资源描述
新建大理至瑞丽铁路保瑞段
怒江至龙陵段土建1标
高黎贡山隧道
监控量测管理制度
编制:
审核:
审批:
中铁十八局集团
大瑞铁路怒江至龙陵段项目经理部
二〇一四年十月
目录
1编制依据、目标及范围 1
1.1编制依据 1
1.2编制目标 1
2工程概况 2
2.1 线路概况 2
2.2 自然特征 2
2.3 隧道围岩分级 4
3隧道监控量测实施方案 8
3.1组织机构及仪器设备 8
3.2技术要求 9
3.3 监控量测管理工作 18
3.4监控量测方法 20
4监控量测数据处理 21
4.1位移管理等级 21
4.2监控量测数据整理、分析和反馈 21
5监控量测信息反馈及工程对策 23
5.1监控量测信息反馈 23
5.2工程对策 26
6 铁路隧道监控量测系统终端采集软件数据要求 26
6.1接口数听说明 26
6.2量测月报上传 29
6.3 数据通讯要求 29
6.4 实施和约束 29
6.5 测点次序号编号说明 29
7监控量测确保方法 32
7.1监测数据质量确保方法 32
7.2监控量测人员及仪器安全保障方法 32
7.3监测仪器保养及维护 32
8表格 33
监控量测管理制度
1编制依据、目标及范围
1.1编制依据
<<铁路隧道监控量测技术规程>> TB10121-
<<相关深入明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工相关技术要求通知>>(铁建设[]120号)
<<新建大瑞铁路高黎贡山隧道施工图设计文件>>
中国铁路总企业工程管理中心相关印发《铁路隧道监控量测标准化管理实施意见》通知(工管办涵〔〕92号)
《相关推进围岩监控量测信息系统通知》大瑞指安电[]026号通知
《相关开展隧道仰拱开挖连续监控量测工作通知》(大瑞指工电034)
《铁路隧道工程施工技术指南(TZ204-)》等国家、铁道部现行相关规范、规则、验收规范和标准等。
新建铁路大瑞线(怒江至龙陵段)指导性施工组织设计。
1.2编制目标
监控量测是检验设计、施工是否合理和围岩结构是否安全稳定关键手段,它一直伴随隧道施工全过程,是确保施工安全、指导施工作业关键步骤之一,应做为关键工序列入现场施工组织。监控量测应达成以下目标:
①确保施工安全及结构长久稳定性;
②确保隧道在施工过程中安全顺利贯通,估计掌子面前方围岩改变;
③验证支护结构效果,确定支护参数和施工方法正确性或为调整施工方法修改支护参数和施工方法提供依据;
④确定二次衬砌施做时间;
⑤监控工程对周围环境影响;
⑥为隧道工程建设管理积累经验,搜集资料,总结出实用技术结果,为信息化设计和施工提供依据。
1.3编制范围
编制范围为新建大瑞铁路怒江至龙陵段土建Ⅰ标工程,关键包含:高黎贡山隧道进口段5891m。
2工程概况
2.1 线路概况
新建铁路大理至瑞丽线保山至瑞丽段高黎贡山隧道在云南高原西部边缘,属高黎贡山山脉南延段,向东南方向大雪山周围和怒山山脉相接,属高黎贡山古生界变质岩紧密褶皱和岗岩体高山区。高黎贡山脉北起青藏高原唐古拉山,由西藏入云南,经滇西北、怒江后进入保山境内。山脉分部在怒江和龙川江之间,呈南北向伸展,在测区内主山系消失,往南仅属高黎贡山余脉,分部较为宽广,海拔降至~3000m。区内地势总体上北东高,南西低,山脉大致为南北走向,地表沟谷纵横,地形起伏大,山脉、河流相间。地面高程640~2340m,相对高差约1700m,地势起伏。
2.2 自然特征
2.2.1 地层岩性
沿线地表零星覆盖第四第全新统滑坡堆积、坡崩积、冲洪积、坡洪积、坡积、坡残积,上更新统冲洪积软土、粉质粘土、粗砂、砾砂、细圆(角)砾土、粗圆(角)砾土、碎石土、卵石土、漂石土、块石土等地层,下伏第三系;侏罗系中统柳湾组、勐戛组上段、下段;三叠系中统河湾街组;泥盆系中统回贤组;志留系中上统,下统;奥陶-志留系;奥陶系上统、下统老尖山组,漫塘组;寒武系上统保山组二段、一段;寒武系上统沙河厂组上段,下段;寒武系公养河群二段;燕山期花岗岩、时代不明混合花岗岩、辉绿岩脉及各期断裂、断层破碎带之断层角砾、压碎岩、蚀变岩等地层。
