隧洞施工期收斂變形監(jiān)測方案

1、目 錄1工程概況12 執(zhí)行技術(shù)規(guī)范和編制依據(jù)13 資源配置1 3.1 人員配置1 3.2 設(shè)備配置14 隧洞變形監(jiān)測技術(shù)要求25 隧洞變形監(jiān)測方案2 5.1 監(jiān)測方案設(shè)計原則2 5.2 洞內(nèi)施工期變形監(jiān)測3 5.3 變形監(jiān)測頻率4 5.4 變形監(jiān)測方法及數(shù)據(jù)處理46 隧洞沉降觀測6 6.1 沉降變形測量點的布設(shè)6 6.2 沉降觀測方法及頻次6 6.3 沉降觀測精度要求77 測量記錄及資料管理71 工程概況吉林省中部供水遼源干線施工三標段工程項目位于四平市伊通滿族自治縣、遼源市東遼縣。標段樁號33+94949+657，線路全長15.708km。主要施工內(nèi)容包括：隧洞、PCCP管道、鋼管道、附屬建

2、筑物、交叉工程、出水閘工程、交通工程及其他臨時工程等，其中，隧洞長11.347km，成洞洞徑2.6m；PCCP管道直徑2.2m，長3.937km；鋼管道（包含鋼管外包混凝土段）直徑2.2m，長0.424 km。本標段線路總體走向由北向南，地勢由高到低再到高，地貌單元主要有河谷堆積地形(漫灘階地)、剝蝕堆積地形(波狀臺地)和構(gòu)造剝蝕地形(低山丘陵)。沿線山勢起伏，植被較發(fā)育，洞室最大埋深135m。本標段穿越地層巖性主要有新生界第四系全新統(tǒng)沖積堆積層、中更新統(tǒng)沖洪積堆積、始漸新統(tǒng)泥巖和砂巖，侵入巖為燕山及華力西期花崗巖和花崗閃長巖等。其中2#隧洞根據(jù)地質(zhì)資料劃分圍巖類別為：類圍占42.7%、類圍巖

3、占24. 0%、類占33.3%。3#隧洞根據(jù)地質(zhì)資料劃分圍巖類別為：類圍占20.9%、類圍巖占33.9%、類占45.2%2 執(zhí)行技術(shù)規(guī)范和編制依據(jù)施工測量依據(jù)如下：工程測量規(guī)范 GB50026-2007水利水電工程施工測量規(guī)范 DL/T5173-2012建筑變形測量規(guī)范 JGJ8-2007鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程 Q/CR9218-20153 資源配置3.1 人員配置 主要監(jiān)測人員見表3.1。表3.1 人員及分工情況表序號姓名職位職稱參加工作時間證書編號1楊富友測量隊長工程師06520000003003632趙秉毅測量員測量員61101008293汪通測量員測量員4褚開開測量員測量員3.2 設(shè)

4、備配置 監(jiān)測設(shè)備配置見表3.2。表3.2 收斂變形監(jiān)測設(shè)備配置表序號設(shè)備名稱儀器型號儀器精度數(shù)量（臺）備注1全站儀萊卡TS062mm+2ppm1已檢定2水準儀南方NL32A±0.5"1已檢定3數(shù)顯收斂儀JSS20A0.1mm7已檢定以上測量儀器均經(jīng)國家法定計量鑒定機構(gòu)鑒定合格，并在有效期內(nèi)，可用于相應(yīng)等級精度要求的測量工作。4 隧洞變形監(jiān)測技術(shù)要求在施工期的安全監(jiān)測中，根據(jù)圍巖類別隧洞開挖跨度及洞體埋深情況，按下表估算圍巖的允許變形值作為圍巖穩(wěn)定狀態(tài)的標準值。當實測圍巖變形值出現(xiàn)下列情況之一時(見表4)，應(yīng)立即修正支護參數(shù)，進行二次支護或采取新的加固措施。表4 隧洞變形量允

5、許值表圍巖類別埋深（m）<5050300>3000.100.300.200.500.401.200.150.500.401.200.802.00.200.800.601.601.003.00注1:表中允許位移值用相對值表示,指兩點間實測位移累計值與兩測點間距離之比。注2：脆性圍巖取小值，塑性圍巖取較大值。5 隧洞變形監(jiān)測方案5.1 監(jiān)測方案設(shè)計原則巖體表面變形是隧洞開挖后其應(yīng)力形態(tài)變化的直觀反映，對于地下工程的穩(wěn)定能提供較可靠的信息，也比較容易施測，故此進行隧洞施工期現(xiàn)場變形監(jiān)測時量測相對位移值，即量測內(nèi)空收斂變形。施工期現(xiàn)場監(jiān)測實施的主要目的，在于掌握圍巖和支護的動態(tài)信息并及時反

