铜锣山隧道监控量测方案
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重庆垫江至四川邻水高速公路(四川段)建设项目
承包单位:中铁二局第四工程有限公司 合同号: DL05
监理单位:四川省公路工程监理事务所 编 号:
施工组织设计(方案)报审表
监表01
致监理工程师:
我部已根据施工承包合同文件的有关规定完成了 垫邻高速公路DL05合同段监控量测的施工组织设计(方案)的编制,请予以审查。
附件:垫邻高速公路DL05合同段监控量测实施方案
技术负责人(总工)签字 日 期 年 月 日
承包人(项目经理)签字 日 期 年 月 日
专业监理工程师审查结论:
签字: 日期: 年 月 日
高级驻地监理工程师审批结论:
签字: 日期: 年 月 日
监理部专业监理工程师审核结论:
签字: 日期: 年 月 日
总监理工程师审批结论:
签字: 日期: 年 月 日
重庆垫江至四川邻水高速公路(四川段)建设项目
DL05合同段
竖井地表注浆试验段施工方案
中铁二局第四工程有限公司垫邻项目经理部
二OO六年八月十五日
铜锣山隧道监控量测实施方案
一、 工程概况:
本工程系沪蓉国道主干线支线重庆垫江至四川邻水高速公路。我合同段位于四川省邻水县城东南约5km的铜锣山背斜中段,属邻水县袁市镇和城南镇管辖,地貌单元属侵蚀—构造岭脊中低山区,地形切割较强烈。
铜锣山隧道由左洞和右洞两个隧道组成,本合同段施工隧道全长度5314米。左洞长2672.5米(起止里程K32+227.5~K34+900 ),右洞长2682米(起止里程YK32+218~YK34+900 ),本隧道位于单坡段上,纵坡为2.7%(垫江至邻水方向),隧道净宽10.25m,净高5.0m。两隧间距30m,隧道最大开挖跨度13.4m,开挖高10.16m。围岩情况分布为:Ⅱ类288m,Ⅲ类1360m,Ⅳ类类1009m。进口处II类围岩以泥岩夹砂岩为主,岩体主块破碎,围岩稳定性差,容易出现坍塌;III类围岩以泥岩为主,中间夹石灰岩或粉砂岩,岩石稳定性一般;IV类围岩以石英砂岩为主,有较好的稳定性。
二、编制依据
铜锣山隧道监控量测方案根据有关设计文件、《公路隧道施工技术规范》、结合实际围岩条件、业主及监理的相关要求、施工方法等编制。
三、监控量测的目的
为了掌握施工中围岩稳定程度与支护受力、变形的力学动态,以判断设计、施工的安全与经济,因此监控量测的目的是:
1、监测围岩的变形情况,掌握围岩和支护的状态,根据监测数据和分析结果进行日常施工管理,将量测数据作为调整支护参数和施工方案的依据,确定后续工序的安排;
2、通过监测数据的连续变化,分析了解支护结构的作用和效果;
3、将监控量测结果及时反馈于隧道施工管理中;
4、通过对量测数据的分析处理,为隧道变形发展情况及研究、决策提供基础资料,将其结果反馈到隧道支护设计中;
5、积累资料,为以后类似工程设计、施工提供技术参考。
四、监控量测的任务
(1)通过对围岩与支护的观察和动态量测,以达到合理安排隧道施工程序、日常施工管理、确保施工安全、修改设计参数和积累资料;
(2)通过对围岩和支护的变位、应力量测,掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈,修改支护系统设计,指导施工作业和管理等;
(3)经量测数据的分析处理与必要的计算和判断后,进行预测和反馈,以保证施工安全和隧道围岩及支护衬砌结构的稳定;
五、量测管理机构及要求
1、设置量测小组:
项目部成立以总工程师为组长的专职量测小组,成员有刘斌、金洲、蒋林、程雄、代玉平、;负责测点埋设、日常量测、数据处理和仪器保养维护工作,并及时将量测信息反馈于施工和设计。
2、隧道量测要求:
(1)隧道开挖后及时进行围岩、初期支护的周边位移量测、拱顶下沉量测;安设锚杆后,进行锚杆的抗拔试验(由试验室负责试验)。
(2)量测部位和测点的布置根据地质条件、量测项目和施工方法确定。测点应牢固可靠,易于识别并要妥善保护。
3、隧道量测管理
隧道量测管理流程图
量 测
安全否
经济否
量测计划是否改变
管理基准是否改变 措施(调整施工方法,加强支护结构) 施 工
否
措 施
(减少支护结构)
是
改变量测计划
是
改变管理基准
否 否 是 是
六、监控量测内容及测点布置图
隧道现场监控量测项目及量测方法表
序号 项目名称 方法及工具 布置 量测间隔时间