2.2.2 地质结构及地震参数
(1)沿线在印度板块和欧亚板块相碰撞板块结合带,为青、藏、滇、缅巨形“歹”字型结构西支中段弧形结构带和经向结构带之“蜂腰部”南段,工作区内,怒江断裂带和泸水-瑞丽断裂带,在本工作区北缘紧密挤压成平行索状,往南两断裂带逐步撒开,由南北向转向南东或南西向偏转,呈一帚状形态,两断裂带间三角地带为侵入花岗岩体,SN向转SW向弧形结构带。SN向结构带及NE向结构带组成区内结构体系,形成“A”字型基础结构骨架。
高黎贡山隧道在印度洋板块和亚欧板块相碰撞板块结合带,为青、藏、滇、缅巨形“歹”字形结构西支中段弧形结构带和径向结构带“蜂腰部”南段。工作区内,怒江断裂带(F1)和泸水-瑞丽断裂带(F2)在本工作区北缘紧密挤压成平行索状,往南两断裂带逐步散开,有南向北转向南东或南西向偏转,呈一帚状形态。两断裂带间三角地带为侵入花岗岩体,SN转向SW向弧形结构带、SN向结构带及NE结构带组成区内结构体系,形成“A”字型基础结构骨架。
(2)地震动参数依据《中国地震动参数区划图》(GB18306-)、《大理至瑞丽线高黎贡山越岭地段加深地质工作及专题地质研究工作活动断层判定和工程场地地震安全性评价汇报》(6月)及《高黎贡山越岭地段加深地质工作及专题地质研究工作活动断勘测及工程影响评价和关键工程地震安全评价专题汇报》(8月)划分,本区地震动烽值加速度为0.20g,地震动反应谱特征周期值为0.45s。
2.2.3 水文地质特征
(1)地表水分布及特征
测区地表水关键为江水、水库水及沟槽内流水。
沿线河流基础为由北向南流国际河流,属印度洋水系。关键有怒江(缅甸境内称萨尔温江)、龙川江(进入瑞丽为瑞丽江,缅甸境内称伊洛瓦底江)、芒市河(龙川江支流)等关键河流。
沿线其它众多山间沟槽为季节性水流,水量受季节控制,雨季水量猛涨且浑浊,旱季水少且清澈,水流部分用于农田浇灌。沟槽各山岭之间,聚集山坡面雨季时面流、线流及上游出露及坡脚渗出地下水,经过各分支流向低洼处排泄,最终聚集于各江河。坡面冲沟及小沟槽流水受季节控制,通常是雨季汇水,旱季水枯。地表水关键接收大气降雨及地下水补给。
(2)地下水分布及特征
地下水在不一样地质结构单元,有不一样特征,地下水类型关键有孔隙水、基岩裂隙潜水、断裂带水、岩溶水等。测区分布碳酸岩、碎屑岩、变质岩,含水结构多被断裂破坏,因为沟谷深切,结构裂隙、风化裂隙、断层裂隙发育,有利于降水入渗,尤其在向斜核部、断裂破碎带、影响带及结构交汇部位,因为裂隙连通性好,基岩裂隙水、岩溶水较丰富。估计隧道正常涌水量12m3/d,隧道最大涌水量按183000m3/d;上坡地段最大涌水量为151000m3/d,下坡段最大涌水量为3m3/d。
(3)地下水侵蚀性
经沿线周围取泉水、沟水、水库水、钻孔水进行水质分析,结果表明,按《铁路混凝土结构耐久性设计暂行要求》,有229组在环境作用类别为化学腐蚀环境时,水中PH值、侵蚀性CO2对混凝土结构腐蚀等级为H1~H3。
2.3 隧道围岩分级
2.3.1 高黎贡山隧道隧道围岩分级
高黎贡山隧道进口段围岩分布表 表2.3.1
序号
起点里程
终点里程
衬砌类型
施工方法
线别
1
D1K192+302
D1K192+332
D段Ⅴ级复合式抗震
台阶法+临时仰拱
三线
2
D1K192+332
D1K192+337
D段Ⅴ级复合式抗震
台阶法+临时仰拱
三线
3
D1K192+337
D1K192+365
C段Ⅴ级复合式抗震
台阶法+临时仰拱
双线
4
D1K192+365
D1K192+420
C段Ⅴ级复合
台阶法+临时仰拱
双线
5
D1K192+420
D1K192+460
C段Ⅴ级复合
台阶法+临时仰拱
双线
6
D1K192+460
D1K192+463
C段Ⅴ级复合
台阶法+临时仰拱
双线
7
D1K192+463
D1K192+500
C段Ⅴ级复合
台阶法+临时仰拱
双线
8
D1K192+500
D1K192+505
C段Ⅴ级复合
台阶法
双线
9
D1K192+505
D1K192+509
