盾构隧道下穿铁路专项施工方案.doc

　　　　 盾构隧道下穿广深铁路专项施工方案
目　录
1工程概况 - 1 -
2施工方案 - 1 -
3施工方法 - 4 -
3.1铁路线路预加固 - 4 -
3.1.1旋喷加固 - 4 -
3.1.2跟踪注浆加固 - 8 -
3.2盾构推进施工 - 11 -
3.2.1列车运行和线路养护措施 - 12 -
3.2.2掘进参数的优化 - 12 -
3.2.3同步注浆与二次注浆 - 12 -
3.2.4盾构施工轴线控制 - 13 -
3.2.5洞内其它辅助措施 - 14 -
4. 监测方案 - 14 -
4.1. 监测目的 - 14 -
4.2. 监测项目 - 15 -
4.3. 监测点布置 - 15 -
4.3.1.隧道外监测 - 15 -
4.3.2隧道内监测 - 16 -
4.4. 监测方法 - 17 -
4.4.1. 水准测量 - 17 -
4.4.2. 水平位移 - 17 -
4.5. 监测技术要求 - 18 -
4.5.1. 测量精度 - 18 -
4.5.2. 测量仪器 - 18 -
4.5.3. 报警值 - 18 -
4.5.4. 监测频率 - 19 -
4.6. 监测步骤 - 19 -
4.6.1. 布点 - 19 -
4.6.2. 观测 - 20 -
4.6.3. 信息数据的采集与处理 - 21 -
4.7. 监测措施 - 21 -
4.7.1. 质量保措施 - 21 -
4.7.2.监测管理 - 22 -
5. 线路监护措施 - 22 -
5.1.施工地点与邻近车站之间的联络 - 22 -
5.2.施工区段防护 - 23 -
5.3. 线路发生故障时的防护办法 - 23 -
5.4.无缝线路防护措施 - 24 -
5.5.各主要施工阶段注意事项 - 24 -
6施工应急预案 - 25 -
6.1应急预案组织管理 - 25 -
6.2施工应急预案措施 - 26 -
7劳动力、材料和机具计划 - 27 -
7.1劳动力计划 - 27 -
7.2材料计划 - 28 -
7.3机械设备计划 - 28 -
8铁路保护的组织保证措施 - 30 -
8.1 前期准备 - 30 -
8.2 施工过程 - 30 -
8.3 盾构穿越后 - 31 -
9质量保证措施 - 31 -
9.1旋喷加固质量保证措施 - 31 -
9.2跟踪注浆质量保证措施 - 32 -
9.3盾构推进质量保证措施 - 32 -
9.4监测质量保证措施 - 33 -
10安全保证措施 - 34 -
10.1铁路线路安全保证措施 - 34 -
10.2地基加固安全保证措施 - 35 -
10.3盾构施工安全保证措施 - 35 -
11文明施工保证措施 - 36 -
12、附图 - 36 -

- 36 -
1工程概况
本区间起于长龙站后端至布吉站前端，线路出长龙站后沿吉华路下穿金鹏路，吉华路下穿金鹏路，之后下穿布吉公园、广深铁路，到达布吉站。本区间设计起点为长龙站后端结构内缘，里程为DK30+568.40，设计终点为布吉站前端，里程为DK31+416.00。本区间线路基本沿布吉路敷设，敷设方式为地下。右线长度为847.749m，左线长度为840.915m。
本区间采用盾构法施工，区间在DK31+106.45处设1座联络通道兼泵房。采用矿山法施工。
盾构隧道衬砌的管片采用厚300mm，宽1500mm，每环由6片管片拼装而成，管片楔形量采用38mm。
盾构在DK31+373下穿广深铁路，共计８股道。地层从上到下分别为：素填土，砾砂，全风化角岩，强风化角岩，中风化角岩。隧道顶板埋深约14m。

为保证盾构施工时，铁路运营的安全；地铁隧道结构的安全，需对铁路下地层进行加固处理，加固范围为道床下5米至隧道结构顶，即上部5ｍ范围内的土体不加固。
2施工方案
列车运行的动载和震动对盾构隧道结构安全有较大的影响，而隧道结构的安全性又将直接影响列车行车安全。故为保护铁路的正常安全运行及盾构推进的正常施工，此段加固施工共分为两个阶段：
第一阶段：盾构推进达到前，铁路线路预加固。下穿区域铁路线路两侧设7排旋喷桩单根直径0.8m,桩间咬合0.2m,共4.2m厚。根据铁路对地铁隧道的影响分析，对盾构通过时可能影响区域进行影响程度划分，地表预留注浆孔，根据地表沉降监测情况，必要时跟踪注浆，具体如下：

