圍巖監(jiān)控量測方案資料

1、銀山隧道監(jiān)控量測施工方案一、工程概況本標(biāo)段共有一座隧道，為銀山隧道，隧道位于揭西河婆鎮(zhèn)南部銀山一帶，為中低山地貌，起伏較大，山頂最大地面高程182m，進口最低高程102m，最大高差約84m。隧址區(qū)氣候?qū)倌蟻唩啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，具有常年氣候溫和陽光充足，雨量充沛，無霜期長，植被豐富，水域發(fā)達的特點。隧道進口位于一沖溝和側(cè)壁中，地形較陡，坡度1545°，坡向朝東；出口位于沖溝和斜坡上，地形較陡，坡度1045°，坡向朝西。隧道布置型式為分離式隧道，起止樁號左線ZK98+062ZK98+655,長593m；右線K98+045K98+575，長535m。銀山隧道為不良地質(zhì)隧道，洞口端淺埋

2、且偏壓嚴(yán)重，是本標(biāo)段的重點(關(guān)鍵)和難點工程。隧道洞身主體主要穿越全風(fēng)化花崗巖、全風(fēng)化碎塊狀花崗巖，局部有輝綠巖侵入，圍巖級別主要為級。隧道主要圍巖劃分情況見表1表1隧道主要圍巖劃分情況匯總表隧道名稱起訖樁號長度（m）工程地質(zhì)概況各級圍巖長度（m）備注明洞銀山隧道左線ZK98+062593全風(fēng)化花崗巖、全風(fēng)化碎塊狀花崗巖1050190343分離式ZK98+665右線K98+0455351345165307K98+575二、監(jiān)控量測開挖和支護過程的圍巖變形和穩(wěn)定監(jiān)測主要是通過圍巖監(jiān)控量測來實現(xiàn)的。監(jiān)控量測是信息化設(shè)計與施工的重要內(nèi)容。通過施工現(xiàn)場的監(jiān)控量測，為判斷圍巖穩(wěn)定性，支護、襯砌可靠性，二

3、次襯砌合理施作時間，以及修改施工方法、調(diào)整圍巖級別、變更支護設(shè)計參數(shù)提供依據(jù)，指導(dǎo)日常施工管理，確保施工安全和質(zhì)量。2.1實施機構(gòu)監(jiān)控量測工作根據(jù)業(yè)主要求由施工方承擔(dān)，成立專業(yè)的監(jiān)控量測小組，成員由多年從事地下工程施工及監(jiān)測經(jīng)驗的技術(shù)人員組成，監(jiān)測主管由具有豐富施工經(jīng)驗，具有數(shù)據(jù)分析和計算能力的專職監(jiān)測工程師擔(dān)任。監(jiān)測小組在監(jiān)測主管的領(lǐng)導(dǎo)下負(fù)責(zé)日常監(jiān)測工作及資料整理工作并及時反饋指導(dǎo)施工。配置情況見下表; 表2 銀山隧道圍巖監(jiān)控量測小組序號姓名組內(nèi)職務(wù)工作職責(zé)備注1張金星組長全面管理2曾志雄副組長負(fù)責(zé)布置監(jiān)控斷面點位3梁金剛副組長負(fù)責(zé)監(jiān)控量測操作實施4葉宇組員監(jiān)控數(shù)據(jù)采集5王晉組員監(jiān)控數(shù)據(jù)采集

