发鸠山沉降变形观测工作总结.doc

新建铁路山西中南部铁路ZNTJ-II标段发鸠山隧道沉降变形观测工作总结（D4K447+361D4K454+915）中铁一局集团晋豫鲁铁路ZNTJ-11标五分部2014年7月发鸠山隧道沉降变形观测工作总结（D4K447+361D4K454+915）一、工程概况1、发鸠山隧道位于山西省安泽县、长子县发鸠山附近，线路在该段以隧道方式穿越发鸠山及黑虎岭。总体呈西东向展布，发鸠山隧道西起临汾时安泽县杜村乡，中间经过南庄、响水铺、申家沟，东出于长治市长子县石哲镇赵家沟，是全线范围的重点控制工程。隧道起迄里程为D2K440+342DK454+915，全长14573m；进出口线路设计路肩标高分别为1044.786m、1084.391m，洞身最大埋深约为382m，最小埋深约8m。隧道内为人字坡，分别为3.0的上坡(6358m)和4.5的上坡(6300m)，-3.6的下坡(1790m)，-11.0的下坡(120m)。隧道进口段4641.7m在曲线上，隧道中部D4K447+866.7D4K454+835.73段6969.03m位于直线上，其余段落位于曲线上。出口位于R=1400m的曲线上，隧道中部位于R=8000m的曲线上。地面高程1045m1470m之间，相对高差最大约425m。2、主要技术标准 （1）线路等级：国铁I级；（2）正线数目：双线；（3）限制坡度：瓦塘汤阴东613；（4）速度目标值：120km/h；（5）最小曲线半径：一般1200m，困难800m，个别地段600m；（6）牵引种类：电力；（7）机车类型：客车SS9，货车SS4系列、HXD系列；（8）牵引质量：10000t，部分5000t；（9）到发线有效长：1700m，部分1050m；（10）闭塞类型：自动闭塞。3、地质资料(1)地形地貌发鸠山隧道位于山西省安泽县、长子县发鸠山附近，距离省道326、古杜县乡道路很近，多数路段距离村庄不远，交通较为方便。(2)地层岩性隧道主要穿越三叠系和尚沟组(T1h)紫红色、灰紫色泥岩与细中粒长石砂岩互层；三叠系下统刘家沟组(Th1)紫红色厚层中细粒砂岩、粉砂岩夹薄层砖红色泥岩，中上部间夹0.5m厚石膏，中部间夹“同生砾石” 。(3)隧道围岩分级发鸠山围岩全长14568m,中铁一局承担的11标发鸠山隧道起止里程D4K447+361D4K454+915，长7554m，级围岩6179m，级围岩670m，级705m ，分别占总长的81.8%、8.87%、9.33%。3#斜井位于线路大里程方向左侧，与线路相交于D4K449+200处，斜井长度918m，其中级围岩816m，级围岩30m，级围岩72m；4#斜井位于线路大里程方向右侧，与线路相交于D4K452+400处，斜井长度968m，其中级围岩888m，级围岩27m，级围岩53m。(4)地质构造隧道区构造属新华夏系 ，安泽县杜村一带出露三叠系中统，东西两侧岩层为三叠系下统，总体呈北北东向复式向斜构造，内部发育一系列呈北北东走向次级褶皱。沾尚-武乡-阳城北北东向褶皱带为沁水块坳主体，展布于屯留、阳城一线以西，沁源、安泽一线以东广大地带，轴向为北北东向，构造形态为一系列不同级别褶皱组成的复合向斜，其次级皱曲向斜构造较为宽阔，背斜相对较窄，出露地层以三叠系为主，岩性为河湖相砂、泥岩。隧址区处于沾尚-武乡-阳城北北东向褶皱带内，出口端洞口岩层产状为1107，进口端洞口岩层产状为3143，构造形态总体为一复式向斜构造。根据区域地质图及现场调查，隧道洞身发育三条断层，分别为F1、F2、F3。F1断层：该断层发生于T1h组内，断层性质为正断层，断层走向为N9WN15W，倾角7085，与线路相交里程大约为D4K451+180，断层破碎带宽1050m，主要成份为断层角砾岩，糜棱岩，岩体极破碎，多呈碎块状，断层影响带宽度约150m,影响带节理裂隙发育，岩体破碎。