2014.8.8 广清1标隧道监控量测实施方案

广清城际轨道交通站前工程GQZH-1标隧道监控量测施工方案

中国中铁

编制：

复核：

审核：

中铁四局广清城际轨道站前工程GQZH-1标项目经理部

二○一四年八月

目录

1.编制依据 (3)

2.编制的目的 (3)

3.工程概况 (3)

4.监控量测组织与管理 (5)

4.1监控量测组织机构 (5)

4.2监控量测管理 (6)

5.监控量测技术要求 (6)

5.1监控量测内容 (6)

5.2监控量测流程 (7)

6．监控量测点埋设 (7)

6.1地表沉降监测点 (7)

6.2洞内监控量测点布臵 (9)

6.3测点标识 (10)

7.监控量测断面布设原则 (10)

7.1地表沉降观测点布设 (10)

7.2洞内监控量测 (11)

8.监控量测观测方法 (11)

8.1洞内外观察 (11)

8.2地表下沉量测 (12)

8.3洞内拱顶下沉及水平相对净空变化测量 (12)

9.监控量测频率 (13)

10.隧道监测数据分析及处理 (13)

11.深基坑监控量测 (18)

11.1监测项目 (18)

11.2监测的原则 (20)

11.3测点布臵 (20)

11.4 监测方法 (21)

11.5监控量测的组织管理 (27)

11.6监测信息的反馈和资料的提交 (28)

11.7监测保证措施 (29)

12.安全技术措施 (29)

13.附表 (29)

1.编制依据

1.1《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设（2010）241号

1.2《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753—2010）

1.3《铁路隧道监控量测技术规程》（TB10121—2007）

1.4《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》铁建设（2010）120号

1.5《珠三角城际轨道交通建设项目矿山法隧道围岩监控量测信息化管理实施方案的通知》珠三角城际安（2014）15号

1.6《城市地下水位动态观测规程》（CJJ76-2012）

1.7《建筑变形测量规程》（JGJ8-2007），

1.8《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）

1.9广清城际施工图纸、设计要求和环境、地质条件。

2.编制的目的

2.1确保施工安全及结构的长期稳定性；

2.2验证支护结构效果，确认支护参数和施工方法的准确性或为调整支护参数和施工方法提供依据；

2.3确定二次衬砌施做时间；

2.4监控工程对周围环境影响；

2.5积累量测数据，为信息化设计与施工提供依据；

2.6通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些地下工程规律和特点，为今后类似工程或该工法本身的发展提供借鉴、依据和指导作用。

3.工程概况

本标段隧道共4座，总长6340延长米。见表10-14。

表10-14 隧道概况表

银盏1号隧道自进口至出口单面上坡，纵坡依次为6.1957‰，洞口浅埋、进口段洞口上方存在较大面积危石、隧道洞身穿越2个冲沟，洞顶最小埋深20米且洞顶位于全风化地层。从已揭示的地质资料本隧道属中等富水地层且局部存在花岗岩的差异风化特性，局部地段风化不均等，隧道施工时可能出现塌方、落石、涌水事故。

银盏2号隧道位于直线段，全上坡隧道，坡度设置为14.5‰。进、出口埋深较浅，结构松散，岩体破碎~较破碎，含基岩裂隙水发育，边坡稳定性差，易塌方、涌水。隧道DK48+152~DK48+278段和DK49+584~DK49+715段处于粉质粘土及全~强风化的花岗岩中，埋深较浅，地下水位较高，施工前需应采用井点降水，并采用地表注浆加固。

银盏3号隧道为下坡隧道，坡度设置为.22.5‰和.3.35%。进、出口埋深较浅，岩体风化强烈，岩体破碎~较破碎，含基岩裂隙水，易发生突水掉块。DK50+085~DK50+300范围，隧道埋深较浅，岩层较破碎，含基岩裂隙水，可能会发生突水掉块。