4、6王梅資料員數(shù)據(jù)整理歸檔2.2 實施原則監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計原則：施工監(jiān)測是一項系統(tǒng)工程，監(jiān)測工作的成敗與監(jiān)測方法的選取及測點的布置直接相關(guān)。根據(jù)我單位監(jiān)測工作的經(jīng)驗，歸納以下5條原則：可靠性原則：可靠性原則是監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計中所考慮的最重要的原則。為了確保其可靠性。首先，系統(tǒng)需要采用可靠的儀器。其次，在監(jiān)測期間保護好測點。多層次監(jiān)測原則：在監(jiān)測對象上以位移為主，兼顧其它監(jiān)測項目；在監(jiān)測方法上以儀器監(jiān)測為主，并輔以巡檢的方法；在監(jiān)測儀器選擇上以機測儀器為主，輔以電測儀器。重點監(jiān)測關(guān)鍵區(qū)的原則：觀測儀器布置合理，注意時空關(guān)系，布點時形成具有一定測點覆蓋率的監(jiān)測網(wǎng)，同時注意控制關(guān)鍵部位。在具有不同地質(zhì)條件和水

5、文地質(zhì)條件地段，其穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)是不同的。穩(wěn)定性差的地段重點進行監(jiān)測。方便實用原則：為減少監(jiān)測與施工之間的干擾，監(jiān)測系統(tǒng)的安裝和測量盡量做到方便實用。經(jīng)濟合理原則：系統(tǒng)設(shè)計時考慮實用的儀器，不必過分追求儀器的先進性，以降低監(jiān)測費用。2.3監(jiān)測實施內(nèi)容和技術(shù)要求監(jiān)控量測包含策劃、量測、數(shù)據(jù)整理分析、安全性評價、工程措施建議等部分，成果須按時報設(shè)計、施工、監(jiān)理，業(yè)主以便進行動態(tài)設(shè)計和各方掌握圍巖穩(wěn)定性情況。量測范圍及階段進出口高邊坡支護段、洞身淺埋段地表和大斷層、大變形地段、正洞洞身。量測項目銀山隧道監(jiān)控量測分必測項目和選測項目兩種類型。1.以洞內(nèi)外觀察、水平收斂量測、拱頂下沉量測、洞身淺埋段地表下沉

6、量測為必測項目，斷層破碎帶隧底上鼓量測視現(xiàn)場施工實際情況進一步確定。見下表: 表3隧道施工監(jiān)控量測必測項目及量測方法項目名稱方法及工具布置量測間隔時間115d16d1個月13個月3個月以后必測項目地質(zhì)及初期支護觀察巖性、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀及支護裂隙觀察和描述，地質(zhì)羅盤開挖后及初期支護后進行（全長度）每次爆破后及初期支護后進行周邊位移各種類型收斂計或測桿每1050m一個斷面，每斷面23對測點12次/天1次/2天12次/周13次/月拱頂下沉水平儀、水準(zhǔn)尺或測桿每1050m一個斷面，每斷面23個測點12次/天1次/2天12次/周13次/月地表下沉精密水平儀洞室中心線上，并與洞軸線正交平面的一定范圍內(nèi)布設(shè)必要

7、數(shù)量測點1次/12天2.選測項目應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求、隧道橫斷面形狀和斷面大小、埋深、圍巖條件、周邊環(huán)境條件、支護類型和參數(shù)、施工方法等綜合選擇選測項目。選測項目見表4 表4 隧道現(xiàn)場監(jiān)控量測選測項目序號項目名稱方法和工具布 置測試精度量測頻率115d16d1個月13個月大于3個月1鋼架內(nèi)力及外力支柱壓力計或其它測力計每代表性地段12個斷面，每斷面鋼支撐內(nèi)力37個測點，或外力1對測力計0.1MPa12次/d1次/2d12次/周13次/月2圍巖體內(nèi)位移（洞內(nèi)設(shè)點）洞內(nèi)鉆孔中安設(shè)單點、多點桿式或鋼絲式位移計每代表性地段12個斷面，每斷面37個鉆孔0.1MPa12次/d1次/2d1-2 次/周13次/月3

