重慶至貴陽(yáng)線擴(kuò)能改造工程

站前工程YQZQ-X標(biāo)淺埋段及軟質(zhì)圍巖專項(xiàng)方案編制： 審核： 審批： 中鐵X局集團(tuán)有限公司測(cè)繪分公司2017年7月1日

目錄1.工程概況 錯(cuò)誤！未定義書簽。2.監(jiān)測(cè)與預(yù)警技術(shù)要求 錯(cuò)誤！未定義書簽。 錯(cuò)誤！未定義書簽。 錯(cuò)誤！未定義書簽。 錯(cuò)誤！未定義書簽。 錯(cuò)誤！未定義書簽。 錯(cuò)誤！未定義書簽。 錯(cuò)誤！未定義書簽。錯(cuò)誤！未定義書簽 錯(cuò)誤！未定義書簽。 錯(cuò)誤！未定義書簽。 錯(cuò)誤！未定義書簽。錯(cuò)誤！未定義書簽。4.1測(cè)點(diǎn)及基點(diǎn)的布置 錯(cuò)誤！未定義書簽。2.1設(shè)計(jì)依據(jù) 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與技術(shù)要求2.3監(jiān)測(cè)頻率 3.內(nèi)部監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì) 3.1支護(hù)結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè) 3.2鋼筋應(yīng)力監(jiān)測(cè) 鋼支撐軸力監(jiān)測(cè) 4.外部變形監(jiān)測(cè)方案 錯(cuò)誤！未定義書簽。錯(cuò)誤！未定義書簽。5.設(shè)備及材料匯總 錯(cuò)誤！未定義書簽。5.1錯(cuò)誤！未定義書簽。錯(cuò)誤！未定義書簽。5.設(shè)備及材料匯總 錯(cuò)誤！未定義書簽。5.1匯總表格 錯(cuò)誤！未定義書簽。4.2觀測(cè)儀器的選擇 觀測(cè)方法與技術(shù)指標(biāo) 淺埋段及軟質(zhì)圍巖專項(xiàng)方案各隧道基本情況陳家崗隧道起訖里程DK54+140?DK54+425，全長(zhǎng)285m,隧道圍巖為V級(jí)。柏樹灣隧道位于重慶市綦江區(qū)新盛鎮(zhèn)境內(nèi)。柏樹灣隧道起訖里程D1K50+813?D1K51+066,全長(zhǎng)253m，隧道圍巖分為W級(jí)，V級(jí)。興隆崗一、二號(hào)隧道均位于重慶市綦江區(qū)新盛鎮(zhèn)境內(nèi)，興隆崗一號(hào)隧道起訖里程D1K51+180?D1K51+358,全長(zhǎng)178m,隧道圍巖為V級(jí)。興隆崗二號(hào)隧道起訖里程D1K51+463?D1K51+604,全長(zhǎng)141m，隧道圍巖為V級(jí)。楊家灣一、二號(hào)隧道均位于重慶市綦江區(qū)境內(nèi)，楊家灣一號(hào)隧道起訖里程D2K57+159?D2K57+704,全長(zhǎng)545m，隧道圍巖為V級(jí)。楊家灣二號(hào)隧道起訖里程D2K57+797?D2K57+873,全長(zhǎng)76m，隧道圍巖為V級(jí)。各隧道圍巖分布情況監(jiān)測(cè)依據(jù)《鐵路隧道監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程》TB10121?2007；《鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》TZ204~2008；《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》TB10003?2005《渝黔鐵路土建四標(biāo)總體實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)》《鐵路隧道工程施工安全技術(shù)規(guī)程》TB10304?2009《工程測(cè)量規(guī)范》(GB50026-2007)；《鐵路隧道施工規(guī)范》(TB10204—2002)；擴(kuò)能改建渝黔鐵路施工設(shè)計(jì)圖編制原則(1)嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)技術(shù)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；(2)在保證質(zhì)量和工期的前提下，做到三個(gè)確保，即：確保施工過(guò)程中人員、設(shè)備的安全；確保結(jié)構(gòu)的安全；確保各項(xiàng)土工環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)控制在限定值范圍內(nèi)；施工部署科學(xué)合理，施工工藝成熟先進(jìn)，各項(xiàng)保證體系完善，保證措施具體可行；充分估計(jì)施工中可能發(fā)生的隱患，提前準(zhǔn)備好周密詳盡的預(yù)防措施。監(jiān)測(cè)內(nèi)容監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目分為必測(cè)項(xiàng)目和選測(cè)項(xiàng)目?jī)纱箢?