广深铁路地基跟踪注浆及旋喷桩加固平面图（单位： m）
广深铁路地基跟踪注浆及旋喷桩加固立面图（单位： m）
广深铁路地基加固预留注浆孔布置示意图（单位：m）
其中A，C区为跟踪注浆加固区，
A～C加固要求逐渐降低，在强度及刚度上形成过渡。
B区为旋喷加固区，由7排直径为0.8m的旋喷桩相互咬合形成，桩间咬合量为0.2m，qu≥0.8Mpa，渗透系数k≤10-8cm/s；旋喷桩起加固和隔断及控制变形的作用。
进行广深铁路路两侧的旋喷桩施工时；加固过程中应控制施工速度，以减小施工对广深铁路的影响，旋喷桩施工期间必须对广深铁路进行监护和监测，根据监测结果调整施工参数，并通知铁路部门对线路进行及时养护。
第二阶段：盾构推进。
为保证铁路正常运输的绝对安全，盾构推进时须采取以下技术措施：
①洞内措施
为保证盾构隧道和广深铁路的运营安全对铁路下方的盾构隧道管片配筋进行加强。广深铁路下方中心线左右两侧各50m的范围内的钢筋混凝土管片配筋进行加强。
根据地面的监测情况，不断优化盾构施工的各种技术参数，合理选定推进速度、平衡土压力、出土量等参数，严格控制盾构纠偏量。
严格控制同步注浆量和浆液质量。
盾构隧道均采用加设注浆孔的管片，盾构隧道施工完成后，对隧道管片外1.5m注浆加固。
②洞外措施
盾构推进实行信息化反馈施工，增加监测频率。在铁路两侧埋设沉降观测点，进行半小时一次的跟踪测量，并进行信息分析，及时通知井下调整掘进施工参数。
及时对碎石道床进行铺垫和轨道校正，保持铁路轨道的平顺直。
当跟踪测量发现盾构推进对铁路影响超过限值时，立即在A、C区进行跟踪注浆。
施工线路下部主加固区（A）时对铁路线路应采取以下保护措施：采用分层注浆加固，实施第一层斜孔注浆，注浆孔与地面的夹角为150，并采用复合浆液，缩短胶凝时间，以控制注浆压力和扩散范围，注浆压力和注浆速度根据线路轨道变形的监测数据进行调整，减小注浆对基床的影响。次加固区（C）采用竖直施做注浆孔，复合浆液，一次性加固完成。
3施工方法
3.1铁路线路预加固
3.1.1旋喷加固
广深铁路两侧进行高压旋喷桩加固施工，每侧在距加固铁路边线外4m设4.2m宽的B加固区四排旋喷桩，东侧旋喷区长37m，西侧旋喷区长37m。旋喷桩起加固和隔断及控制变形的作用。旋喷桩单桩直径为0.8m，桩与桩相互咬合量为0.2m。加固土体强度qu≥0.8Mpa，渗透系数k≤10-8cm/s，水泥掺入量460kg/m3。
3.1.1.1施工工艺流程
采用双重管法高压旋喷注浆加固，桩径φ800mm，在加固范围内满布旋喷桩，桩与桩咬合200mm布置。施工时，为减少对铁路的影响，采取施1隔4法的工艺进行施工，即第一桩施工完毕后机械移至第五桩位置施工，按此类推待36小时后加固的土体有一定的强度再2#、6#……渐序施工。
施工工艺流程如下所示。