8、圍巖體內(nèi)位移（地表設(shè)點）地面鉆孔中安設(shè)各類位移計每代表性地段12個斷面，每斷面35個鉆孔0.1MPa同地表下沉要求4圍巖壓力各種類型巖土壓力盒每代表性地段12個斷面，每斷面37個測點0.01MPa12次/d1次/2d12次/周13次/月5兩層支護間壓力壓力盒每代表性地段12個斷面，每斷面37個測點0.01MPa12次/d1次/2d12次/周13次/月6錨桿軸力鋼筋計、錨桿測力計每代表性地段12個斷面，每斷面37根錨桿（索），每根錨桿24測點0.01MPa12次/d1次/2d12次/周13次/月7支護、襯砌內(nèi)應(yīng)力各類混凝土內(nèi)應(yīng)變計及表面應(yīng)力解除法每代表性地段12個斷面，每斷面37個測點0.01M

9、Pa12次/d1次/2d12次/周13次/月8圍巖彈性波速度各種聲波儀及配套探頭在有代表性地段設(shè)置9爆破震動測振及配套傳感器臨近建（構(gòu)）筑物隨爆破進行10滲水壓力、水流量滲壓計、流量計0.01MPa11地表下沉水準(zhǔn)測量的方法，水準(zhǔn)儀、鋼尺等洞口段、淺埋段（h02b）0.5mm開挖面距量測斷面前后2b時，12次/d。開挖面距量測斷面前后5b時，1次/23d。開挖面距量測斷面前后5b時，1次/37d。注：b-隧道開挖寬度；h0-隧道埋深。量測斷面布置原則及埋測點要求1.布置原則：在施工過程中，為了及時掌握隧道圍巖的變形情況以及預(yù)測隧道圍巖的變化趨勢，拱頂下沉和水平收斂量測斷面的間距為：級及以上圍巖

10、不大于40m；級圍巖不大于25m；級圍巖應(yīng)小于20m。圍巖變化處應(yīng)適當(dāng)加密，在各類圍巖的起始地段增設(shè)拱頂下沉測點12個，水平收斂12對。當(dāng)發(fā)生較大涌水時，、級圍巖量測斷面的間距應(yīng)縮小至510m。2.埋測點要求：各預(yù)埋測點應(yīng)牢固可靠，并設(shè)置專用標(biāo)識牌，標(biāo)明測點的名稱、部位、編號、埋設(shè)日期等，見圖3示意；測點應(yīng)牢固、可靠、易于識別，應(yīng)能真實的反應(yīng)圍巖、支護的動態(tài)變化信息。洞內(nèi)必測項目各測點應(yīng)埋入圍巖中，不應(yīng)焊接在鋼支撐上，外露部分宜有保護裝置。要加強教育，提高所有進洞人員保護意識，對測點進行妥善保護，不得任意撤換和遭到破壞；施工過程中應(yīng)做好儀器的日常維護工作，保證性能良好；量測人員進洞應(yīng)滿足隧道洞

11、內(nèi)作業(yè)施工要求。 測點布置示意見圖1、圖2所示圖1 地表沉降橫向測點布置示意圖全斷面法施工段量測布置示意見圖2圖2 全斷面法施工段量測布置示意見圖圖3 量測點標(biāo)牌及量測作業(yè)量測頻率1.洞內(nèi)觀察分為開挖工作面觀察和初期支護狀況觀察。開挖工作面觀察應(yīng)在每次開挖后進行,地質(zhì)情況基本無變化時,可每天進行一次.對初期支護的觀察也應(yīng)每天至少進行一次,觀察內(nèi)容包括噴射混凝土,錨桿,鋼架的狀況。洞外觀察包括邊仰坡穩(wěn)定、地表水滲透、地表沉陷等觀察。2.凈空水平收斂量測和拱頂下沉量測采用相同的量測頻率。量測頻率應(yīng)根據(jù)測點距開挖面的距離及位移速度分別按表4及表5確定。實際量測頻率應(yīng)從由開挖面的距離決定的監(jiān)控量測頻率

