焦庄隧道监控量测方案(终)资料

1、新建连云港至盐城铁路站前工程 LYZQ-标段 焦庄隧道焦庄隧道 监控量测施工专项方案监控量测施工专项方案 中铁十一局连盐铁路项目经理部 二一四年三月 新建连云港至盐城铁路站前工程 LYZQ-标段 焦庄隧道焦庄隧道 监控量测施工专项方案监控量测施工专项方案 编制： 审核： 批准： 中铁十一局连盐铁路项目经理部 二一四年三月 目目 录录 1、编制目的、依据.5 1.1 编制目的.5 1.2 编制依据.5 2、工程概况及工程地质.5 2.1 工程概况.5 2.2 工程地质.6 3、组织机构及作业程序.6 3.1 组织机构.6 3.2 作业程序.7 4、技术要求.7 4.1 量测仪器.7 4.2 量测

2、项目.8 4.3 监控量测断面及测点布置原则.8 4.4 监控量测频率.10 4.5 监控量测控制基准.12 5、监控量测方法.14 5.1 时间要求.14 5.2 洞内、外观察.14 5.3 净空变化量测.14 5.4 量测注意事项.14 6、监控量测数据分析及信息反馈.15 6.1 数据分析处理.15 6.2 信息反馈及工程对策.16 7、监控量测验收资料.18 8、监控量测质量保证措施.18 九、附表.19 附录 A 隧道周边收敛记录表 附录 B 隧道拱顶下沉量测记录表 附录 C 隧道地表下沉量测记录表 焦庄隧道监控量测施工专项方案 1、编制目的、依据 1.1 编制目的 为确保监控量测工

3、作顺利正常开展，了解围岩状态，及时反馈信息于设 计和指导施工，调整支护参数和二衬施作时间，确保施工安全和结构的长期 稳定性，有效保护周边环境，尽量降低监控量测费用，减少对工程施工的干 扰，同时为加强监控量测实施人员规范操作，全面掌握监控量测实施全过程， 结合隧道工程特点，制定本方案。 1.2 编制依据 （1）铁路隧道设计规范 （TB10003-2005） ； （2）铁路隧道施工技术指南（TZ204-2008） ； （3）铁路隧道监控量测技术规程（铁建设2007138 号） ； （4）中铁第五勘察设计院集团有限公司的焦庄隧道设计图； （5）指导性施工组织设计。 2、工程概况及工程地质 2.1 工

4、程概况 焦庄隧道通过地区位于连云港经济开发区前云台山，属云台山脉，地势 陡峭，走向近南北，峰岚叠嶂，山高坡陡，属剥蚀丘陵低山区，隧道最大埋 深约 293m。隧道进口位于连云港经济技术开发区中云乡吴庵村，隧道出口位 于连云港经济技术开发区朱麻村八组。交通较为便利。 隧道起讫里程为 XWDK5+785 XWDK10+400，全长 4615m，为单线隧道， 洞身 XD1K7+755.78 至 XWD1K8+153.2 段位于 R=3000m 的右偏曲线上，洞内纵 坡+3和-3人字坡。这其中包括级围岩 1205m，级围岩 260m，级围 岩 2500m，级围岩 650m。 2.2 工程地质 焦庄隧道位

5、于中朝准地台鲁东古隆起之连云嘉山隆起带。该隆起带主要 表现为隧道区地层上古界的一套中深变质、经多次混合岩化作用而成的变质 岩系所组成的基底层，褶皱及断裂很发育，隧道区处于连云港-罘山倒转向 斜西翼，该向斜位于杨集、罘山、伊庐山、云台山一带，与锦屏山倒转背斜 相邻，两者构成一完整倒转褶皱体系，其轴向大致呈南北向，向斜延生长度 80km，宽约 42km，向斜北西云台山一带基岩广泛出露，向南除在中部伊庐山、 罘山、大伊山、张宝山一带有零星孤岛状基岩出露外，其他皆为第四系覆盖。 工点内地层为第四系全新统残坡积的粉质黏土、块石土，下伏上元古界 云台山组混合岩化斜长片麻岩夹片岩。 3、组织机构及作业程序

