测仪器的送检本工程所使用的监测仪器必须经过省级以上仪器检定单 位进行检定定后，方可使用。且必须在规定时间内对仪器进 行检定。3、监控量测仪器的保管与使用

18、监测仪器采用专人使用、专人保养、专人定期检校的原 则，避免造成因仪器问题由现的监测数据错误。八、量测数据的处理与应用1、每次观测后应立即由监测人员对原始观测数据进行校 核和整理，包括原始观测值的校验、填表制图、误差处理、 初步分析等。结合围岩、支护受力及变形情况，进行分析判断，将实测值与允许值进行比较，及时绘制各种变形或应 力时间关系曲线，预测变形发展趋向及围岩和隧道结构的 安全状况，并将结果反馈给设计、监理，从而实现动态设计、 动态施工。2、通过对量测数据回归分析预测最终位移值和各阶段的 位移速率。具体方法如下：2.1 将量测记录及时输入计算机系统，根据记录绘制纵横断面地表下沉曲线和洞内各测

19、点的位移u-时间t的关系曲线，见图2.1图2.1位移u-时间t的关系曲线图2.2 若位移-时间关系曲线如上图中b所示由现反常，表明围岩和支护已呈不稳定状态，加强支护，必要时暂停开挖 并进行施工处理。2.3 当位移-时间关系曲线如上图中 a所示趋于平缓时, 进行数据处理或回归分析，从而推算最终位移值和掌握位移 变化规律。2.4 各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定后， 进行二次衬砌的施作。九、监控量测工作管理围岩稳定性的综合判别，应根据量测结果按以下方法进 行。1、按变形管理等级指导施工，见表1。变形管理等级表1管理等级管理位移施工状态mU<Uo/3口止常施工RUo/3<IK 2Uo/3应加强支护IU >2Uo/3停工，米取特殊措施后方可施工注：U为实测位移值；Uo为最大允许位移值。2、根据位移变化速度判别净空变化速度持续大于 5.0mm/d时，围岩处于急剧变形 状态，应加强初期支护。水平收敛（拱脚附近）速度小于0.2mm/d,拱顶下沉速度小于0.15mm/d,围岩基本达到稳定。在浅埋地段以及膨胀性和挤压性围岩等情况下，应采用