绩黄高速某隧道监控量测计划

隧道监控量测计划一、编制依据1、根据绩溪至黄山(歙县呈村降)高速公路XX合同段招标文件、投标文件、合同文件、两阶段施工图设计文件。2、交通部颁发的有关规范标准《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）《公路工程施工安全技术规范》（JTJ076-95）二、编制范围本方案编制范围适用于绩黄高速公路工程XX标的XXⅠ号隧道，XXⅡ号隧道，ZZ隧道监控量测施工。三、工程概况本标段XXⅠ号隧道，XXⅡ号隧道，ZZ隧道均为双连拱隧道，洞身全部为Ⅴ级围岩。XXⅠ号隧道为曲线双向四车道双连拱隧道，位于绩溪县境内。隧道最大埋深25.5m，全长99m。施工起讫里程：K17+025～K17+124.隧道横断面设2%单面坡，左幅设置2%超高；隧道纵坡为+0.55%，位于半径R=1933.18m右偏曲线上。XXⅡ号隧道为曲线双向四车道双连拱隧道，位于绩溪县境内。隧道最大埋深25.3m，全长160m。施工起讫里程：K17+200～K17+360.隧道横断面设2%单面坡，左幅设置2%超高；隧道纵坡为+0.55%，位于半径R=1933.18m右偏曲线上。ZZ隧道为曲线双向四车道双连拱隧道，位于绩溪县境内。隧道最大埋深42.0m，全长343m。施工起讫里程：K15+740～K16+083.隧道横断面设2%单面坡，右幅设置2%超高；纵坡为-1.85%，位于半径R=1779.07m左偏曲线上。四、隧道监控量测计划监控量测是新奥法隧道施工时的重要环节，只有准确及时地获得量测数据才能正确地掌握围岩和支护结构的变形和受力状态，也才能积极有效地采取符合围岩实际情况的施工方法，更能充分发挥和利用围岩自承能力，保证隧道施工安全。1、人员配置按照设计文件要求的监控量测项目，我部成立相应的隧道监控量测专业小组，由具有丰富施工经验、监测经验及有结构受力计算、分析能力的项目总工担任组长。各组员在组长指导下负责常规项目地质及支护状况观察、拱顶下沉、收敛、地表下沉和内力项目的日常量测及数据分析处理工作，并及时进行信息反馈。监控量测小组对隧道全过程进行监控量测，负责在施工的全过程中进行全面、系统的围岩量测工作，每月25日将隧道当月监控量测报告送监理组审核，并报总监办备案，施工单位将其作为一道重要工序纳入竣工文件中去。量测组长：X量则成员：X2、量测仪器配置根据现场量测项目的需要，我部已配置以下仪器：仪器规格（型号）数量收敛仪JSS30A2台自动安平水准仪仪DSZ22台水准尺5m2把钢卷尺30m、5m各2把锚杆测力计MCJ-20003台地质罗盘DQL-82台规尺KX-B052把应力计GPL-2应变计TFL-S-NNM15测缝计TFL-LF--N012台压力盒TFL-TYLL-P0333、监控量测目的3.1、监测围岩变形和压力情况，验证支护衬砌设计效果，保证围岩稳定和施工安全。3.2、提供判断围岩和支护系统基本稳定的依据，确定二次衬砌与仰拱的施作时间。3.3、通过对量测数据的分析处理，掌握地层稳定性变化规律，预见事故和险情，作为调整和修改支护设计参数及施工方案的依据，提供围岩和支护衬砌最终稳定的信息。4、监控量测项目及方法本标段隧道监控量测项目分必测项目和选测项目，选测项目根据现场实际情况进行选择。选测项目量测是必测项目的拓展和补充，对特殊地段、危险地段或有代表性的地段进行量测，以便更深入地掌握围岩稳定状态与支护效果。隧道必测项目包括：地质和支护状况观察、周边位移和拱顶下沉、地表下沉、锚杆抗拔力检测。选测项目包括：钢支撑内力检测、围岩压力及基础压力检测、喷砼和二衬砼应力及裂缝检测。4.1、地质及支护状况观察4.1.1、对开挖后没有支护段围岩的观测开挖工作面工程地质与水文地质状况的观察和描述，对于判断围岩稳定性和预测开挖面前方的地质条件是十分重要的，为监控量测的必测项目，隧道在每个开挖循环之后，必须对掌子面及周边围岩地质情况及时进行观察。