(5.4.1)-5.4隧道工程監(jiān)測(cè)技術(shù)-隧道工程監(jiān)測(cè)實(shí)例分析

土木工程測(cè)試技術(shù)

5隧道工程監(jiān)測(cè)技術(shù)

內(nèi)容提綱隧道工程的監(jiān)測(cè)目的和內(nèi)容隧道工程的監(jiān)測(cè)方法隧道監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)和信息反饋隧道工程監(jiān)測(cè)實(shí)例分析工程概況南京地鐵1號(hào)線許-南區(qū)間盾構(gòu)隧道沿途穿越金川河、玄武湖隧道、龍?bào)绰匪淼?、廖家巷密集建筑群、南京古城墻等及眾多地面建筑和地下管線；該區(qū)間隧道上覆地層為沖積層、殘積層和風(fēng)化巖層，因此工程施工難度很大；為了保證盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)時(shí)的安全，防止周?chē)呀?gòu)筑物的破損，必須對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析。5.4.1南京地鐵1號(hào)線許-南區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容①地表沉降和地下管線安全觀測(cè)。②地面房屋沉降和傾斜觀測(cè)。③水位測(cè)試。④土體水平位移監(jiān)測(cè)。⑤隧道沉降、凈空水平收斂監(jiān)測(cè)。⑥玄武湖公路隧道相關(guān)監(jiān)測(cè)及其他盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)參數(shù)的采集。5.4.1南京地鐵1號(hào)線許-南區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置地表沉降點(diǎn)在區(qū)間隧道兩端各50m范圍內(nèi)及規(guī)劃玄武湖隧道、金川河地段沿隧道軸線按10m間距布設(shè)，其余地段按20m間距布設(shè)。地表橫向沉陷槽測(cè)點(diǎn)按50～80m間距布設(shè)一組。沿區(qū)間隧道施工影響范圍內(nèi)的主要地下管道上方地表每隔30m左右布設(shè)一個(gè)測(cè)點(diǎn)。在區(qū)間隧道兩側(cè)距隧道邊線約15m，特別是對(duì)隧道兩側(cè)10m范圍內(nèi)地面構(gòu)筑物進(jìn)行監(jiān)測(cè)，測(cè)點(diǎn)主要布設(shè)在構(gòu)筑物四角及其周?chē)A(chǔ)上。在兩個(gè)測(cè)試斷面上共布設(shè)3個(gè)水位孔，5個(gè)土體水平位移孔。5.4.1南京地鐵1號(hào)線許-南區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)地表沉降槽監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置圖5.4.1南京地鐵1號(hào)線許-南區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)水位測(cè)試和土體水平位移測(cè)孔5.4.1南京地鐵1號(hào)線許-南區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)隧道位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)示意圖5.4.1南京地鐵1號(hào)線許-南區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)（1）監(jiān)控量測(cè)的控制標(biāo)準(zhǔn)：①地表下沉量不允許>30mm；②地表沉降槽曲線最大坡度≤1/300；③初期支護(hù)結(jié)構(gòu)相對(duì)水平收斂值≤15～30mm；④初期支護(hù)結(jié)構(gòu)趨于基本穩(wěn)定。（2）施工中出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，應(yīng)立即停工進(jìn)行處理：①初期支護(hù)結(jié)構(gòu)噴射砼出現(xiàn)裂縫，且不斷發(fā)展；②開(kāi)挖一個(gè)月后洞內(nèi)水平位移不能收斂，實(shí)測(cè)位移達(dá)到危險(xiǎn)狀態(tài)的70%；③位移-時(shí)間曲線出現(xiàn)反彎突變的急劇增長(zhǎng)現(xiàn)象。5.4.1南京地鐵1號(hào)線許-南區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)許-南區(qū)間右線隧道軸線地表沉降曲線圖5.4.1南京地鐵1號(hào)線許-南區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)許-南區(qū)間隧道軸線地表沉降曲線圖5.4.1南京地鐵1號(hào)線許-南區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)1.工程概況監(jiān)測(cè)對(duì)象為南京寧和城際軌道交通春江新城站、鐵心橋站～春江新城站區(qū)間，共一站一區(qū)間。本項(xiàng)目施工范圍5.4.2南京寧和城軌鐵-春車(chē)站及區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)工程概況車(chē)站基坑標(biāo)準(zhǔn)段開(kāi)挖深度約16.384m，兩端盾構(gòu)井段開(kāi)挖深度約17.696m，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用1000mm鉆孔樁。標(biāo)準(zhǔn)段基坑和小里程段基坑豎向設(shè)3道支撐：第一道采用600×800mm混凝土支撐，水平間距7m；第二道～第三道采用Ф609，t=16鋼管支撐，水平間距3.5m。區(qū)間隧道雙線單延米長(zhǎng)2707.507m，覆土厚度約9.81～15.65m，采用盾構(gòu)法施工。設(shè)置聯(lián)絡(luò)通道兩座。5.4.2南京寧和城軌鐵-春車(chē)站及區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)工程概況春江新城站周邊環(huán)境，春江新城站是寧和城際線的中間站，春江新城站擬調(diào)整站位位于鐵心橋街道社區(qū)服務(wù)中心以西，南京市春江學(xué)校操場(chǎng)以北，南京市春江第一幼兒園以南，車(chē)站西端頭為社區(qū)公園低山丘陵，車(chē)站成東西走向。車(chē)站主體周邊建筑物北側(cè)有春江學(xué)校和春江第一幼兒園，建筑物多為3~4層混凝土框架結(jié)構(gòu)。車(chē)站范圍內(nèi)各類(lèi)市政管線密集，施工前需要進(jìn)行管線拆遷。如下圖所示。5.4.2南京寧和城軌鐵-春車(chē)站及區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)聯(lián)通基站春江小學(xué)社區(qū)公園配電房春江新城站管線分布圖工程概況5.4.2南京寧和城軌鐵-春車(chē)站及區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)工程概況鐵-春區(qū)間周邊環(huán)境，鐵心橋站~春江新城站區(qū)間起自設(shè)于鐵心橋大街東側(cè)的鐵心橋站（江蘇省社隊(duì)工業(yè)局對(duì)面），向西垂直下穿鐵心橋大街后，穿過(guò)江蘇省社隊(duì)工業(yè)局、吳韻漢風(fēng)會(huì)所及鳳翔山莊后抵達(dá)春江路，之后線路沿春江路向西走行，到達(dá)設(shè)于春江路與西春路交叉口處的春江新城站。