××隧道監(jiān)測方案

1、XX XX XX 段XX隧道監(jiān)測方案XXX狂程試驗檢測有限公司二零一零年八月XX XX至 XXX颼XX隧道監(jiān)測方案批準年 月曰方案編制年 月曰檢測人員年 月曰XX工程試驗檢測有限公司二零一零年八月目錄1工程概況 12監(jiān)控內(nèi)容 23監(jiān)測依據(jù) 24人員及儀器設備 25監(jiān)測頻率 31.06監(jiān)測方法 4 7數(shù)據(jù)整理分析與反饋1.38報告1工程概況XX 隧道（ZK106+227 ? ZK108+398 YK106+065? YK108+400位 于 XX,左線長度 2171 米，右線長度2335米，屬長隧道。隧址區(qū)屬于低 山地貌區(qū)。地形起伏較大，山體上植 被稀少。隧道軸線橫穿基巖山脊，隧 道洞身表層為黃

2、土覆蓋，進出口段基巖裸露，洞 身段主要為中三疊系XX組砂巖及泥巖。隧道最大埋深約210m。隧道進出口及其洞身地層為中三 疊統(tǒng)XX組砂巖、泥巖組成，在山脊分部第四系風積黃土?？辈靺^(qū)大地構(gòu)造單元屬于中朝準地臺鄂爾多斯地塊南緣隆起帶北側(cè)，也稱為渭北隆起帶。隧道區(qū)位于復式背斜北翼，主要出露三疊系地層，次級褶皺寬緩，大部分地段地層近于水平，僅在發(fā)育次級褶皺地段地層發(fā)生傾斜，傾角介于10 °? 35 °之間。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造不甚發(fā)育，地殼運動相對比較微弱。根據(jù) 中華人民共和國地震烈度區(qū)劃分圖（2001 ）,本區(qū)地 震基本烈度為W度區(qū)，地震動峰值加速度g=0.05,反應譜特征周期s=0.45

3、。隧道區(qū) 地下水類型主要為黃土孔隙裂隙水及基巖裂隙水，主要受大氣降水補給，富水較弱。進、 出口段隧道洞室位于地下水位以上，在一般情況下可按無水考慮，但在雨季，特別是連續(xù)降水時段，地表水入滲導致洞室形成滲水，按大氣降水入滲估算該段涌水量；洞身段位于地下水以下，分別按達西定律和水平廊道集水法計算該段涌水量。隧道預測涌水量左線為1161.05m 3/d,右線為 1181.84m 3/d。2監(jiān)控內(nèi)容根據(jù)招標文件、設計資料以及現(xiàn)場實際情況，對隧道進行超前地質(zhì)預報、周邊位移、拱頂下沉、地表下沉進行監(jiān)控量測。3監(jiān)測依據(jù)公路隧道設計規(guī)范JTG D70-2004 ;公路隧道施工技術規(guī)范JTG F60-2009

4、;公路隧道施工技術細則JTG/T F60-2009 ;巖土工程勘察規(guī)范(GB 50021 2001);公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范(JTJ 064 98);施工圖設計資料及工程地質(zhì)勘察報告，合同文本。4人員及儀器設備人員組成見表1主要儀器設備見表2參加人員表1序號姓名職稱本項目職務1高級工程師項目負責人2檢測工程師技術負責人3檢測工程師監(jiān)測組長4檢測工程師監(jiān)測員5檢測員監(jiān)測員6檢測員監(jiān)測員主要儀器設備表2儀器名稱數(shù)量單位規(guī)格型號儀器編號檢測項目瑞典MAL剛質(zhì)雷達1臺X3MHRYQ146地質(zhì)超前預報RAMA解1套100MHzHRYQ146-21密自動安平水準儀1臺DSZ2+FS1HRYQ地表卜沉、拱頂下