测量放线定桩位

钻机准备
钻机定位

调整钻杆角度

高压水喷射
配置浆液
喷射水泥浆

开启风压
钻孔

旋转提升、拔管
喷射结束
器械清洗
移位

3.1.1.2施工工艺
⑴施工准备
①测量放线
根据桩位布置图现场精确测设定位出旋喷桩的位置。
②场地布置
施工现场应做到“三通一平”，弄清地下管线和地下障碍物的种类和位置，采取相应的技术措施。
严格按照场地规划布置搭建材料堆场及各种施工、生活、安全、保卫和消防设施。
③机械设备进场
机械设备进场后经理部机电工程师审查作业机械的使用、保养记录，检查其工作状态，以确保投入作业的机械设备状态良好；安全工程师检查作业机械设备是否存在安全隐患，以上均满足要求后上报监理工程师并获得监理工程师的批准方能施工。
⑵钻孔施工
①钻机就位
将钻机安置在现场精确测设的孔位上，使钻头对准孔位中心。钻机安装定位要准确、水平、稳固。为保证钻孔达到设计要求的垂直度，钻机就位后须作水平校正，使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置。钻杆垂直度＜1%。
②钻孔
钻孔的目的为了将注浆管插入预定的地层中。钻孔位置与设计孔位偏差不得大于50mm。
③喷射注浆
喷射注浆管插入预定深度后，由下至上同时喷射高压水和低压空气及水泥浆。注浆时随时检查浆液初凝时间、浆液流量、浆液压力、旋转提升速度及空气压力、空气流量等参数是否符合设计及规范要求，并随时做好记录。加固土体水泥掺量为20%。
④注浆管提升
钻杆的旋转和提升必须连续不中断，拆卸钻杆继续旋喷时，其搭接长度不小于100mm。
⑤冲洗
施工完毕后，冲洗干净注浆管等机具设备，管内机内不得残存水泥浆。
⑥移动机具
将钻机等机具设备移至新孔位。
⑶工艺技术要求
①钻杆就位后，须校正钻机主要立轴二个不同方向的垂直度。使用回转钻机，须校正导向杆。垂直度误差不得超过1%。
② 浆液宜在旋喷前一小时内搅拌。
③ 注浆管进入预定深度后，应先进行试喷。
④ 施工顺序为先喷浆后旋转和提升。
⑤ 拆卸钻杆继续旋喷时，须保持钻杆有10cm的搭接长度。成桩中钻杆的旋转和提升必须连续不中断。
⑥ 发生故障时立即停止提升和旋喷，排除故障后复喷，复喷高度不小于50cm。
⑦ 旋喷作业前检查高压设备和管路系统，其压力和流量须满足设计要求。注浆管及喷嘴内不得有任何杂物。注浆管接头的密封圈必须良好。
⑧ 土体密度较大，一次喷浆达不到设计桩径时，可进行第二次复喷。
⑨ 喷射孔与高压注浆泵的距离小于50m。
⑩ 旋喷过程中，钻孔中正常的冒浆量不应超过注浆量的20%。超过20%或完全不冒浆时，应查明原因采取相应措施。
⑷施工技术参数
项 目
参数
浆
液
浆液压力Mpa
1～3
浆液流量L/min
100～150
喷嘴个数
1
水
压力Mpa
25
流量L/min
30～120
喷嘴个数
2
空
气
空气压力Mpa
0.7
空气流量m3/min
3
喷嘴个数
2
提升速度cm/min
10～20
旋转速度 转/min
10～20
⑸浆液配方
材料名称
水
水泥
规格
自来水
普硅R32.5
重量比
1
1

⑹质量检验标准
序号
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
1
水泥及外掺剂质量
符合出厂要求
查产品合格证书或抽样检查
2
水泥用量
设计要求
查看流量表及水泥浆水灰比
3
桩体强度或完整性检测
设计要求
钻孔取芯
4
钻孔位置
≤50mm
钢尺量
5
钻杆垂直度
≤1%
经纬仪
6
孔深
±200mm
钢尺量
7
注浆压力

查看压力表
8
桩体直径
≤50mm
钢尺量
施工前检查水泥质量、桩位、压力表及流量计的精度，高压旋喷设备的性能。
施工中检查注浆压力、水泥浆量、提升速度、旋转速度及施工程序等。
3.1.1.3防铁路隆起措施
旋喷桩施工期间，防护人员加强监护瞭望，防止施工机具侵入铁路限界。由于旋喷桩施工压力较大易造成铁路线路位移或隆起，施工前在靠近铁路侧打设一排φ100，间距1.5m，深10m的钢花管泄压孔，以减小地层隆起影响铁路轨道的正常状态。同时加强监控量测，一旦监测部门发现线路有位移和隆起超过设计要求时立即打开泄压孔让多余的水泥浆液排出土体，并且排浆液时注意不得污染道碴。
3.1.2跟踪注浆加固
在旋喷加固施工完成后，对铁路两侧进行地表预留注浆孔施工，根据旋喷桩加固形成的分隔区域，将跟踪注浆加固分隔成主加固区、次加固区。针对各区域与铁路的远近和影响程度不同，采用不同的加固要求：A主加固区，注浆加固，要求Mpa(路基下6m深度范围内不加固)；C次加固区，注浆加固，要求Mpa，A～C加固要求逐渐降低，在强度及刚度上形成过渡。跟踪注浆加固区域如前“广深铁路地基跟踪注浆及旋喷桩加固平面图、立面图”所示。
跟踪注浆加固时也会对土体产生一定的扰动，随土体密实形成的隆起或沉降量超标很可能会影响铁路的正常运行。施工时采用预埋管作为必要的泄压孔，一旦监测部门发现线路有隆起超过设计要求时立即打开泄压孔让多余的水泥浆液排出土体外，从而达到铁路局和设计的要求。
3.1.2.1施工工艺流程
跟踪注浆加固地层工艺流程见下。
放线定位布孔