12、和由位移速度決定的監(jiān)控量測頻率之中選擇較高的一個量測頻率。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件復(fù)雜、下沉量大時，除量測拱頂下沉?xí)r，尚應(yīng)量測拱腰下沉及基底隆起量。 表4 按距開挖面距離確定的監(jiān)控量測頻率量測斷面距開挖工作面距離（m）量測頻率（01）B2次d(12)B1次d(25)B1次23d5B1次7d 表5 按位移速度確定的監(jiān)控量測頻率變形速度(mm/d)量測頻率52次d151次d0.511次23d0.20.51次3d0.21次7d 注：B-隧道開挖寬度。量測操作要點1、洞內(nèi)外觀察隧道施工過程中應(yīng)進行洞內(nèi)、外觀察，洞內(nèi)觀察分開挖工作面觀察和已支護地段觀察兩部分。（1）開挖工作面觀察應(yīng)在每次開挖后進行。觀察工作面狀態(tài)、圍

13、巖變形、圍巖風(fēng)化變質(zhì)情況、節(jié)理裂隙、斷層分布和形態(tài)、地下水情況以及噴射混凝土的效果。觀察后及時繪制開挖工作面地質(zhì)素描圖，填寫開挖工作面地質(zhì)狀態(tài)記錄表和施工階段圍巖級別判定卡。對已支護地段的觀察每天應(yīng)進行一次，主要觀察圍巖、噴射混凝土、錨桿和鋼架等的工作狀態(tài)。觀察中發(fā)現(xiàn)圍巖條件惡化時，應(yīng)立即上報設(shè)計、監(jiān)理單位，采取相應(yīng)處理措施。（2）洞外觀察重點應(yīng)在洞口段及巖溶發(fā)育區(qū)段地表和洞身埋置深度較淺地段，其觀察內(nèi)容應(yīng)包括地表開裂、地表沉陷、邊坡及仰坡穩(wěn)定狀態(tài)、地表水滲透情況、地表植被變化等。2、凈空位移和拱頂下沉（1）量測斷面的收斂情況，包括量測拱頂下沉、凈空水平收斂以及鋪底鼓起(必要時)。施工狀況發(fā)生

14、變化時（開挖下臺階、仰拱或撤除臨時支護等），應(yīng)增加檢測頻率。（2）凈空變化量測可采用收斂計或全站儀進行，隧道開挖后按要求迅速安裝收斂樁并編號，初始讀數(shù)應(yīng)在開挖后12h內(nèi)讀取，最遲不得大于24h，而且在下一循環(huán)開挖前獲得初讀數(shù)。測點應(yīng)牢固可靠、易于識別，并注意保護，嚴(yán)防爆破損壞。（3）各測點應(yīng)在隧道開挖后按要求迅速安裝并編號，避免爆破作業(yè)破壞測點的前提下，盡可能靠近工作面埋設(shè)，一般為0.52m，并在下一次爆破循環(huán)前獲得初始讀數(shù)。初讀數(shù)應(yīng)在開挖后12h內(nèi)讀取，最遲不得超過24h，而且在下一循環(huán)開挖前，必須完成初期變形值的讀數(shù)。（4）凈空水平收斂測線的布置應(yīng)根據(jù)施工方法、地質(zhì)條件、量測斷面所在位置、

15、隧道埋置深度等條件確定，采用收斂計或全站儀進行。在地質(zhì)條件良好，采用全斷面開挖方式時，可設(shè)一條水平測線；當(dāng)采用臺階開挖方式時，可在拱腰和邊墻部位各設(shè)一條水平測線。（5）拱頂下沉量測應(yīng)與凈空水平收斂量測在同一量測斷面內(nèi)進行，可采用精密水準(zhǔn)儀和銦鋼掛尺或全站儀進行。噴射混凝土后應(yīng)迅速在測點處設(shè)固定樁，在各工區(qū)洞外各設(shè)一水準(zhǔn)基點供洞內(nèi)拱頂下沉量測用。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件復(fù)雜，下沉量大或偏壓明顯時，除量測拱頂下沉外，尚應(yīng)量測拱腰下沉及基底隆起量。3、地表下沉量測（1）位于級圍巖中且覆蓋厚度小于40m的隧道，應(yīng)進行地表沉降量測。根據(jù)圖紙要求或監(jiān)理人指示，應(yīng)在施工過程中可能產(chǎn)生地表塌陷之處設(shè)置觀測點，地表下沉觀測點