區(qū)間隧道覆土厚度9.81~15.65m，采用盾構(gòu)法施工。5.4.2南京寧和城軌鐵-春車(chē)站及區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)鐵心橋社區(qū)服務(wù)中心(下穿）吳韻漢峰會(huì)所觀景池（下穿）鐵心橋社區(qū)醫(yī)院門(mén)診春江第二幼兒園（側(cè)穿）鳳翔花園三期別墅1、2、4棟（下穿）鳳翔山莊熹園（下穿）鳳翔山莊二、四期商業(yè)樓（側(cè)穿）二期牛首坊14#、15#（側(cè)穿）街道辦公樓（下穿）（側(cè)穿）春江新城大酒店地質(zhì)條件圖工程概況春江新城站地貌單元屬崗地及崗間洼地，車(chē)站所處場(chǎng)地地層自上而下①-2素填土、④-1b1+2粉質(zhì)黏土、④-4e1+2粉質(zhì)黏土夾卵、礫石、J31-1全風(fēng)化安山巖、J31-2強(qiáng)風(fēng)化安山巖、J31-3中風(fēng)化安山巖。5.4.2南京寧和城軌鐵-春車(chē)站及區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)鐵-春區(qū)間隧道穿越地層主要為：④-1b1+2可塑-硬塑粉質(zhì)黏土、④-4e1+2中密-密實(shí)卵、礫石夾粉質(zhì)黏土、δμ5-2強(qiáng)風(fēng)化閃長(zhǎng)玢巖、δμ5-3中風(fēng)化閃長(zhǎng)玢巖、J3l-1全風(fēng)化安山質(zhì)凝灰?guī)r、J3l-2強(qiáng)風(fēng)化安山質(zhì)凝灰?guī)r、J3l-3中風(fēng)化安山質(zhì)凝灰?guī)r。5.4.2南京寧和城軌鐵-春車(chē)站及區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)春江新城站地下水類(lèi)型主要為松散巖類(lèi)孔隙潛水、承壓水及基巖裂隙水。潛水水位埋深0.20～5.70m、平均2.73m；標(biāo)高+27.65～+36.42m（吳淞高程系，下同）、平均+31.78m；水位埋深2.65m；標(biāo)高+27.00m，水位與下伏基巖裂隙水基本一致；基巖裂隙水水位埋深0.40～9.30m、平均3.16m，標(biāo)高+27.53～+34.22m、平均+30.87m。鐵~春區(qū)間南側(cè)距離秦淮新河約430m。下穿位于鳳翔山莊內(nèi)的吳韻漢風(fēng)會(huì)所，會(huì)所周邊被改造成一環(huán)形人工湖，深約4.0~5.0m，施工期間水深約1.00m左右。地下水類(lèi)型主要為松散巖類(lèi)孔隙水及基巖裂隙水，松散巖類(lèi)孔隙水有孔隙潛水及孔隙承壓水。5.4.2南京寧和城軌鐵-春車(chē)站及區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)2.監(jiān)測(cè)依據(jù)本項(xiàng)目相關(guān)資料相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范南京市寧和城際軌道交通土建工程一期TA03標(biāo)設(shè)計(jì)圖紙《南京寧和城際軌道交通一期工程巖土工程詳細(xì)勘察報(bào)告》《南京市軌道交通建設(shè)工程監(jiān)測(cè)管理辦法》《建筑基坑支護(hù)工程技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）《城市軌道交通工程測(cè)量規(guī)范》（GB50308-2008）《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50202-2012）《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB50497-2009）《城市測(cè)量規(guī)范》（CJJ8-2011）《地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50299-1999）《建筑變形測(cè)量規(guī)范》（JGJ8-2007）《城市軌道交通工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》GB50911-20133.監(jiān)測(cè)內(nèi)容巡視檢查和儀器監(jiān)測(cè)相結(jié)合盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)盾構(gòu)隧道區(qū)間周邊環(huán)境支護(hù)結(jié)構(gòu)施工工況基坑周邊環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)施其他巡視檢查內(nèi)容巡視檢查5.4.2南京寧和城軌鐵-春車(chē)站及區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)春江新城站基坑監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置表序號(hào)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目測(cè)點(diǎn)布置設(shè)計(jì)使用儀器設(shè)備1樁（坡）頂水平及豎向位移沿基坑周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)(坡)頂設(shè)置，水平間距約15m水準(zhǔn)儀、銦鋼尺、全站儀2圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形在圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)共埋設(shè)測(cè)斜管，各測(cè)點(diǎn)縱向間距約為20m，基坑每邊不少于1個(gè)測(cè)斜儀、測(cè)斜管3支撐軸力支撐范圍內(nèi)選取典型斷面，斷面的每層支撐上均布設(shè)測(cè)點(diǎn)，混凝土支撐每個(gè)點(diǎn)上設(shè)兩根鋼筋計(jì)，鋼支撐采用軸力計(jì)頻率接收儀、鋼筋計(jì)4臨時(shí)立柱豎向位移支撐立柱頂上，立柱總數(shù)的30%左右水準(zhǔn)儀、銦鋼尺5地下水位沿基坑周邊布置，間距約30m水位計(jì)6周邊地面沉降在基坑周?chē)?0米設(shè)1個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，每個(gè)斷面布置2~3個(gè)測(cè)點(diǎn)水準(zhǔn)儀、銦鋼尺、全站儀7周邊建筑物沉降建筑四周，沿外墻10-15m，每棟建筑不少于3個(gè)測(cè)點(diǎn)水準(zhǔn)儀、銦鋼尺8管線沉降沿管線走向每10~15m布置一個(gè)測(cè)點(diǎn)水準(zhǔn)儀、銦鋼尺儀器監(jiān)測(cè)鐵~春區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置表序號(hào)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目測(cè)點(diǎn)布置設(shè)計(jì)使用儀器設(shè)備1隧道拱底隆起監(jiān)測(cè)盾構(gòu)始發(fā)、接收段100m范圍內(nèi)，沿隧道軸線每10m設(shè)一監(jiān)測(cè)斷面，其余地段每30m設(shè)一監(jiān)測(cè)斷面。