4.1.1.1、观察围岩的岩性、结构面产状、风化及节理裂隙发育程度。4.1.1.2、观察围岩是否存在夹层或断层、夹层的厚度与走向、断层分布和形态。4.1.1.3观察围岩是否存在渗漏水及渗水的大小，围岩自稳性能、顶部有无坍塌现象。采用目测及地质罗盘对围岩进行地质情况了解。拍摄围岩照片并绘出地质素描图。（附地质素描表格）4.1.2、对初期支护段围岩的动态观测开挖面附近初期支护状态的观察和裂缝描述，对直接判断围岩的稳定性和支护参数的检验也是量测必不可少的。隧道在初期支护完成后，必须及时对支护状况进行观察，对喷层表面观察和记录，了解支护裂隙状况，并进行裂缝描述，采用目测及规尺。观测包括以下内容：4.1.2.1、喷射混凝土是否发生裂缝剥离或剪切破坏。4.1.2.2、钢拱架是否有受挤压变形情况。4.1.2.3、锚喷支护施工质量是否符合规范要求。4.1.3、观察围岩破坏形态分析4.1.3.1、危险性不大，不会发生急剧破坏，加支临时支护即可稳定的情况。4.1.3.2、应当引起注意的破坏，如拱顶混凝土喷层因受弯曲压缩出现裂缝。4.1.3.3、危险征兆的破坏，如拱顶混凝土喷层出现有对称性局部的崩落，侧墙内移等。4.1.4、洞外观察观察洞口地表情况、边坡及仰坡的稳定以及地表水的渗漏等。地质调查在每个开挖面进行的同时进行，开挖后立即进行地质调查，绘制开挖工作面地质素描图，设专人对已支护和未支护地段每天至少进行两次观测，若遇特殊不稳定情况时，设专人进行不间断的观测。4.2、地表下沉监控量测我标段隧道均为浅埋隧道，为了判定开挖对地面的影响程度和范围，根据设计图纸及规范要求，将地表下沉量测列为必测项目。在隧道开挖进洞之后，破坏原有的地表应力结构，为保证隧道安全施工，在隧道内应加强初期支护，在地表必须进行地表下沉监控量测，及时获得有效数据供隧道施工使用。4.2.1、地表下沉量测点布置及要求根据图纸要求或监理工程师指示在施工过程中可能产生地表塌陷之处设置观测点，地表下沉观测点按普通水准基点埋设。并在预计破裂面以外3～4倍洞径处设水准基点，作为各观测点高程测量的基准，从而计算出各测点的下沉量。本标段隧道均为双连拱隧道，横断面监控点布置如下图所示：纵断面地表下沉桩的布置宽度根据围岩类别、隧道埋深和隧道开挖宽度而定。地表下沉观测点布置在洞口附近及浅埋地段，设置3～4个观测横断面。量测纵向间距为S，隧道埋深为H。H＜15m时，S=10m；15m＜H＜30m时，S=10m。地表下沉量测在开挖工作面前方H+h处开始（隧道埋深+隧道高度），直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。示意图如下：4.2.2、量测频率开挖面距测量断面<2B时，1-2次/天开挖面距测量断面<5B时，1次/2天(B为隧道开挖宽度)开挖面距测量断面>5B时，1次/7天4.2.3、量测工具地表下沉监控量测工具采用自动安平水准仪及水准尺，读数精确到0.1mm。4.3、周边位移及拱顶下沉量测净空水平收敛量测线的布置根据施工方法、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，设一条水平测线；当采用台阶开挖方式时，在拱腰和边墙部位各设一条水平测线。本标段隧道全部为Ⅴ级围岩，采用弧形开挖留核心土法，须布置两条水平测线，在隧道初期支护后，应立即进行周边位移及拱顶下沉量测布点工作，初始读数的测取，应在开挖后24小时内完成，且应在下一循环开挖前完成。4.3.1、测点布置周边位移及拱顶下沉监控量测布置图如下所示：在中导洞与主洞分别布置拱顶下沉与周边位移量测点。其中周边位移量测点布置平行的两排，分别在拱腰和边墙位置各设一条测线，间距为2.0m。