6、3.1 组织机构 为保证监控量测工作正常有序开展，项目部建立总工程师负责的管理体 系，工程部和安质部负责对隧道施工的监控量测进行日常检查、指导和重大 问题上报工作。并成立监控量测小组，制定各岗位职责，明确分工，责任到 人。表 3-1 监控量测组织机构图 总负责人：项目部总工程师，负责监控量测工作组织安排和重大问题的 总工 工程部 安质部 测量队 现场实施人 总负责人 主管部门 监控量测负责人 监控量测组员 处理。 主管部门：项目部工程部、安质部，负责监控量测全面管理，日常检查、 指导和重大问题上报工作，并参与重大问题的处理。 监控量测负责人：测量队负责主管监控量测组工作，掌握监控量测工作 状态

7、，分析和上报有关监控量测数据和情况，制定处理措施，下达技术交底 资料。及时组织相关人员开展监控量测工作，并对监控量测结果负责，分析 监控量测数据和上报监控量测动态。 现场监控量测实施人：监控量测组员（操作人员和资料员） ，操作人员 负责现场监控量测具体实施，负责测点的布设和保护，及时取得监控量测数 据；资料员负责监控量测资料的收集、整理、签认、汇总和归档等资料管理 工作。 表 3-2 监控量测组员表 序号姓名职务备注 1 纪勤学测量队副队长 2 饶新悦测量员 3 马毅聪测量员 4 梦毅非测量员 3.2 作业程序 （1）熟悉资料（施工图纸、规范和作业指导书等）;（2）布点量测; （3）取得数据;

8、（4）整理签认;（5）分析处理;（6）位移管理;（7）信息 反馈;（8）工程对策;（9）资料归档。 4、技术要求 4.1 量测仪器 量测仪器配备：收敛仪、全站仪、水准仪、塔尺、钢尺、数码相机等。 辅助工具：爬梯、手电筒及其它辅助工具。 表 4-1 主要量测仪器表 序号名称规格数量备注 1 全站仪 TS021 放线收敛 2 水准仪徕卡 NA2 1 测量标高 3 塔尺 5m2 测量长度 4 钢尺 30m2 测量长度 4.2 量测项目 根据设计要求，结合隧道具体情况，确定围岩量测必测项目（见表 4-2） 。 表表 4-24-2 围岩量测必测项目围岩量测必测项目 序号监测项目测试方法和仪表测试精度备

9、注 1 净空变化 隧道净空变化测定仪（收敛仪） 0.51mm一般进行水平收敛量测 2 拱顶下沉 水准测量的方法、水准仪、钢 尺 0.51mm全站仪 3 地表下沉 水准测量的方法、水准仪、塔 尺 0.51mm 隧道浅埋段必测 （H02b） 4 地质和初 期支护观 察 每次开挖后对开挖面进行观测， 描绘地质素描图，如发现异常 应立即进行处理；对已施工的 区段每天至少观察一次，发现 结构开裂、突出等异常应立即 采取应急措施。 了解隧道支护结构及围 岩地稳定情况 4.34.3 监控量测断面及测点布置原则监控量测断面及测点布置原则 4.3.1 拱顶下沉及净空变位收敛量测, 根据围岩类别、隧道尺寸和埋深

10、等，沿隧道纵向在拱顶和边墙布设测点，测点间距级围岩不大于 5m，级 围岩不大于 10m，级围岩为 3050m，级围岩根据需要酌情设置测点。 4.3.2 净空变化测点和拱顶下沉测点应布置在同一断面上，测点布置时 应避开钢架和脱空回填处，将测点布置在两榀钢架之间。净空变化、拱顶下 沉和地表下沉（浅埋地段）等必测项目必须设置在同一断面。 4.3.3 洞内水平收敛测点布置在隧道最大跨度线两侧和最大跨度线向上 300cm 处的两侧，共计 4 个测点，测点布置见“图一 测点布置示意图” ，横 向布置见“图二 地表沉降横向测点布置示意图” 。 注：H0 为隧道埋深，B 为隧道开挖宽度。 图二 地表沉降横向测

11、点布置示意图 隧 道 中 线 最大跨度线 300 水平收敛 拱顶下沉测点 图一 测点布置示意图 测定水平基线 25m H0 基准 点 45 B 量测范围 4.3.4 浅埋隧道（H02b，H0隧道埋深，b隧道最大开挖宽度）应 在隧道开挖前布设地表沉降测点，在隧道中心及两侧间距 25m 施设下沉测 点，每断面施设 710 个点，监测范围在隧道开挖影响范围以外。地表下沉 量测在开挖面前方隧道埋置深度和开挖高度之和处开始，直到衬砌结构封闭， 下沉基本停止为止。地表沉降测点纵向间距应符合表 4-3 要求。 表表 4-34-3 地表沉降测点纵向间距地表沉降测点纵向间距 隧道埋深与开挖宽度纵向测点间距（m）

