上下行分離隧道監(jiān)測與超前地質(zhì)預(yù)報方案

1、二廣高速公路懷集至三水段第十一合同段（YK42+750YK44+820）馬頭塘隧道監(jiān)控量測與超前地質(zhì)預(yù)報方案編 制：復(fù) 核：中鐵四局集團第四工程有限公司二廣高速公路懷集至三水段十一合同段項目經(jīng)理部日期：2007年5月30日目 錄第一章 編制依據(jù)- 2 -第二章 工程概況- 2 -第三章 監(jiān)控量測的目的及意義- 4 -第一節(jié) 監(jiān)控量測的目的- 4 -第二節(jié) 監(jiān)控量測的意義- 4 -第三節(jié) 適用范圍- 4 -第四章 量測項目、量測儀器及內(nèi)容- 5 -第五章 監(jiān)控量測組織機構(gòu)與管理- 5 -第六章 監(jiān)控量測方法- 6 -第一節(jié) 地表下沉觀測- 6 -第二節(jié) 拱頂下沉與水平收斂- 12 -第三節(jié) 圍巖

2、觀察、地質(zhì)素描和支護裂縫觀察- 20 -第四節(jié) 超前地質(zhì)預(yù)報- 21 -第七章 監(jiān)控量測的注意事項- 25 -第一章 編制依據(jù)1、隧道工程地質(zhì)勘察報告。2、交通部公路隧道施工技術(shù)規(guī)范（JTJ04294）。3、二廣高速公路懷集至三水項目隧道工程監(jiān)控量測及超前地質(zhì)預(yù)報實施大綱。4、二廣高速公路懷集至三水段第十一標(biāo)段兩階段施工圖設(shè)計。5、二廣高速公路懷集至三水段第十一合同段實施性施工組織設(shè)計。第二章 工程概況馬頭塘隧道為上下行大跨度分離式隧道，進口位于四會市石狗鎮(zhèn)田心屋村，出口位于石狗鎮(zhèn)馬頭塘村，最大埋深約103m。隧道左線：ZK42+905ZK43+940，長1035m，為長隧道；隧道右線：YK4

3、2+915YK43+867，長952m，為中隧道，左右線中心間距30m。左線進口段204.95m位于R=2700m的圓曲線上；隧道右線出口段309.72m位于R=3600m的圓曲線上。隧道區(qū)內(nèi)次級斷裂構(gòu)造極發(fā)育，以層面裂隙和垂直層面高陡傾角構(gòu)造節(jié)理裂隙為主。左、右線洞口位置均為V級圍巖，穩(wěn)定性差，處理不當(dāng)會發(fā)生大坍塌，雨季有滲水、涌水現(xiàn)象。區(qū)內(nèi)分布有F2和F8兩處斷裂帶。馬頭塘隧道圍巖情況表如下表1和表2所示：表1 馬頭塘隧道左線圍巖情況表里程圍巖級別長度（m）備注ZK42+905ZK42+93732級圍巖591m，占57.1；級圍巖315m，占30.4；級圍巖129m，占12.5ZK42+9

4、37ZK42+98346ZK42+983ZK43+104121ZK43+104ZK43+13228ZK43+132ZK43+16028ZK43+160ZK43+268108ZK43+268ZK43+668400ZK43+668ZK43+70032ZK43+700ZK43+72828ZK43+728ZK43+76032ZK43+760ZK43+83070ZK43+830ZK43+89969ZK43+899ZK43+94041 表2 馬頭塘隧道右線圍巖情況表里程圍巖級別長度（m）備注YK42+915YK42+97257級圍巖517m，占54.3；級圍巖263m，占27.6；級圍巖172m，占18.

