新建地方铁路叙永至大村b标段。
佘家坡隧道监控量测。专。项。
方。案。
编制： 审核：
批准： 二零一七年五月。
第一章编制依据、编制范围及工程概况。
第一节编制依据。
《铁路隧道工程施工技术指南》（tz204-2008）
《铁路隧道工程施工质量验收标准》（tb10417-2003）
《新建地方铁路叙永至大村线佘家坡隧道设计图》
《铁路隧道监控量测技术规程》（q/cr9218-2015）
第二节编制范围。
适用于新建地方铁路叙永至大村线佘家坡隧道出口监控量测。
第三节工程概况。
佘家坡隧道出口里程dk63+565，全长1780m，最大埋深165m。出口段位于斜坡中下部，地形相对平缓，斜坡自然坡度约15°至20°。坡表覆盖第四系全新统坡洪积土层，厚度2至9米。
下伏地层主要为二叠系中统长兴龙潭组页岩、砂岩、炭质页岩、粘土岩，属软质岩，局部见灰岩地层，隧道出口段埋深浅，加之兴隆坪断层距隧道出口段较近，受断层破碎带影响致使下伏基岩岩体极为破碎，地下水丰富。经访问调查，出口位置存在5个老煤窑，且属私人开采，现已废弃多年。有dk63+000至出口段右侧顺层偏压，综上所述隧道出口段工程地质条件差，隧道开挖易遇坍塌，涌水及瓦斯等有毒有害气体。
dk63+200至dk63+418段为ⅳ级围岩，dk63+418至dk63+565段为ⅴ级偏压。
第二章施工组织机构设置。
第一节施工目标。
监控量测作为隧道施工过程中必不可少的一道施工程序，通过监测隧道各施工阶段围岩变形和压力情况，验证支护衬砌的设计效果，保证围岩稳定和安全呢；提供判断围岩和支护系统基本稳定的依据，确定二衬与仰拱是施工时间；通过对量测数据的分析处理，掌握地层稳定性变化规律，遇见事故和险情，作为调整和修正支护设计参数及施工方法的依据，提供围岩和支护衬砌最终稳定的信息，实施动态管理，从而达到确保施工及结构安全、指导施工顺序、便于施工管理的目的。
在监控量测指导施工的同时，必须采取相应的安全防护措施，确保量测作业人员安全。
第二节组织机构。
针对本工程监测项目的特点，成立以项目总工为第一负责人、工区技术负责人为主要负责人的施工监测机构，隧道施工工作面配置2-3人组成监控量测及信息反馈小组，成员由多年从事地下工程施工及监测经验的技术人员组成，在监测主管的组织下负责地面和地下的日常监测工作及资料整理工作。施工监测组织机构见下图。
施工监测机构图。
第三节监控量测小组。
第四节施工准备。
一、技术准备。
二、仪器准备。
第三章监控量测方案。
第一节监控项目。
第二节监控方法。
进行监控量测前，必须先埋设测点。埋设测点时，先在测点处用人工挖孔或钻孔，孔径为40mm、深度为100mm的孔，在孔内填满水泥浆后插入预埋件，尽量使预埋件轴线在同一基线上，并使预埋件销孔轴线处于铅锤位置，上号保护帽，待砂浆凝固后即可进行初始测量。量测测点牢固可靠，易于辨识并妥善保护。
监控量测项目内容、方法及仪器见下表：
3、对已施工地段的观察每天至少应进行一次，主要观察喷射混凝土、锚杆、钢架和二次衬砌等的工作状态。
4、洞外观察。
重点应在洞口段和洞身埋置深度较浅地段，其观察内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况等。
二、洞口段、浅埋和偏压段地表沉降监测。
隧道洞口段覆盖层薄，开挖后围岩难以自稳成拱，地表易沉陷，为了确保洞口浅埋段的施工安全，进行地表沉降监测，量测频率与拱顶下沉和净空变化的量测频率相同。地表下沉的量测与洞内净空变化和拱顶下沉量测在同一断面内。布点原则为：