12、 2BH02.5B 2050 BH02B 1020 H0B 510 原施工设计 现场施工 监控量测 量测结果的微机信息处理系 统 监测结果的综合评价 量测结果的处理及反分析 量测结果的形象化，具体 化 监测设 计 资料调研 报设计、监理单位 结构安全稳定经济性判断 经验类比 理论分析 甲方/规范要求 “围岩结构”体系动态及现状分析说明，提交修正设计，施工建议 反馈设计施工 是否改变设计，施工方法 新设计施工方法 是 调整设计参数，改变施工 方法或辅助施工措施 否 A 项量测的回归分析 图三 隧道监控量测工艺流程图 4.44.4 监控量测频率监控量测频率 4.4.1 量测频率根据监测数据的变化情

13、况而定，一般按“表 4-3 量测频 率表”和“表 4-4 按位移速度的量测频率表”进行。当按下表选择量测频率 出现较大差异时，取量测频率较高的作为实施的量测频率。当出现异常情况 或不良地质时，应增大监控量测频率。 表表 4-44-4 量测频率（按距开挖面距离）量测频率（按距开挖面距离） 量测断面距开挖面距离（m）量测频率 （01）b2 次/d （12）b1 次/d （25）b1 次/23d 5b1 次/7d 注：b隧道开挖宽度。 表表 4-54-5 按位移速度的量测频率表按位移速度的量测频率表 位移速度(mm/d)量测频率 52 次/d 151 次/d 0.511 次/23d 0.20.51

14、次/3d 0.21 次/7d 4.4.2 地表下沉量测测频率与拱顶下沉和净空变化的量测频率相同；地 表下沉量测在开挖面前方隧道埋置深度与隧道开挖高度之和处开始，直到衬 砌结构封闭、下沉基本停止时为止。 4.4.3 隧道开挖后应及时进行地质素描及数码成像隧道开挖后应及时进行地质素描及数码成像，必要时应进行物理 力学试验。开挖面地质素描、支护状态、影响范围内的建（构）筑物的描述 应每施工循环记录一次。特殊情况下应增大描述频率。 4.4.4 在没有特殊要求的情况下，选测项目可以采用和必测项目相同的 量测频率。 4.5 监控量测控制基准 4.5.1 监控量测控制基准包括隧道内位移、地表沉降、爆破振动等

15、，应 根据地质条件、隧道结构的长期稳定性、隧道施工安全性，以及周围建（构） 筑物特点和重要性等因素制定。 4.5.2 隧道初期支护极限相对位移可参照表 4-6 选用。 表表 4-64-6 隧道初期支护极限相对位移隧道初期支护极限相对位移 注： 1 本表适用于复合式衬砌的初期支护，硬质围岩隧道取表中较小值，软质围岩 隧道取表中较大值。表列数值可在施工中通过实测资料积累作适当修正。 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值后与原拱顶至隧底高度之比。 3 墙腰水平相对净空变化极限值可按拱脚水平相对净空变化极限值乘以 1.21.3 后采

16、用。 4.5.3 位移控制基准应根据测点距开挖面的距离，由初期支护极限相对 位移按表 4-7 要求确定。地表沉降控制基准应根据地层稳定性、周围建（构） 埋深 围岩级别 50m50300m300m500m 拱脚水平相对净空变化（%） 0.31.00. 83.535 0.20.70.52.62.43.5 0.10.50.40.70.61.5 0.20.6 拱顶相对下沉（%） 0.060.120.100.60.51.2 0.030.070.060.150.10.6 0.010.040.030.110.10.25 0.010.050.040.08 筑物的安全要求分别确定，取小值。 表表 4-74-7

17、位移控制基准位移控制基准 类别距开挖面 1B（U1B） 距开挖面 2B（U2B） 距开挖面较远 允许值 65%U090%U0100%U0 注：B 为隧道开挖宽度，U0 为极限相对位移值。 4.5.4 根据位移控制基准，可按表 4-8 分为三个管理等级。 表表 4-84-8 位移管理等级位移管理等级 管理等级距开挖面 1B距开挖面 2B UU1B3U0U2B3 U1B3U2U1B3U2n3U2U2B3 U2U1B3U2U2B3 注：U 为实测变形值 4.5.5 围岩与支护结构的稳定性应根据控制基准，结合时态曲线形态判 别。采用分部开挖法施工的隧道应每分部分别建立位移控制基准，同时应考 虑各分部的