同期实施广佛环线U型槽及地下段采用明挖法施工，下穿京广铁路段采用设置施工便线过渡方案，以减小对既有线运输的影响，保证施工和运营安全。

4.监控量测组织与管理

4.1监控量测组织机构

图4-1 监控量测组织机构图

针对本管段的工程规模、施工方案及工程监测项目的特点建立专业监

控量测组，主要人员及分工如下：

表4.1-1 广清1标隧道监控量测责任人员一览表

4.2监控量测管理

为保证量测数据的真实可靠及连续性，制定以下各项措施：

（1）量测设备、元器件等在使用前均已检校合格。

（2）量测仪器由专人使用、专人保养、专人检校。

（3）制定切实可行的监测实施方案和相应测点埋设保护措施，并将其纳入工程的施工进度控制计划中。

（4）量测数据均要经现场检查，室内两级复核后方可上报。

（5）各量测项目从设备的管理、使用及资料的整理均设专人负责，确保数据资料的连续性。

（6）监测组与监理工程师密切配合工作，及时向监理工程师报告情况及问题，并提供有关切实可靠的数据记录。

（7）在施工过程中，除按规定及时提交观测成果外，还应实时综合分析量测数据，结合量测成果对隧道设计、施工提出合理的建议。

5.监控量测技术要求

5.1监控量测内容

监控量测分为必测项目和选测项目，根据各隧道地层地质情况、周围环境以及隧道施工方法，本项目所有隧道都必须进行以下项目的监测项目：

表5.1-1 监控量测必测项目

根据现场情况时增加监控量测项目，选测项目是为了满足隧道设计与施工的特殊要求进行的项目，具体内容如下：

表5.1-2 监控量测选测项目

5.2监控量测流程

监测数据分析为达到预定的监测目的，要进行科学合理的组织安排，监测需严格按照流程进行。见图5.2-1：

图5.2-1 监控量测流程图

6．监控量测点埋设

6.1地表沉降监测点

暗挖段测点宜与拱顶下沉测点设在同一断面上。为掌握地表沉降范围，在与隧道中线垂直的横断面上布臵测点,间距2-5m，靠近中线的地方测点布臵密些，外侧渐稀，必要时可扩大监测范围及加密测点布臵。量测范围为

中线两侧不小于HO+B,明挖段量测范围为基坑开挖边线两侧不小于3倍开挖深度。地表有控制性建筑物时，测量范围应适当加宽。其测点布臵如下图所示：

图6.1-1 暗挖地表测点布臵示意图

图6.1-2 明挖地表测点布臵示意图

（1）在地表钻孔，然后放入长300mm，直径20mm的圆头钢筋，外露10mm，四周用混凝土填实，横断面间隔距离为2-5m,同一个断面内设臵点位不少于7个。在开挖影响范围以外设臵水平基准点2个,水平基准点埋设方法见下图6.1-3。

图6.1-3 基准点布臵示意图（单位：cm）

（2）在地面人工挖400mm*400mm标石坑，埋入不小于600mm钢筋桩，钢筋桩采用Ф20螺纹钢，埋入地下400mm,四周用混凝土填实，并在桩顶焊接50mm*50mm厚度不小于5mm钢板，然后在钢板表面贴反光片，要求钢筋桩埋设必须垂直，钢板表面平整，棱角分明，反光片规格采用30mm*30mm。。埋设效果见下图6.1-4。

图6.1-4 观测点布臵示意图（单位：cm）

6.2洞内监控量测点布臵

根据初步设计图及相关技术要求，隧道有以下三种开挖方式，有三种测点布臵方式，其示意图如下：

拱顶下沉测点周边收敛测点

图6.2-1 各开挖方法测点布臵示意图

测点埋设：

洞内监控量测点不得焊于钢架上，必须单独打孔直接安装于岩体中，所有测点均采用Φ20螺纹钢制作，打入围岩并外露初期支护混凝土表面5cm，将长5cm*5cm角钢焊接在钢筋外露部分，贴反射片，以便观测。基准点埋设于已经施工完二衬混凝土结构的边墙部位，并标识保护。反光片规格采用30mm*30mm。

6.3测点标识

由于隧道内作业机械、设备、人员较多，若不注意很容易碰撞或损坏监测点，现场应对作业人员进行相关保护的教育，同时监控量测点埋设后，应及时进行标识，标识牌长20cm,宽15cm,红底黄字。标识内容：