水準(zhǔn)儀、銦鋼尺、全站儀2隧道收斂監(jiān)測(cè)盾構(gòu)始發(fā)、接收段100m范圍內(nèi)，沿隧道軸線每10m設(shè)一監(jiān)測(cè)斷面，其余地段每30m設(shè)一監(jiān)測(cè)斷面收斂計(jì)3周邊地面沉降盾構(gòu)始發(fā)、接收段100m范圍內(nèi)，每20m設(shè)一地表沉降斷面，其余地段每30m設(shè)一斷面，隧道軸線每10m布設(shè)一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)水準(zhǔn)儀、銦鋼尺、全站儀4周邊建筑物沉降建筑四周，沿外墻10-15m，每棟建筑不少于3個(gè)測(cè)點(diǎn)水準(zhǔn)儀、銦鋼尺5管線沉降沿管線走向每15m布置一個(gè)測(cè)點(diǎn)水準(zhǔn)儀、銦鋼尺6工后沉降沿隧道軸線走向每30m布置一個(gè)測(cè)點(diǎn)水準(zhǔn)儀、銦鋼尺儀器監(jiān)測(cè)春江新城站監(jiān)測(cè)平面布置圖鐵心橋街道社區(qū)服務(wù)中心，距車(chē)站基坑10.55m春江學(xué)校小學(xué)部，混凝土結(jié)構(gòu)4層，距車(chē)站主體30.25m學(xué)校配電房，磚砌體結(jié)構(gòu)1層，淺基礎(chǔ)，距車(chē)站主體2.92m聯(lián)通信號(hào)塔，距車(chē)站主體8.88mΦ100鑄鐵給水管（約39.5m）200*200電纜0.38KV（約44.7m）400*200光纜（約27.36m）5.4.2南京寧和城軌鐵-春車(chē)站及區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)春江新城站監(jiān)測(cè)剖面布置圖5.4.2南京寧和城軌鐵-春車(chē)站及區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)鐵~春區(qū)間監(jiān)測(cè)平面布置圖YCK4+894~YCK5+187YCK4+894~YCK5+187YCK4+894~YCK5+187YCK4+894~YCK5+1875.4.2南京寧和城軌鐵-春車(chē)站及區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)鐵~春區(qū)間監(jiān)測(cè)斷面布置圖5.4.2南京寧和城軌鐵-春車(chē)站及區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)4.監(jiān)測(cè)方法水平位移監(jiān)測(cè)——全站儀位移觀測(cè)點(diǎn)采用極坐標(biāo)法觀測(cè)。沉降監(jiān)測(cè)——水準(zhǔn)儀沉降觀測(cè)采用水準(zhǔn)測(cè)量法進(jìn)行，按國(guó)家二等水準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行。圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)——測(cè)斜儀通過(guò)測(cè)得的傾角Ф計(jì)算水平偏差增量，反映測(cè)斜管（即圍護(hù)結(jié)構(gòu)）的撓曲量值。支撐軸力監(jiān)測(cè)——頻率讀數(shù)儀、軸力計(jì)/鋼筋計(jì)通過(guò)測(cè)得的頻率信號(hào)換算得到支撐軸力。5.4.2南京寧和城軌鐵-春車(chē)站及區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)地下水位監(jiān)測(cè)——水位計(jì)探頭與水接觸產(chǎn)生蜂鳴；通過(guò)信號(hào)線的尺寸刻度，可直接測(cè)得地下水位距管口的距離。臨時(shí)立柱豎向位移——水準(zhǔn)儀為了防止臨時(shí)立柱過(guò)度沉降或者隆起以及立柱間的不均勻沉降，在部分立柱樁頂設(shè)立立柱樁沉降觀測(cè)點(diǎn)。方法同樁頂沉降監(jiān)測(cè)。周邊地表沉降監(jiān)測(cè)——水準(zhǔn)儀在基坑周?chē)嚯x坑邊2m、3m、5m處布設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，縱向間距為20m左右。方法同樁頂沉降監(jiān)測(cè)。4.監(jiān)測(cè)方法5.4.2南京寧和城軌鐵-春車(chē)站及區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)5.監(jiān)測(cè)頻率車(chē)站基坑監(jiān)測(cè)頻率表施工工況基坑設(shè)計(jì)深度（m）≤55~1010~1515~20＞20基坑開(kāi)挖深度（m）≤51次/1d1次/2d1次/3d1次/3d1次/3d5~10——1次/1d1次/2d1次/2d1次/2d10~15————1次/1d1次/1d1次/2d15~20——————1~2次/1d1~2次/1d＞20————————2次/1d5.4.2南京寧和城軌鐵-春車(chē)站及區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)盾構(gòu)區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)頻率表監(jiān)測(cè)部位監(jiān)測(cè)對(duì)象開(kāi)挖面至監(jiān)測(cè)點(diǎn)或監(jiān)測(cè)斷面的距離監(jiān)測(cè)頻率開(kāi)挖面前方周?chē)鷰r土體和周邊環(huán)境5D＜L≤8D1次/（3d-5d）3D＜L≤5D1次/2dL≤3D1次/1d開(kāi)挖面后方管片結(jié)構(gòu)、周?chē)鷰r土體和周邊環(huán)境L≤3D（1次~2次）/1d3D＜L≤8D1次/（1d-2d）L＞8D1次/（3d-7d）5.監(jiān)測(cè)頻率5.4.2南京寧和城軌鐵-春車(chē)站及區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)特殊應(yīng)急情況時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，提高監(jiān)測(cè)頻率，及時(shí)口頭向委托方及業(yè)主、監(jiān)理單位報(bào)告監(jiān)測(cè)結(jié)果，隨后補(bǔ)報(bào)書(shū)面報(bào)表。①監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到報(bào)警值；②監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化量較大或者速率過(guò)快；③存在勘察中未發(fā)現(xiàn)的不良地質(zhì)條件；④基坑周邊大量積水、長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)降雨；⑤支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開(kāi)裂；⑥周邊地面出現(xiàn)突然較大沉降或嚴(yán)重開(kāi)裂；⑦基坑底部、坡體或支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)管涌、滲漏或流沙現(xiàn)象；⑧基坑工程發(fā)生事故后重新組織施工；⑨出現(xiàn)其他影響基坑及周邊環(huán)境安全的異常情況。5.監(jiān)測(cè)頻率6.監(jiān)測(cè)項(xiàng)目報(bào)警值報(bào)警值應(yīng)以監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的累計(jì)變化值（按照允許值的80%控制）和變化速率值兩個(gè)值控制。當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，必須立即報(bào)警；若情況比較嚴(yán)重，應(yīng)立即停止施工。1、