5、沉因瓦線條式水準尺（錮鋼尺）1套3Mhryq數(shù)顯收斂計1臺JSS30A 型hryq周邊位移我單位中標后將及時成立XX至XX高速公路隧道監(jiān)測項目部，由比較 熟悉超前 預報及監(jiān)控量測工作的4-6人組成（見表1 ）。項目負責人統(tǒng)一 協(xié)調(diào)管理，根據(jù)項 目實際情況，若技術難度比較大，可適當增加人員及儀 器設備。項目部下設監(jiān)測小組，人員配備及職責如下：項目負責人：負責組織生產(chǎn)、人員設備調(diào)度，對外溝通、聯(lián)系。對本項目質(zhì)量、 安全負全責。技術負責人：對項目的技術及質(zhì)量負責，編寫實施細則，審定報告等現(xiàn)場監(jiān)測組：設組長1人，組員3人，主要負責監(jiān)測實施方案、現(xiàn)場 數(shù)據(jù)測試、資料的綜合 分析，并負責提交監(jiān)測報告。5監(jiān)

6、測頻率根據(jù)施工圖設計資料和公路隧道施工技術規(guī)范（JTG F60- 2009）要求，隧道現(xiàn)場監(jiān)控量測頻率見表3現(xiàn)場監(jiān)測項目及頻率表3監(jiān)測內(nèi)容方法及儀器測點布置量測間隔時間1 ? 15d16? 1個月1? 3個月大于3個月地質(zhì)超前預報地質(zhì)雷達法每30m 一個斷面根據(jù)實際預報結(jié)果決定卜一測試斷面 位置洞內(nèi)、外觀察現(xiàn)場觀測、地質(zhì)羅 盤等開挖及初期支護后進行-“頂卜沉水準測量法，精密 水準儀、錮鋼尺等h<30m時,S=10mh>30m時,S=20m2次/d1次/2d1次/周1次/月M邊位移各種類型收斂計M表卜沉水準測量法，精密 水準儀，錮鋼尺等h<15m時,S=5m15m<h&l

7、t;30m時,S=20m開挖面距量測斷面前后v 30m時，2 次 /d ;開挖面距量測斷面前后v 60m時，1 次/2d ;開挖面距量測斷面前后v 80m時，1 次？ 7d ;注：S測量間距；h 一隧道埋深。6監(jiān)測方法6.1 超前地質(zhì)預報地質(zhì)雷達法是一種用于確定地下介質(zhì)分布的電磁波法，是一種高分辨率探測方法。該方法是通過天線向掘進方向發(fā)射高頻電磁波， 對于不同的 介質(zhì)（地質(zhì)體），電磁波的傳播特點不一樣，當遇到存在電性差異介質(zhì)的界面時，便發(fā)生反射，并返回為接收天線接收。電磁波在介質(zhì)中的傳播時間與距離成正比，因此可計算出界面位置，并可根據(jù)反射波的振幅、頻率特征推測地質(zhì)體的性質(zhì)。斷層破碎帶、含水帶、

8、軟弱結(jié)構(gòu)面、溶洞等都與周圍巖石存在較大的電性差異，用 GP昉法進行超前地質(zhì)探測正是基于這一前提?，F(xiàn)場探測時，可在掌子面布設“井”字型測網(wǎng) （測線布置見圖1）。當區(qū)域構(gòu)造 走向與隧道軸線大致平行時，應在隧道側(cè)壁布置一些測線。采用連續(xù)觀測方式，用REFLEX碑用軟件對采集的數(shù)據(jù)進行處理。在資料處理 的基礎上，分析地質(zhì)雷達圖象， 識別反射信號，確定電磁波在巖石介質(zhì)中的傳播速度、反射波的到達時間，計算反射界面的位置，通過分析反射波 的振幅、頻率，結(jié)合前期勘察資料推斷地質(zhì)體性質(zhì)。圖1地質(zhì)超前預報測線示意圖探地雷達（GPR方法是一種高頻電磁波法，其具有頻率高、衰減快 的特點，因 此探測距離較短（30米為宜