C段Ⅴ级复合
台阶法
双线
10
D1K192+509
D1K192+515
C段Ⅴ级复合
台阶法
双线
11
D1K192+515
D1K192+519
C段Ⅴ级复合
台阶法
双线
12
D1K192+519
D1K192+540
C段Ⅴ级复合
台阶法
双线
13
D1K192+540
D1K192+600
C段Ⅴ级复合
台阶法+临时仰拱
双线
14
D1K192+600
D1K192+646
C段Ⅴ级复合
台阶法+临时仰拱
双线
15
D1K192+646
D1K192+650
C段Ⅴ级复合
台阶法+临时仰拱
双线
16
D1K192+650
D1K192+700
C段Ⅴ级复合
台阶法+临时仰拱
双线
17
D1K192+700
D1K192+760
C段Ⅴ级复合
台阶法
双线
18
D1K192+760
D1K192+7750
D段Ⅴ级复合式抗震
双侧壁导坑法
双线
19
D1K192+775
D1K192+800
D段Ⅴ级复合式抗震
双侧壁导坑法
单线
20
D1K192+800
D1K192+860
Vc复合
台阶法
单线
21
D1K192+860
D1K192+900
Ⅳ加强复合
台阶法
单线
22
D1K192+900
D1K192+950
Ⅳ加强复合
台阶法
单线
23
D1K192+950
D1K193+000
Ⅳ加强复合
台阶法
单线
24
D1K193+000
D1K193+008
Ⅲ级复合风机安装渐变段
全断面法
单线
25
D1K193+008
D1K193+016
Ⅲ级复合风机安装段
全断面法
单线
26
D1K193+016
D1K193+024
Ⅲ级复合风机安装渐变段
全断面法
单线
27
D1K193+024
D1K193+130
Ⅲ级复合
全断面法
单线
28
D1K193+130
D1K193+138
Ⅲ级复合风机安装渐变段
全断面法
单线
29
D1K193+138
D1K193+146
Ⅲ级复合风机安装段
全断面法
单线
30
D1K193+146
D1K193+154
Ⅲ级复合风机安装渐变段
全断面法
单线
31
D1K193+154
D1K193+300
Ⅲ级复合
全断面法
单线
32
D1K193+300
D1K193+630
Ⅳa复合
台阶法
单线
33
D1K193+630
D1K193+700
Vc复合
台阶法
单线
34
D1K193+700
D1K193+704
Ⅳ级复合下锚
台阶法
单线
35
D1K193+704
D1K193+786
Ⅳ级复合通常锚段
台阶法
单线
36
D1K193+786
D1K193+790
Ⅳ级复合下锚
台阶法
单线
37
D1K193+790
D1K193+870
Ⅲ级复合
全断面法
单线
38
D1K193+870
D1K193+960
Ⅳa复合
台阶法
单线
39
D1K193+960
D1K194+030
Vc复合
台阶法
单线
40
D1K194+030
D1K194+110
Ⅳb复合
台阶法
单线
41
D1K194+110
D1K194+240
Ⅴb复合
台阶法
单线
42
D1K194+240
D1K194+290
Ⅳb复合
台阶法
单线
43
D1K194+290
D1K194+410
Ⅲ级复合
全断面法
单线
44
D1K194+410
D1K194+460
Ⅳb复合
台阶法
单线
45
D1K194+460
D1K194+520
Ⅴb复合
台阶法
单线
46
D1K194+520
D1K194+630
Ⅳb复合
台阶法
单线
47
D1K194+630
D1K194+750
Vc复合
台阶法
单线
48
D1K194+750
D1K194+790
Ⅳa复合
台阶法
单线
49
D1K194+790
D1K194+930
Ⅲ级复合
全断面法
单线
50
D1K194+930
D1K194+934
Ⅲ级复合下锚
全断面法
单线
51
D1K194+934
D1K195+016
Ⅲ级复合通常锚段
全断面法
单线
52
D1K195+016
D1K195+020