钻机就位对中校正机械倾斜角
钻孔
安放塑料花管，土体回缩
插入注浆管
封口
注浆
分层上拔注浆管
跟踪注浆加固地层工艺流程图
填充加固层以上的空隙段
结束

3.1.2.2施工工艺
施工时，先做主加固区的第一和第二排斜孔，上部形成封闭层，完成24小时后施做主加固区下部加固区，最后施做次加固区。
线路下部主加固区的注浆工艺对铁路线路的保护采取以下措施：采用分层注浆加固，实施第一斜孔注浆，注浆浆孔距50cm，注浆孔与地面的夹角为150，孔底距线路对称中心线的路基底为7m，并采用复合早强浆液，缩短胶凝时间，以控制注浆压力和扩散范围，注浆压力和注浆速度根据线路轨道变形的监测数据进行调整，减小注浆对基床的影响，注浆引起的隆起量控制在2毫米以内；主加固区第一层斜孔注浆完成后，下部深层注浆加固采用的注浆孔与地面的夹角由15°逐渐加大，采用复合浆，以保证加固范围能有效注浆。
次加固区采用竖直施做注浆孔，采用复合浆，退拔式一次性注浆加固完成。
⑴成孔及注浆
成孔注浆前，先做几个注浆孔试压，注浆压力和注浆量以铁路轨道顶面不沉隆为控制标准，取得经验数据后，方可进行正式施工。
① 孔位布置：主加固区域第一排注浆斜孔按一排布置（距边线4m），孔距500 mm；主加固区域其他注浆斜孔按梅花形布置，孔距500 mm；次加固区域采用竖直施做注浆孔，梅花形布置，孔距500 mm。次加固区注浆管布置图见右图：
②钻孔：注浆孔定位、钻机定位并校正垂直度和倾斜度，钻机造孔至设计底标下0.3m，钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm。
③安放塑料阀管并封口，以防泥土流入管内影响施工
④插管：将喷管插入花管内，接上注浆管，封堵管口
⑤注浆：第一次注浆完成后，将注浆管向上再提升40cm，开始第二次地基土注浆，同样工序共进行数十次，就可由下而上完成整个加固厚度范围的注浆作业。注浆流量15～20L/min，注浆压力一般为0.2 Mpa，以下压力逐渐加大，但最大不超过0.6 Mpa，注浆压力和注浆量以铁路轨道顶面不沉隆为控制标准。
⑥冲洗：喷射施工完毕后，应把注浆管等机械设备冲洗干净，管内、机内不得残留水泥浆液。
⑦移动机具：将钻机等机具移到新孔位上。
⑧拔出注浆管，用砂浆将钻孔留下的空隙填满，保证今后土方开挖时，土体的相对稳定。
⑨注浆顺序按跳孔间隔、先外围后内部的方式进行。
⑵浆液材料的选择及配制
①材料的选择
采用水泥液注浆材料，普通32.5水泥，保证新鲜无结块。
水玻璃：模数2.5～3.3，浓度30～45波美度
②配合比
水灰比为 0.5，并掺加适量的速凝促进剂。
每立方土体需用水泥176kg、水玻璃5.67kg、促进剂10.3kg
浆液初凝时间：A区30～90s，C区150～600s
⑶质量标准
注浆施工质量检验标准：
检查项目
允许偏差
检查方法
各种注浆材料公称误差
＜3%
称量对比
注浆孔位
±20mm
尺量
注浆孔深
±100mm
尺量
注浆压力（与设计参数对比）
±10%
检查对比
3.1.2.3施工注意事项
施工时必须根据监测单位的监测数据及时进行调整，混合浆液使用量的多少及注浆压力是铁路轨道隆起的决定性因素，施工时必须和监测保持同步，发现有隆起的迹象，必须立即停止施工并查找原因。若因混合浆液用量偏多而引起的土体隆起，必须立即打开应力释放孔阀，让多余的浆液排出孔外。反之浆液使用量偏少，土体的密度达不到要求将增加盾构推进时对土体的扰动，所以在施工时对浆液用量的合理性和注浆压力的调控必须认真把关，做到有的放矢。
为了确保铁路交通的安全通行，在施工时，时间间隔是相当重要的技术措施和手段，如在列车经过此路段时，停止施工应预留提前量。跟踪注浆加固的施工温度必须在无缝线路锁定轨温（30℃）附近，不得超过或低于锁定轨温10℃以上，即40℃≥注浆施工温度≥20℃。
跟踪注浆采取复合混合浆液使地下的盾构推进对原土层的扰动影响力降低到最低限度，以满足设计的要求，既确保了铁路的安全运行，又能使盾构施工的顺利进行和通过。
在主加固区分层跟踪注浆加固期间，为保证铁路列车行车安全，列车须限速至70 ～80km/h行驶，限速要点时间根据跟踪注浆施工时间而定。
3.2盾构推进施工
为减少盾构施工对周围环境的影响，在施工中尽可能减少对周围土体的扰动，其主要技术关键是保持盾构开挖面的稳定和管片脱出盾尾时及时填充盾尾建筑空隙。盾构开挖面的稳定通过优化掘进参数来控制，建筑空隙的填充则采用同步注浆、二次注浆等来实现。