1~15d 16d~1个月 1~3个月 大于3个月
1 地质和支护状况观察 岩性、结构面产状及支护裂缝观察或描述 开挖后及初期支护后进行 每次爆破后进行
2 周边收敛 收敛计 每20m一个断面,每断面1对测点 1~2次/d 1次/2d 1~2次/周 1~3次/月
3 拱顶下沉 水平仪、水准尺、钢尺 每20m一个断面 1~2次/d 1次/2d 1~2次/周 1~3次/月
4 锚杆内力及抗拔力 锚杆拉力计 每10m一个断面,每个断面至少测三根锚杆 2次/周 — 2次/月 —
5 地表下沉 水平仪、水准尺 洞口地段每15m一个断面 开挖面距量测断面前后<2B时,1次/天。
开挖面距量测断面前后<5B时,1次/2天。
开挖面距量测断面前后>5B时,1次/周。
1、周边收敛、拱顶下沉、锚杆轴力量测,设在同一断面;各量测监控量测测点布置示意图拱顶下沉测点断面间距一般情况下按Ⅱ类围岩10m,Ⅲ类围岩20m,Ⅳ类围岩30-40m设置;
2、施工初期或者地质变化显著,位移下沉量大时,量测断面间距可适当加密;
3、量测元件安设时,量测断面尽量靠近开挖面;
4、量测元件安设及初次读数的时间应在爆破后24小时内,并在下一次爆破前完成。
七、量测仪器
量测仪器表
序号 仪器名称 型号 精度指标 使用状态 备注
1 全站仪 NTS-352 2+2ppm 正常
2 水准仪 DSZ2 1mm/km 正常
3 收敛仪 SL-4 0.01mm 正常
八、必测项目的具体测量方法及相关措施
1、洞内观察分为开挖工作面观察和初期支护完成段观察。
(1)开挖面观察每次开挖后进行一次,如地质情况无变化,每日一次,观察后形成记录。开挖后主要进行的观察项目包括:
①节理裂隙发育程度及方向;
②开挖工作面的稳定状态,顶板有无坍塌现象;
③涌水情况,水的位置、涌水量、水压等; ④是否有底板隆起现象。
(2)初期支护完成段的观察每天进行一次,并形成观察记录。初期支护段围岩观测项目包括:
①是否发生锚杆被拉断或垫板脱离围岩现象;
②喷混凝土是否发生裂隙和剥离或剪切破坏;
③钢拱架有无被压变形情况。
(3)洞外观察主要针对洞口段施工,其观察项目包括洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定情况、地表水渗透情况。上述观察结果形成观察记录并即时反馈给相关部门,指导隧道施工。
2、拱顶下沉量测及测点布设
(1)在隧道拱顶处设置观测点,根据下沉量及开挖进度确定观测频率:刚开挖段每天观测两次;日下沉量1~5mm或距开挖面距离为隧道宽的1~2倍时每天进行一次量测;日下沉量0.5~1mm或距开挖面距离为隧道宽的2~5倍时每3天进行一次量测; 日下沉量小于0.2mm或距开挖面距离为隧道宽的5倍以上时每7天进行一次量测;
(2)测点间距按II类围岩段20 m,Ⅲ类围岩段30 m,Ⅳ类围岩段40 m间隔进行。特殊地段根据岩石变化情况适当增减测点。对于特别软弱破碎地段,加测拱腰下沉量及基底隆起量。
(3)拱顶下沉量测使用满足精度要求的精密水准仪和铟瓦水准尺进行
3、周边收敛量测及测点布设:
周边位移量测主要量测两侧边墙收敛值
(1)开挖后的第一次量测在开挖后尽早完成,最迟不大于24小时,且在下一循环开挖前完成初次测量。
(2)断面的布设间距与量周期与拱顶下沉量测相同。全断面开挖段每
一断面布置一对测线;台阶开挖时拱腰增加一条测线。每条测线保持基本水平。
(3)拱顶下沉与水平净空量测同步进行,两者的测点设于同一横断面内。测点的设置用全站仪放设。
(4)水平净空量测使用专用收敛计进行。
4、浅埋隧道地表下沉量则
通常Ⅰ~Ⅲ类围岩为软弱破碎岩层,其稳定性差或极差,如果覆盖层厚度又很薄,那么隧道开挖时地表下沉量较大或很大。为了判定隧道施工的坑道开挖对地面的影响程度和范围,因此,有必要进行地表下沉量测。
地面下沉量测,一般是在浅埋隧道的情况下才有意义。由于影响划分深、浅埋隧道的界限因素很多,无法给出综合的判定式,因此覆盖层厚度只能根据实践经验确定。一般位于Ⅰ~Ⅲ类围岩中,覆盖层厚度小于20m的单车道隧道和覆盖层厚度小于40m的双车道隧道,应进行地表下沉量测。
浅埋隧道洞顶地表下沉量测,应在隧道尚未开挖前就开始进行,借以获得开挖过程中全位移曲线,如图所示。
全位移值u计算式:
u=u1+u2+u3
式中:u1——未挖到该测点时已发生的位移;
u2——从开挖到该测点到量测时已发生的位移;