隧洞施工期收斂變形監(jiān)測(cè)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(cè)技術(shù)要求25 隧洞變形監(jiān)測(cè)方案2 5.1 監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)原則2 5.2 洞內(nèi)施工期變形監(jiān)測(cè)3 5.3 變形監(jiān)測(cè)頻率4 5.4 變形監(jiān)測(cè)方法及數(shù)據(jù)處理46 隧洞沉降觀測(cè)6 6.1 沉降變形測(cè)量點(diǎn)的布設(shè)6 6.2 沉降觀測(cè)方法及頻次6 6.3 沉降觀測(cè)精度要求77 測(cè)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(biāo)段工程項(xiàng)目位于四平市伊通滿族自治縣、遼源市東遼縣。標(biāo)段樁號(hào)33+94949+657，線路全長(zhǎng)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(shí)工程等，其中，隧洞長(zhǎng)11.347km，成洞洞徑2.6m；PCCP管道直徑2.2m，長(zhǎng)3.937km；鋼管道（包含鋼管外包混凝土段）直徑2.2m，長(zhǎng)0.424 km。本標(biāo)段線路總體走向由北向南，地勢(shì)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(tái)地)和構(gòu)造剝蝕地形(低山丘陵)。沿線山勢(shì)起伏，植被較發(fā)育，洞室最大埋深135m。本標(biāo)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(zhǎng)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(cè)量依據(jù)如下：工程測(cè)量規(guī)范 GB50026-2007水利水電工程施工測(cè)量規(guī)范 DL/T5173-2012建筑變形測(cè)量規(guī)范 JGJ8-2007鐵路隧道監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程 Q/CR9218-20153 資源配置3.1 人員配置 主要監(jiān)測(cè)人員見(jiàn)表3.1。表3.1 人員及分工情況表序號(hào)姓名職位職稱參加工作時(shí)間證書(shū)編號(hào)1楊富友測(cè)量隊(duì)長(zhǎng)工程師06520000003003632趙秉毅測(cè)量員測(cè)量員61101008293汪通測(cè)量員測(cè)量員4褚開(kāi)開(kāi)測(cè)量員測(cè)量員3.2 設(shè)

4、備配置 監(jiān)測(cè)設(shè)備配置見(jiàn)表3.2。表3.2 收斂變形監(jiān)測(cè)設(shè)備配置表序號(hào)設(shè)備名稱儀器型號(hào)儀器精度數(shù)量（臺(tái)）備注1全站儀萊卡TS062mm+2ppm1已檢定2水準(zhǔn)儀南方NL32A±0.5"1已檢定3數(shù)顯收斂?jī)xJSS20A0.1mm7已檢定以上測(cè)量?jī)x器均經(jīng)國(guó)家法定計(jì)量鑒定機(jī)構(gòu)鑒定合格，并在有效期內(nèi)，可用于相應(yīng)等級(jí)精度要求的測(cè)量工作。4 隧洞變形監(jiān)測(cè)技術(shù)要求在施工期的安全監(jiān)測(cè)中，根據(jù)圍巖類別隧洞開(kāi)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(biāo)準(zhǔn)值。當(dāng)實(shí)測(cè)圍巖變形值出現(xiàn)下列情況之一時(shí)(見(jiàn)表4)，應(yīng)立即修正支護(hù)參數(shù)，進(jìn)行二次支護(hù)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(duì)值表示,指兩點(diǎn)間實(shí)測(cè)位移累計(jì)值與兩測(cè)點(diǎn)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(cè)方案5.1 監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)原則巖體表面變形是隧洞開(kāi)挖后其應(yīng)力形態(tài)變化的直觀反映，對(duì)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(cè)，故此進(jìn)行隧洞施工期現(xiàn)場(chǎng)變形監(jiān)測(cè)時(shí)量測(cè)相對(duì)位移值，即量測(cè)內(nèi)空收斂變形。施工期現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)實(shí)施的主要目的，在于掌握圍巖和支護(hù)的動(dòng)態(tài)信息并及時(shí)反

6、饋、指導(dǎo)施工作業(yè)；了解支護(hù)結(jié)構(gòu)的作用和效果；確保工程施工安全和經(jīng)濟(jì)性；將監(jiān)測(cè)的成果反饋于設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中。5.2 洞內(nèi)施工期變形監(jiān)測(cè)按照上述設(shè)計(jì)原則及對(duì)施工監(jiān)測(cè)條件的分析，本工程施工監(jiān)測(cè)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(cè)點(diǎn)布設(shè)原則，在隧洞相應(yīng)位置埋設(shè)預(yù)埋件，預(yù)埋件的長(zhǎng)度根據(jù)需要加工，連接件與預(yù)埋件進(jìn)行焊接，并使銷(xiāo)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(cè)點(diǎn)布置示意圖5.2.1 、IV、V類圍巖監(jiān)測(cè)斷面的測(cè)點(diǎn)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(cè)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(fēng)化，中細(xì)