3.2.1列车运行和线路养护措施
在每条隧道穿越铁路前，按铁路部门要求，制定出盾构隧道施工进度计划，并提前报铁路运输部门，征得铁路部门的同意，并与铁路部门充分协调沟通，明确权责。
根据对铁路轨道监测的情况，对碎石道床进行铺垫和轨道校正，保持铁路轨道的平顺直。请工务部门配合校正轨道各部几何尺寸，待达到铁路规范所规定的通车条件后，方可申请撤销慢行，封闭线路。
3.2.2掘进参数的优化
盾构推进通过设定推进速度，调整盾构机的排土量来实现土压平衡，控制地层压力与土仓压力的差值在一定范围，将土仓压力波动控制在最小幅度，以控制地面沉降。
在推进到达铁路影响范围前10米左右时，按照穿越铁路的各种推进参数进行推进，根据地面沉降等各种反映出的变化，不断地调整推进参数，达到推进的理想参数配置，为真正穿越铁路取得试验数据。
盾构推进通过对土压传感器检测的数据来控制千斤顶的推进速度，推进速度控制在1.0～1.5cm/min，并在推进过程中保持稳定，每日推进2～4环；排土量为理论值的98%，施工中保持推进速度与出土速度相匹配。
盾构推进中，调整好盾构机姿态，使实际施工隧道轴线与设计轴线尽量保持一直，减少纠偏。
为防止盾构掘进时，地下水及同步注浆浆液从盾尾窜入隧道，须在盾尾钢丝刷位置加强盾尾油脂注入，确保施工中盾尾与管片的间歇内充满盾尾油脂，以达到盾构的密封功能。
定时保养盾构机，保持盾构机各部分的正常运转，以顺利通过穿越区。
3.2.3同步注浆与二次注浆
盾构施工引起的建筑空隙、地层损失和盾构隧道周围受扰动或受剪切破坏的重塑土的再固结，是导致地表沉降的主要因素。盾构隧道主要通过均布在盾壳体外的4根同步注浆管来控制地表沉降。
同步注浆液采用单液浆，水泥砂浆基准配合比如下表所示。该浆液凝胶时间短，以便在填充地层的同时能尽早获得浆液固结体强度，保证开挖面安全并防止漏浆；并确保在列车振动和7级地震下不液化。
水泥砂浆材料用量表(kg/m3)
水泥（Kg）
砂（Kg）
粉煤灰（Kg）
水（Kg）
膨润土（Kg）
缓凝剂（%）
150
600
400
400
35
5
同步注浆浆液性能指标
凝结时间
1天抗压强度
7天抗压强度
28天抗压强度
＜10小时
＞0.5MPa
＞2MPa
＞6MPa
注浆压力为0.3～0.5Mpa左右，并根据盾构推进速度控制注浆量，实际注浆量采用理论值的200%～250%。
隧道推进过程中，注浆量应根据不同的地质情况和地表隆陷监测情况进行调整和动态管理。一般情况下以满足控制地表隆陷为原则，以控制地表稍微向上隆起3～5mm为宜。
同步注浆速度和推进保持同步，即在盾构机推进的同时进行注浆，推进停止后，注浆也相应停止。注浆压入的时间应控制在盾尾脱离管片时为宜。
根据地面沉降的变化，进行二次压浆，以弥补同步注浆的不足，二次压浆在管片出盾尾2环后进行，采用水泥浆掺粉煤灰，注浆压力为不大于0.5Mpa。施工中对压浆位置、压入量、压力值做详细记录，并根据地层变形监测信息及时调整，在确保压浆质量的前提下，方能进行下一环的推进施工。
3.2.4盾构施工轴线控制
在盾构机进入穿越区之前，尽量将盾构机的姿态调整至最佳，减少盾构纠偏。盾构施工过程中，工程技术人员根据地质变化、隧道埋深、地面荷载、地表沉降、盾构机姿态、刀盘扭矩、千斤顶推力等各种勘探、测量数据信息，正确下达每班掘进指令，并即时跟踪调整。盾构机操作人员须严格执行指令，谨慎操作，并控制每次纠偏的量，盾构机一次纠偏量不宜过大，以减少对地层的扰动，并为管片良好拼装创造良好的条件。
a、 严格控制盾构机的姿态
i推进中加强测量，将测量数据反馈到轴线控制上。
ii及时按测量信息进行调整。
iii控制盾构机的推进速度。
b、 实施对各推进参数的控制
盾构机土压力设定值、推进速度、刀盘的转速、出土量、千斤顶的顶力等各参数是相互关联、相辅相成的统一体，对盾构推进轴线控制很重要。施工中不断总结盾构各推进参数的相互影响情况，归纳出操作和控制方法，有效的控制轴线偏差。
i 合理设定土压力，尽量减少超挖和欠挖。
ii 严格控制刀盘转速和出土量。
必须严格控制盾构出土量，同时根据地面监测情况合理调整刀盘转速和出土量。
iii 根据测量反馈的信息，调整各千斤顶的顶力及总推力。
c、 严格控制注浆程序