當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到報(bào)警值，或者監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的變化速率連續(xù)3天超過(guò)報(bào)警值的50%；2、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)或周邊土體的位移出現(xiàn)異常情況或基坑出現(xiàn)滲漏、流砂、管涌、隆起或陷落等；3、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)體系出現(xiàn)過(guò)大變形、壓屈、斷裂、松弛或拔出現(xiàn)象；4、盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形、滲水等狀況；5、

周邊地面出現(xiàn)可能發(fā)展的變形裂縫或較嚴(yán)重的突發(fā)裂縫；6、根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其他必須報(bào)警的情況。5.4.2南京寧和城軌鐵-春車(chē)站及區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)春江新城站基坑監(jiān)測(cè)預(yù)警值設(shè)置序號(hào)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目報(bào)警速率值報(bào)警總量值1圍護(hù)樁頂水平位移±3mm/d+25/-15mm2圍護(hù)樁頂豎向位移±3mm/d+20/-25mm3圍護(hù)結(jié)構(gòu)深層水平位移±3mm/d+30/-15mm4周邊地表沉降±4mm/d+20/-30mm5支撐軸力/≧70%設(shè)計(jì)軸力6周邊建筑物沉降±2mm/d沉降≧30mm，傾斜超過(guò)2‰7立柱沉降±2mm/d±10mm8地下水位比設(shè)計(jì)值變化〉500mm/d