，由業(yè)主、監(jiān)理根據(jù)各個(gè)隧道的地質(zhì)、水文條件，確定需要選測(cè)項(xiàng)目的，可以依據(jù)文件實(shí)施選測(cè)項(xiàng)目。具體隧道監(jiān)控量測(cè)必測(cè)項(xiàng)目見下表。隧道監(jiān)控量測(cè)必測(cè)項(xiàng)目表序號(hào)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目量測(cè)儀器1洞內(nèi)、外觀察現(xiàn)場(chǎng)觀察、地質(zhì)羅盤，數(shù)碼相機(jī)2水平收斂全站儀3拱頂下沉水準(zhǔn)儀、銦鋼尺、全站儀4地表卜沉水準(zhǔn)儀、銦鋼尺實(shí)施方案1.1拱頂沉降1.1.1監(jiān)測(cè)內(nèi)容拱頂下沉監(jiān)測(cè)，是指對(duì)隧道拱頂?shù)膶?shí)際下沉位移值進(jìn)行監(jiān)測(cè)，是相對(duì)于不動(dòng)點(diǎn)的絕對(duì)位移，針對(duì)淺埋段及軟質(zhì)圍巖地段，拱頂沉降監(jiān)測(cè)頻率計(jì)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)均有加大。根據(jù)變形情況，采取增加監(jiān)測(cè)頻率及加密測(cè)點(diǎn)等措施。1.1.2監(jiān)測(cè)目的對(duì)隧道拱頂進(jìn)行沉降觀測(cè)，主要有以下目的：通過(guò)拱頂位移監(jiān)測(cè)，了解斷面的變形狀態(tài)，判斷隧道拱頂?shù)姆€(wěn)定性；根據(jù)變位速度判斷隧道圍巖的穩(wěn)定程度，為二次襯砌提供合理的支護(hù)時(shí)間。1.1.3監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置在隧道中心線拱頂處埋設(shè)帶掛鉤的預(yù)埋件作為拱頂下沉監(jiān)測(cè)點(diǎn)，拱頂下沉及水平收斂位移量測(cè)布置在同一斷面。量測(cè)斷面間距和每斷面測(cè)點(diǎn)數(shù)量表圍巖級(jí)別斷面間距(m)每斷面測(cè)點(diǎn)數(shù)量?jī)艨兆兓绊斚鲁罺52條基線1點(diǎn)W102條基線1點(diǎn)III302條基線1點(diǎn)1.1.4監(jiān)測(cè)方法采用自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀進(jìn)行拱頂下沉監(jiān)測(cè)，在隧道內(nèi)設(shè)置監(jiān)測(cè)斷面，在隧道拱頂設(shè)置測(cè)點(diǎn)，安設(shè)隧道拱部監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)，將鋼尺或加工過(guò)塔尺掛在作為隧道拱部測(cè)點(diǎn)上作為標(biāo)尺，后視點(diǎn)可設(shè)在穩(wěn)定的部位，用水平儀觀測(cè)；在后視水準(zhǔn)點(diǎn)上架設(shè)徠卡儀器自帶的金屬三角架，固定儀器高度作為后視標(biāo)高，儀器架設(shè)在水準(zhǔn)點(diǎn)和反光片中間適當(dāng)?shù)奈恢?，不必量取后視?biāo)高和儀器高，這樣可消除因量取儀器高和后視標(biāo)高帶來(lái)的誤差。然后使用全站儀測(cè)量水準(zhǔn)點(diǎn)到反光片的高差，正、倒鏡測(cè)量3個(gè)測(cè)回，每測(cè)回高差值比較不超過(guò)0.5mm，取平均數(shù)作為拱頂下沉量測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果。示意圖如下：

沉降觀測(cè)示意圖1.1.5監(jiān)測(cè)頻率監(jiān)控量測(cè)頻率應(yīng)根據(jù)測(cè)點(diǎn)距開挖面的距離及位移速度來(lái)確定。由位移速度決定的監(jiān)控量測(cè)頻率和由開挖面的距離決定的監(jiān)控量測(cè)頻率之中，采用較高的頻率值，出現(xiàn)異常情況或不良地質(zhì)時(shí)，增大監(jiān)控量測(cè)頻率。按距開挖面距離確定的監(jiān)控量測(cè)頻率監(jiān)控量測(cè)斷面距開挖面距離（m）監(jiān)控量測(cè)頻率（0?1）B2次/d（1?2）B2次/d（2?5）B1次/2d>5B1次/3d注：B為隧道開挖寬度按位移速度確定的監(jiān)控量測(cè)頻率位移速度（mm/d）監(jiān)控量測(cè)頻率三52次/d1?51次/d0.5?11次/d0.2?0.51次/2d<0.21次/3d1.2隧道周邊收斂監(jiān)測(cè)1.2.1監(jiān)測(cè)內(nèi)容隧道周邊收斂監(jiān)測(cè)，是監(jiān)測(cè)隧道內(nèi)壁兩點(diǎn)連線方向的相對(duì)位移或監(jiān)測(cè)點(diǎn)的絕對(duì)位移量。