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(gè)變形監(jiān)測(cè)斷面。類圍巖洞段為華力西晚期侵入花崗巖，強(qiáng)-弱風(fēng)化，中細(xì)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(gè)變形監(jiān)測(cè)斷面。V類圍巖洞段為華力西晚期侵入花崗巖，多為全-強(qiáng)風(fēng)化，中細(xì)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(gè)變形監(jiān)測(cè)斷面。在開(kāi)挖近掌子面的設(shè)計(jì)斷面上埋設(shè)測(cè)點(diǎn)，埋設(shè)距離距掌子

8、面不大于1m。測(cè)點(diǎn)按照?qǐng)A形斷面3測(cè)點(diǎn)3測(cè)線進(jìn)行布置（見(jiàn)圖5.2.1），量測(cè)采用數(shù)顯收斂?jī)x。并在、V類圍巖的不良地質(zhì)洞段緊跟掌子面布置若干個(gè)變形監(jiān)測(cè)斷面，以掌握圍巖和支護(hù)的變形動(dòng)態(tài)信息。圖5.2.1-1 主洞段施工期位移監(jiān)測(cè)斷面圖 圖5.2.1-2 支洞施工期位移監(jiān)測(cè)斷面圖圖5.2.1-(1、2） 、V類圍巖監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置圖5.3 變形監(jiān)測(cè)頻率變形監(jiān)測(cè)頻率應(yīng)根據(jù)測(cè)點(diǎn)距開(kāi)挖面的距離及位移速度分別按表和表確定。由測(cè)點(diǎn)距開(kāi)挖面的距離決定的監(jiān)控量測(cè)頻率和又位移速度決定的監(jiān)控量測(cè)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(shí)，應(yīng)增大監(jiān)控量測(cè)頻率。表5.3.1 按距開(kāi)挖面距離確定的變形監(jiān)測(cè)頻率監(jiān)控量

9、測(cè)斷面距開(kāi)挖面距離（m）監(jiān)控量測(cè)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(cè)頻率位移速度（mm/d）監(jiān)控量測(cè)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(cè)方法及數(shù)據(jù)處理1 首先在測(cè)點(diǎn)處牢固的埋設(shè)預(yù)埋件;預(yù)埋件長(zhǎng)度根據(jù)需要加工，連接件與預(yù)埋件的連接，應(yīng)使銷(xiāo)釘孔方向鉛直。2 檢查予埋測(cè)點(diǎn)有無(wú)損壞、松動(dòng)并將測(cè)點(diǎn)灰塵擦凈。3 打開(kāi)收斂計(jì)鋼尺搖把，拉出尺頭掛鉤放入測(cè)點(diǎn)孔內(nèi)，將收斂計(jì)拉至另一測(cè)點(diǎn)，并將尺架掛鉤掛入測(cè)點(diǎn)孔內(nèi)，選擇

10、合適的尺孔，將尺孔銷(xiāo)插入與聯(lián)尺架固定。4 調(diào)整調(diào)節(jié)螺母，仔細(xì)觀察，使塑料窗口上的刻線對(duì)在張力窗口內(nèi)標(biāo)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(shí)的基線長(zhǎng)度與數(shù)顯讀數(shù)。為提高量測(cè)精度，每次基線應(yīng)重復(fù)測(cè)三次取平均值。當(dāng)三次讀數(shù)極差大于 0.05mm 時(shí)，應(yīng)重新測(cè)試。6 測(cè)試過(guò)程中，若數(shù)顯讀數(shù)已超過(guò) 25mm ，則應(yīng)將鋼尺收攏（換尺孔） 25mm 重新測(cè)試，兩組平均值相減，即為兩尺孔的實(shí)際間距，以消除鋼尺沖孔距離不精確造成的測(cè)量誤差。7 記錄數(shù)據(jù)、時(shí)間、溫度、尺孔位置和測(cè)點(diǎn)編號(hào)。8 一條基線測(cè)完后，應(yīng)及時(shí)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺母，摘下收斂計(jì)，打開(kāi)尺卡收攏鋼帶尺，為下一次使用作好準(zhǔn)備。9 記錄

