新建贵阳至开阳铁路
隧道监控量测作业指导书
中铁五局贵开铁路工程指挥部第一项目部
二○一○年九月
围岩监控量测作业指导书
1．作业准备
在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计及设计图, 熟悉隧道施工规范和相关技术标准。
重点学习量测项目、布点位置及数量、量测频率等。
配备齐全量测使用的数码相机、软盘仪、收敛计、精密水准、仪钢挂尺或全站仪等仪器设备。
工程概况
新建铁路贵阳至开阳线起于贵阳北站, 经长昆线贵阳东站后, 途经水田镇、羊昌镇、南江镇, 终于开阳县城附近。
全长62.83公里, 其中包括正线54.32公里, 贵阳北至贵阳东联络线8.51公里。
本项目部施工管段始于贵阳新北站, 途经贵阳东站, 终于磨槽石隧道进口附近, 主要包括联络线lgDK1+200～lgDK9+710( 不含贵阳东站) , 贵开正线DK0+000～DK12+892, 全长共21.4公里。
主要工程量为: 单线桥梁12座/5150.897单延米, 双线桥梁10座/5059.6双延米; 单线隧道10座/7296单延米, 双线隧道1座/172双延米; 单线路基17.3公里, 双线路基3.45公里; 车站1座, 即三江农场站, 估算造价8.4亿元。
2．技术要求
⑴施工前根据隧道规模、地形、地质条件、支护类型和参数、施工方法等, 进行监控量测方案设计。
监控量测设计应满足《铁路隧道监控量测技术规程》、贵广公司下发的《贵广铁路监控量测管理实施细则》和设计图纸的要求。
⑵施工中应将现场监控量测作为工序引入作业循环, 并结合地质预报作出评价, 优化设计参数, 实施动态管理。
监控量测元件的埋设与监控量测应列入工程施工进度控制计划中, 同时监控量测工作应尽量减少对施工工序的影响。
⑶监控量测工作必须紧接开挖、支护作业, 按设计要求进行布点和监测, 并根据现场情况及时进行调整或增加量测的项目和内容。
量测数据应及时分析处理, 并与工程类比法相结合, 及时调整支护参数或施工方案。
⑷施工现场必须建立严格的监控量测数据复核、审查制度, 保证数据的可靠性和精准性。
监控量测数据应利用计算机系统进行管理, 由专人负责。
如有监控量测数据缺失或异常, 应及时采取补救措施, 并详细记录。
⑸根据监控量测精度要求, 应尽量减少系统误差, 控制偶然误差, 避免人为错误, 提高测量精度, 并应经常采用相关方法对误差进行检验分析。
3．施工程序与工艺流程
3.1 施工程序
每个断面为一个完整的作业区。
施工程序为: 施工准备→埋设断面测点→采集数据→进行数据整理分析→录入信息化系统→信息反馈指导施工→检验验收。
3.2 工艺流程
监控量测施工工艺框图见图1。
4．施工要求
4.1 施工准备
施工前对要监测的断面和测点进行核实, 埋设用的监测元件的种类及技术条件满足《铁路隧道监控量测技术规程》、贵广公司下发的《贵广铁路监控量测管理实施细则》和设计图纸的要求。
测点埋设前拱顶和地表下沉量测基点与洞内、外水准基点已联测。
监测仪器年检合格。
4.2 施工工艺
4.2.1 量测项目
隧道监控量测的项目应根据工程特点、规模大小和设计要求综合选定。
量测项目可分为必测项目和选测项目两大类。
选测项目应根据工程规模、地质条件、隧道埋深、开挖方法及其它要求, 有选择地进行。
同一处拱顶下沉、收敛量测、隧底隆起、围岩压力等洞内量测应设在同一断面, 以便于整个量测形成信息体系, 相互印证。
拱顶下沉和地表下沉量测基点应与洞内、外水准基点建立联系, 监控量测工作必须紧跟开挖、支护作业。
按设计要求布设测点, 并根据具体情况及时调整或增加量测的内容。
必测项目包括: 1、洞内、外观察; 2、二次衬砌前净空变化; 3、拱顶下沉; 4、地表下沉( 浅埋隧道必测, H
≤2b时) 。
表1 监控量测必测项目
选测项目包括: 1、地表下沉; 2、隧底隆起; 3、围岩压力; 4、钢架内力; 5、喷射混凝土内力; 6、二次衬砌内力; 7、初期支护与二次衬砌间接触压力; 8、锚杆轴力; 9、围岩内部位移; 10、隧底隆起; 11、爆破振动; 12、孔隙水压力; 13、水量; 14、纵向位移。
表2 监控量测选测项目
4.2.2 量测方法及要求
⑴ A类量测
A类量测是隧道周边围岩稳定确认和对设计施工的反映为目的的日常管理量测。
①洞内、洞外观察
采用地质罗盘、数码相机等对洞内、洞外进行观察。
用全断面仪或收敛仪、精
密水准仪量测拱顶下沉及内空收敛, 用精密水准仪量测地表沉降。
A类量测的量测项目及要求如表1所示:
洞内观察可分为开挖工作面观察和已施工区段观察两部分。
开挖工作面观察应在每次开挖后初喷混凝土之前进行一次, 重点观察记录工作面的工程地质与水文地文情况, 当地质情况基本无变化时, 可每天进行一次。
对地质条件复杂地段, 应积累影像资料, 作为地质变化的依据之一。
观察中发现围岩条件恶化时, 应立即采取相应处理措施。
观察后应绘制开挖工作面略图( 地质素描) , 填写工作面状态记录表及围岩级别判别卡。
在观察中如发现地质条件恶化, 应立即通知施工负责人采取应急措施。
对已施工区段的观察也应每天至少进行一次, 观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的状况。
洞外观察包括对洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定、地表水渗透的观察。
洞外监测的重点为洞口段和洞身浅埋段、山间洼地、岩堆、破碎带、岩溶漏斗区域及偏压洞口的地表开裂、下沉和隧道洞口边、仰坡的稳定状态、地表渗、流水等情况, 每次观察后应做好详细记录。
②水平净空变化、拱顶下沉、地表下沉
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, 最迟不得大于24h, 且在下一循环开挖前必须完成。
测点应牢固可靠、易于识别, 并注意保护, 严禁爆破损坏。
测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表, 每测点一般测读三次, 取算术平均值作为观测值; 每次测试都要认真做好原始数据记录, 并记录开挖里程、支护施工情况以及环境温度等, 保持原始记录的准确性。
1)测点、测线布置
监控量测断面按照表3进行布置。
表3 必测项目量测断面间距。