新建宝鸡至兰州客运专线（陕西段）BLZQ-2标
太宁隧道监控量测实施方案
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目 录
1 编制依据 ................................................... - 1 - 2 工程概况 ................................................... - 1 - 2.1 自然条件 ............................................... - 1 - 2.2 水文地质特征 ........................................... - 1 - 2.3 工程地质特征 ........................................... - 2 - 3 工程重难点分析 ............................................. - 5 - 4 施工进度计划 ............................................... - 5 - 5 施工工艺技术 ............................................... - 5 - 5.1 监控量测的目的 ......................................... - 5 - 5.2 监控量测内容 ........................................... - 5 - 5.3 监控量测流程 ........................................... - 6 - 5.4 监控量测测点布置 ....................................... - 6 - 5.5 监控量测断面间距 ...................................... - 10 - 5.6 监控量测监测频率 ...................................... - 10 - 5.7 监测数据分析及处理 .................................... - 11 - 6 资源配置计划 .............................................. - 15 - 6.1 监控量测组织机构 ...................................... - 15 - 6.2 监控量测主要设备 ...................................... - 15 - 7 施工安全保证措施 .......................................... - 15 - 8 其他技术保证措施 .......................................... - 16 - 9 附件 ...................................................... - 16 -
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1 编制依据
（1）太宁隧道工点设计图。
（2）《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设[2010]241号。 （3）《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》铁建设[2010]240号。 （4）《铁路隧道监控量测技术规程》TB10121-2007。
（5）集团公司及公司相关管理制度“中铁四程[2009]28号文”。 2 工程概况
太宁隧道位于陕西省宝鸡市渭滨区境内，起始里程为DK655+448，终点里程为DK661+347，全长5899m。隧道洞身最大埋深330m，最小埋深96m。隧道平面位于直线段上；隧道自进口至出口单面上坡，纵坡依次为20‰、6.5‰，设置圆曲线形竖曲线，竖曲线半径为25000m。进口位于高家镇太宁沟解甲滩村委会对面陡坡；出口位于晁峪乡晁峪沟内段家磨村东南方向约300m处半山坡。进出口交通均较便利，进口有太宁沟村村通水泥公路通过，连接姜谭路通往310国道；出口有晁峪沟村村通水泥路通过，通往310国道。 2.1 自然条件
该隧道地处渭河南岸中低山区，地面高程一般为736～1120m，自然坡度约20°～45°之间，隧道通过大部分地区山势陡峻，南北向沟谷深切，多呈“V”字型，山坡上多为风积黄土覆盖，斜坡下部及沟心多基岩裸露。隧道洞身最大埋深330m，最小埋深96m。 2.2 水文地质特征
隧道进、出口分别为太宁河、晁峪河，太宁河流量约2.5万m3/d，晁峪河流量约3万m3/d，流量随季节变化大。隧址区地表水系发育，姚家沟、小牛沟、白桃石沟和苗石沟内均有常年流水，沟谷中地表水受大气降水与土石分界面出露的泉水和沿途基岩裂隙中渗出的地下水补给，泉水流量不大，一般小于0.3L/s，该区地下水较发育。