图6.3-1 洞内观测点保护标识布臵示意图

7.监控量测断面布设原则

7.1地表沉降观测点布设

浅埋隧道地表沉降点位应在隧道开挖前布设，地表沉降观测点和洞内

监控量测点布设在同一里程断面，纵向间距如下表：

地表沉降观测点横向间距为2-5m，在隧道中线附近测点应适当加密，

隧道中线两侧测量范围不应小于隧道埋深与开挖宽度之和，地表有控制性建筑物时，量测范围适当加宽。

7.2洞内监控量测

拱顶下沉测点和净空变化测点应布臵在同一个断面上，断面间隔按照

围岩等级及隧道埋深划分：

表7.2-1 洞内拱顶下沉及净空收敛监测断面布臵表

注：Ⅱ级围岩视具体情况确定间距。

8.监控量测观测方法

8.1洞内外观察

（1）洞内观察分开挖工作面观察、已施工区段观察以及地表观察，开挖工作面观察应在每次开挖后进行一次，内容包括节理裂隙发育情况、工作稳定状态、围岩变形等，观察后应绘制开挖工作面略图并做好地质素描，填写工作面状态记录表及围岩级别判定卡。

（2）对已施工区段的观察每天至少一次，观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的情况，以及施工质量是否符合规定的要求。

（3）洞外观察洞口地表情况、地表沉陷、边仰坡的稳定、地表水渗透的观察。

（4）在观察过程中如发现地质条件恶化，初期支护发生异常现象，应立即通知施工负责人采取应急措施，并派专人进行不间断观察。

8.2地表下沉量测

（1）地表下沉量测应根据隧道埋臵深度、地质条件、地表有无建筑物、所采用的开挖方式等因素确定。当隧道浅埋，下穿建筑物地段，地表必须设臵监测网点并实施监测，地表下沉量测的测点应与水平净空相对变化和拱顶下沉量测的测点布臵在容易横断面内。

（2）地表下沉量测应在开挖工作面开始，直到衬砌结构封闭、下沉基本停止为止。

（3）基准点埋设完成后，以洞口高级控制点为基点向其引测高程，精度不低于四等水准测量标准，测量成果经评定合格后方可使用。现场实测时，必须进行往返测量，精度满足要求方可。

（4）洞口沉降观测采用全站仪测设反光片时，仪器精度不大于2″，测点以反光片十字丝中心点为准，每个测点采用多次读数取中间值，仪器架设与前视点距离不宜过远。

8.3洞内拱顶下沉及水平相对净空变化测量

（1）变形量测采用非接触量测方法，按照相关要求在洞内埋设测点。

（2）净空变形量测应在每次开挖后尽早施工，初读值应在开挖后12h 内读取，最迟不得大于24h，而且在下一个循环前，必须完成初读数。

（3）测点应牢固可靠，易于识别并妥善保护，拱顶后视点以洞内控制网点为基准点。量测仪器采用全站仪，要求仪器精度不大于2″，测点以反光片十字丝中心点为准，每个测点采用多次读数取中间值。收敛点坐标可采用极坐标测得相对坐标，从而反算收敛值，实测采用测回法以减少仪器系统误差。

（4）拱顶下沉量测应与相对净空量测在同一断面内进行，也可采精密水准仪测定下沉量。当地质条件复杂，下沉量大或偏压明显时，除量测拱顶沉降外，还应测量拱腰下沉及基底隆起量。

（5）净空变化速度持续大于5mm/d时，围岩处于急剧变形状态，应加强初期支护。水平收敛速度小于0.2mm/d，拱顶下沉速度小于0.15mm/d，围岩基本达到稳定状态。净空变化量测测线数见下表：

表8.3-1 净空变化量测测线数

9.监控量测频率

9.1洞内外观察

洞外观察重点应在洞口段和洞身浅埋段，记录地表开裂、地表变形、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗漏情况等，同时还应对地面建（构）筑物进行观察。每天最少观察1次，必要时增大观察频率。开挖面地质素描、支护状态、影响范围内的建筑物的描述应每施工循环记录一次。必要时，影响范围内的建筑物的描述频率应加大。

9.2必测项目

必测项目的监控量测频率应根据测点距开挖面的距离及位移速率确定，由位移速度决定监控量测和由距开挖面的距离决定的监控量测频率之中，原则上采用较高的频率值。出现异常或不良地质时，应增加观测频率:表9.2-1 按开挖面距离确定的监控量测频率