每环推进时根据施工中的变形监测情况，随时调整注浆量及参数，从而有效的对轴线进行控制。
d、严格控制盾构纠偏量
对因轴线走偏，须予以纠正时，采用调整盾构千斤顶组合的措施进行纠偏：在偏离方向相反处，调低该区域千斤顶工作压力，造成两区域千斤顶的行程差，从而达到纠偏的效果。对于盾构机蛇形运动的修正，应以长距离慢慢修正为原则，一次纠偏量不宜超过5mm。
3.2.5洞内其它辅助措施
在管片拖出一号拖车后，打开预埋注浆孔，压注水泥-水玻璃双液浆，注浆范围为隧道衬砌外1.5米，水泥-水玻璃双液浆采用缓凝型，每方浆液配合比为水泥：膨润土：水：水玻璃=235：60：675：57；注浆压力控制在0.5Mpa内。
详见<<盾构隧道过广深铁路洞内加固图>>
4. 监测方案
4.1. 监测目的
对高压旋喷和分层注浆加固铁路路基下地层以及盾构机下穿重载铁路的过程中可能会引起铁路基床的隆沉，并且对铁路两侧电力、通信等管线带来一定影响，其中尤其是加固施工的影响较大。所以须加强施工过程中的监控测量，把施工引起的一系列动态变化信息反馈到施工单位，使之能够及时调整施工参数，优化改进施工方法，以避免危及铁路行车运营安全。
① 掌握岩土动态，预防工程破坏事故和环境事故的发生。
② 观测开挖过程中隧道的状态及其对周边环境的影响，特别是既有铁路路基的变形状况，及时掌握铁路线路的沉降变化和盾构施工对周边环境的影响，预防工程破坏事故和环境事故的发生。
③ 现场量测结果与预测值相比较以判别前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求，以确定和优化下一步施工参数，从而指导现场施工，做到信息化施工。
④ 量测结果用于信息化反馈优化设计，使设计达到优质安全、经济合理、施工快捷。
4.2. 监测项目
根据设计要求，结合施工环境和地质情况，本工程的监测主要由洞外观察和周围环境监测两部分组成。其目的是把周围环境，特别是既有铁路线在施工期间的变形情况，及时地反馈给设计和施工方，使之能够迅速调整、优化施工方法，以确保本工程和铁路行车安全。为验证铁路地基加固后列车对盾构隧道的影响的理论分析，施工单位根据需要加设了部分管片和地层应力、应变测试点。
监测项目为：
隧道外监测：
① 隧道洞外沉降（地表沉降）；
② 线路影响（轨面差异沉降，方向偏移等）；
③ 线路深层土体变化；
④ 隧道两侧地下水位观测。
隧道内监测：
①隧道内沉降
②管片围岩接触压力；
③钢筋应力；
④管片砼应力。
4.3. 监测点布置
4.3.1.隧道外监测
①地表沉降
在盾构下穿铁路线两侧范围内，沿隧道中线上方地面每隔10m建立一个监测横断面，每5ｍ设一个沉降测点，每个断面上布设11个观测点，共计121个点。DM-1～DM-11十一个观测断面的点位布置见《隧道下穿广深铁路段施工监测图》。
② 轨面差异沉降及方向偏移
在加固施工和盾构推进前先在地面上布置好线路变形观测点。在穿越区每股铁路上设置路基及线路观测断面。XL-1～XL-8三个断面共计56个点。
具体位置见《隧道下穿广深铁路段施工监测图》。
③深层土体沉降监测
在盾构推进前先在路肩两侧布置深层土体观测点，在穿越铁路段的两侧路肩处总共布置9个深层土体沉降观测点，沉降点底部作用在路基基面以下土体，埋设沉降点时注意与上层土体分离，以免影响监测数据的独立性。
④隧道两侧地下水位监测
　　在隧道掘进前，在隧道两侧土体内埋设的水位管，通过水位管水位监测，掌握地下水位变化情况。
4.3.2隧道内监测
①隧道内沉降监测
在盾构推进时，在拼装好的管片上，布置隧道沉降观测点，及时了解隧道推进后的沉降以便采取二次注浆等措施防止隧道沉降引起地面沉降，沉降点布置在管片拱底块的平台上，点位对称布置。
管片砼应变、钢筋内力、管片与围岩接触压力监测如下表：
监测项目
埋设位置
监测元件
钢筋内力
管片主筋
钢筋计
管片砼应变
管片砼内外表面
砼应变计
管片与围岩接触压力
管片与围岩间
压力盒
4.4. 监测方法
4.4.1. 水准测量
沉降监测按国家二等水准测量规范要求进行，在施工影响区域以外约100m处设置2～3个水准基点作为高程起算点。每个监测点与基准点形成闭合或附合水准路线，取两次测定值的平均值作为初始高程值。使用S1型精密水准仪量测。
① 基点埋设方法
基点应埋设在沉降影响范围以外的稳定区域，并且应埋设在视野开阔、通视条件较好的地方，基点要牢固可靠，如图2所示。