11、數(shù)據(jù)有三項(xiàng)內(nèi)容，包括數(shù)顯讀數(shù)；鋼卷尺使用長(zhǎng)度及測(cè)點(diǎn)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(cè)的記錄數(shù)據(jù)有三項(xiàng)內(nèi)容，包括數(shù)顯讀數(shù)；鋼卷尺使用長(zhǎng)度及測(cè)點(diǎn)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(diǎn)間收斂值S按下式計(jì)算：式中：首次數(shù)顯讀數(shù)，（mm）；首次鋼尺長(zhǎng)度，（mm）；第n次數(shù)顯讀數(shù)，（mm）；第n次鋼尺長(zhǎng)度，（mm）。如第n次測(cè)量與首次測(cè)量的環(huán)境溫度相差較大時(shí)，要進(jìn)行溫度修正。公式如下：式中：溫度修正后鋼尺長(zhǎng)度，（mm）；鋼尺材料的線膨脹系數(shù)，取 1.17 × ；第n次量測(cè)環(huán)境溫度， ()；首

12、次測(cè)量環(huán)境溫度，()；鋼尺溫度修正后收斂值按下式計(jì)算： 基線縮短，或?yàn)檎?，反之為?fù)。12每月5日前按監(jiān)理指示報(bào)送上個(gè)月施工期的監(jiān)測(cè)原始資料以及監(jiān)測(cè)成果分析報(bào)告。6 隧洞沉降觀測(cè)6.1 沉降變形測(cè)量點(diǎn)的布設(shè)沉降變形測(cè)量點(diǎn)分為基準(zhǔn)點(diǎn)、工作點(diǎn)和觀測(cè)點(diǎn)三類，其布設(shè)按下列要求：1 基準(zhǔn)點(diǎn)，要求建立在沉降變形區(qū)以外的穩(wěn)定地區(qū)，基準(zhǔn)點(diǎn)使用設(shè)計(jì)院移交的高程基準(zhǔn)點(diǎn)。2 工作基點(diǎn)，要求埋設(shè)在穩(wěn)定區(qū)域，在觀測(cè)期間穩(wěn)定不變，測(cè)定沉降變形點(diǎn)時(shí)作為高程的傳遞點(diǎn)。3 沉降觀測(cè)點(diǎn)，直接埋設(shè)在要測(cè)定的沉降變形體上。點(diǎn)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(cè)，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(cè)點(diǎn)的布設(shè)本標(biāo)段隧洞洞外沉降監(jiān)測(cè)主要對(duì)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(duì)其定期監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)掌控其沉降情況，必要時(shí)采取加強(qiáng)支護(hù)以保證邊坡穩(wěn)定。每隔25m布設(shè)一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，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(cè)使用水準(zhǔn)儀測(cè)定其高程，數(shù)據(jù)采集完成后進(jìn)行沉降分析。圖6.1.1 洞外沉降觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)示意圖6.1.2 洞內(nèi)沉降觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)本標(biāo)段隧洞為圓洞，結(jié)合隧洞內(nèi)施工期開(kāi)挖情況，洞內(nèi)沉降觀測(cè)主要對(duì)象為拱頂，測(cè)點(diǎn)同變

14、形觀測(cè)拱頂點(diǎn)，根據(jù)需要制作預(yù)埋件，預(yù)埋件為銷(xiāo)釘，連接件焊接至預(yù)埋件，并使銷(xiāo)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(cè)方法及頻次1 洞外沉降觀測(cè)采用四等水準(zhǔn)單線路往返測(cè)，同一區(qū)段的往返測(cè)使用同一型號(hào)儀器及同一個(gè)標(biāo)尺，觀測(cè)時(shí)應(yīng)在標(biāo)尺分劃線成像清晰而穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行，氣溫突變時(shí)不得進(jìn)行觀測(cè)。2 洞內(nèi)沉降觀測(cè)采用四等水準(zhǔn)單線路往返測(cè)，使用全站儀進(jìn)行觀測(cè)，每個(gè)斷面應(yīng)在開(kāi)挖后立即進(jìn)行，至隧洞沉降穩(wěn)定后進(jìn)行定期觀測(cè)并詳細(xì)記錄資料、繪制沉降時(shí)程曲線。3 洞內(nèi)沉降觀測(cè)一般不少于3個(gè)月，當(dāng)觀測(cè)數(shù)據(jù)不足或沉降評(píng)估不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，適當(dāng)延長(zhǎng)觀測(cè)期。沉降觀測(cè)時(shí)間分為兩個(gè)階段：1)第一階段是錨噴支護(hù)完成至沉降觀測(cè)穩(wěn)定。2)第二階段為二襯后的3個(gè)月。4 為方便觀測(cè)，沉降觀測(cè)與隧洞收斂觀測(cè)同時(shí)進(jìn)行