Ⅲ级复合下锚
全断面法
单线
53
D1K195+020
D1K195+050
Ⅲ级复合
全断面法
单线
54
D1K195+050
D1K195+090
Ⅳa复合
台阶法
单线
55
D1K195+090
D1K195+230
Vc复合
台阶法
单线
56
D1K195+230
D1K195+420
Ⅳb复合
台阶法
单线
57
D1K195+420
D1K195+470
Ⅴb复合
台阶法
单线
58
D1K195+470
D1K195+520
Ⅳa复合
台阶法
单线
59
D1K195+520
D1K195+630
Ⅲ级复合
全断面法
单线
60
D1K195+630
D1K195+720
Ⅳa复合
台阶法
单线
61
D1K195+720
D1K195+760
Ⅳb复合
台阶法
单线
62
D1K195+760
D1K195+830
Vc复合
台阶法
单线
63
D1K195+830
D1K195+870
Ⅳb复合
台阶法
单线
64
D1K195+870
D1K195+960
Ⅲ级复合
全断面法
单线
65
D1K195+960
D1K196+010
Ⅳa复合
台阶法
单线
66
D1K196+010
D1K196+120
Ⅲ级复合
全断面法
单线
67
D1K196+120
D1K196+140
Ⅳa复合
台阶法
单线
68
D1K196+140
D1K196+144
Ⅳ级复合下锚
台阶法
单线
69
D1K196+144
D1K196+170
Ⅳ级复合通常锚段
台阶法
单线
70
D1K196+170
D1K196+226
Ⅲ级复合通常锚段
全断面法
单线
71
D1K196+226
D1K196+230
Ⅲ级复合下锚
全断面法
单线
72
D1K196+230
D1K196+280
Ⅳa复合
台阶法
单线
73
D1K196+280
D1K196+480
Ⅲ级复合
全断面法
单线
74
D1K196+480
D1K196+590
Ⅳb复合
台阶法
单线
75
D1K196+590
D1K196+740
Vc复合
台阶法
单线
76
D1K196+740
D1K196+780
Ⅳb复合
台阶法
单线
77
D1K196+780
D1K196+840
Ⅴb复合
台阶法
单线
78
D1K196+840
D1K196+890
Ⅳb复合
台阶法
单线
79
D1K196+890.000
D1K196+940
Ⅴb复合
台阶法
单线
80
D1K196+940.000
D1K197+070
Ⅳb复合
台阶法
单线
81
D1K197+070.000
D1K197+120
Ⅴb复合
台阶法
单线
82
D1K197+120
D1K197+190
Ⅳb复合
台阶法
单线
83
D1K197+190
D1K197+265
Ⅴb复合
台阶法
单线
84
D1K197+265
D1K197+300
Ⅴb复合
台阶法
单线
85
D1K197+300
D1K197+350
Ⅳb复合
台阶法
单线
86
D1K197+350
D1K197+354
Ⅲ级复合下锚
全断面法
单线
87
D1K197+354
D1K197+436
Ⅲ级复合通常锚段
全断面法
单线
88
D1K197+436
D1K197+440
Ⅲ级复合下锚
全断面法
单线
89
D1K197+440
D1K197+500
Ⅲ级复合
全断面法
单线
90
D1K197+500
D1K197+600
Ⅳb复合
台阶法
单线
91
D1K197+600
D1K197+770
Ⅲ级复合
全断面法
单线
92
D1K197+770
D1K197+820
Ⅳb复合
台阶法
单线
93
D1K197+820
D1K197+880
Ⅲ级复合
全断面法
单线
94
D1K197+880
D1K197+930
Ⅳb复合
台阶法
单线
95
D1K197+930
D1K197+980
Ⅴa复合
台阶法
单线
96
D1K197+980
D1K198+030
Ⅳb复合
台阶法
单线
97
D1K198+030
D1K198+210