② 测点埋设
地表沉降测点埋设，用冲击钻钻孔，然后放入长200~300mm，直径20~30mm的圆头钢筋，四周用水泥砂浆填实，见图3
铁路线路沉降测点埋设时，先扒开道碴，露出道床，然后将圆头钢筋插入路基，四周用水泥砂浆填实。
③ 测量方法
观测方法采用精密水准测量方法。工作基点和附近水准点联测取得初始高程。观测时各项限差宜严格控制，每测点读数较差不宜超过0.5mm，对不在水准路线上的观测点，一个测站不宜超过3个，如超过时，应重读后视点读数，以作核对。首次观测应对测点进行连续两次观测，两次高程之差应小于±1.0mm，取平均值作为初始值。
4.4.2. 水平位移
① 基点埋设
在穿越区影响范围两侧50m外的铁路线路中心布置水平位移基点，基点布置方法与路基沉降点相同。
② 测点埋设
铁路线路水平位移测点使用线路中心的沉降观测点。
③ 测量方法
如图4所示，基点1布好之后，用全站仪准确地打出各测点与基点2，上述各点布置在同一条直线上。
量测原理及计算：平面导线测量。以基点1为坐标原点，通过测量距离与方位角，求出各点位的坐标，平差后推算得到铁路线路水平位移值。