降水不大于1000mm9坡頂水平及豎向位移±3mm/d±30mm10地下管線豎向位移±1mm±10mm5.4.2南京寧和城軌鐵-春車(chē)站及區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)鐵~春區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)值設(shè)置序號(hào)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目報(bào)警速率值報(bào)警總量值1周邊地表位移≧2mm/d≧沉降30mm或隆起10mm2拱底隆起≧2mm/d≧20mm3隧道收斂≧2mm/d≧20mm4管線沉降或隆起≧2mm/d≧沉降20mm或隆起10mm5建筑物變形≧2mm/d沉降≥20mm，或隆起10mm傾斜超過(guò)2‰5.4.2南京寧和城軌鐵-春車(chē)站及區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)7.監(jiān)測(cè)儀器序號(hào)儀器名稱(chēng)及型號(hào)精度數(shù)量1SOKKIA型全站儀1″二臺(tái)2TrimbleDINI03電子水準(zhǔn)儀、B1型光學(xué)精密水準(zhǔn)儀0.4mm、0.1mm二臺(tái)3XB-30數(shù)顯測(cè)斜儀0.02mm二臺(tái)4SWJ-90鋼尺水位計(jì)2mm一臺(tái)5ZXY-II頻率接收儀0.008HZ二臺(tái)6裂縫觀測(cè)計(jì)SW-LW-1010.01mm一臺(tái)7銦鋼尺以及測(cè)繩/若干8鋼筋計(jì)、測(cè)斜管、水位管等其它相關(guān)配件/若干9計(jì)算機(jī)、打印機(jī)/各一臺(tái)5.4.2南京寧和城軌鐵-春車(chē)站及區(qū)間隧道監(jiān)測(cè)監(jiān)控量測(cè)的目的主要為，確保工程施工安全；信息反饋指導(dǎo)施工；為優(yōu)化變更設(shè)計(jì)方案提供依據(jù)等。監(jiān)控量測(cè)是隧道新奧法施工的三要素之一，由于隧道是地下工程，與地面工程不同，具有隱蔽性、復(fù)雜性和不可預(yù)見(jiàn)性的特征，監(jiān)控量測(cè)主要是在隧道施工過(guò)程中，通過(guò)對(duì)隧道結(jié)構(gòu)和圍巖的受力、變形的監(jiān)測(cè)，判斷隧道和圍巖是否穩(wěn)定和安全，評(píng)定初支和二襯設(shè)計(jì)的合理性。從而指導(dǎo)施工，通過(guò)反饋信息，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。1、監(jiān)測(cè)目的根據(jù)老山隧道的環(huán)境條件、地質(zhì)條件、施工方法和支護(hù)類(lèi)型等，確定的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要有地表沉降、隧道拱頂下沉、水平收斂、圍巖壓力、鋼支撐內(nèi)力、二襯鋼筋應(yīng)力、接觸壓力以及地質(zhì)與支護(hù)狀況觀察等。5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測(cè)2、測(cè)點(diǎn)布置老山一、二號(hào)隧道測(cè)點(diǎn)階段匯總表

拱頂和收斂測(cè)點(diǎn)布置圖（1）根據(jù)施工進(jìn)度，按實(shí)施監(jiān)測(cè)方案在一號(hào)、二號(hào)隧道進(jìn)出口進(jìn)行了拱頂下沉、水平凈空變形測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)及保護(hù)工作。測(cè)點(diǎn)斷面按Ⅱ類(lèi)10m、Ⅲ類(lèi)20m、Ⅳ類(lèi)40m間距布設(shè)，特殊地段（斷層破碎帶等軟弱地段）測(cè)點(diǎn)布置加密。已埋設(shè)測(cè)點(diǎn)數(shù)量如下表所示。

5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測(cè)圖2圍巖壓力及初支內(nèi)力測(cè)點(diǎn)布置圖圖3二襯應(yīng)力測(cè)點(diǎn)布置圖

（2）在老山二號(hào)隧道出口左線ZK6+280、ZK5+488,右線YK5+583和一號(hào)進(jìn)口左線ZK3+494、右線YK3+500處進(jìn)行圍巖壓力、初支內(nèi)力、初支與二襯間接觸壓力及二襯應(yīng)力測(cè)點(diǎn)埋設(shè)及保護(hù)工作。2、測(cè)點(diǎn)布置5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測(cè)老山一、二號(hào)隧道測(cè)點(diǎn)階段匯總表

（3）按照監(jiān)測(cè)方案測(cè)試頻率進(jìn)行日?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和地質(zhì)素描，并及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析處理和信息反饋，及時(shí)向省、市高指、監(jiān)理提交監(jiān)測(cè)分析周報(bào)和月報(bào)，一、二號(hào)隧道共提交周報(bào)56份，月報(bào)18份。2、測(cè)點(diǎn)布置5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測(cè)（1）基本掌握了洞內(nèi)拱頂下沉和收斂變形規(guī)律，變形大小主要受地層條件、施工方法、支護(hù)參數(shù)、洞室斷面等因素控制，位移在開(kāi)挖面前后5m發(fā)展最快。

根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和變形曲線分析得出各施工階段（上、下部開(kāi)挖和仰拱開(kāi)挖等）引起的拱頂下沉、收斂變形統(tǒng)計(jì)規(guī)律見(jiàn)下面3表統(tǒng)計(jì)所示。3、監(jiān)測(cè)成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測(cè)一號(hào)隧道臺(tái)階法施工各階段拱頂下沉統(tǒng)計(jì)值(mm)Ⅱ類(lèi)圍巖地段比Ⅲ類(lèi)圍巖地段拱頂下沉大，洞口沉降最大，一般在14～20mm左右，其他地段沉降在10～14mm，主要是洞口地層條件差，對(duì)地層的擾動(dòng)也相對(duì)較大。3、監(jiān)測(cè)成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測(cè)二號(hào)隧道施工各階段拱頂下沉統(tǒng)計(jì)值(mm)

從統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，二號(hào)隧道與一號(hào)隧道基本一致，只是二號(hào)隧道采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法時(shí)拱頂下沉反而大一些，主要是二號(hào)隧道地層相對(duì)差一些，其次雙側(cè)壁導(dǎo)坑施工工序多，對(duì)地層的擾動(dòng)也多，再者其下部施工造成了較大的下沉3、監(jiān)測(cè)成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測(cè)隧道臺(tái)階法施工各階段凈空收斂統(tǒng)計(jì)值(mm)3、監(jiān)測(cè)成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測(cè)二號(hào)隧道左線中2(ZK6+359)拱頂下沉歷時(shí)曲線（2）從統(tǒng)計(jì)分析和拱頂下沉曲線來(lái)看，由上半斷面開(kāi)挖引起的拱頂下沉約占總下沉量的40%～60%，下半斷面開(kāi)挖約占20～30%，仰拱開(kāi)挖引起的拱頂沉降約占10～20%。典型的曲線見(jiàn)下面2圖所示。3、監(jiān)測(cè)成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測(cè)