地表下沉量测线与周边位移和拱顶下沉量测位置应在同一断面。量测纵向间距为S，隧道埋深为H。H＜30m时，S=10m；H＞30m时，S=20m。施工初期阶段或地质变化显著，位移下沉量大时，量测断面间距可适当加密。4.3.2、量测频率开挖支护后1-15天:1-2次/天开挖支护后16天-1月:1次/2天开挖支护后1-3月:2次/周开挖支护3个月以后:2次/月拱顶下沉量测与净空水平收敛量测使用相同的量测频率。4.3.3、量测工具周边位移量测工具采用收敛计。拱顶下沉量测工具采用水准仪及钢尺，读数精确到0.1mm。4.4、锚杆抗拔力检测按设计要求锚杆抗拔力检测是本标段隧道监控量测的必测项目，量测时每10m检测一个断面，每个断面至少检测3根锚杆。检测工具为锚杆测力计及拉拔器。4.5、喷射砼、二衬砼应力及裂缝量测本项为监控量测选测项目，在代表性地段量测每断面宜为11个测点。4.5.1、喷射混凝土应力测点布置在周边位移量测的同一断面上，沿隧道的拱顶、拱腰和边墙在喷射混凝土内埋设11个混凝土应变计。围岩初喷以后，在初喷面上固定应变计，然后再复喷，将传感器全部覆盖并使传感器居中。喷射混凝土达到初凝时开始测取读数。4.5.2、二次衬砌应力量测与喷射混凝土应力量测基本相同，设在同一断面上。传感器埋设在二次衬砌混凝土内，一个断面11个测点。断面布置与周边位移量测相同。量测断面的测点布置位置与喷射混凝土应力测点布置位置相同。4.5.3、喷射砼、二衬砼裂缝量测是对砼表面开裂处进行裂缝宽度检测，在代表性地段量测每断面宜为11个测点。4.5.4、量测工具喷射砼、二衬砼应力量测工具均使用应力计和应变计。喷射砼、二衬砼裂缝量测工具使用测缝计。4.6、围岩压力及基础压力量测复合式衬砌围岩压力及接触压力量测布置在周边位移量测的同一断面上，沿隧道周边拱顶，拱腰和边墙埋设压力传感器，将双膜钢弦式压力盒分别埋设在围岩与喷射混凝土之间；喷射混凝土与二次衬砌之间。围岩与喷混凝土之间的压力盒是在喷混凝土施工以前埋设，喷射混凝土与二次衬砌之间的压力盒是在挂防水板之前进行安装，测取围岩对喷射混凝土压力；围岩对二次模注混凝土衬砌的压力。混凝土达到初凝强度以后开始测取读数。选取具有代表性的2个断面，每个断面设5个测点。隧道内断面位置的设置与周边位移量测相同。量测断面的测点布置位置与喷射混凝土应力测点市置位置相同。4.7、钢支撑应力量测工字钢支撑应力量测设在周边位移量测断面位置。采用支柱测力计或钢筋应力计焊接在型钢上，量测型钢应力。型钢支撑安装完以后即可测取读数。量测断面的测点布置位置与喷射混凝上应力测点布置位置相同。每10m～50m榀钢拱架支撑一对测力计。5、本标段隧道监控量测项目总表6、洞内外监控量测测点的加工6.1、地表下沉点，采用长度为40cm的φ20钢筋，在地表计划布置断面处埋设砼包铁芯桩，并编号。在钢筋出露端刻十字丝。6.2、洞内观测点，统一采用40cm长Φ22螺纹钢，在端头处焊接三角形挂钩，便于准确测量。样式如下：五、数据处理及要求1、应及时对现场量测数据处理绘制位移—时间曲线。1.1、当位移—时间曲线趋于平缓时，应进行数据处理或回归分析，以推算最终位移和掌握位移变化规律。位移(mm)时间（d）1.2、当位移—时间曲线出现反弯点时，则表明围岩和支护已呈不稳定状态，此时应密切注意围岩状态，并加强支护，必要时暂停开挖。位移(mm)时间（d）2、回归分析由于量测的偶然误差所造成的离散性，绘制的散点图是上下波动和不规则的，因此必须对量测采集的数据进行数字处理---回归分析，采用最小二乘法拟合数据获得合理的典型曲线，并以相应的数字公式进行描述。