1.2.2監(jiān)測(cè)目的對(duì)隧道周邊進(jìn)行收斂觀測(cè)，主要有以下目的：周邊位移是隧道圍巖應(yīng)力狀態(tài)變化的最直觀反映，監(jiān)測(cè)周邊位移可為判斷隧道空間的穩(wěn)定性提供可靠的信息，以確定初期支護(hù)的安全性；根據(jù)變位速度、變位加速度判斷隧道圍巖的穩(wěn)定程度，為二次襯砌提供合理的支護(hù)時(shí)機(jī)；判斷初期支護(hù)設(shè)計(jì)與施工方法選取的合理性，用以指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工。1.2.3測(cè)點(diǎn)布置1)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)方法和拱頂下沉監(jiān)測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)方法相同。圍巖周邊收斂點(diǎn)與拱頂下沉監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置在同一斷面上，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。結(jié)合監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)位埋設(shè)要求及現(xiàn)場(chǎng)施工現(xiàn)狀，對(duì)于臺(tái)階法開挖的拱頂沉降觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)按表6-1的間距布置于拱頂正中央，圍巖周邊收斂與拱頂下沉布置在同一斷面上，每斷面設(shè)置兩對(duì)，第一對(duì)高度位于內(nèi)軌頂上方2.5米處，第二對(duì)位于第一對(duì)上方3.5米處，具體布設(shè)見下圖。臺(tái)階開挖法拱頂沉降、周邊收斂測(cè)線布置示意圖1.2.4監(jiān)測(cè)方法1）圍巖周邊收斂采用收斂計(jì)或全站儀及反射片進(jìn)行監(jiān)測(cè)。2）在隧道內(nèi)設(shè)置監(jiān)控量測(cè)斷面，每個(gè)斷面分別在側(cè)墻和拱頂設(shè)置測(cè)點(diǎn)，利用全站儀的無(wú)棱鏡反射，用邊角法構(gòu)筑三角形的邊長(zhǎng)變化來(lái)分析隧道周邊某兩點(diǎn)相對(duì)位置的變化。3）測(cè)點(diǎn)應(yīng)在距開挖面2m的范圍內(nèi)盡快安設(shè)，在爆破后24h內(nèi)或下一次爆破前測(cè)讀初次讀數(shù)。1.2.5監(jiān)測(cè)頻率監(jiān)測(cè)頻率與拱頂沉降一致1.3地面沉降監(jiān)測(cè)1.3.1監(jiān)測(cè)內(nèi)容測(cè)試洞口淺埋段隧道開挖時(shí)對(duì)地面沉降的影響及其影響范圍。1.3.2監(jiān)測(cè)目的1） 判斷開挖時(shí)對(duì)地面沉降的影響及其影響范圍；2） 根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果決定對(duì)該區(qū)段設(shè)計(jì)、施工方法的調(diào)整和變更；3） 保證施工安全，優(yōu)化支護(hù)參數(shù)；1.3.3測(cè)試儀器精密水準(zhǔn)儀、銦鋼尺1.3.4測(cè)點(diǎn)布置在隧道洞口淺埋地段，出入口仰坡地段，沿隧道軸線方向布設(shè)量測(cè)斷面，地表沉降觀測(cè)點(diǎn)縱向間距見下表。地表沉降觀測(cè)點(diǎn)縱向間距隧道埋深與開挖寬度縱向測(cè)點(diǎn)間距（m）2BVHV2.5B020?50BVHW2B010?20HWB05?10注：H0為隧道埋深，B為隧道開挖寬度。斷面間距根據(jù)地形條件確定，地表沉降觀測(cè)點(diǎn)橫向間距為2?5m，在隧道中線附近測(cè)點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)加密，隧道中線兩側(cè)范圍不應(yīng)小于HO+B。在選定的量測(cè)斷面區(qū)域，首先應(yīng)設(shè)一個(gè)通視條件較好、測(cè)量方便、牢固的基準(zhǔn)點(diǎn),基準(zhǔn)點(diǎn)位置應(yīng)在地表沉降影響區(qū)以外）。地面測(cè)點(diǎn)布置在隧道軸線及其兩側(cè)，每個(gè)斷面測(cè)點(diǎn)一般為7個(gè)以上，間距2m?5m。測(cè)點(diǎn)應(yīng)埋水泥樁，測(cè)量放線定位，用水準(zhǔn)儀或全站儀量測(cè)。隧道開挖距測(cè)點(diǎn)前30m處開始量測(cè)，隧道開挖超過(guò)測(cè)點(diǎn)20m、并待沉降穩(wěn)定以后停1.3.5測(cè)試方法用精密水準(zhǔn)儀+銦鋼尺對(duì)測(cè)點(diǎn)的高程進(jìn)行量測(cè)，計(jì)算其高程的變化量。