一號(hào)隧道進(jìn)口左線中4-2（ZK3+342）拱頂下沉歷時(shí)曲線3、監(jiān)測(cè)成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測(cè)

通過(guò)監(jiān)測(cè)分析確定：Ⅱ類(lèi)上臺(tái)階法開(kāi)挖斷面過(guò)測(cè)點(diǎn)20m～30m變形穩(wěn)定，下臺(tái)階開(kāi)挖斷面過(guò)測(cè)點(diǎn)10m～20m變形穩(wěn)定，Ⅲ類(lèi)圍巖上臺(tái)階開(kāi)挖過(guò)測(cè)點(diǎn)10m～20m穩(wěn)定，下臺(tái)階過(guò)測(cè)點(diǎn)10m～20m穩(wěn)定。因而為充分發(fā)揮圍巖的自承力，使圍巖適度變形，以減小支護(hù)負(fù)荷，并考慮施工干擾，臺(tái)階長(zhǎng)度可不小于20m，在距仰拱20m～30m就可以施作二襯。但由于洞內(nèi)地下水較少，圍巖較為穩(wěn)定，因而各施工階段引起的變形值不大，施工較為順利，臺(tái)階長(zhǎng)度長(zhǎng)，可以同步作業(yè)，減少各工序的施工干擾，有利于施工進(jìn)度，臺(tái)階長(zhǎng)度大小對(duì)施工安全和圍巖穩(wěn)定的影響不大，可按照對(duì)施工有利的方向確定臺(tái)階長(zhǎng)度，對(duì)于圍巖較好地段（Ⅲ類(lèi)以上），臺(tái)階長(zhǎng)度可為40～50m。3、監(jiān)測(cè)成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測(cè)50（3）一、二號(hào)隧道部分地段都存在著下部開(kāi)挖時(shí)由于開(kāi)挖進(jìn)尺多、支護(hù)不及時(shí)，使拱部長(zhǎng)時(shí)間懸空造成拱頂下沉較大的現(xiàn)象，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)繪出拱頂下沉歷時(shí)曲線如右圖所示。一號(hào)隧道右線中5(YK6+402)拱頂下沉歷時(shí)曲線

二號(hào)隧道右線中2(YK6+478)拱頂下沉歷時(shí)曲線

下半斷面開(kāi)挖引起的拱頂下沉約有15～20mm。這說(shuō)明下半斷面的開(kāi)挖對(duì)拱頂下沉影響很大，主要是下部開(kāi)挖時(shí)，下部拱腳進(jìn)尺長(zhǎng)、暴露懸空時(shí)間長(zhǎng)，拱部初支一側(cè)懸空，在上部荷載的作用下，極易發(fā)生大的沉降，變形主要是由拱部懸空引起的拱腳沉降，因而在下部開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)盡量縮短拱架架立時(shí)間，減小開(kāi)挖進(jìn)尺、及時(shí)噴砼，及時(shí)安設(shè)側(cè)向錨桿和鎖腳錨桿、早做仰拱，使初支結(jié)構(gòu)盡早封閉成環(huán)。5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測(cè)同樣的與拱頂下沉一樣，下部開(kāi)挖過(guò)程中也存在著收斂數(shù)值相對(duì)較大的問(wèn)題，如下圖，下部拱腳開(kāi)挖后，收斂增加3～4mm，這部分變形約占總變形量的20%～40%，所占比例較大，這是因?yàn)橄虏块_(kāi)挖，洞室高度增加，并再次擾動(dòng)地層，在地質(zhì)相對(duì)較差地段，圍巖側(cè)向水平壓力增加大，地應(yīng)力以位移的形式從洞室側(cè)向釋放，導(dǎo)致水平側(cè)向變位增加多，因而應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)施工，及時(shí)安設(shè)側(cè)向錨桿和鎖腳錨桿，并早做仰拱，以控制側(cè)向變位。左拱腳開(kāi)挖右拱腳開(kāi)挖仰拱施工二號(hào)隧道左線ZS2(ZK6+359)收斂歷時(shí)曲線

（4）凈空收斂變形發(fā)展與拱頂下沉基本一致，縱向影響距離約為兩倍的洞徑范圍，開(kāi)挖初期變形快，后期變形曲線趨緩。5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測(cè)可整理ppt52二號(hào)隧道左線ZS8(ZK6+210)收斂歷時(shí)曲線

3、監(jiān)測(cè)成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測(cè)（5）及時(shí)掌握分析斷層破碎帶等軟弱地段的圍巖變形信息，如在1號(hào)出口左線ZK4＋745處得出的圍巖變形監(jiān)測(cè)信息，為確定施工方案和施工決策提供了參考。一號(hào)隧道出口斷層中8-2（ZK4+749）拱頂下沉歷時(shí)曲線此處斷層破碎帶寬度不大，影響范圍小，且斷層兩側(cè)巖層穩(wěn)定，圍巖整體性能好，此處設(shè)計(jì)施工參數(shù)適當(dāng)，采取的措施較好，因而此處隧道各項(xiàng)變形較小，變形發(fā)展與其他地段一致，下部支護(hù)后很快趨于穩(wěn)定。3、監(jiān)測(cè)成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測(cè)二號(hào)隧道緊急停車(chē)帶(YK6+70)拱頂下沉歷時(shí)曲線