5、1YK42+972YK43+02654YK43+026YK43+08256YK43+082YK43+11230YK43+112YK43+14028YK43+140YK43+21575YK43+215YK43+676461YK43+676YK43+70832YK43+708YK43+73830YK43+738YK43+81072YK43+810YK43+86757第三章 監(jiān)控量測的目的及意義第一節(jié) 監(jiān)控量測的目的1、通過監(jiān)測信息反饋及超前預(yù)報，優(yōu)化施工組織設(shè)計，指導(dǎo)施工作業(yè)。2、掌握圍巖動態(tài)，了解隧道支護結(jié)構(gòu)在不同工作狀態(tài)下的受力情況和應(yīng)力分布，對圍巖穩(wěn)定性作出準(zhǔn)確評價。3、驗證設(shè)計支護結(jié)構(gòu)型式

6、、支護參數(shù)的合理性，評價支護結(jié)構(gòu)、施工方法的合理性與安全性，確定合理的二次襯砌時間。4、為優(yōu)化設(shè)計提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為優(yōu)化施工方案提供依據(jù)。5、通過監(jiān)控量測進行大跨隧道日常的施工管理。第二節(jié) 監(jiān)控量測的意義監(jiān)控量測是監(jiān)視圍巖穩(wěn)定，判斷支護、襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理，施工方法是否正確的一種有效手段；是馬頭塘隧道按新奧法施工，保證安全、提高經(jīng)濟效益的重要條件；還可為工程變更提供科學(xué)依據(jù)。防止因施工工藝不當(dāng)、支護體系不合理等造成圍巖失穩(wěn)，引發(fā)大的塌方，給工程帶來不可彌補的經(jīng)濟和工期損失，故有必要對隧道施工進行全過程監(jiān)控量測。隧道圍巖級別變換頻繁，監(jiān)控量測和超前地質(zhì)預(yù)報對及時掌握圍巖穩(wěn)定程度和支護結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)

7、，確保隧道施工安全意義重大。第三節(jié) 適用范圍本監(jiān)控量測及超前地質(zhì)預(yù)報方案，適用于二廣高速公路懷集至三水段第十一合同段馬頭塘隧道監(jiān)控量測作業(yè)。第四章 量測項目、量測儀器及內(nèi)容本隧道的監(jiān)控量測主要項目包括：地表沉降觀測、拱頂下沉量測、周邊收斂量測、圍巖地質(zhì)及支護描述、超前地質(zhì)預(yù)報等，具體見表3。表3 量測項目、量測儀器及工作內(nèi)容表序號量測項目量測儀器主要工作內(nèi)容1地表沉降DSZ2+FS1(平板測微器)水準(zhǔn)儀和銦鋼尺監(jiān)視地表下沉，圍巖變形情況，判斷隧道穩(wěn)定性2拱頂下沉DSZ2+FS1(平板測微器)、銦鋼尺、掛鉤和鋼尺監(jiān)視拱頂下沉值，了解圍巖變化情況，判斷拱頂穩(wěn)定性，防止塌方冒頂事故發(fā)生。3周邊收斂J

8、SS30A型數(shù)顯式收斂儀判斷：1.圍巖穩(wěn)定性；2.支護設(shè)計和施工方法的合理性；3.模筑混凝土襯砌。4圍巖地質(zhì)及支護描述地質(zhì)羅盤及規(guī)尺1.開挖面圍巖自穩(wěn)性；2.巖質(zhì)破碎帶、褶皺節(jié)理等情況；3.核對圍巖級別及風(fēng)化變質(zhì)情況；4.地下水情況；5.支護變形開裂情況；6.洞口淺埋地表沉陷情況。5超前鉆孔YT28鉆機水平鉆機1、探測掌子面前方5m范圍內(nèi)的圍巖地質(zhì)情況；2、探測掌子面前方30m范圍內(nèi)的圍巖地質(zhì)情況；6地質(zhì)超前預(yù)報TSP203、級圍巖及F2、F8斷裂破碎帶、富水區(qū)或溶洞等不良地質(zhì)第五章 監(jiān)控量測組織機構(gòu)與管理一、組織機構(gòu)組建以項目總工張奎為組長，工程技術(shù)部劉光才、伍曉泉、洪學(xué)鋼，質(zhì)檢部鈕小祥，試