隧道区地下水主要为构造裂隙水，构造裂隙水主要接受沟谷地表水和上部孔隙潜水、风化裂隙水的补给，一般富水性较弱，洞身施工中可能出现面状、线状渗漏水、滴渗水，但在隧道通过构造破碎带、节理密集发育带、侵入岩与变质岩接触带及甘峪水库段，不排除发生集中涌水的可能，施工中应
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做好防排水措施。
从涌水量估算结果看，太宁隧道全隧属中等富水区段，正常涌水量在 5408m3/d左右，可能最大涌水量在11691m3/d 左右。 2.3 工程地质特征
1）地层岩性
该隧道通过区域地层条件较复杂，第四系、燕山期、下元古界地层均有出露，现按时代由新到老详述如下：
①第四系
黏质黄土（Qeol3）：浅黄色-褐黄色，主要分布于隧道顶部，厚度约5～20m，土质均匀，垂直节理发育，具有大孔隙，含虫孔，硬塑－坚硬，II 级普通土，σ0＝150kPa，具有Ⅰ级非自重湿陷性，湿陷土层厚度约5～12m，隧道洞身及洞口均未涉及到该地层。
碎石土（Qdl4）：黄褐色-灰黄色，主要分布于隧道、进出口斜坡地段，厚度约4～8m，土质不均，含少量粗角砾。碎石成分主要为石英片岩、花岗岩，稍密，Ⅲ级硬土，σ0＝450kPa。
②燕山期
主要分布于隧道中段至出口（DK656+425～DK661+347）之间，与隧道进口端宽坪群石英片岩呈侵入接触关系，该套地层内零星可见宽坪群石英片岩俘虏体存在。
花岗岩（γ5）：肉红色-灰黑色，细、中、粗粒花岗结构，矿物成分主要为钾长石，石英，云母，局部含有角闪石等,偶见石英岩呈条带状出现。表层为强－全风化，局部风化成土状，风化层厚度约5～15m，Ⅲ级硬土～IV 级软石，σ0＝800kPa；弱风化花岗岩，V 级次坚硬石，σ0＝1200kPa。
③下元古界宽坪群（Pt1）
主要分布于隧道进口至DK656+425 附近约1km范围，与燕山期花岗岩呈侵入接触关系。岩性为石英片岩夹大理岩（PSc＋Mbt1）。
片岩多为黑云母石英片岩及绢云绿泥石石英片岩，灰黑色～灰白色，细粒隐晶质结构，片状构造，岩层为薄层～中厚层状，产状不稳定，一般N70°E/16°N，主要矿物含有石英，长石，岩质坚硬。受花岗岩侵入影响，岩体较破碎，完整性较差，表层为强风化，风化层厚5～10m，Ⅳ级软石，σ0＝600～
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800kPa；弱风化片岩夹大理岩，Ⅴ级次坚石，σ0＝1000kPa。
大理岩呈厚层状夹于片岩层中，变晶结构，块状构造，主要矿物以方解石、白云石为主，岩质坚硬，岩层为薄层状，具有轻微溶蚀现象。
2）地质构造
该隧道位于位西秦岭北麓中低山区。坪头－晁峪断层在隧道北侧距离隧道约2km处，对线路影响较小。定测阶段通过地表工程地质测绘及勘探发现在线路位置发育一段燕山期花岗岩四期侵入变质岩接触带、5条断层破碎带；5条节理密集带，分述如下：
①花岗岩侵入变质岩接触带
洞身相交里程DK656+330～DK656+530段，隧道穿越燕山期花岗岩与下元古界宽坪群石英片岩侵入接触带，地质调绘及钻探成果表明，该接触带附近产状不规则，侵入岩与变质岩在地表交错出现（部分变质岩以捕掳体形式出现），影响范围较宽。带内岩体受挤压及热力变质作用影响，节理裂隙很发育，岩体破碎，热变质现象明显，多见压碎岩，花岗岩体破碎、风化呈砂砾土状，片岩部分高岭土化。
②断裂构造
F1（逆断层）：发育于片岩夹大理岩地层，断层走向为N41°E，倾角60°E，断层带宽度约15m，带内岩体节理裂隙极发育，部分石英脉充填，岩体破碎，并见断层角砾、压碎岩及断层泥。该断层在DK655+465～DK655+480 段与线路呈49°交角相交。
F2（正断层）：该断层发育于进口附近石英大理岩地层内，断层走向为N29°W，倾角35°S，上下盘错动明显，破碎带宽度20m，见断层泥、镜面及擦痕，影响宽度约2～3m。该断层在DK655+455～DK655+475 段与线路呈61°交角相交。
F3（逆断层）：发育于石英大理岩地层，断层走向为N21°W，倾角40°S，破碎带宽度约30m，带内岩体节理裂隙发育，岩石破碎，见灰白色断层泥。该断层在DK656+050～DK656+080 段与线路呈69°交角相交。
F4（性质不明断层）：该断层发育于花岗岩体内，由钻孔DZK-03 揭露，断层产状与附近Jm3 节理密集带产状相近，走向N69°E，倾角75°N，断层带宽度约30m，影响带宽近20m，断层带物质主要为断层角砾、压碎岩及断层
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泥，糜棱岩化发育。该断层在DK658+875～DK658+900 段与线路呈42°交角相交。
F5（逆断层）：断层上下盘均为花岗岩，断层走向为N50°E，倾角49°S，断层带及影响宽度约20m，断层带物质主要为断层角砾及断层泥，节理裂隙极发育。该断层在DK659+450～DK659+470 段与线路呈41°交角相交。
③节理
节理密集带（Jm1）：该节理密集带发育于花岗岩地层内，带内岩体在地表呈强～全风化，节理裂隙发育，岩体破碎，节理多为张开-宽张节理，部分石英脉、方解石脉充填，密集带走向为N64°E，倾角55°N，宽度约25m。该节理密集带在DK657+785～DK657+810 段与线路呈26°交角相交。