18、相互影响。 4.5.6 一般情况下，二次衬砌的施作应在满足下列要求时进行： 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； 隧道位移相对值已达到总相对位移量的 90%以上； 对浅埋、软弱围岩等特殊地段，应视现场具体情况确定二次衬砌施作 时间。 5.地质和初期支护观察 地质和初期支护观察分开挖工作面观察、已施工区段初期支护观察及地 表观察。 5.1 开挖工作面观察在每次开挖后进行一次,内容包括节理裂隙发育情况、 工作面稳定状况、围岩变形等。当地质情况无变化时，可每天进行一次，观 察应绘制开挖工作面略图并作好地质素描，填写工作面状态记录表及围岩级 别判定。 5.2 对已施工区段初期支护的观

19、察每天一次，观察内容包括喷砼、锚杆、 钢架的状况，以及施工质量是否符合规定的要求。 5.3 洞外观察包括洞口地表情况、地表沉陷、边仰坡的稳定、地表水渗 透的观察。 5、监控量测方法 5.1 时间要求 现场监控量测应根据批审的监控量测实施细则进行测点埋设，日常量测 和数据处理，及时反馈信息，并根据地质条件的变化和施工异常情况，及时 调整监控量测计划。 5.2 洞内、外观察 洞内观察可分为开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。其中，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图、数码成 像，填写开挖工作面地质状况记录表，并与勘察资料进行对比；已施工地段 观察，应记录喷射混凝土、锚

20、杆、钢架变形和二次衬砌等工作状态。洞外观 察重点应在洞口段和洞身浅埋段，记录地表开裂、地表变形、边坡及仰坡稳 定状态、地表水渗漏情况等，同时还应对地面建（构）筑物进行观察。 5.3 净空变化量测 5.3.1 变形监控量测可采用接触量测或者非接触量测方法。 5.3.2 隧道净空变化量测可采用收敛计或全站仪进行。测点埋设在表 4.3.3 规定的测线两端。 1采用收敛计量测时，测点采用焊接或钻孔预埋。 2.采用全站仪测量时，测点应采用膜片式回复反射器作为测点靶标，靶 标粘附在预埋件上。测量方法包括自由设站和固定设站两种。 5.3.3 拱顶下沉量测可采用精密水准仪和钢挂尺或全站仪进行。在隧道 拱顶轴线

21、附近通过焊接或钻孔预埋测点。测点应与隧道外监控测量基准点进 行联测。采用全站仪测量时，测点及测量方法同 5.3.2 条 2 条。 5.3.4 地表沉降监控量测可采用精密水准仪，钢尺进行，基准点设置在 地表影响范围之外。测点采用地表钻孔埋设，测点四周用水泥砂浆固定。 当采用常规水准测量手段出现困难时，可采用全站仪量测。 5.4 量测注意事项 5.4.1 监控量测布点应在喷砼前预埋，测点布置时应避开钢架和脱空回 填处，并保证布点打入围岩，严禁将测点布在钢架上。及时进行测点的布设， 并做好保护，可采用桩点沿初支边墙向内凹陷，防止破坏。如果测点被破坏， 应在被破坏测点附近补埋，重新进行数据采集；如果测

22、点出现松动，则应及 时加固，当天的量测数据无效，待测点加固后重新读取初读数。 5.4.2 测点布设以后，在测点位置用红色油漆做醒目标识。监控量测桩 点上严禁悬挂重物。 5.4.3 拱顶下沉和地表下沉量测基点应与洞内、外水准基点建立联系。 5.4.4 各监控量测小组须保证量测数据的真实性、准确性和及时性，如 实的反应实际变化情况，不得弄虚作假。 5.4.5 现场监控量测与施工易发生干扰，必须紧密配合。施工现场应及 时提供工作面，创造条件保证监控量测工作的正常进行；监控量测工作也要 尽量减少对施工工序的影响。监控量测元件的埋设计划应列入工程施工进度 控制计划中。 5.4.6 量测仪器设备在使用前和