横断面方向应在隧道中线两侧每隔2～5m布设地表下沉测点，每个断面7～11点，监测范围在隧道开挖影响范围以内，如下图所示。地表下沉量测断面间距为15m。
监测仪器为：精密水准仪，水准尺等。
拱顶下沉及净空变位收敛量测， 根据围岩类别、隧道尺寸和埋深等，沿隧道纵向在拱顶和墙中布设测点， dk63+200至dk63+418ⅳ级围岩段量测断面间距为10m，dk63+418至dk63+565ⅴ级偏压段测断面间距为5m。拱顶下沉、收敛量测起始读数要在3～6h内完成，其他量测应在每次开挖后12小时内且在下一循环开挖前取得起始读数。拱顶下沉及收敛量测测点布置见图“拱顶下沉及收敛量测测点布置图”。
监测仪器：精密水准仪，水准尺， 收敛计。
观测频率应15d进行一次，洞内沉降缝每侧布设四个以上观测点；洞口布点视过渡段的情况而定，根据沉降曲线确定道床施作时间。
监测仪器：水准仪，水准尺。
拱顶下沉及收敛量测测点布置图。
量测频率根据测点距开挖面的距离及位移速度分别按表“”按距开挖面距离确定的监控量测频率”和表“按位移速度确定的监控量测频率”确定。由位移速度决定的监控量测频率和由开挖面的距离决定的监控量测频率之中，原则上采用较高的频率值，出现异常情况或不良地质时，应增大量测频率。
按距开挖面距离确定的监控量测频率。
按位移速度确定的监控量测频率。
隧道初期支护极限相对位移选用：
隧道初期支护极限相对位移u0
位移控制基准根据测点距开挖面的距离，由初期支护极限相对位移按表位移控制基准要求确定。
位移控制基准uz
根据位移控制基准，按下表管理等级。
位移管理等级。
注：u为实测位移值。
根据收敛速度判别：
一般地段：收敛速度＞5mm/d时，围岩处于急剧变化状态，加强初期支护系统；收敛速度＜0.2mm/d时，拱部下沉速度小于0.15/d，围岩基本达到稳定。
特殊地质地段：加强初期支护强度和刚度，严格控制过大变形。
各量测项目持续到变形基本稳定后2周结束，断层破碎带地段位移长时间不能稳定时，延长量测时间并采取加强措施。
每次观测后应立即对观测数据进行校核，如有异常应及时补测；每次观测后应及时对观测数据进行整理，包括观测数据计算、填表制图、误差分析等。
根据量测值绘制时态曲线。
时态散点图。
数据整理：把原始数据通过一定的方法，如大小顺序，用频率分布的形式把一组数据分布情况显示出来，进行数据的数字特征计算以及离群数据的取舍。
取得监测数据后，及时整理分析监测数据，绘制位移—时间曲线， 当位移—时间曲线趋于平缓时，进行数据处理或回归分析，推算最终位移值，掌握位移变化规律。
结合施工步骤对围岩、支护等变形进行分析判断，将实测数据与允许值进行比较，及时绘制各种变形-时间关系曲线，**结构变形发展趋势，**结构的安全性，评价施工方法，确定工程技术措施，并向总工程师及监理工程师汇报，工区技术负责人根据监测结果并及时调整施工工序及采取相应的技术措施，以实现信息化施工。为确保监测结果质量，加快信息反馈速度，全部所得监测数据均由计算机分析，并绘制测点位移变化曲线图。
回归分析采用以下三种回归函数：①对数函数u=a+b×ln（t+1），u=a×ln（（b+t）/（b+t0））；指数函数u=a×e-b/t，u=a×（e-bt0-e-bt）；③双曲函数u=t/（a+bt），u=a[（1/（1+bt0）2-（1/（1+bt）2）。试用每个函数进行电算，并且选用回归精度和拟合程度最高的函数作最终回归计算。
根据回归结果计算位移极值和提前确定二衬日期。
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