9、驗室周寶玉為成員，組成量測組。量測組在項目總工的領(lǐng)導(dǎo)下進行測點埋設(shè)、日常量測和數(shù)據(jù)的處理工作，并及時進行信息反饋報告監(jiān)理工程師和業(yè)主。二、監(jiān)控量測管理1、測量隊承擔(dān)必測項目的量測任務(wù)。2、現(xiàn)場量測人員負(fù)責(zé)埋點、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工程技術(shù)部。3、量測工作按量測計劃實施，并與現(xiàn)場施工緊密配合，不得中斷工作。4、測點須牢固，易于識別，并妥善保護。5、量測資料納入竣工文件，主要資料有：5.1、現(xiàn)場監(jiān)控量測計劃。5.2、實際測點布置圖。5.3、圍巖和支護的位移-時間曲線圖、空間關(guān)系曲線圖及量測記錄匯總表。5.4、工程變更設(shè)計后和改變施工方案后，經(jīng)量測得出的信息反饋記錄

10、。5.5、現(xiàn)場監(jiān)控量測說明。第六章 監(jiān)控量測方法第一節(jié) 地表下沉觀測在V級圍巖地段當(dāng)隧道埋置深度小于39m、在IV級圍巖地段當(dāng)隧道埋置深度小于19m時屬于淺埋隧道，這種情況下，必須按要求進行地表變形觀測，觀測斷面縱向間距約2030m，每端洞口至少設(shè)置一個觀測斷面。在觀測前必須進行儀器校正、觀測點及基點的設(shè)置工作，在觀測過程中必須做好數(shù)據(jù)整理和分析工作，為洞室施工提供依據(jù)。地表下沉觀測斷面如表4所示：表4 隧道埋深、高度表序號里程位置H隧道埋深（m）h隧道高度 (m)備注1ZK42+88038.458.47IV級2ZK42+90029.928.68V級3ZK42+92010.598.68V級4Z

11、K42+94030.758.68V級5ZK43+79033.508.29III級6ZK43+81015.708.29III級7ZK43+83023.818.47IV級8ZK43+89035.288.47IV級9ZK43+91021.948.68V級10YK42+93021.768.68V級11YK42+94033.808.68V級12YK43+81034.968.68V級13YK43+83021.828.68V級14YK43+84013.668.68V級一、量測基點地表下沉觀測，以引測的施工水準(zhǔn)點作后視點。為確保量測結(jié)果準(zhǔn)確，每月對水準(zhǔn)點復(fù)測一次。二、斷面布置1、布置原則在V級圍巖隧道埋深小于

12、39m，IV級圍巖隧道埋深小于19m的情況下，進行地表下沉觀測，斷面縱間距2030m，每洞口斷面設(shè)置不少于一個。斷面間距參照下表5選取。表5 地表下沉量測斷面間距埋深H斷面間距（m）埋深H斷面間距（m）H>2B2050H<B10B<H<2B1020注：1）、無地表建筑物時取表內(nèi)上限值； 2）、B為隧道寬度，見表6所示表6 隧道開挖寬度（B）表序號圍巖級別開挖寬度(m)備注1III15.83洞身一般段2IV16.23淺埋、偏壓3V16.61淺埋、偏壓2、量測斷面馬頭塘隧道左右線計劃布置地表下沉觀測斷面14個，如表7所示：表7 馬頭塘隧道地表下沉觀測斷面表斷面編號重點監(jiān)測斷

13、面里程位置備注1ZK42+880IV級2ZK42+900V級3ZK42+920V級4ZK42+940V級5ZK43+790III級6ZK43+810III級7ZK43+830IV級8ZK43+890IV級9ZK43+910V級10YK42+930V級11YK42+940V級12YK43+810V級13YK43+830V級14YK43+840V級說明：1）、具體數(shù)量與位置，根據(jù)現(xiàn)場圍巖實際變化情況調(diào)整。2）、重點監(jiān)測欄標(biāo)“”的為需進行重點監(jiān)測的斷面。三、測點布置地表沉降觀測樁在同一斷面上的布置，在隧道開挖輪廓兩測與鉛垂方向 45°范圍內(nèi)測點間距為4m，此范圍之外的測點間距為8m。如圖1