如下图6采用回归分析时时，测试数数据散点分分布规律，选选用下列之之一函数关关系：a、对数函数，如如：u=a﹒lg((1+t))u=a+b/llg(1++t)b、指数函数，如如：u=ae-b//tu=a(1-ee-bt)c、双曲函数，如如：u=t/a+bbtu=a{1-[[1/(11+bt))]2}其中：a、b———回归常数数t——初读数后的时间间(d)u——位移值(mm))根据隧道周边实实测位移值值或用回归归分析推算算的相对位位移值与表表列数值相相比。当位位移速率无无明显下降降，而此时时实测位移移值已接近近表列数值值，或者喷喷层表层出出现明显裂裂缝时，立立即采取补补强措施，并并调整原支支护设计参参数或施工工方法。3、当变形速度大于于20mmm/d时，则要要加强支护护，否则可可能使围岩岩失稳，造造成塌方。4、根据量测数据确确定二次衬衬砌施作时时间，二次次衬砌施作作前应满足足下列要求求方可进行行：4.1、各测试试项目的位位移速率明明显收敛，围围岩基本稳稳定4.2、水平收收敛（拱脚脚附近）速速度小于00.2mmm/d；4.3、拱顶位位移速度小小于0.115mm//d；4.4、当收敛敛量已达总总收敛量的的80%---90％以上时。六、监控量测管理1、量测组负责测测点埋设、日日常量测、数数据处理和和仪器保养养维修工作作。对量测测资料应认认真检查、审审核和计算算，每次量量测结束后后，应在二二小时进行行资料整理理工作，并并及时将量量测信息反反馈于施工工。2、及时向施工负负责人汇报报围岩及支支护的稳定定状态，定定期提出围围岩稳定性性和支护可可靠性的书书面报告。3、现场监控量测测按量测计计划认真组组织实施，并并与其它施施工环节紧紧密配合，不不得中断工工作。4、各预埋测点牢牢固可靠，易易于识别并并妥善保护护，不得任任意撤换和和遭到破坏坏。5、量测资料包括括下列内容容：5.1、现场监监控量测计计划；5.2、实际测测点布置图图；5.3、围岩和和支护的位位移－时间间曲线图、空空间关系曲曲线图以及及量测记录录汇总表；；5.4、经量测测变更设计计和改变施施工方法地地段的信息息反馈记录录。5.5、现场监监控量测说明明。6、建立管理基准：：当围岩的的预计变形形量确定后后，即可按按规范的要要求建立管管理基准，并并根据管理理基准，判判断围岩的的稳定状态态，决定是是否采取补补强加固措措施。7、监控量测管理流流程如下图图所示：隧道施工隧道施工监控量测监控量测否措施（改变施工方法，调整支护参数）安全性（管理基准）否措施（改变施工方法，调整支护参数）安全性（管理基准）是否措施（优化支护结构）是否措施（优化支护结构）是经济性（管理基准）是经济性（管理基准）是改变量测计划量测计划是否变是改变量测计划量测计划是否变否是改变管理基准否是改变管理基准管理基准是否变管理基准是否变否否七、量测报表格格式、测点布置置总图、监监测点断面面布置计划划（见附表表）八、监控量测质量保保证措施为保证量测数据据的真实可可靠及连续续性，将采取以下下措施：1、量测人员相对对固定；2、仪器的管理采采取专人保保管，专人人负责；3、量测设备等各各种器件在在使用前均均经检查校校准合格后后方可投入入使用；4、各量测项目在在监测过程程中必须严严格遵守相相应的监测测项目实施施细则；5、量测数据均经经现场检查查、室内复复核后方可可上报；6、量测数据的存存储计算管管理均采用用计算机系系统进行；；7、现场量测的测测点埋设、数数据采集，围围岩及相关关信息采用用专门表格格记录，全全部实行表表格化管理理。表格签签署齐备，责责任落实到到每一个人人。九、安全保证措施施1、机构保证措施施安全体系组织机机构框图安全领导小组安全领导小组组长：项目经理组长：项目经理副组长：项目总工副组长：安全检查长副组长：副经理副组长：项目总工副组长：安全检查长副组长：副经理项目经理部机构项目经理部机构试验室计财部工程部综合办公室试验室计财部工程部综合办公室质检部物质设备部施工队安全员施工队安全员安全保证体系框框图安全保证体系安全保证体系安全检查证群众活动职工安全教