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理分析和反饋1.4量測(cè)數(shù)據(jù)的整理、分析1.4.1量測(cè)數(shù)據(jù)的觀測(cè)、整理掌子面地質(zhì)狀況表、周邊收斂拱頂下沉測(cè)試數(shù)據(jù)按《鐵路隧道監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程》附表格式記錄。每次觀測(cè)后應(yīng)立即對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行校核，如有異常應(yīng)及時(shí)補(bǔ)測(cè)；每次觀測(cè)后應(yīng)及時(shí)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，包括觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算、填表制圖、誤差分析等。1.4.2量測(cè)數(shù)據(jù)分析位移—時(shí)間曲線圖(2)當(dāng)位移-時(shí)間曲線趨于平緩時(shí)，應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理或回歸分析，以推算最終位移和掌握位移變化規(guī)律。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)的位移－時(shí)間曲線對(duì)圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行如下判斷：A：當(dāng)d2u<0時(shí)，說(shuō)明變形速率不斷下降，位移趨于穩(wěn)定；B：當(dāng)d2U=0時(shí)，說(shuō)明變形速率保持不變，應(yīng)發(fā)出警告，及時(shí)加強(qiáng)支護(hù)系統(tǒng);dt2C：當(dāng)d2u0時(shí)，則表示變形速率不斷增大，圍巖穩(wěn)定情況已進(jìn)入危險(xiǎn)狀態(tài)，dt2須立即停工，采取有效的工程措施進(jìn)行加固。當(dāng)位移-時(shí)間曲線出現(xiàn)反彎點(diǎn)時(shí)，則表明圍巖和支護(hù)已發(fā)生了突變，呈不穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)應(yīng)密切監(jiān)視圍巖動(dòng)態(tài)，并加強(qiáng)支護(hù)，必要時(shí)暫停開挖。(3)隧道周壁任意點(diǎn)的實(shí)測(cè)相對(duì)位移值或用回歸分析推算的總相對(duì)位移值均應(yīng)小于隧道初期支護(hù)極限相對(duì)位移值。并根據(jù)實(shí)測(cè)值結(jié)合變形管理等級(jí)的規(guī)定，確定變形警戒線。當(dāng)實(shí)測(cè)值接近或達(dá)到警戒值，而位移速率無(wú)明顯下降，或噴層表面出現(xiàn)明顯裂縫時(shí)，應(yīng)立即采取補(bǔ)強(qiáng)措施，并調(diào)整原支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)或開挖方法。隧道初期支護(hù)極限相對(duì)位移值(%)圍巖級(jí)別隧道埋深h(m)HW5050VhW300300VhW500拱腳水平相對(duì)凈空變化值V0.20?0.500.40?2.001.80?3.00W0.10?0.300.20?0.800.70?1.20III0.03?0.100.08?0.400.30?0.60II0.01?0.030.01?0.08拱頂相對(duì)下沉V0.08?0.160.14?1.100.80?1.40W0.06?0.100.08?0.400.30?0.80III0.03?0.060.04?0.150.12?0.30II0.03?0.060.05?0.12注：(1)硬巖取下限，軟巖取上限；(2)拱腳水平相對(duì)凈空變化值指兩測(cè)點(diǎn)間凈空水平變化值與其距離之比；拱頂相對(duì)下沉指拱頂下沉值減去隧道下沉值后與原拱頂至隧底高度之比；I、V、VI類圍巖可按工程類比初步選定允許值范圍。墻腰水平相對(duì)凈空變化極限值可按拱腳水平相對(duì)凈空變化值乘以1.1?1.2后采用。1.5回歸分析和曲線擬合取得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)后，及時(shí)整理分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，繪制位移—時(shí)間曲線，當(dāng)位移—時(shí)間曲線趨于平緩時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理或回歸分析，推算最終位移值，掌握位移變化規(guī)律。