F2断层：该断层发生于Th1组内，断层性质为正断层，断层走向为N8EN12E，倾角7585，与线路相交里程大约为D4K451+620，断层破碎带宽1030m，主要成份为断层角砾岩，糜棱岩，岩体极破碎，多呈碎块状，断层影响带宽度约100m,影响带节理裂隙发育，岩体破碎。F3断层：该断层发生于Th1组内，断层走向为N50W，倾角7585，于线路相交里程为D4K453+080，该断层破碎带主要为断层角砾岩，糜棱岩。（5）水文地质条件1）地表水勘察期间隧址区地表沟谷有地表水流过，主要受大气降水补给，水量受季节性降水影响变化较大。隧址区冲沟发育，所以大气降水时易形成地表面流，水量受季节性影响变化较大，其自然排泄畅通。地表水一般水质较好，对钢结构，钢筋混凝土结构及混凝土结构无侵蚀性。2）地下水发鸠山为南河水系和漳河水系的分水岭。地下水主要为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水，主要依靠大气降水及地下径流不记，排泄方式主要沿泥岩顺坡排泄，形成多层悬挂泉，水量较小，一般310m3/d，隧道穿越地层为砂，泥岩地层，可能发育多层地下水，局部具承压性，局部地段裂隙贯通多层含水层易产生涌水，突泥等地质灾害，水文地质条件一般。3）第四系孔隙潜水第四系孔隙水主要分布于横水乡附近第四系地层中，地下水主要赋存于圆砾土层，砂类土层中，地下水位110m，第四系地层主要以黏性土、圆砾土为主，黏性土起到了隔水的作用该地下水具有承压性，地下较为丰富。4）基岩裂隙水隧道区地层主要为碎屑岩，砂岩为相对透水岩层，泥岩和页岩为相对隔水岩层，节理较发育，局部地下水具承压性，岩层、断裂带及向斜核部局部富水。横水乡地表发育现代河谷，发鸠山为东侧岚河水系和西侧漳河水系的风水岭，洞顶沟谷泉水较发育，泉流量3180m3/d，根据地层岩性和构造特点，局部地区水量较大。（5）不良地质及特殊岩土在三叠系二马营组(T2er)黄绿色长石砂岩在节理裂隙发育的陡壁处易形成崩塌现象，但均位于隧道顶部，对隧道无影响，隧道区无特殊岩土。4、监测项目主要有隧道基础沉降监测，详见表1。表1 监测项目及里程监测项目里程位置附注隧道基础沉降监测D4K449+200、+400、+800、D4K450+100、+500、+900、D4K451+200、+400、+600、+800、D4K452+100、+400、+700、D4K453+100、+500、+900、D4K454+200、+500、+600、+800、+890、+910监测桩二、监测网布设及测量情况1、区段观测网平面布置示意图详见附件1。2、观测断面与观测点工程属性表详见附件2。3、使用仪器的标称精度、仪器年检情况、沉降观测人员持证上岗情况使用仪器的标称精度、仪器年检情况及沉降观测人员情况详见表2及表3。表2 仪器的标称精度、仪器年检情况仪器名称仪器型号仪器精度出厂编号检验日期天宝电子水准仪DiNi030.3/7300812013.4.12表3 沉降观测人员分工序号姓名性别职 称技术职务备 注1赵继平男高级工程师总工程师总体负责人2苏涛男助工工程师测量组长测量控制3史桂红男技术员测量员测量4赵伟男助工工程师测量员测量根据线路长度设一个沉降观测组，人员配备及设备情况如下：仪器：天宝电子水准仪（DiNi03）组员：苏涛 史桂红 赵伟 4、测量精度标准我总队沉降观测基准网以二等水准进行测量，并与勘测二等水准网联测，以便统一高程基准。进行沉降观测时，以工作基点的高程作为起算数据，利用电子水准仪固定测站和尺号，进行往返重复测量、计算沉降观测点每期观测的高程。