緊急停車(chē)帶段累計(jì)下沉11.83mm，擴(kuò)挖初期沉降速率較大，3～4天后變形速率減小，曲線趨緩，8～9天后變形有加速的跡象，主要是開(kāi)挖初期施加錨支護(hù)后，變形受到抑制，但由于此處跨度大，在后續(xù)爆破開(kāi)挖的持續(xù)擾動(dòng)下，由于未及時(shí)安設(shè)鋼拱支撐，變形加劇，此后通過(guò)及時(shí)安設(shè)鋼拱支撐和噴砼支護(hù)手段，增加支護(hù)剛度和強(qiáng)度，其變形得到遏制，并很快趨于穩(wěn)定。在設(shè)置鋼拱支撐后擴(kuò)挖段下沉約1mm左右，這說(shuō)明在擴(kuò)挖段設(shè)置鋼支撐是非常有必要的。（6）二號(hào)隧道緊急停車(chē)帶變形異常分析3、監(jiān)測(cè)成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測(cè)一號(hào)隧道右線（YK3+500）圍巖壓力分布圖(MPa)

（7）圍巖壓力測(cè)試表明：一、二號(hào)隧道圍巖壓力在1.25×10-3～8.40×10-1Mpa之間，圍巖壓力都較小，圍巖壓力在下部拱腳和仰拱開(kāi)挖通過(guò)測(cè)試斷面時(shí)，其圍巖壓力表現(xiàn)為有增有減，圍壓處于不斷變化的多次重分布階段，調(diào)整階段壓力變化規(guī)律不明顯，總體上分布規(guī)律性差，相對(duì)來(lái)說(shuō)，拱腰和墻腳處壓力較大。圍巖壓力分布如下面2圖所示。

二號(hào)隧道（ZK5+488）圍巖壓力分布圖(MPa)

3、監(jiān)測(cè)成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測(cè)

從監(jiān)測(cè)的結(jié)果看，Ⅱ類(lèi)圍巖比Ⅲ圍巖地段的壓力大，二號(hào)隧道左線的圍壓相對(duì)較大，這與此處為Ⅱ類(lèi)圍巖，地層相對(duì)較差有關(guān)。左線圍巖壓力最大值為8.40×10-1Mpa（在拱頂處，拱頂?shù)貙虞^差），一號(hào)隧道圍巖壓力最大值為9.38×10-2Mpa（在左拱腰處），實(shí)測(cè)壓力值在以往隧道統(tǒng)計(jì)數(shù)值范圍內(nèi)，圍巖壓力小，一方面是圍巖本身較為穩(wěn)定，同時(shí)圍巖和噴錨聯(lián)合支護(hù)體系也發(fā)揮了較好的穩(wěn)定圍巖的作用，另一面也表明初支提供的支護(hù)抗力較為安全。3、監(jiān)測(cè)成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測(cè)一號(hào)隧道右線（YK3+500）圍巖壓力隨時(shí)間變化圖從上圖可以看出，一號(hào)隧道右線下部開(kāi)挖后壓力變化較大，，主要是地層相對(duì)要差一些，下部開(kāi)挖對(duì)壓力影響大，但圍巖壓力總值小，雖然該段圍巖較差，但由于施工支護(hù)及時(shí)，支護(hù)較強(qiáng)，使圍巖發(fā)揮了較好的自承力，因而整體上圍巖壓力總值小。3、監(jiān)測(cè)成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測(cè)二號(hào)隧道圍巖壓力隨時(shí)間變化圖兩測(cè)點(diǎn)的變形起伏基本一致，前期受下半斷面和仰拱開(kāi)挖影響，在爆破震動(dòng)的影響下，局部時(shí)間段內(nèi)壓力變化有反復(fù)，但總體上圍巖壓力變化幅度較小,與此處圍巖較好和施工短開(kāi)挖,及時(shí)支護(hù)有關(guān)，后期變化平緩。3、監(jiān)測(cè)成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測(cè)一號(hào)隧道左線初支外緣應(yīng)力分布圖(Mpa)初支應(yīng)力在0.02～-7.36MPa間，初支軸力分布邊墻相對(duì)大一些，一號(hào)隧道左線最大噴砼壓應(yīng)力1.19MPa，拉應(yīng)力0.35Mpa；右線最大噴砼壓應(yīng)力1.36MPa，拉應(yīng)力0.22MPa，比左線稍大。二號(hào)隧道左線最大噴砼壓應(yīng)力為7.36MPa，拉應(yīng)力為0.53Mpa。總的來(lái)說(shuō)，其值都較小，初支內(nèi)力和鋼拱架應(yīng)力遠(yuǎn)小于噴砼和工字鋼的屈服強(qiáng)度，這表明初支狀態(tài)較為安全。（8）初支應(yīng)力監(jiān)測(cè)表明：同圍巖壓力相對(duì)應(yīng)，在下部拱腳和仰拱開(kāi)挖通過(guò)測(cè)試斷面時(shí)，其初支內(nèi)力也表現(xiàn)為有增有減，內(nèi)力處于多次重分布調(diào)整階段。不過(guò)總的來(lái)看，初期支護(hù)的內(nèi)緣和外緣基本保持受壓狀態(tài)，初支受力狀態(tài)良好，應(yīng)力分布如下面2圖所示。二號(hào)隧道左線（ZK5+488）初支內(nèi)緣應(yīng)力分布圖(Mpa)