23、使用过程中必须进行定期的检查、校对 和率定。收敛仪使用时调节螺母逆时针转动最大范围不得露出螺纹。在收敛 仪使用一段时间后应进行对零校正，检查数显读数是否为零，若存在偏差， 必须进行对零。收敛仪量测完成后，用棉纱擦除灰尘并定期对钢尺擦涂机油， 以防生锈。 6、监控量测数据分析及信息反馈 6.1 数据分析处理 监控量测数据的分析处理包括数据校核、数据整理及数据分析。同时应 注明开挖方法和施工工序以及开挖面距监控量测点距离等信息。 6.1.1 数据校核 量测数据校核主要是对数据进行可靠性分析，排除各种误差影响，保证 量测数据的可靠性和完整性。每次观测后应立即对观测数据进行校核和整理， 包括对观测数据

24、的计算、填表制图、误差处理等，如有异常应及时补测。 图四 监控量测信息反馈程序框图 6.2.3 施工过程中应进行监控量测数据的实时分析和阶段分析。 实时分析：每天根据监控量测数据及时进行分析，发现安全隐患应分析原 因并提交异常报告，及时采取措施，一般采用日报表形式。 阶段分析：按周、月进行阶段分析，总结监控量测数据的变化规律，对 施工情况进行评价，提交阶段分析报告，指导后续施工，一般采用周报、月 报形式。 6.2.4 工程安全性评价应根据位移管理等级分三级进行，并采用表 6-1 相应的工程对策。当监控量测位移管理达到级时，应上报监控量测组长、 技术主管和现场监理工程师；当达到级时，上报分部工程

25、部长、总工程师 和现场施工负责人，同时总工程师根据综合情况上报设计单位、业主单位和 监理单位采取相应工程措施；当达到级时，立即暂停施工，上报各方，请 业主单位召集各方分析原因，研究工程对策。分部应对位移管理等级根据每 个隧道情况进行量化指标，以便于现场监控量测人员操作和汇报。 表 6-1 工程安全性评价分级及相应对策措施 管理等级应对措施 正常施工 综合评价设计施工措施，加强监控量测，必 要时采取相应工程对策护 暂停施工，采取相应工程对策 6.2.5 工程安全性评价流程图见图五。根据工程安全性评价的结果,需 要变更设计时,应根据有关铁路工程变更管理办法及时进行变更设计。 图五 工程安全性评价流

26、程图 6.2.5 工程对策主要应包括下列内容 （1）一般措施： 1） 稳定开挖工作面措施； 2） 调整开挖方法； 3） 调整初期支护强度和刚度并及时支护； 监控量测结果 位移（应力） 是否超过 级管理 位移（应力） 是否超过 级管理 位移（应力） 是否达到级管理 继续施工 暂停施工 位移（应力） 是否超过 级管理 工程对策 不安全 安全 否 否 是 是 4） 降低爆破振动影响； 5） 围岩与支护结构间回填注浆。 （2）辅助施工措施： 1） 地层预处理，包括注浆加固、降水、冻结等方法； 2） 超前支护，包括超前锚杆（管） 、管棚、超前插板、水平高压旋喷 法、预切槽法等。 7、监控量测验收资料 监

27、控量测资料是竣工文件不可缺少的部分，纳入竣工文件管理程序中。 分部应设专人负责监控量测资料的收集、整理、签认、归档和移交，监控量 测验收资料主要包括以下内容： （1）监控量测设计； （2）监控量测实施细则及批复； （3）监控量测结果及月报； （4）监控量测数据汇总表及观测资料； （5）监控量测工作总结报告。 8、监控量测质量保证措施 为保证量测数据的真实可靠及连续性，特制定以下各项质量保证措施： （1）监测组与监理工程师、技术负责人密切配合工作，及时向监理工程 师、技术负责人报告情况和问题，并提供有关切实可靠的数据记录。 （2）制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施，并将其 纳入工

28、程的施工进度控制计划中。 （3）量测项目人员相对固定，保证数据资料的连续性。 （4）量测仪器采用专人使用、专人保养、专人检校的管理。 （5）量测设备、元器件等在使用前均应经过检校，合格后方可使用。 （6）各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的规范、标准。 （7）量测数据均要经现场检查，室内两级复核后方可上报。 （8）量测数据的存储、计算、管理均采用计算机系统进行。 （9）各量测项目从设备的管理、使用及资料的整理均设专人负责。 九、附表 附录 A 隧道周边收敛记录表 附录 B 隧道拱顶下沉量测记录表 附录 C 隧道地表下沉量测记录表 附录 A 隧道周边收敛记录表 焦庄隧道水平收敛变形观测记录表焦庄隧道水平收敛变形观测