具体要求遵守表4、5、6所示标准。表4.1 沉降观测变形测量等级及精度应按下表规定操作沉降变形测量等级垂直位移测量水平位移测量沉降变形点的高程中误差（）相邻沉降变形点的高程中误差（）沉降变形点点位中误差（）三等1.0.56.0表4.2 垂直位移监测技术按下表操作等级相邻基准点高差中误差（）每站高差中误差（）往返较差、附合或环绕闭合差（）检测已测高差较差（）使用仪器、观测方法及要求三等1.00.30.60.8DS05或DSI型仪器，按客运专线铁路无碴轨道测量技术暂行规定二等水准测量的技术要求施测。表5 二等级水准观测主要技术要求等级水准尺类型水准仪等级视距（m）前后视距差（m）测段的前后视距累积差（m）视线高度（m）二等因瓦DS1501.03.0下丝读数0.3DS0560表6 水准测量计算取位等级往（返）测距离总和（km）往（返）测距离中数（km）各测站高差（mm）往（返）测高差总和（mm）往（返）测高差中数（mm）高程（mm）二等0.010.10.010.010.10.1（1）现场沉降变形观测严格按实施细则的要求和国家二等规范进行。严格执行“三固定，两一致”原则，即观测观测线路、固定观测人员、固定仪器；观测时间一致，观测条件一致。 （2）仪器和水准尺都在检定期内，使用前和使用过程中，经常进行常规检查，水准仪视准轴和水准管轴的夹角不大于15。（3）观测时，视线长度50m，前后视距差1.5m，前后视距累积差6.0m，视线高度0.5m。测站限差：两次读数差0.4mm，两次所测高差之差0.6mm，检测间歇点高差之差1.0mm。观测读数和记录的数字取位：0.01mm。（4）观测时，往测按后-前-前-后、前-后-后-前的顺序交替进行，返测按前-后-后-前、后-前-前-后的顺序交替进行。 （5）观测过程中，选用2.5Kg以上的尺垫。5、测量组织机构及工作职责为确保发鸠山隧道沉降变形测量管理监测工作正常有序，成立由五分部项目总工总负责，项目测量队沉降观测组负责现场监测和数据整理。（1）ZNTJ-11标五分部发鸠山隧道沉降变形观测测量管理机构图总工程师：赵继平沉降观测组（2）.部门职责 项目总工程师负责项目部的技术指导，上报资料的审批、评估及实施方案。 测量组组长负责编写沉降变形测量实施指导及测量方案，控制网布设、观测点的选择、观测数据的整理分析等业务实施，及时收集单位工程沉降变形测量数据，并及时上报上级部门。 沉降观测组按照沉降变形测量实施细则及测量方案实施具体观测，进行观测标志的埋设、测量和保护工作，小组人员分工明确，责任到人。6、D4K449+200D4K454+915段沉降变形观测数据统计及数据分析截止2013年8月25日我发鸠山隧道本段沉降观测已达到3个月，具体观测情况如下： 发鸠山隧道（D4K449+200D4K454+915段），共22个监测断面，每个监测断面观测时长均在3个月以上。隧道沉降观测汇总表序号断面里程观测时长测点编号累计沉降量测点编号累计沉降量1D4K449+200126Z-2.70Y-2.472D4K449+400126Z-4.04Y-3.363D4K449+800126Z-3.26Y-3.014D4K450+100126Z-3.66Y-3.045D4K450+500126Z-1.81Y-1.896D4K450+900126Z-3.32Y-3.357D4K451+200126Z-3.16Y-3.858D4K451+400126Z-3.15Y-3.089D4K451+600126Z-2.53Y-2.5910D4K451+800126Z-2.66Y-2.5011D4K452+100126Z-1.55Y-1.9712D4K452+400126Z-2.26Y-3.0313D4K452+700