16、按普通水準(zhǔn)基點埋設(shè)。并在預(yù)計破裂面以外34倍洞徑處設(shè)水準(zhǔn)基點，作為各觀測點高程測量的基準(zhǔn)，從而計算出各觀測點的下沉量。地表下沉樁的布置寬度應(yīng)根據(jù)圍巖類別、隧道埋置深度和隧道開挖寬度而定，地表下沉量測斷面的間距按表6及表7采用。表6 地表下沉量量測斷面間距及頻率變形速度(mm/d)量測斷面距開挖工作面的距離量測頻率10(01)B12次/d105(12)B1次/d51(25)B1次/2d15B1次/1周注：B表示隧道開挖寬度表7地表下沉量測斷面的間距埋置深度H地表下沉量測斷面的間距(M)H2B2050BH2B1020HB510注：無地表建筑物時取表內(nèi)上限值；B表示隧道開挖寬度。地表下沉監(jiān)測范圍橫向

17、應(yīng)延伸至隧道中線量測（12）（b/2+h+h0），縱向應(yīng)在掌子面前后（12）（h+h0）（b為隧道開挖寬度，h為隧道開挖高度，h0為隧道埋深）。測點間距宜為25m，并應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和環(huán)境條件進行調(diào)整。（2）地表下沉量測頻率和拱頂下沉及凈空水平收斂的量測頻率相同。（3）地表下沉量測應(yīng)在開挖工作面前方Hh(隧道埋置深度隧道高度)處開始，直到襯砌結(jié)構(gòu)封閉、下沉基本停止時為止。（4）地表下沉的量測盡量與洞內(nèi)拱頂下沉量測、周邊位移量測在同一橫斷面內(nèi)，當(dāng)?shù)乇碛薪ǎ?gòu)）筑物時，應(yīng)在建（構(gòu)）筑物周圍增設(shè)地表下沉測點。（5）地表下沉監(jiān)測應(yīng)在隧道開挖前開始，到二次襯砌全部施工完畢，且下沉基本停止時為止。量測數(shù)據(jù)處

18、理與應(yīng)用1、一般要求（1）隧道現(xiàn)場監(jiān)控量測應(yīng)成立專門量測小組，負(fù)責(zé)日常量測、數(shù)據(jù)處理和儀器保養(yǎng)維修工作，并及時將量測信息反饋給施工部門和設(shè)計單位。測點埋設(shè)宜在施工部門配合下，由量測小組完成。各預(yù)埋測點應(yīng)牢固可靠，不得任意撤換和破壞。（2）現(xiàn)場監(jiān)控量測應(yīng)按量測方案認(rèn)真組織實施，并與其他施工環(huán)節(jié)緊密配合，不得中斷工作。（3）每次量測后，應(yīng)及時進行數(shù)據(jù)整理和分析，并繪制量測數(shù)據(jù)失態(tài)曲線和距離開挖面距離圖；應(yīng)繪制地表下沉值沿隧道縱向和橫向變化量和變化速率曲線。（4）應(yīng)根據(jù)量測數(shù)據(jù)處理結(jié)果，及時提出調(diào)整和優(yōu)化施工方案和工藝；圍巖變形和速率較大時，應(yīng)及時采取安全措施，并建議變更設(shè)計。（5）圍巖穩(wěn)定性、二次支護時間應(yīng)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(yīng)力、應(yīng)變等進行綜合分析判定。2、量測數(shù)據(jù)整理、分析與反饋 繪制位移及位移速度隨時間的變化曲線；位移及