6、饋、指導施工作業(yè)；了解支護結(jié)構(gòu)的作用和效果；確保工程施工安全和經(jīng)濟性；將監(jiān)測的成果反饋于設(shè)計與施工過程中。5.2 洞內(nèi)施工期變形監(jiān)測按照上述設(shè)計原則及對施工監(jiān)測條件的分析，本工程施工監(jiān)測方案按照隧洞前期地質(zhì)勘探結(jié)果，將隧洞分為、V類三種圍巖情況，根據(jù)不同的測點布設(shè)原則，在隧洞相應(yīng)位置埋設(shè)預埋件，預埋件的長度根據(jù)需要加工，連接件與預埋件進行焊接，并使銷釘孔方向垂直于洞壁，布置示意圖如圖5.2-1：圖5.2-1 變形監(jiān)測點布置示意圖5.2.1 、IV、V類圍巖監(jiān)測斷面的測點布置本工程隧洞段、V類完整性總體一般，裂隙發(fā)育。變形監(jiān)測斷面按照分段控制的原則。類圍巖洞段為華力西晚期侵入花崗巖，弱風化，中細

7、粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，中硬巖，節(jié)理裂隙較發(fā)育，結(jié)構(gòu)面呈閉合狀或微張狀巖屑充填，巖體完整性差，整體圍巖穩(wěn)定性差，每隔1530m設(shè)置一個變形監(jiān)測斷面。類圍巖洞段為華力西晚期侵入花崗巖，強-弱風化，中細粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，較軟巖-中硬巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，結(jié)構(gòu)面多呈微張狀，巖屑或泥質(zhì)充填，巖體完整性差，局部較破碎，圍巖不穩(wěn)定，每隔1020m設(shè)置一個變形監(jiān)測斷面。V類圍巖洞段為華力西晚期侵入花崗巖，多為全-強風化，中細粒結(jié)構(gòu)，塊狀-散體構(gòu)造， 多為軟巖-較軟巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，結(jié)構(gòu)面多為泥質(zhì)充填，巖體破碎-較破碎，圍巖不穩(wěn)定。每隔510m間距布置一個變形監(jiān)測斷面。在開挖近掌子面的設(shè)計斷面上埋設(shè)測點，埋設(shè)距離距掌子

8、面不大于1m。測點按照圓形斷面3測點3測線進行布置（見圖5.2.1），量測采用數(shù)顯收斂儀。并在、V類圍巖的不良地質(zhì)洞段緊跟掌子面布置若干個變形監(jiān)測斷面，以掌握圍巖和支護的變形動態(tài)信息。圖5.2.1-1 主洞段施工期位移監(jiān)測斷面圖 圖5.2.1-2 支洞施工期位移監(jiān)測斷面圖圖5.2.1-(1、2） 、V類圍巖監(jiān)測點布置圖5.3 變形監(jiān)測頻率變形監(jiān)測頻率應(yīng)根據(jù)測點距開挖面的距離及位移速度分別按表和表確定。由測點距開挖面的距離決定的監(jiān)控量測頻率和又位移速度決定的監(jiān)控量測頻率之中，原則上采用較高的頻率值。出現(xiàn)異常情況或不良地質(zhì)時，應(yīng)增大監(jiān)控量測頻率。表5.3.1 按距開挖面距離確定的變形監(jiān)測頻率監(jiān)控量

9、測斷面距開挖面距離（m）監(jiān)控量測頻率（01）B2次/d（12）B1次/d（25）B1次/（2d3d）>5B1次/(7d)表5.3.2 按位移速度確定的監(jiān)控量測頻率位移速度（mm/d）監(jiān)控量測頻率52次/d151次/d0.511次/（2d3d）0.20.51次/（3d）<0.21次/（7d）注：B為毛洞寬度。5.4 變形監(jiān)測方法及數(shù)據(jù)處理1 首先在測點處牢固的埋設(shè)預埋件;預埋件長度根據(jù)需要加工，連接件與預埋件的連接，應(yīng)使銷釘孔方向鉛直。2 檢查予埋測點有無損壞、松動并將測點灰塵擦凈。3 打開收斂計鋼尺搖把，拉出尺頭掛鉤放入測點孔內(nèi)，將收斂計拉至另一測點，并將尺架掛鉤掛入測點孔內(nèi)，選擇

10、合適的尺孔，將尺孔銷插入與聯(lián)尺架固定。4 調(diào)整調(diào)節(jié)螺母，仔細觀察，使塑料窗口上的刻線對在張力窗口內(nèi)標尺上的兩條白線之間（每次應(yīng)一致）。5 記下鋼尺在聯(lián)尺架端時的基線長度與數(shù)顯讀數(shù)。為提高量測精度，每次基線應(yīng)重復測三次取平均值。當三次讀數(shù)極差大于 0.05mm 時，應(yīng)重新測試。6 測試過程中，若數(shù)顯讀數(shù)已超過 25mm ，則應(yīng)將鋼尺收攏（換尺孔） 25mm 重新測試，兩組平均值相減，即為兩尺孔的實際間距，以消除鋼尺沖孔距離不精確造成的測量誤差。7 記錄數(shù)據(jù)、時間、溫度、尺孔位置和測點編號。8 一條基線測完后，應(yīng)及時逆時針轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺母，摘下收斂計，打開尺卡收攏鋼帶尺，為下一次使用作好準備。9 記錄

