新建鐵路
青島至榮城城際鐵路六標段
監控量測方案
中鐵十七局青榮城際鐵路工程施工指揮部
二○一一年十三月十九日
7必測專案監測頻率及監控標準 6
青島至榮成qrzh-v1標段第一專案部監測方案編制依據如下：
（1）青榮城際鐵路qrzh-v1標段設計施工圖；
（2）《鐵路隧道監控測量技術規程》（tb1021-2007）
（3）《高速鐵路工程測量規範》（tb 10601-2009）；
（4）《鐵路隧道設計規範》（tb10003-2005）
（4）《錨桿噴射混凝土與支護技術規範》（gb50086-2001）；
（5）《爆破安全規程》（gb6722-2003）
本標段共有雙線隧道13座，全長15357m，其中3km隧道設計概況詳見表表2-1隧道設計概況。
隧道混凝土結構滿足100年正常使用。根據隧道所處環境類別和作用等級，二次襯砌分別採用c30混凝土、c35鋼筋混凝土，仰拱填充採用c20混凝土，初期支護採用c25噴射混凝土,溝槽身採用c30混凝土，蓋板採用c35鋼筋混凝土。正洞採用複合式襯砌，初期支護為錨噴結構，軟弱圍岩採用超前大管棚、中管棚、小導管預支護，格柵鋼架、型鋼鋼架等加強措施，二次襯砌採用混凝土或鋼筋混凝土模築襯砌。
監控量測是隧道在施工過程中，對圍岩支護體系的穩定狀態進行監測，為初期支護和二次初砌設計引數的提供依據，是確保施工及結構運營安全、指導施工程式、便利施工管理的重要手段。採用新奧法原理設計、施工隧道，監控量測是施工過程中必不可少的施工程式。
隧道施工過程中的監控量測，作為資訊化施工的乙個重要手段，通過施工現場的監控量測，為判斷圍岩穩定性，支護、襯砌可靠性，二次襯砌合理施作時間，以及修改施工方法、調整圍岩級別、變更支護設計引數提供依據，指導日常施工管理，確保施工安全和質量。監控量測主要包括圍岩及支護狀態觀察、拱頂下沉、水平收斂、支護結構的應力狀態量測、觀察等監測專案。控制網布設《高速鐵路工程測量規範》(以下簡稱《規範》)相關規定進行,高程控制網為精密水準網。
嚴格按二等水準觀測技術要求作業,平差後精度比較容易滿足《規範》要求。隧道內水準觀測從附近設計院給出水準點引出，採用絕對高程計算出初始值和變化量，地表沉降如果引測水準點困難採用相對高程來監測。
5監控量測專案和監測頻率
表4-1隧道監控專案測量表
周邊位移量測以水平相對淨空變化值的量測為主，水平淨空變化量測線的布置應根據施工方法、地質條件、量測斷面所在位置、隧道埋置深度等條件確定。拱頂下沉量的位置在每一斷面宜佈1～3點。若地質條件複雜，下沉量大或偏壓明顯時，應同時量測拱腰下沉及基地隆起量。
測點的安裝應能保證在開挖後12小時（最遲不超過24小時）內和在下一迴圈開挖前測到初次讀數。坑道周邊收斂計可選球鉸彈簧式或重錘式，拱頂下沉量採用水平儀、水準尺和掛鉤鋼尺等，有條件時可採用雷射隧道斷面監測儀進行量測。變形量測可採用單點或多點式錨頭和傳力杆，配以機械式百分表或點測位移計。
不同工法測點布設參見示意圖。
淺埋隧道覆蓋厚度值（m）
地表沉降點縱向間距
注：h0為隧道埋深，b為隧道開挖寬度
必測專案監測斷面間距
淨空變化觀測測線數量表
按距開挖面距離確定的監控量測頻率
注：b-隧道最大開挖寬度。
按位移速度確定監測頻率
1、出現異常情況或不良地段時，應增大監測頻率。
2、由位移速度決定的監測頻率和由開挖面的距離決定的監測頻率之中，原則上採用較高頻率。
在擴挖急劇解除安裝階段，應一天一測，初襯施工到二襯完成期間2天測量一次，當變形超過有關標準或場地條件變化時，應加密觀測，當大雨、暴雨或基坑邊堆載條件改變應及時連續觀測。監測結果超過預警值時應加密觀測，當有危險事故徵兆時連續觀測，並及時通知有關人員立即採取應急措施。為確保隧道安全，設計要求加強隧道監測，將監測資料及時反饋給有關人員，實行資訊化施工，對各監測專案按規範要求設定預警值，超出預警值時迅速報有關部門處理。
（1）量測點的安設應能保證初讀數在爆破24小時內和下一迴圈爆破前完成，並測取初讀數；
（2）測點安設在距開挖面2m範圍內，且不大於乙個迴圈進尺，並應細心保護，不受破壞；
（3）各項位移的測點，一般布置在同一斷面內，測設結果應可互相印證，協同分析及應用；
（4）圍岩壓力量測除應與錨桿軸力量測孔對應布置外，還要在有代表性的部位設測點，以便了解支護體系在整個斷面上的受力狀態與支護效果；
（5）在區域性加強錨桿地段，錨桿軸力量測要有代表性的設量測錨桿。
8變形管理等級
在隧道資訊化施工中，監測後應對各種資料進行及時整理分析，判斷其發展變化規律，並及時反饋到施工當中去，以此來指導施工。根據以往經驗，採用《鐵路隧道監控量測技術規程》（1021-2007）的ⅲ級管理制度作為監測管理方式。可按表7-1變形管理等級指導施工。
表6-1 位移控制基準
注：b為隧道開挖寬度，u0為極限相對位移值。
表6-2 變形管理等級
注：u——實測位移值
9.1監測資料處理與應用
根據現場量測資料繪製水平相對淨空變化、拱頂下沉時態曲線，淨空水平收斂、拱頂下沉與距開挖工作面的關係圖等。根據量測結果及《鐵路隧道監控量測規程（tb10121-2007）的規定可根據表7-1中變形管理等級指導施工。當拱頂下沉，水平收斂速率達5mm/d或位移量合計達到100mm時，應暫停掘進，並及時分析原因，採取處理措施。
表7-1 變形管理等級
注：u0—實測位移值，un—允許位移值
7.1.1．監測資料的整理
監測工作進行一段時間或施工某一階段結束後都要對量測結果進行總結和分析，把原始資料通過一定的方法，如按大小的排序，用頻率分布的形式把一組資料分布情況顯示出來，進行資料的數字特徵值計算，離群資料的取捨。尋找一種能夠較好反映資料變化規律和趨勢的函式關係式，對下一階段的監測資料進行**，以**該測點可能出現的最大位移值和應力值，**結構和建築物的安全狀況，評價施工方法，確定工程措施，採用的回歸函式有以下幾類：
(1)位移歷時回歸分析一般採用如下模型：
①指數模型
u=ae-b/t
u=a(e-b/t-e-b/to)
②對數模型
u=alg【（b+t）/(b+t0)】
u= alg(ι+t)+b
③雙曲線模型
u=t/(a+bt)
式中：u——變形值（或應力值）
a,b——回歸係數
t,t0——測點的觀測時間（d）
(2)由於地下工程（隧道）開挖過程中地表縱向沉降，拱頂下沉及淨空變化等位移受開挖工作面的時空效應的影響，多採用指數函式進行回歸分析。多數情況下，單個曲線進行回歸時不能全面反映沉降歷程，通常採用以拐點為對稱的兩條分段指數函式進行回歸分析。
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