Ⅲ级复合
全断面法
单线
98
D1K198+210
D1K198+260
Ⅳb复合
台阶法
单线
3隧道监控量测实施方案
3.1组织机构及仪器设备
3.1.1组织机构
项目部成立以总工程师为组长,工程部长、分部总工程师为副组长监控量测领导小组,组员由分部现场副经理、工程部长、测量班长组成。
组织机构:
组长:樊秋林
副组长:周意咏 张进军
组员:魏建超 卢中 向超 曹运周 翟晖
3.1.2领导小组职责
组长职责:全方面负责高黎贡山隧道进口段监控量测工作;将监控量测作为关键工序纳入施工现场组织。
副组长职责:负责高黎贡山隧道进口段监控量测工作具体落实工作;
组员职责:负责测点布设、数据采集工作;负责全部数据整理,对数据立即进行分析,为工程提供信息依据。
3.1.3针对本隧道特点,专门成立监控量测课题组
监测组由4人组成,在监测组长指导下负责日常监测及资料整理工作。
表3.1.3 人员安排表
序号
姓名
职务
备注
1
向超
工程师
测量责任人
2
郭继业
测量员
负责布点,观察
3
翟辉
测量员
负责统计数据
4
林可即
测量员
负责审核
3.1.4仪器设备
在隧道监控量测中,能否取得正确可靠数据关键是对仪器选择。仪器必需含有正确性、耐水性、耐久性和稳定性。所以综合考虑本隧道施工特点,必测项目采取常规机械仪器量测。
表3.1.4 监控量测仪器设备表
序号
名 称
仪器型号
数 量
备 注
1
全站仪
莱卡TS09
一台
2
水准仪
苏光
两台
3
收敛计
一台
4
数码相机
一台
5
振动传感器、统计仪
一套
6
压力盒
一套
7
台式电脑
联想
一台
8
手持设备
一台
3.2技术要求
3.2.1量测项目标选定
3.2.1.1必测项目
必测项目是隧道工程应进行日常监控量测项目。具体监控量测项目见表3.2.1。
表3.2.1 监控量测项目表
序号
监控量测项目
常见量测仪器
备注
1
洞内、外观察
下沉观察、数码相机
2
拱顶下沉
水准仪、钢挂尺或全站仪
3
净空改变
收敛计、全站仪
4
地表沉降
水准仪、铟钢尺或全站仪
隧道浅埋段
3.2.1.2选测项目
选测项目是为满足隧道设计和施工特殊要求进行监控量测项目。具体监控量测项目见表3.2.2。
表3.2.2 监控量测项目表
序号
监控量测项目
常见量测仪器
备注
1
接触压力量测
压力盒
2
隧底隆起
水准仪、铟钢尺或全站仪
3
爆破振动
振动传感器、统计仪
4
纵向位移
全站仪
3.2.2 监控量测断面及测点部署
3.2.2.1监控量测断面及测点部署
量测内容确定后,对量测点部署是技术关键,浅埋隧道地表沉降观察点应在隧道开挖前布设。地表沉降测点和隧道内测点应部署在同一断面里程,依据围岩等级及围岩稳定情况,确定好断面间距立即布设,量测点植入围岩深度大于30cm,同时量测点端面必需贴反光片,便于找点和测量,已布设好量测点要挂上里程标识牌。
①地表沉降点纵向间距按表3.2.3要求部署
表3.2.3 地表沉降点纵向间距
隧道埋深和开挖宽度
纵向测点间距(m)
2B<H0<2.5B
20-50
B<H0<2B
10-20
H0<2.5B
5-10
注:H0为隧道埋深,B为隧道开挖宽度。
②地表沉降测点横向间距为2~5m。在隧道中线周围测点应合适加密,隧道中线两侧量测范围不应小于H0+B,地表有控制性建(构)筑物时,量测范围应合适加宽。其测点部署图3.2.1所表示。
图3.2.1 地表沉降横向测点部署示意图
③拱顶下沉测点和净空改变测点应部署在同一断面上。监控量测断面按表3.2.4要求部署。
表3.2.4 必测项目监控量测断面间距
围岩等级
断面间距(m)
Ⅲ
30
Ⅳ
10
Ⅴ
5
④拱顶下沉点标准上设置在拱顶轴线周围。当隧道跨度较大时,应结合施工方法在拱顶增设测点,参考图3.2.2部署。
(a) (b)
图3.2.2 拱顶下沉量测和净空改变量测测点部署示例
(a) 拱顶测点和1条水平测线示例;(b)拱顶测点和2条水平测线、2条斜测示例。
⑤净空改变量测测线数,可参考表3.2.5、图3.2.2部署。
表3.2.5 净空改变量测测线数