9、）。但其分辨率高，對圍巖內(nèi)的軟 弱結(jié)構(gòu)面、巖溶、富 水帶等地質(zhì)異變情況探測效果好，且施工方便。6.2 周邊位移、拱頂下沉周邊位移、拱頂下沉和地表下沉（淺埋地段）等必測項目設置在同一斷面，其量測斷面間距、測試頻率應根據(jù)表 3確定。周邊位移、拱頂下沉量 測部位和測點布置見圖2測點埋設：采用？ 22鋼筋，長30cm,端部用？ 8鋼筋焊接一個三角形,用于掛尺。隧道開挖后布設拱頂測點和兩對水平收斂測點。布點時要求將鋼筋垂直錨入隧道頂 面或側(cè)壁圍巖中，外露 5cm左右。對測點要采取保 護措施（如用塑料袋包裹，以防 噴漿時沾上水泥漿而引起量測誤差）并做圖2周邊位移、拱頂下沉測點布置圖在不受到爆破影響的范圍內(nèi)

10、盡快安設測點，距開挖面不應超過2m,埋入圍巖深度不應小于0.2m,將測點用水泥砂漿牢固的固定在選定的位置上，測點應牢固、可靠、易于識別，能真實地反應圍巖、支護的動態(tài)變化信息。測點牢固后即可測量，并應在每次開挖后12h內(nèi)取得初讀數(shù)，最遲不得超過24h ,并且在下一循環(huán)開挖前必須完成周邊位移測試方法：1）將收斂計放在待測位置進行恒溫。2）把SR44W理氧化銀紐扣電池裝入電池盒內(nèi)，然后對儀器進行“對 零”，測量 現(xiàn)場溫度并記錄。3）打開收斂計鋼尺搖把，拉出尺頭掛鉤放入測點孔內(nèi)，將收斂計拉至 另一端測點， 并把尺架掛入測點孔內(nèi)，選擇合適的尺孔，將尺孔銷插入，用尺卡將尺與聯(lián)尺架固定。4）調(diào)節(jié)調(diào)整螺母，仔

11、細觀察，使塑料窗口上的刻線對在張力窗口內(nèi)標尺上的兩條白線之間（每次應一致）。5）記下鋼尺在聯(lián)尺架端時的基線長度與數(shù)顯讀數(shù)。每次觀測至少完成三次讀數(shù),取其平均值為本次觀測讀數(shù)值。當三次讀數(shù)極差大于0.05mm時，應重新測試。拱頂下沉測試方法：對于淺埋隧道，可由地面鉆孔，使用撓度計或其他儀表測定拱頂相對地面不動點的位移值。對于深埋隧道，可在拱頂布設固定測點，將錮鋼尺掛在拱頂測點上，后視點可設在穩(wěn)定襯砌上，用精密水準儀進行觀測。第一次讀數(shù)后視點讀數(shù)為A,前視讀數(shù)為B ;第二次后視點讀數(shù)為A2,前視讀數(shù)為B2o6.3 地表下沉地表下沉斷面間距、測試頻率見表 3,測點布置見圖45m (3-8) x 5m

12、5X 2m(3-8) x 5m 5m圖4 測點布置圖基點埋設：基點應埋設在沉降影響范圍以外的穩(wěn)定區(qū)域，并且應埋設 在視野開闊、通視條件較好的地方；基點數(shù)量根據(jù)需要埋設，基點要牢固 可靠?；c埋設方法見圖5。43200 300mm,圖5基點埋設圖（單位:cm）沉降測點埋設：用沖擊鉆在地表鉆孔，然后放入長直徑20? 30mm勺圓頭鋼筋，四周用水泥砂漿填實。測試方法：1 ）觀測方法采用精密水準測量方法。將三腳架調(diào)至適當高度使架頭頂 面大致水平。將儀器安放在架頭，擰緊中心螺絲。調(diào)整儀器腳螺旋，使圓 水準器氣 泡居中。檢查補償器是否正常工作， 如果正常即可進行高程測量， 反之重新整平。 用粗瞄器瞄準目標

13、，使目標進入望遠鏡視場，再使用水平 微動手輪使目標移到視場 中心，轉(zhuǎn)動調(diào)焦手輪使目標成像清晰而且與分劃 板沒有視差。在望遠鏡的視準線對 應錮鋼尺鏡像刻度處，精確讀取水平狀 態(tài)數(shù)據(jù)。2 )基點和附近水準點聯(lián)測取得初始高程。觀測時各項限差宜嚴格控制，每測點讀數(shù)高差不宜超過0.3mm,對不在水準路線上的觀測點，一個測站不宜超過3個， 超過時應重讀后視點讀數(shù)，以作核對。首次觀測應對測點進行連續(xù)兩次觀測，兩次高程之差應小于土 0.5mm ,取平均值作為初始值。3 )注意事項(1)使用儀器前必須先詳細閱讀儀器操作說明書及注意事項，不得違規(guī)操作。(2)儀器在運輸和使用的過程當中，必須輕拿輕放，防潮防震。(3