节理密集带（Jm2）：该节理密集带发育于花岗岩地层内，带内岩体在地表呈强～全风化，节理裂隙发育，岩体破碎，张开-宽张节理发育，石英脉、方解石脉充填，方解石脉见溶蚀现象。密集带走向N52°E，倾角80°N，规模较大，宽度约70m。该节理密集带在DK658+650～DK658+720 段与线路呈38°交角相交。
节理密集带（Jm3）：该节理密集带发育于花岗岩地层内，带内岩体在地表呈强～全风化，节理裂隙发育，岩体破碎，节理多为张开-宽张节理，石英脉、方解石脉充填，方解石脉见溶蚀现象，密集带走向为N69°E，倾角75°N，宽度约20m。该节理密集带在DK659+180～DK659+200 段与线路呈21°交角相交。
节理密集带（Jm4）：该节理密集带发育于花岗岩地层内，带内岩体在地表呈强～全风化，节理裂隙发育，岩体极破碎，张开-宽张节理发育，石英脉、方解石脉充填，密集带走向为N69°E，倾角75°S，宽度约25m。该节理密集带在DK659+525～DK659+550 段与线路呈21°交角相交。
节理密集带（Jm5）：该节理密集带发育于花岗岩地层内，强～全风化，节理裂隙发育，岩体破碎，张开-宽张节理发育，节理间距5～10cm，石英脉、方解石脉充填，方解石脉见溶蚀现象，密集带走向为SN，倾角85°E，宽度约90m。该节理密集带在DK660+250～DK660+340 段与线路呈90°交角相交。
3）不良地质及特殊岩土
设计资料揭示，隧道区花岗岩残积层和风化岩中存在差异风化现象，主
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要表现为残积层中存在强风化、微风化花岗岩及全、强风化花岗岩中存在中等风化花岗岩和微风化花岗岩，一般表现为球状。施工中易造成塌方，应加强超前地质预报及是变更支护参数，确保施工安全。 3 工程重难点分析
太宁隧道全长5899m，按进口、出口两个工作面组织施工，单口掘进长度达到3000m，且工程地质复杂，穿越花岗岩侵入变质岩接触带、5条断层破碎带、5条节理密集带和甘峪水库丰水期上游下方，地下水较为丰富。工程重难点是：工期紧，施工进度组织难度大；地质情况复杂，安全风险高。 4 施工进度计划
根据总体施工组织设计，太宁隧道计划开工日期2013年5月1日，隧道贯通日期2015年12月31日，总工期974日历天。 5 施工工艺技术 5.1 监控量测的目的
（1）确保施工安全及结构的长期稳定性；
（2）验证支护结构效果，确认支护参数和施工方法的准确性或为调整支护参数和施工方法提供依据；
（3）确定二次衬砌施做时间； （4）监控工程对周围环境影响；
（5）积累量测数据，为信息化设计与施工提供依据；
（6）通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些地下工程规律和特点，为今后类似工程或该工法本身的发展提供借鉴、依据和指导作用。
5.2 监控量测内容
监控量测分为必测项目和选测项目，根据各隧道地层地质情况、周围环境以及隧道施工方法，工区对太宁隧道进行以下项目的监测，必要时根据设计增加选测项目。
（1）洞内、外观察； （2）地表沉降量测； （3）净空收敛量测；
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（4）拱顶下沉量测。 5.3 监控量测流程
监测数据分析为达到预定的监测目的，要进行科学合理的组织安排，监测需严格按照流程进行。监控量测流程见图5.3-1。
仪器设备的购置仪器设备的校定和维护测量确定埋设位置监测点埋设监测观测记录监测数据分析安全与否 是下一步施工修改施工方法图5.3-1 监控量测流程图
5.4 监控量测测点布置
（1）地表沉降监测点
暗挖段地表沉降测点宜与拱顶下沉测点设在同一断面上。为掌握地表沉降范围，在与隧道中线垂直的横断面上布置测点,间距2～5m，靠近中线的地方测点布置密些，外侧渐稀，必要时可扩大监测范围及加密测点布置。量测范围为中线两侧不小于HO+B,明挖段量测范围为基坑开挖边线两侧不小于3倍开挖深度。地表有控制性建筑物时，测量范围应适当加宽。其测点布置见图5.4-1、图5.4-2。
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图5.4-1 暗挖段地表测点布置示意图
图5.4-2 明挖段测点布置范围示意图
测点埋设：在地表钻孔，然后放入长300mm，直径220mm的圆头钢筋，外露5mm，四周用混凝土填实。在开挖影响范围以外设置水平基准点2～3个,水平基准点埋设方法见图5.4-3。
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图5.4-3 基准点布置示意图（单位：cm）
（2）洞内监控量测点布置
根据施工设计图及相关技术要求，根据开挖方式确定测点布置方式，如5.4-4，5-4-5,5-4-6：
图5.4-4 三台阶法测点布置示意图
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