地段
开挖方法
通常地段
特殊地段
全断面法
一条水平测线
-
台阶法
每台阶一条水平测线
每台阶一条水平测线,两条斜测线
3.2.3 监控量测频率
1、监控量测频率
(1)仰拱开挖前,对相邻两断面拱顶、周围水平收敛进行第一次量测;
(2)仰拱开始开挖后每30 分钟左右进行一次量测,直至仰拱浇筑完成;
(3)仰拱浇筑完后天天量测频率不少于两次,直到稳定为止;
(4)拱顶下沉、收敛量测起始读数宜在3~6h内完成,其它量测应在每次开挖后12h内取得起始读数,且在下一循环开挖前必需完成,最少在24h内测取初始读数,以后依据技术规范要求采集频率和次数进行搜集数据。
量测频率也须依据隧道开挖、工程进度和所量测数据改变情况作合适调整,量测频率确实定关键是依据埋设断面时间间隔和和掌子面距离来确定。
必测项目标监控量测频率应依据开挖面距离及位移速度分别根据表3.2.6-1和表3.2.6-2确定。由位移速度决定监控量测频率和由距开挖距离决定监控量测频率之中,标准上采取较高频率值。出现异常情况或不良地质时,应增大监控量测频率。
表3.2.6-1 按距开挖面距离确定监控量测频率
量测断面距开挖工作面距离(m)
监控量测频率
(0~1) B
2次/d
(1~2) B
1次/d
(2~5) B
1次/2~3 d
﹥5 B
1次/7 d
表3.2.6-2 按位移速度确定监控量测频率
位移速度(mm/d)
监控量测频率
≥5
2次/d
1~5
1次/d
0.5~1
1次/2~3 d
0.2~0.5
1次/3 d
﹤0.2
1次/7 d
注:1、B为隧道开挖宽度。
2、量测信息反馈
(1)仰拱连续量测信息反馈依据量测数据分析结果,对工程安全性进行评价,并提出对应工程对策和提议。
监控量测小组在要求时间内完成数据采集和分析,依据分析结果,对工程安全性提出评价意见,评价应依据位移管理等级分三级进行,并按要求采取对应工程对策,报项目部总工程师。连续量测全部原始资料和分析判定结论须随施工日志放置在资料室备查。
当监控量测位移管理等级达成Ⅲ级时,由现场监控量测组长将量测原始资料和分析结果通报现场技术主管和现场监理工程师正常施工。
当监控量测位移管理等级达成Ⅱ级时,加大观察频率,每15 分针观察一次,由现场监控量测组长将量测原始资料和分析结果通报现场技术主管和现场监理工程师,立即上报项目部总工程师。
当监控量测位移管理等级达成Ⅰ级管理值和拱顶下沉、水平收敛值大于5mm时,由现场监控量测组长立即通知现场技术主管、现场监理工程师暂停施工,并将量测原始资料和分析结果于2 小时内上报项目部项目经理、总工程师、工程部、质检部(可先传电子版,后报纸质文档)并上报监理和大瑞指挥部,项目部4 小时内组织参建各方研究对应工程方法,必需时由企业组织教授组研究工程方法。
管理等级
应对方法
Ⅲ
正常施工
Ⅱ
综合评价设计施工方法,加强监控量测,必需时采取对应工程对策
Ⅰ
暂停施工,采取对应工程对策
总工程师应天天搜集隧道监控测量结果分析资料,对分析意见进行确定,对超出Ⅱ级管理值由项目经理同时推行该检验确定程序,相关资料签认后建账管理备查。
(2)工程安全性评价依据位移管理等级分三级进行(见附表),并采取对应工程对策。
①依据工程安全性评价结果,需要变更设计时,依据相关铁路工程设计变更管理措施立即进行设计变更。
②工程对策关键包含以下几方面内容:
A 、通常方法:
a 稳定开挖工作面方法;
b 调整开挖方法;
c 降低爆破振动影响;
d 围岩和支护结构间回填注浆;
B 、辅助施工方法:
a 工字钢临时支撑。
3.2.4 监控量测基准
监控量测控制基准包含隧道内位移、地表沉降、爆破振动等,应依据地质条件、隧道施工安全性、隧道结构长久稳定性,和周围建(构)筑物特点和关键性等原因制订。
3.2.4.1 隧道早期支护极限相对位移参考表3.2.7选择。
表3.2.7 跨度7m<B≤12m隧道早期支护极限相对位移
围岩等级
隧道埋深h (m)
h≤50
50<h≤300
300<h≤500
拱脚水平相对净空改变(%)
Ⅱ
—
0.01~0.03