14、所示：圖1 地表沉降觀測點布置圖測點埋設(shè)采用人工挖坑，埋設(shè)觀測樁。觀測樁結(jié)構(gòu)如圖2所示：C20圖2 觀測樁結(jié)構(gòu)示意圖四、監(jiān)測頻率地表沉降觀測儀器采用DSZ2+FS1(平板測微器)，精度控制為0.3mm。地表下沉監(jiān)測頻率見下表8所示：表8 地表下沉監(jiān)測頻率表序號距離掌子面距離頻率備注1開挖面前>30m1次/2天監(jiān)測精度h=0.1mm2開挖面后<30m2次/天3開挖面后3080m1次/2天4開挖面后>80m1次/7天五、量測數(shù)據(jù)整理現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)采集工作完成之后，及時進行量測數(shù)據(jù)分析與整理工作。主要包括以下工作內(nèi)容：1、繪制每一監(jiān)測斷面上沉降槽沉降量（u）與時間（t）之間的變化關(guān)系

15、曲線圖。如圖3所示：圖3 橫斷面沉降槽隨時間變化關(guān)系圖2、繪制每一監(jiān)測斷面最大沉降量（umax）隨時間（t）之間的變化曲線圖。如下圖4所示：圖4 斷面最大沉降量隨時間變化關(guān)系圖3、繪制每一監(jiān)測斷面最大沉降量（umax）與開挖面距離（l）之間的變化關(guān)系圖。如下圖5所示：umaxl(m)圖5 斷面最大沉降量與開挖面距離變化關(guān)系圖4、對橫斷面沉降槽垂直位移進行回歸分析。5、對縱斷面沉降槽垂直位移進行回歸分析。6、根據(jù)隧道頂部地表沉降及拱頂沉降值對土體內(nèi)部垂直位移進行回歸分析。7、根據(jù)回歸分析數(shù)據(jù)求出每一斷面沉降穩(wěn)定值。8、根據(jù)回歸分析數(shù)據(jù)分析出土體的內(nèi)摩擦角及內(nèi)聚力。六、注意事項1、施工前做好監(jiān)測基

16、點引測和監(jiān)測點埋設(shè)工作。2、觀測過程中，使用固定的人員和儀器。3、雨季施工應(yīng)增加觀測頻率。4、觀測記錄數(shù)據(jù)及分析結(jié)果全部納入竣工資料。第二節(jié) 拱頂下沉與水平收斂一、量測基點洞口段拱頂下沉量測，直接后視進洞水準(zhǔn)控制點；隧道內(nèi)，以引測進洞的施工水準(zhǔn)點作為后視點。為確保量測結(jié)果準(zhǔn)確，每月或每掘進300m，復(fù)測一次水準(zhǔn)點。二、拱頂下沉及水平收斂量測斷面布置1、量測斷面布置原則V 級圍巖段：每1520m 一個監(jiān)測斷面；IV級圍巖段：每2040m 一個監(jiān)測斷面；III級圍巖段：每一襯砌段布置一個監(jiān)測斷面，但不大于50m。2、馬頭塘隧道量測斷面馬頭塘隧道左右線計劃布置拱頂下沉及水平收斂量測斷面共計61個。如

17、下表9所示：表9 馬頭塘隧道拱頂下沉及水平收斂斷面表斷面編號重點監(jiān)測斷面里程位置備注1ZK42+910隧道進口V級2ZK42+925V級3ZK42+960IV級4ZK42+990IV級5ZK43+040III級6ZK43+100IV級7ZK43+120IV級8ZK43+140F2斷裂V級9ZK43+150F2斷裂V級10ZK43+160F2斷裂V級11ZK43+180IV級12ZK43+200IV級13ZK43+240IV級14ZK43+270IV級15ZK43+368III級（車通）16ZK43+540III級17ZK43+670IV級18ZK43+685F8斷裂V級19ZK43+695F8