14、)觀測時應避免陽光直照在儀器上，以免影響觀測精度。4)儀器應做定期的檢驗與維修。7數(shù)據(jù)整理分析與反饋監(jiān)測信息反饋應根據(jù)檢測數(shù)據(jù)分析結(jié)果，對工程安全性及工程施工質(zhì) 量進行評 價，并提出相應工程對策與建議。 地質(zhì)預報信息反饋流程見圖 5,監(jiān)控量測信息 反饋流程見圖6。1 ）對初期的時態(tài)曲線應進行回歸分析，預測可能出現(xiàn)的最大值和變化 速度,掌握位移變化的規(guī)律。2）數(shù)據(jù)異常時，應及時分析原因，提出對策和建議，并及時反饋給有關單位。3）每次量測后應及時進行數(shù)據(jù)整理和數(shù)據(jù)分析并繪制量測數(shù)據(jù)時態(tài)曲線和距開挖面距離圖；4 ）應繪制地表下沉沿隧道縱向和橫向變化速率曲線。應根據(jù)量測數(shù)據(jù) 處理結(jié)果，及時提出調(diào)整和優(yōu)

15、化施工方案和工藝； 圍巖變形和速度較大時， 應及時采取安 全措施，并建議變更設計。5）圍巖穩(wěn)定性、二次支護時間應根據(jù)所測得位移量或回歸分析所得最 終位移 量、位移速度及其變化趨勢、 隧道埋深、開挖斷面大小、 圍巖等級、 支護所受壓 力、應力、應變等進行綜合分析判定。6 ）最大下沉量的控制標準根據(jù)地面結(jié)構(gòu)的類型和質(zhì)量要求而定，大約1? 2cm在彎變點的地標傾斜應小于結(jié)構(gòu)的要求，一般應小于1/300.7 ）根據(jù)回歸分析如果地表下沉量超過上述標準，應采取措施8）圍巖穩(wěn)定性的綜合判別，應根據(jù)測量結(jié)果，按下列指標判定：（1）實測位移值（U）不應大于隧道的極限位移（Uc）, 一般情況 下，宜將隧道設 計得

16、預留變形量作為極限位移，而設計變形量應根據(jù)檢測 結(jié)果不斷修正。根據(jù)公路 隧道施工技術細則（JTG/T F60 2009 ）位移管理等級見表4。位移管理等級表4管理等級管理位移施工狀態(tài)皿U v (Uo/3)可正常施工II(Uo/3) <U <(2Uo/3)應加強支護IU > (2Uo/3)應米取特殊措施(2 )根據(jù)位移變化速度判斷通過國內(nèi)下坑、金家?guī)r、軍都山、云臺山、五指山、圓梁山、等幾十 座隧道的位移觀測表明：變形速度是由大變小的遞增過程，變形時程曲線可分為三個階段：a、變形急劇增長階段：變形速度大于 1.0mm/d時；b、變形緩慢增長階段：變形速度 1-0.2mm/d時；c、基本穩(wěn)定階段：變形速度小于0.2mm/d時上述變形速率標準是針對一般隧道凈空變形和拱頂下沉量測，對于高 地應力、巖溶、膨脹性、擠壓性圍巖等，應根據(jù)具體情況制定專門標準進行判定。(3)根據(jù)位移速度變化趨勢判斷由于巖體的流變特性，巖體破壞前變形時程曲線可分為三個階段a、基本穩(wěn)定區(qū)：主要標志為位移速度逐漸下降，即：d2u/dt 2 v 0,表明圍巖處于穩(wěn)定狀態(tài)。b、過渡區(qū)：位移速率保持不變，即 d2u/dt 2=0,表