樂昌至廣州高速公路t10標
長基嶺隧道、龍歸隧道
施工監控量測專項計畫
編制:審核:
審批:中鐵隧道集團廣樂高速t10標專案部
二零一零年七月
樂昌至廣東高速公路t10表標段內共有2隧道，分別為長基嶺隧道和龍歸隧道。其中長基嶺隧道為特長隧道，是廣樂高速控制性工程，長基嶺隧道左線長3920m，右線長3940m；龍歸隧道右線長640m，左線長565m。長基嶺隧道位於粵北凹褶束～韶關凹褶中的天門坳隆起地區，地層複雜、斷層發育。
斷裂主要為北北東向和北東向，南北向。隧道穿越14條斷層破碎帶或岩溶侵蝕破碎帶。龍歸隧道位於湘粵坳褶束的粵北凹褶束，以華夏構造為主體，形成以南北向褶皺-瑤山復背斜的褶皺和盆地。
斷裂主要為北北東向和北東向。隧道穿越1條斷層破碎帶。隧道開挖埋深淺、跨度大，採用的支護措施和結構形式複雜多樣，施工中各種工法轉換複雜，因此為保證隧道施工安全、經濟、順利進行，在施工過程中應採取全過程監控量測措施，以根據監測資訊反饋設計和指導施工，積極優化與調整施工方法、施工工藝和施工引數，控制支護結構變形，了解圍岩動態變化，掌握最佳工序過程，從而確保工程安全與質量，並保護周圍環境的安全。
監控量測是地下工程動態設計的重要組成部分，是確保隧道安全開挖的基礎。在施工中，通過監控量測，掌握圍岩動態和支護結構的工作狀態，利用監控量測結果調整設計支護引數，指導施工，積累資料並為以後的類似工程提供模擬依據；同時**事故和險情，以便及時採取措施防止事故發生。
(1)了解圍護結構和周圍地層的變形情況，為施工日常管理提供資訊，保證施工安全。
監測資料和成果是現場施工管理和技術人員判斷工程是否安全的重要依據。因此，在施工過程中，通常依據監測結果驗證施工方案的合理性，調整施工引數，必要時採取輔助工程措施，以達到資訊化施工之目的。
(2)通過對隧道支護結構的變位、應力監測，及時修改支護系統設計。
(3) 驗證支護結構設計，為支護結構設計和施工方案的修訂提供反饋資訊。
(4) 積累資料，以提高地下工程的設計和施工水平。
支護結構的圍岩壓力分布受支護方式、支護結構剛度、施工過程和被支護圍岩種類的影響，通常很複雜，現行設計分析理論尚未達到成熟的階段，積累完整準確的地下工程開挖與支護監測結果，對於總結工程經驗，完善設計分析理論是很有價值的。
⑴《公路隧道施工技術規範》;
⑵《公路隧道設計規範》;
⑶《工程測量規範》gb50026-93;
⑷《國家
一、二等水準測量規範》gb12897-91;
⑸《國家
三、四等水準測量規範》gb12898-91;
⑹其它相關規範、強制性標準規定及地方標準；
⑴《樂昌至廣州高速公路坪石至樟市段t10合同段（k87+747~k99+000）兩階段施工圖設計第t10.d1冊》；
⑵《樂昌至廣州高速公路坪石至樟市段t10合同段（k87+747~k99+000）兩階段施工圖設計第t2.d2冊》；
⑶本工程有關的地質勘探資料；
根據設計圖紙精神，確定本標段監測內容和專案如表1。
表1 長基嶺、龍歸隧道監測專案彙總表
測點布設包括監測控制點（水準基點、工作基點）及監測點的布設方法。
(1)水準基點的埋設
沉降監測控制網可採用絕對高程系統或相對高程系統，本工程監測擬建設2～3座水準基點。確定水準基點點位時，必須保證點位所在地地基堅實穩定、安全可靠，並利於標石長期儲存與觀測。水準基點應盡可能遠離工程施工影響範圍。
(2)工作基點的埋設
工作基點應根據地層土質狀況決定，一般採用混凝土普通水準標石，標石埋設在地表以下1.5~2.0公尺左右的深度。
本工程擬布設6~8座工作基點，分別位於靠近觀測目標且便於聯測觀測點的穩定或相對穩定位置。
工作基點標石的頂面的**為圓球狀不鏽鋼的金屬水準標誌。標誌須安放正直，鑲接牢固，其頂部應高出標石1～2cm。詳見圖1。
圖1 沉降監測工作基點結構大樣圖
(3)基點的保護
標石埋設後，在點位四周砌築規格不應小於1.5m×1.5m×1.
0m的磚石護牆，並圍繞標誌砌築內徑為0.5m×0.5m×0.