126Z-2.70Y-2.6014D4K453+100126Z-1.45Y-2.6615D4K453+500126Z-2.42Y-2.4616D4K453+900126Z-3.35Y-3.3617D4K454+200126Z-2.68Y-1.8618D4K454+500126Z-2.03Y-3.1519D4K454+600126Z-1.26Y-2.1120D4K454+800126Z-1.46Y-3.1921D4K454+890126Z-2.83Y-1.6922D4K454+910126Z-1.74Y-1.687、观测桩的保护情况，标示设置情况按照沉降观测实施细则要求，工作基点按要求埋设在稳定区域，在观测期间稳定不变，对不稳定的点及时的处理，重新埋设。工作基点除使用普通水准点外，按照国家二等水准测量的技术要求进一步加密工作基点。加密后的工作基点间距在1000米左右，可基本保证线下工程沉降变形观测的需要。在观测过程中，因观测时间较长，对于观测标或工作基点存在被人为破坏的情况，针对此情况，我分布专门制定了沉降观测标志保护的制度，责任到人，对破坏的观测标及时的进行恢复，保证观测数据的连续性。8电子水准测量记录手簿水准观测记录手簿电子版按月整理、保存，纸质文件及时打印，已按月装订成册，归档。9、测点沉降记录表测点的沉降记录表电子版按月整理、保存，纸质文件及时打印，已按月装订成册，归档。10、测点的时间-沉降曲线与时间-沉降速率曲线测点的时间-沉降曲线与时间-沉降速率曲线以电子版形式整理保存。11、特殊情况说明针对观测过程中出现异常数据的现象，做到数据及时处理，为能在最短的时间内解决问题，保证数据的有效性，对沉降异常情况我们从三个方面进行分析：（1）、在同一个闭合测段内所有观测点高程变化值均按同一方向大幅度上浮或下沉，可以判定工作基点高程发生变化。处理方法：重新观测看是否为操作原因，如若不是，及时对工作基点和基准点进行联测，并对其高程进行修正，建立工作基点台帐。（2）、同一测段某个观测点高程变化较大，其他观测点数据变化正常。可以判定该观测标损坏。处理方法：加固观测标，及时对测点高程变化较大的点做转标处理。（3）、观测时发现闭合差超限，一种情况由工作基点不均匀沉降引起；另一种情况由观测误差、精度不满足规范要求引起。处理方法：联测工作基点和重新观测，如工作基点稳定，则可判断观测过程中出现错误，精度不能满足规范要求，本次观测数据作废并需要重新观测。三、隧道沉降观测数据统计及分析1、沉降变形观测实施情况2013年4月7日开始进行首次观测，已连续观测19期，累计125天。为了提高测量精度，准确反映实际沉降变化情况，为评估提供真实、可靠观测数据，我们平常间隔联测工作基点。我们多次对附近村民和儿童宣传沉降观测对晋豫鲁铁路建设的重要意义，使他们意识到沉降观测标志的重要性。2、隧道沉降情况分析沉降量-时间曲线及沉降速率-时间曲线D4K449+200/Z（隧道监测桩）该测点为D4K449+200/Z，从曲线上可以看出，隧道沉降观测从2013年4月开始至今，沉降量一直在3mm以内波动，且波动量很小，沉降曲线逐渐趋于平缓稳定。总结：1本次评估申请段落发鸠山隧道（D4K449+200D4K454+915），全长5715m，沉降变形观测时间已达到3个月以上，观测时间均满足评估技术指南要求。2.目前我发鸠山隧道（D4K449+200D4K454+915）段已全面进行沉降观测，观测数量达到100，观测频率达到沉降变形观测实施细则要求,观测数据真实可靠，且观测数据、观测周期、频率均已满足预评估条件。3目前我发鸠山隧道（D4K449+200D4K454+915）段沉降评估已通过。此总结还有许多不足的地方，还请各位领导专家给予批评指点。