11、數(shù)據(jù)有三項內(nèi)容，包括數(shù)顯讀數(shù)；鋼卷尺使用長度及測點附近氣溫。一般情況下讀數(shù)取三次平均值，三次讀數(shù)的偏差應(yīng)小于 0.05mm。10 收斂變形觀測的記錄數(shù)據(jù)有三項內(nèi)容，包括數(shù)顯讀數(shù)；鋼卷尺使用長度及測點附近氣溫。一般情況下讀數(shù)取三次平均值，三次讀數(shù)的偏差應(yīng)小于 0.05mm。11基線兩點間收斂值S按下式計算：式中：首次數(shù)顯讀數(shù)，（mm）；首次鋼尺長度，（mm）；第n次數(shù)顯讀數(shù)，（mm）；第n次鋼尺長度，（mm）。如第n次測量與首次測量的環(huán)境溫度相差較大時，要進行溫度修正。公式如下：式中：溫度修正后鋼尺長度，（mm）；鋼尺材料的線膨脹系數(shù)，取 1.17 × ；第n次量測環(huán)境溫度， ()；首

12、次測量環(huán)境溫度，()；鋼尺溫度修正后收斂值按下式計算： 基線縮短，或為正值，反之為負。12每月5日前按監(jiān)理指示報送上個月施工期的監(jiān)測原始資料以及監(jiān)測成果分析報告。6 隧洞沉降觀測6.1 沉降變形測量點的布設(shè)沉降變形測量點分為基準點、工作點和觀測點三類，其布設(shè)按下列要求：1 基準點，要求建立在沉降變形區(qū)以外的穩(wěn)定地區(qū)，基準點使用設(shè)計院移交的高程基準點。2 工作基點，要求埋設(shè)在穩(wěn)定區(qū)域，在觀測期間穩(wěn)定不變，測定沉降變形點時作為高程的傳遞點。3 沉降觀測點，直接埋設(shè)在要測定的沉降變形體上。點位應(yīng)設(shè)立在能反映沉降變形體的特征部位，不但要求設(shè)置牢固，便于觀測，還要求形式美觀，結(jié)構(gòu)合理，且不破壞沉降變形體

13、的外觀和使用。6.1.1 洞外沉降觀測點的布設(shè)本標段隧洞洞外沉降監(jiān)測主要對象為洞口高邊坡，洞口仰坡及側(cè)坡處因地下水含量變化及氣溫變化的影響，邊坡穩(wěn)定性較差，需對其定期監(jiān)測，實時掌控其沉降情況，必要時采取加強支護以保證邊坡穩(wěn)定。每隔25m布設(shè)一個監(jiān)測點，在地面以下挖0.3×0.3×0.3m的坑，用混凝土灌填并埋設(shè)鋼筋（22），鋼筋頭露出混凝土面10mm（如圖6.1.1）。監(jiān)控量測使用水準儀測定其高程，數(shù)據(jù)采集完成后進行沉降分析。圖6.1.1 洞外沉降觀測點布設(shè)示意圖6.1.2 洞內(nèi)沉降觀測點的布設(shè)本標段隧洞為圓洞，結(jié)合隧洞內(nèi)施工期開挖情況，洞內(nèi)沉降觀測主要對象為拱頂，測點同變

14、形觀測拱頂點，根據(jù)需要制作預埋件，預埋件為銷釘，連接件焊接至預埋件，并使銷釘孔方向垂直于洞壁，并將反光片貼在連接件上。6.2 沉降觀測方法及頻次1 洞外沉降觀測采用四等水準單線路往返測，同一區(qū)段的往返測使用同一型號儀器及同一個標尺，觀測時應(yīng)在標尺分劃線成像清晰而穩(wěn)定時進行，氣溫突變時不得進行觀測。2 洞內(nèi)沉降觀測采用四等水準單線路往返測，使用全站儀進行觀測，每個斷面應(yīng)在開挖后立即進行，至隧洞沉降穩(wěn)定后進行定期觀測并詳細記錄資料、繪制沉降時程曲線。3 洞內(nèi)沉降觀測一般不少于3個月，當觀測數(shù)據(jù)不足或沉降評估不能滿足設(shè)計要求時，適當延長觀測期。沉降觀測時間分為兩個階段：1)第一階段是錨噴支護完成至沉降觀測穩(wěn)定。2)第二階段為二襯后的3個月。4 為方便觀測，沉降觀測與隧洞收斂觀測同時進行