图4 水平位移测点布置方法与量测原理示意图
④ 配合使用线路轨距水平尺量测铁路两股高低差、轨距等几何要素，力求做到提前消除三角坑，复合不平顺等行车隐患。
4.5. 监测技术要求
4.5.1. 测量精度
沉降观测： ±0.01mm
水平位移观测： ±1.0mm
4.5.2. 测量仪器
DJ2-1光学经纬仪1台。
全站仪1台。
S1水准仪1台。
铟钢尺以及测绳若干。
计算机和打印机各1台。
其它相关配件。
4.5.3. 报警值

序号
监 测 项 目
累计变化量报警
速 率 报 警
标 准 来 源
1
地 表 沉 降
+10，-30mm
3mm/d
以设计文件要求和铁道部《铁路线路维修规则》等相关标准为基础
2
线 路 沉 降
——
2mm/次
3
线 路 偏 移
8mm
2mm/次
4
管 线 沉 降
±10mm
2mm/d
5
邻近结构沉降
30mm
5mm/d
注：线路沉降及方向偏移报警数据根据《铁路线路维修规则》规定“线路轨道静态几何尺寸容许偏差管理值”中，临时补修项目160≥v＞120，正线要求编制
4.5.4. 监测频率
4.5.4.1.加固施工期间
监测频率普通点为一天两次，线路加固期间因注浆连续作业须对线路进行跟踪沉降位移观测，主加固区观测频率按照每半小时一次，次加固区一天两次，但可根据实际情况进行调整，注浆隆起量按2mm控制，超过2mm则立即报警。
4.5.4.2盾构穿越施工期间
在盾构切口进入道床下方至盾尾脱出之间监测频率最高，线路沉降每小时一次，隧道沉降一天一次。在盾首距离铁路路基25m处～盾首切入路基前时，以及盾尾脱出路基～盾尾远离路基25m范围，监测频率为一天二次。对于盾构施工中沉降变化量大的点，根据实际情况加密监测频率，必要时进行跟踪监测。监测结果及时反馈给施工人员。
在穿越后循环密度可逐步降低。施工监测工作延续到观测值稳定收敛后方可停止。
4.6. 监测步骤
4.6.1. 布点
所有观测点都在旋喷加固前布置完毕，各监测点的保护除监测单位采取醒目的标记和可能的预防措施外，施工单位需加强测点保护，防止人为破坏。
施工前所得初始数据为三次观测平均植，以保证原始数据的准确性。
4.6.2. 观测
观测工作分为四个主要阶段：
（1） 路基两侧高压旋喷桩加固：
① 地面隆沉观测：DM-3、DM-4，DM-9、DM-10四个断面观测，共计44点。频率2次/天，观测期6天。
② 路基隆沉观测：和线路隆沉观察点对应，频率4次/天，观测期6天。
③ 线路隆沉位移观测：8个断面共56个点，频率1次/h，观测期6天。
④ 接触网支柱倾斜观测：共2组，频率2次/天，观测期6天。
（2） 跟踪注浆主加固区注浆加固：
① 路基隆沉观测：和线路隆沉观察点对应，频率4次/天，观测期35天。
② 线路隆沉位移观测：：8个断面共56个点，频率2次/h，观测期35天。
（3） 跟踪注浆次加固区注浆加固：
① 地面隆沉观测：11个断面121个点观测，频率2次/天，观测期16天。
房屋隆沉观测：共12个点，频率2次/天，观测期16天。
（4）盾构推进穿越线路：
一、盾构机刀盘距离铁路路基25m处～盾首切入路基前
根据盾构推进施工影响范围，选择每台盾构机单独过铁路时各监测横断面上对应观测点。每台盾构机此阶段监测项目如下：
① 地面隆沉观测：频率2次/天，观测期按实际施工进度而定。
② 路基隆沉观测：频率2次/天，观测期按实际施工进度而定。
③ 线路隆沉位移观测：频率2次/天，观测期按实际施工进度而定。
二、盾首切入铁路路基～盾尾远离路基5m。此阶段为本工程的重点，每小时观测一次，及时将路基沉降和线路偏移变形数据报给施工单位。
每台盾构机此阶段监测项目如下：
① 地面隆沉观测：频率2次/天，观测期按实际施工进度而定。
② 路基隆沉观测：频率1次/h，观测期按实际施工进度而定。
③ 线路隆沉位移观测：频率1次/h，观测期按实际施工进度而定。
三、盾尾远离路基5m～盾尾远离路基25m范围。此阶段仍然主要观测路基及线路变形情况，直至观测值稳定收敛。
每台盾构机此阶段监测项目如下：
① 地面隆沉观测：频率2次/天，观测期按实际施工进度而定。
② 路基隆沉观测：频率4次/天，观测期按实际施工进度而定。频率降为2次/天，观测3天。若观测值趋于稳定，则1次/周观测持续一月后结束。
③ 线路隆沉位移观测：频率4次/天，观测期按实际施工进度而定。频率降为2次/天，观测3天。若观测值趋于稳定，则1次/周观测持续一月后结束。
每台盾构机穿越铁路时，深层土体变化观测点4个，频率2次/天，观测期8天；其他应力测试点和隧道沉降点等由施工单位按2次/天观测。
4.6.3. 信息数据的采集与处理
测得监测数据后，要及时进行整理，绘制位移随时间或空间的变化曲线图，实施时，多采用位移—空间曲线，即监测结果随工作面与洞室跨度比值的关系散点图。在取得足够的数据后，还应根据散点图的数据分布状况，选择合适的函数，对监测结果进行回归分析，以预测该测点可能出现的最终位移值。全部监测数据均由计算机管理。
盾构隧道穿越铁路时，根据监测的数据，做出每时沉降变化图和每日沉降变化图，并在每时沉降变化图中点出盾尾脱开的变化。
监测负责人对每次监测数据及时进行整理分析，并将分析结果以书面形式向工程部汇报，工程部对监测资料要及时进行评判，并将评判结果向项目总工程师汇报，同时向驻地工程师通报。若遇监测值达到预警值或危险值时，项目总工程师要立即汇同监测人员、项目经理、驻地工程师等有关人分析原因，制定对策措施，以保证施工安全。监测工作提交的成果，包括日常监测报告、阶段监测报告和最终监测报告三个部分。
4.7. 监测措施
4.7.1. 质量保措施
① 严格按照深圳市和铁路部门有关技术规范、规定进行施工全过程跟踪监测。
② 监测点的埋置与建设、监理、施工单位、铁路部门等多方协商，并明确标明监测点的埋置。
③ 在施工之前获取可靠的初始数据，本工程取3次观测所得的平均值。
④ 视施工情况加密监测频率，在关键部位要及时跟踪监测并提交监测报告，遇特殊情况，提供速报。
⑤ 监测仪器事先经过有关技术部门的校定和校正，以保证监测数据的可靠性。监测仪器采用S1水准仪和高精度铟钢水准尺，其量测精度可达0.01毫米。
⑥ 当监测值接近报警值时，及时预警，并提请有关方面注意；当达到报警值时，立即报警。
4.7.2.监测管理
① 成立监测管理小组，由领导和有经验的监测人员组成，在项目开展初期，编写、制定详细的监测实施大纲，使监测按计划、有步骤进行。
② 建立质量责任制，确保施工监测质量。
③ 测点布置力求合理，应能反映出基坑施工过程中的实际情况。
④ 测试元件及监测仪器必须是正规厂家的合格产品,测试元件要有合格证，监测仪器要定期校核、标定。确保仪器的质量、稳定可靠性，保证观测精度满足需要。
⑤ 观测前，采用增加测回数的措施，保证初始值的准确性。
⑥ 制定各监测点位的保护措施，定期对使用的基准点或工作基点进行稳定性检测。
⑦ 量测资料的储存、计算、管理均采用计算机系统进行。
⑧ 各个项目的监测资料必须保持有完整、清晰的监测记录、图表、曲线及文字报告。
⑨ 量测项目人员要相对固定，保证数据资料的连续性。量测仪器采用专人使用、专人保养、专人检校的管理。
⑩ 监测数据及时整理分析，按时报送。当监测值达到报警值或变化速率突然增加时，应及时口头报警，并及时提供书面数据和分析意见。监测工作结束后，提交完整的总结报告。
5. 线路监护措施
5.1.施工地点与邻近车站之间的联络
① 在施工点邻近铁路车站设置驻站联络员一名，施工领导人通过驻站联络员与车站值班员保持密切联系，掌握列车运行时刻，有效利用列车间隔时间组织施工，设置防护；
② 在作业过程中密切注意来车“预报”、“