0.20~0.60
Ⅲ
0.03~0.10
0.08~0.40
0.30~0.60
Ⅳ
0.10~0.30
0.20~0.80
0.70~1.20
Ⅴ
0.20~0.50
0.40~2.50
1.80~3.00
拱顶相对下沉(%)
Ⅱ
—
0.03~0.06
0.05~0.12
Ⅲ
0.03~0.06
0.04~0.15
0.12~0.30
Ⅳ
0.06~0.10
0.08~0.40
0.30~0.80
Ⅴ
0.08~0.16
0.14~1.10
0.80~1.40
注:1、本表适适用于复合式衬砌早期支护,硬质围岩隧道取表中较小值,软质围岩隧道取表中较大值。表列数值能够在施工中经过实测资料积累作合适修正。
2、拱脚水平相对净空改变指拱脚测点间净空水平改变值和其距离之比,拱顶相对下沉指拱顶下沉值减去隧道下沉值后和原拱顶至隧底高度之比。
3、早期支护墙腰水平相对净空改变极限值可按拱脚水平相对净空改变极限值乘以1.1~1.2后采取。
3.2.4.2位移控制基准应依据测点距开挖面距离,由早期支护极限相对位移表3.2.8要求确定。
表3.2.8 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
许可值
65%U 0
90%U 0
100%U 0
3.2.4.3依据位移控制基准,可按表3.2.9分三个管理等级。
表3.2.9 位移管理等级
管理等级
距开挖面1B
距开挖面2B
Ⅲ
U<U1B/3
U<U2B/3
Ⅱ
U1B/3≤U≤2U1B/3
U2B/3≤U≤2U2B/3
Ⅰ
U>2U1B/3
U>2U2B/3
3.2.4.4爆破振动控制基准应按表3.2.10要求确定。
表3.2.10 爆破振动安全许可振速
序号
保护对象类别
安全许可振速(cm/s)
<10Hz
10~50 Hz
50~100 Hz
1
土窑洞、土坯房、毛石房屋
0.5~1.0
0.7~1.2
1.1~1.5
2
通常砖房、非抗震大型砌块建筑物
2.0~2.5
2.3~2.8
2.7~3.0
3
钢筋混凝土结构房屋
0.0~0.4
3.5~4.5
4.2~5.0
4
通常古建筑和古迹
1.0~0.3
0.2~0.4
0.3~0.5
5
水工隧道
7~15
6
交通隧道
10~20
7
矿山巷道
15~30
8
水电站及发电厂中心控制室设备
0.5
9
新浇大致积混净土
龄期:初凝~3d
龄期:3~7d
龄期:7~28d
2.0~3.0
3.0~7.0
7.0~12
备注
1. 表示频率为主振频率,系指最大真服所对应波频率。
2. 频率范围可依据类似工程或现场实测波形选择。选择频率时亦可参考下列数据:深孔爆破10~60 Hz;浅孔爆破40~100 Hz。
3. 有特殊要求依据现场具体情况确定。
注:1、表列频率为主频率,系指最大振幅所对应波频率。
2、频率范围可依据类似工程或现场实测波形选择。选择频率时亦可参考下列数据:深孔爆破10~60HZ;浅孔爆破40~100HZ。
3、有特殊要求依据现场具体情况确定。
3.2.5 测量仪器精度要求
测量仪器精度应满足下表要求,测量仪器量程应满足设计要求,并含有良好防震、防水、防腐性能。
表3.2.11 监控量测必测项目测试精度
序号
监测项目
测试精度
1
拱顶下沉
0.5~1mm
2
净空收敛
0.5~1mm
3
地表沉降
0.5~1mm
4
爆破振动速度
1mm/s
3.3 监控量测管理工作
监控量测管理必需科学合理,施工现场必需建立严格监控量测数据复核、审查制度,确保数据正确性。监控量测数据应利用专门计算机系统进行管理,由专员负责。如有监控量测数据缺失或异常,应立即采取补救方法,并具体做出统计。施工和监控量测应亲密配合,监控量测元件埋设和监控量测应列入工程施工进度控制计划中,监控量测工作应尽可能降低对施工工序影响。具体监控测量管理工作步骤见图3.3.1。
结束
安全分析
测点埋设
早期支护施工
量测数据采集
人员、仪器设备
隧道开挖
已施工段支护加强方法
项目制订
管理基准设定
监测总结
施工提议