5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測(cè)二號(hào)隧道初支與二襯接觸應(yīng)力分布圖(MPa)

（9）初支與二襯間接觸壓力在4.78×10-3～8.09×10-2Mpa之間，數(shù)值較小，一號(hào)隧道左線最大接觸壓力為8.09E-02Mpa（右拱腰處），右線最大接觸壓力為3.68E-02Mpa（左墻腳處）；二號(hào)隧道左線最大接觸壓力為3.71E-02Mpa。接觸壓力大小受二襯與初支間協(xié)調(diào)變形和兩者間密實(shí)度影響，由于二襯是在初支變形穩(wěn)定后施作，因而接觸壓力大小主要與兩者間接合緊密程度有關(guān)，實(shí)測(cè)壓力表明二襯泵送密實(shí)度較好，壓力分布如圖18所示，邊墻與拱腳處大一些，這與二襯在這些部位泵送更為密實(shí)有關(guān)。3、監(jiān)測(cè)成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測(cè)一號(hào)隧道左線二襯外緣應(yīng)力分布圖

一號(hào)隧道右線（YK3+500）二襯內(nèi)力分布圖(KN/m)（10）、二襯應(yīng)力0.02～-1.52MPa數(shù)值很小，二襯有較大的安全儲(chǔ)備，二襯砼的內(nèi)緣和外緣基本處于受壓狀態(tài)，受力狀態(tài)良好，目前一號(hào)隧道左線最大壓應(yīng)力為1.35MPa，最大拉應(yīng)力為0.02MPa；右線最大壓應(yīng)力為1.40MPa，最大拉應(yīng)力為0.03MPa。二號(hào)隧道最大壓應(yīng)力為1.52MPa，二襯應(yīng)力分布如下面2圖所示。3、監(jiān)測(cè)成果5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測(cè)4、結(jié)論與建議⑴、局部地方雖有不盡如

人意的地方，如開(kāi)挖進(jìn)尺、支護(hù)的及時(shí)性、臺(tái)階長(zhǎng)度、工序銜接等，施工總體上控制相對(duì)較好，隧道各個(gè)地段（洞口、軟弱圍巖段、斷層帶、停車(chē)帶大跨段等）由施工引起的各項(xiàng)變形均控制在安全允許范圍之內(nèi)，設(shè)計(jì)參數(shù)和采取的施工方法是合理的。考慮到施工誤差和超欠挖影響，目前各圍巖類(lèi)別的洞室予留變形量是合理的。從揭露的圍巖情況看，總體上施工條件也較好⑵、測(cè)試斷面的圍巖壓力和初支內(nèi)力隨施工開(kāi)挖處于不斷變化的多次重分布階段，有較大變化，但總值較小，初支噴砼壓應(yīng)力和拉應(yīng)力均遠(yuǎn)小于其極限允許值，支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)安全保守，初期支護(hù)的內(nèi)緣和外緣基本處于受壓態(tài)勢(shì)，初支受力狀態(tài)良好。初支與二襯間接觸壓力、二襯內(nèi)力數(shù)值較小，二襯承載能力有較大的安全儲(chǔ)備，實(shí)測(cè)壓力表明二襯泵送密實(shí)度較好，二襯砼的內(nèi)緣和外緣基本處于受壓狀態(tài)，受力狀態(tài)良好。5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測(cè)⑶、由于洞內(nèi)地下水較少，圍巖較為穩(wěn)定，因而各施工階段引起的變形值不大，施工較為順利，臺(tái)階長(zhǎng)度長(zhǎng)，可以同步作業(yè)，減少各工序的施工干擾，有利于施工進(jìn)度，目前臺(tái)階長(zhǎng)度大小對(duì)施工安全和圍巖穩(wěn)定的影響不大，可按照對(duì)施工有利的方向確定臺(tái)階長(zhǎng)度，對(duì)于圍巖較好地段（Ⅲ類(lèi)以上），臺(tái)階長(zhǎng)度可為40～50m。⑷、下臺(tái)階法施工對(duì)圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)位移影響很大，因而下部開(kāi)挖時(shí)，特別是圍巖較差地段，應(yīng)避免開(kāi)挖進(jìn)尺長(zhǎng)使上部結(jié)構(gòu)長(zhǎng)時(shí)間懸空，應(yīng)盡量縮短拱架架立時(shí)間，及時(shí)噴砼，及時(shí)安設(shè)側(cè)向錨桿和鎖腳錨桿、早做仰拱，使初支結(jié)構(gòu)盡早封閉成環(huán)。4、結(jié)論與建議5.4.3寧-淮高速老山隧道監(jiān)測(cè)⑸、緊急停車(chē)段各項(xiàng)變形數(shù)值較小，但比正常段相對(duì)要大，主要是其斷面比正常段大，其一次開(kāi)挖面積及爆破規(guī)模跟正常段比較相對(duì)要大些，由圍巖應(yīng)力釋放而引起的變形也相對(duì)要大些。目前變形雖控制較好，但應(yīng)吸取二號(hào)隧道停車(chē)段的經(jīng)驗(yàn)，特別是下部開(kāi)挖，支護(hù)應(yīng)及時(shí)施作，以確保施工安全。⑹、二號(hào)隧道從臺(tái)階法轉(zhuǎn)為全斷面法施工，施工中各項(xiàng)變形控制在較小范圍內(nèi)，施工方法轉(zhuǎn)換是成功的，全斷面開(kāi)挖引起的拱頂下沉初期變形速率大