18、斷裂V級20ZK43+715F8斷裂V級21ZK43+725V級22ZK43+740IV級23ZK43+760IV級24ZK43+800III級25ZK43+830IV級26ZK43+850IV級27ZK43+870IV級28ZK43+890IV級29ZK43+910V級30ZK43+920V級31ZK43+930隧道出口V級32YK42+915隧道進口V級33YK42+930V級34YK42+945V級35YK42+970V級36YK43+000IV級37YK43+025IV級38YK43+060III級39YK43+085IV級40YK43+110IV級41YK43+125F2斷裂V級42

19、YK43+135F2斷裂V級43YK43+150F2斷裂V級44YK43+160F2斷裂V級45YK43+175IV級46YK43+190IV級47YK43+220IV級48YK43+345III級（車通）49YK43+500III級50YK43+660III級51YK43+680IV級52YK43+695IV級53YK43+705F8斷裂V級54YK43+715F8斷裂V級55YK43+730V級56YK43+750IV級57YK43+770IV級58YK43+790IV級59YK43+810IV級60YK43+830V級61YK43+850V級說明：1）、具體數(shù)量與位置，根據(jù)現(xiàn)場圍巖實際變

20、化情況調(diào)整。2）、重點監(jiān)測欄標(biāo)“”的為需進行重點監(jiān)測的斷面。三、測點布置不同圍巖級別和開挖方式，采用不同的測點布置形式。1、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖監(jiān)測點布置。如圖6所示：圖6 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖監(jiān)測點布置圖2、上下臺階法或全斷面開挖法施工監(jiān)測點布置。如下圖7所示：圖7 上下臺階法或全斷面開挖監(jiān)測點布置圖四、測點埋設(shè)錨噴支護后，在距掌子面2m范圍內(nèi)，盡快安設(shè)監(jiān)測點。先用電鉆打30mm、深200mm的孔，用1：1水泥砂漿（加適量速凝劑）灌滿，再插入測點固定桿，使同一基線兩測點的固定方向在同一直線上，砂漿凝固后，立即進行量測工作，注意必須在爆破后24h內(nèi)或下一次爆破前測讀初讀數(shù)。五、量測儀器拱頂下沉采用DS

21、Z2+FS1(平板測微器)水準(zhǔn)儀，精度0.3mm；隧道水平收斂采用JSS30A型數(shù)顯式收斂儀直接量測。六、量測頻率與量測時間（見表10和表11）表10 量測頻率及時間表（按位移速度）位移速度（mm/d）量測頻率量測時間102次/d爆破后24小時內(nèi)開始1051次/d511次/2d10.51次/3d0.51次/7d表11 量測頻率表（按距開挖面距離）量測斷面距開挖面距離（m）量測頻率（015）2次/d（1530）1次/d（3075）1次/2d751次/7d各項量測作業(yè)均應(yīng)持續(xù)到變形基本穩(wěn)定后23周結(jié)束。位移長期沒有減緩趨勢時，應(yīng)適當(dāng)延長量測時間。七、量測數(shù)據(jù)的分析與整理量測數(shù)據(jù)采集完成，及時整理分

22、析，繪制各種曲線圖。數(shù)據(jù)呈收斂趨勢時，及時回歸分析，推測水平收斂或拱頂下沉最終位移值及穩(wěn)定時間，評價支護結(jié)構(gòu)安全性、施工方法和工程措施有效性。1、需繪制以下曲線1.1、拱頂下沉量及水平收斂位移量（U）與時間t的U-t曲線。圖8 位移與時間的變化曲線1.2、拱頂下沉速率及水平收斂位移速率（V）與時間t的V-t時態(tài)曲線。 位移速度-時間曲線2y = 0.5756e-0.1677xR = 0.95880.00.10.20.30.40.50.6135.027913.31721.12529.3425670.184.2t(d)v(mm/d)位移時間回歸曲線指數(shù) (位移時間回歸曲線)圖9 位移速度與時間的變