5m的磚石方井或園井，上加蓋板，並設定醒目的保護指示牌，做好標記，以便於長期觀測。
(1)地表測點
地面監測點的埋設，應首先在地面開φ100mm的孔，打入頂部磨成橢圓形的φ22mm螺紋鋼筋，然後在標誌鋼筋周圍填入細砂夯實。具體方法見地表點布設示意圖2。
圖2 地表點布設示意圖
(2)拱頂和收斂測點
拱頂和收斂測點的埋設：在需要埋設測點的斷面，將拱頂及收斂測點預先焊接在初支鋼支撐上，隨鋼支撐的架設同步埋設。拱頂及收斂一般埋設在同一斷面，以利於各項測試結果的相互對應和綜合分析。
暗挖隧道拱頂沉降採取水準儀、鋼掛尺實施，隧道結構收斂採用專用坑道收斂計實施，施工中加強對測點的保護工作。
(1)測點位置和數量應結合工程性質、地質條件、設計要求、施工特點等綜合考慮。
(2)為驗證設計資料而設的測點應布置在設計中的最不利位置和斷面，如**最大變形、最大內力處，為指導施工而設的測點應布置在相同工況下的最先施工部位，其目的是及時反饋資訊，以便修改設計和指導施工。
(3)表面變形測點的位置既要考慮反映監測物件的變形特徵，又要便於採用儀器進行觀測及有利於測點的保護。
(4) 在實施多項測試時，各類測點的布置在時間和空間上應有機結合，力求使同一位置能同時反映不同的物理變化量，以便找出其內在聯絡和變化規律。
(5) 測點在施工過程中若遭到破壞，應盡快在原來位置或盡量靠近原來位置補設測點，以保證該點觀測資料的連續性。
(6) 各預埋測點牢固可靠，易於識別並妥善保護，不得任意撤換和破壞，並應建立量測點埋設的記錄資料。
(1)監測範圍：每段洞口不少於1個監測橫斷面，隧道中間若有淺埋段，則也需布設監測橫斷面。
(2)監測方法：採用精密水準儀進行測量。基點和附近水準點聯測取得初始高程。
觀測時各項限差宜嚴格控制，每測點讀數高差不宜超過0.3mm，對不在水準路線上的觀測點，乙個測站不宜超過3個，如超過時，應重讀後視點讀數，以作核對。
地表監測基點為標準水準點（高程已知），監測時通過測得各測點與水準點（基點）的高程差δh，可得到各監測點的標準高程δht，然後與上次測得高程進行比較，差值δh即為該測點的沉降值。即：
δht(1,2)=δht(2)-δht(1)
在條件許可的情況下，盡可能的布設導線網，以便進行平差處理，提高觀測精度，然後按照測站進行平差，求得各點高程。
(3)監測儀器：高精度水準儀，銦鋼尺等。
(4)監測頻率：開挖面前大於30公尺，1次/2天；開挖面前後小於30公尺，2次/1天；開挖面後30公尺~80公尺，1次/2天；開挖面後大於80公尺，1次/7天。
(1)監測範圍：暗挖隧道全長均需進行拱頂及收斂監測。
(2)監測儀器及方法：拱頂沉降採用水準儀、剛掛尺進行，結構收斂採用收斂計來進行。
(3)監測頻率：見表4。
(1)監測範圍：在隧道仰拱施做地段。
(2)監測儀器：精密水準儀、銦鋼尺。
(3)監測方法：同地表監測方法。
(4)監測頻率：見表4。
本工程擬實施的監測工程量彙總如表2：
擬實施監測工程量彙總表2
監控量測系統首先建立水平位移和垂直位移監測控制網。
水平位移監測網利用地面平面控制點做主控點，與監測網點組成平面監控網，其形式依據結構布設成軸線形；其垂直位移監控網利用區域性高程控制網做為一級控制點，與地表沉降等觀測點組成地表高程位移監控網，同時將主控點高程引測至洞內，並埋設水準基點（並定期複測），與結構監測點組成洞內高程控制網。
主控點埋設堅固、穩定，監控點可埋設在原狀土層中，並加設保護裝置。
在資訊化施工中，監測後應及時對各種監測資料進行整理分析，判斷監測物件的穩定性，並及時反饋到施工中去指導施工。
在施工中，以表3的**管理制度作為監測管理方式進行動態管理。取監測控制標準的2/3作為警戒值，將允許位移值和警戒值之間稱為警戒範圍，實測值如在此範圍，則需商討和採取施工對策，預防最終位移值超限；警戒值和基準值之間成為注意範圍，當實測值在基準值以下時，說明圍岩是穩定和安全的。
當位移～時間曲線出現反彎點時，則表明圍岩和支護已呈不穩定狀態，此時應密切監視圍岩動態，並加強支護，必要時暫停開挖。
表3 變形管理表
注：u0—實測位移值；un—允許位移值；un的取值，即監測控制標準。
根據上述監測管理基準，可選擇監測頻率：一般在ⅲ級管理階段監測頻率可適當放大一些；在ⅱ級管理階段則應注意加密監測次數；在ⅰ級管理階則應密切關注，加強監測，監測頻率可達到1～2次/天或更多。
監測控制標準應由設計、監理、施工單位及業主根據工程情況共同確定。
各項目的監測時間根據工程程序確定。當變形超過有關標準或監測結果變化速率較大時，加密觀測次數。當有事故徵兆時，進行連續監測。
各監測專案量測頻率根據監測資料的變化情況而定，一般按下錶4進行。各量測專案持續到變形基本穩定後2周結束，軟弱圍岩斷層破碎帶位移長時間不能穩定時，延長量測時間。
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1 編制依據 1 黃河書院隧道施工圖 2 公路工程技術標準 jtg b01 2003 3 公路隧道施工設計規範 jtg d70 2004 4 公路隧道施工技術規範 jtg f60 2009 5 公路隧道施工技術細則 jtg t f60 2009 6 鐵路隧道監控量測技術規範 tb1021 2007 ...