表9.2-2 按位移速度确定的监控量测频率

10.隧道监测数据分析及处理

为了真实、及时、准确的反映施工现场信息，监测数据历经以下过程：

①测点埋设→②数据采集→③数据收集→④数据上传→⑤绘制曲线→⑥生

成图表→⑦信息反馈。

在监测点埋设、数据采集及收集后，应立即对观测数据进行分析，绘制曲线，具体有如下几个步骤：

10.1 应及时对现场量测数据绘制时态曲线(或散点图)和空间关系曲线。如下图：

位移(m m )

时间(t)

位移--时间曲线

（a ）正常曲线

（b ）反常曲线

位移--时间曲线

时间(t)

位移(m m )

图7.1-1 位移—时间曲线图

10.2 当位移-时间曲线趋于平缓时，应进行数据处理或回归分析，以推算最终位移和掌握位移变化规律。根据现场量测的位移－时间曲线对围岩稳定性进行如下判断：

A:当220d u

dt <时，说明变形速率不断下降，位移趋于稳定；

B:当22

0d u

dt =时，说明变形速率保持不变，应发出警告，及时加强支护

系统；

C:当220d u

dt >时，则表示变形速率不断增大，围岩稳定情况已进入危险

状态，须立即停工，采取有效的工程措施进行加固。

当位移-时间曲线出现反弯点时，则表明围岩和支护已发生了突变，呈不稳定状态，此时应密切监视围岩动态，并加强支护，必要时暂停开挖。

10.3 根据量测结果进行综合判断，结合下表确定变形管理等级，根据工程安全性评价流程对工程安全性进行评价，据以指导施工。变形管理等

级见表10.3-1。

表10.3-1 变形管理等级

工程安全性评价流程如下图：

分部经理和总工作为第一责任人，要当天检查量测日报，并就监测结果和当日工作安排作出批示，当拱顶下沉、水平收敛速率达5mm/d或位移累计达100mm时，应及时通知主管领导和现场负责人暂停掘进，并及时分析原因，采取应急措施。每天的监测及时上传平台。监测组每周编制监测周报，每月编制月报，监测周（月）报有分部总工程师、经理签字并报经理部总工程师签字盖章后再报监理工程师。

10.4预警处理

预警有真预警和假预警之分：真预警是指测量人员上传到系统中的测量数据真实的反应了隧道的变形情况，导致平台发出真预警。假预警是指测量人员由于测量错误、对错测点、测点被破坏等原因，把没有真实反应隧道变形的数据传到了系统中造成的假预警。具体处理步骤如下：

⑴真预警处理：打开IE浏览器，在地址栏输入网址

http://118.114.245.240:7801/TGMIS/

⑵输入用户名和密码后进入以下界面：

⑶点击预警标段进入以下界面：

⑷点击预警隧道进入以下界面：

⑸点击预警断面进入以下界面

(6)经分析确定为真实预警，点击右边预警标识

（7）先选处理级别，再写处理意见，最后保存。

（8）假预警处理分两种情况：

第一：若是第一次的测量数据（上传到系统上的初始值）就上传成了错误数据，或者是手机归零的时候归错了，请大家先去群文件里下载“预警处理申请表”，然后按照表格要求填写好资料后发给建设单位主管负责人。他们同意并授权给我们进行处理。

第二种：若是前面测的数据都是正确的，本次上传了错误数据，导致了假预警，可以再测一次正确的数据传上去，这个假预警就会自动取消了。不用处理。

11.深基坑监控量测

为满足支护结构及被支护土体的稳定性，只有对基坑支护结构、基坑周围的土体和相邻的建筑物进行综合、系统的监测，根据观测数据，才能对工程情况有全面的了解，及时调整开挖速度和支护措施，确保工程的顺利进行。

施工监测中应对基坑周围自然环境、地下水位、边坡土体顶部位移、围护结构的位移、基坑周围地表沉降与裂缝、周围建筑物的沉降、基坑周围主要设施(包括市政管线)进行观测。通过施工监测，用以验证支护结构设计，指导基坑开挖和支护结构的施工，保证基坑支护结构和相邻建筑物的安全，总结工程经验，为完善设计分析提供依据。

11.1监测项目

施工监测工作必须有计划进行，要求监测数据可靠，观测及时，应有完整的观测记录和观测报告。监测手段应以仪器观测为主，仪器观测和目测调查相结合。

基坑监测项目见表11.1-1；监测频率及控制标准见表11.1-2