量测数据分析
修改支护设计参数
修改管理基准值
不满足
图3.3.1 监控量测管理工作步骤
3.4监控量测方法
现场监控量测方法应简单、可靠、经济、实用。
3.4.1拱顶下沉量测
拱顶下沉量测是在隧道开挖毛洞拱顶设1个闭合三角形挂钩锚桩,测桩埋设入岩深度大于30cm,用快凝水泥或早强锚固剂固定,测桩头需设保护罩并贴反光贴,用精密水准仪、塔尺、钢挂尺或全站仪量测。
3.4.2收敛量测
隧道开挖爆破以后,在预设点断面,沿隧道周围拱顶、拱腰和边墙部位分别埋设测桩。测桩埋设入岩深度大于30cm,用快凝水泥或早强锚固剂固定,测桩头需设保护罩并贴反光贴,采取全站仪量测。
3.4.3地表沉降观察
隧道洞口浅埋地段,在隧道沿轴线方向设量测断面,断面纵向间距5-10m,横向间距2-5m。在选定量测断面区域,首先应设1个通视条件好、测量方便、牢靠基准点。测点应埋水泥桩,测量放线定位,用精密水准仪或全站仪量测,并待沉降稳定以后停止测量。
3.4.4地质及支护情况观察
隧道掌子面每次爆破后和初喷后经过肉眼观察、数码相机、地质罗盘和锤击检验,描述和统计围岩地质情况:岩性、岩层产状、裂隙、地下水情况、围岩完整性和稳定性。判定围岩类别是否和设计相符,必需时应拍照,测量地下水流量,观察支护效果。
3.4.5爆破振动监控量测
爆破振动速度和加速度监控量测可采取振动速度和加速度传感器,和对应数据采集设备。
传感器应固定在预埋件上,经过爆破振动统计仪自动统计爆破振动速度和加速度,分析振动波形和振动衰弱规律。
4监控量测数据处理
在隧道信息化施工中,监测后应对多种数据进行立即整理分析,判定其发展改变规律,并立即反馈到施工当中去,以此来指导施工。采取变形总量和变形速率对隧道安全进行等级管理。
4.1位移管理等级
位移管理等级(见表4-1)及采取方法(见表4-2)
表4-1 位移管理等级
安全等级
正常(绿色)
预警二级(黄色)
预警一级(红色)
备注
变形量
围 岩 级 别
Ⅲ
<40
40~80
〉80
不包含高地应力软岩和膨胀岩隧道
Ⅳ
<50
50~100
〉100
Ⅴ、Ⅵ
<75
75~150
〉150
注:“~”含义包含上、下限值
表4-2方法对应表
安全等级
处理方法
正常(绿色)
正常施工
预警二级(黄色)
加强监测,必需时采取网喷混凝土等方法进行补强
预警一级(红色)
暂停施工,增设横、竖支撑进行抢险,后续施工时,应加强支护,调整施工工法
4.2监控量测数据整理、分析和反馈
监控量测数据整理、分析和反馈(见图4-1)应符合下列要求:
(1)每次监控量测后应立即经过网络将数据上传至服务器
(2)经过专用软件分析处理数据,自动生成时态曲线图进行回归分析,估计可能出现最大值,并和位移管理等级进行比较。
(3)出现红色预警时,由建设单位组织设计、监理、施工单位研究制订对应方法。
图4-1 监控量测信息化系统工作步骤图
3.测点位移速率≥5mm/d时,由监理工程师组织施工现场分析原因并采取处理方法;当速率连续两天大于10mm/d时,由监理单位组织施工单位进行原因分析和制订方法并上报建设单位同意; 当速率大于15mm/d时由建设单位组织设计、监理和施工单位进行原因分析和制订方法。
5监控量测信息反馈及工程对策
5.1监控量测信息反馈
监控量测信息反馈应依据监控量测数据分析结果,对工程安全性进行评价,并提出对应工程对策和提议。
施工过程中应进行监控量测数据实时分析和阶段分析。天天依据监控量测数据立即进行分析,当天天拱顶下沉速率达成5mm时,收敛累计达成100mm要停止掌子面施工,发觉安全隐患应分析原因并提交异常汇报。按周、月进行阶段分析,总结监控量测数据改变规律,对施工情况进行评价,立即向现场监理上报量测资料及签认,提交阶段分析汇报,指导后续施工。
工程安全性评价应分三级进行,并采取对应工程对策,当围岩和设计不符时立即上报业主、设计、监理进行围岩等级变更,应依据相关铁路工程变更管理措施立即进行设计变更。
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