結(jié)合施工步驟對(duì)圍巖、支護(hù)等變形進(jìn)行分析判斷，將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與允許值進(jìn)行比較，及時(shí)繪制各種變形~時(shí)間關(guān)系曲線，預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)變形發(fā)展趨勢(shì)，預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)的安全性，評(píng)價(jià)施工方法，確定工程技術(shù)措施，并向總工程師及監(jiān)理工程師匯報(bào)，工區(qū)技術(shù)負(fù)責(zé)人根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果并及時(shí)調(diào)整施工工序及采取相應(yīng)的技術(shù)措施，以實(shí)現(xiàn)信息化施工。為確保監(jiān)測(cè)結(jié)果質(zhì)量，加快信息反饋速度，全部所得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均由計(jì)算機(jī)分析，并繪制測(cè)點(diǎn)位移變化曲線圖?；貧w分析采用以下三種回歸函數(shù)：①對(duì)數(shù)函數(shù)U=A+BXln(t+1),U=AXln((B+T)/(B+t))；②指數(shù)函數(shù)U二AXe~B/1,U=AX(e~Bto~e~BT)；③雙曲函數(shù)0U=t/(A+Bt),U=A[(1/(1+Bt)2~(1/(1+BT)2)。試用每個(gè)函數(shù)進(jìn)行計(jì)算,0并且選用回歸精度和擬合程度最高的函數(shù)作最終回歸計(jì)算。根據(jù)回歸結(jié)果計(jì)算位移極值和提前確定二襯日期。繪制量測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)態(tài)變化曲線圖和距開挖面關(guān)系圖。在取得足夠的數(shù)據(jù)后,根據(jù)散點(diǎn)圖的數(shù)據(jù)分布狀況,選擇合適的函數(shù),對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行回歸分析,以預(yù)測(cè)該測(cè)點(diǎn)可能出現(xiàn)的最大位移值或應(yīng)力值,預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)和建筑物的安全狀況,防患于未然。還可通過(guò)插值法,在實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,采用函數(shù)近似的方法,求得符合測(cè)量規(guī)律而又未實(shí)測(cè)到的數(shù)據(jù)。當(dāng)圍巖位移速度不斷下降時(shí)(dw/dztV0),圍巖趨于穩(wěn)定狀態(tài)；當(dāng)圍巖位移速度不斷下降時(shí)(du2/d21=0),圍巖不穩(wěn)定狀態(tài)，加強(qiáng)支護(hù)；當(dāng)圍巖位移速度不斷下降時(shí)(du2/d21>0),圍巖進(jìn)入危險(xiǎn)狀態(tài)，立即停止掘進(jìn)，加強(qiáng)支護(hù)；監(jiān)控量測(cè)信息反饋根據(jù)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，對(duì)施工安全性進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的工程對(duì)策與建議。每天根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)安全隱患分析原因并提交異常報(bào)告，按照每周、每月遞交分析報(bào)告，特殊情況下必須緊急報(bào)工程安全性評(píng)價(jià)流程如下圖：

WI&飼&<誹勵(lì)）WI&飼&<誹勵(lì)）kW#i工程安全性評(píng)價(jià)流程1.6建立監(jiān)測(cè)管理等級(jí)基準(zhǔn)建立監(jiān)測(cè)變形管理等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，管理等級(jí)分三等，其等級(jí)劃分及相應(yīng)基準(zhǔn)值“變形管理等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表”。通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的比較和分析來(lái)判定支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，并指導(dǎo)施工。變形管理等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表管理等級(jí)管理位移施工狀態(tài)IIIUo<Un/3可正常施工IIUn/3WUoW2Un/3應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)IUo>