23、化曲線1.3、拱頂下沉量及水平收斂位移量（U）與測點距掌子面距離（l）的U-l空間關(guān)系曲線。2、回歸分析當(dāng)位移-時間曲線趨于平緩時，應(yīng)進行數(shù)據(jù)處理和回歸分析，以推算最終位移和掌握位移變化規(guī)律。2.1、回歸函數(shù)：前期采用對數(shù)U=1/log(1+ti ) 、指數(shù)U=ae-(b/ti) 和雙曲U=T/(a+bti)分別對進行回歸分析。選用r接近1的函數(shù)，推測最終位移量和最終穩(wěn)定時間。2.2、后續(xù)回歸分析，采用其中最接近圍巖變形規(guī)律的函數(shù)進行回歸分析。八、圍巖穩(wěn)定性判定1、凈空變化速度持續(xù)大于1.0mm/d時，圍巖處于急劇變形狀態(tài)，應(yīng)加強初期支護系統(tǒng)。2、級圍巖，當(dāng)隧道水平位移收斂速度為0.10.2m

24、m/d，拱頂下沉位移速度為0.1mm/d時，可認(rèn)為圍巖達到基本穩(wěn)定。對于、級圍巖，二次襯砌按承受部分圍巖壓力設(shè)計，應(yīng)根據(jù)量測結(jié)果確定二次襯砌施作的適當(dāng)時間，施作過早可能使二次襯砌承受過大的荷載，施作過遲則可能使初期支護破壞。3、根據(jù)位移時態(tài)曲線的形態(tài)來判別當(dāng)圍巖位移速率v持續(xù)下降時（du2/d2t0），圍巖趨于穩(wěn)定狀態(tài)；當(dāng)圍巖位移速率v無收斂趨勢時（du2/d2t0），圍巖不穩(wěn)定，應(yīng)加強支護；當(dāng)圍巖位移速率v出現(xiàn)增漲時（du2/d2t0），圍巖進入危險狀態(tài)，必須立即停止掘進，加強支護；當(dāng)v-t曲線出現(xiàn)反彎時，表明圍巖和支護已不穩(wěn)定，須密切監(jiān)視圍巖動態(tài)，暫停開挖并加強支護。同時報告監(jiān)理工程師和第

25、一監(jiān)測項目部。如圖10所示，在量測至第3天，v-t曲線出現(xiàn)反彎，位移速率突然增大。圖10 v-t曲線反彎現(xiàn)象示意圖九、施作二次襯砌的條件1、各測試項目的位移速率明顯收斂，圍巖基本穩(wěn)定。2、已產(chǎn)生的各項位移量已達預(yù)計總位移量的80%90%。3、周邊位移速率小于0.10.2mm/d，或拱頂下沉速率小于0.1mm/d，判定圍巖已基本穩(wěn)定。十、監(jiān)控量測工作及信息反饋流程1、工作流程（見圖11）第一監(jiān)測項目部掌子面地質(zhì)素描整理地質(zhì)資料記錄表填寫地質(zhì)質(zhì)檢單報請監(jiān)理簽認(rèn)監(jiān)控點埋設(shè)讀取初讀數(shù)按照設(shè)計頻率采集數(shù)據(jù)報請監(jiān)理簽認(rèn)填寫監(jiān)測記錄表圍巖趨于穩(wěn)定進行數(shù)據(jù)回歸分析填寫質(zhì)檢單報請監(jiān)理簽認(rèn)出碴 找頂掌子面開挖報請

26、監(jiān)理簽認(rèn)項目部資料歸檔圖11 工作流程框圖2、信息反饋量測信息，是隧道圍巖穩(wěn)定性的動態(tài)反映，也是修正設(shè)計的依據(jù)。馬頭塘隧道量測信息反饋如圖12所示：報 請監(jiān) 理簽 認(rèn)圍巖趨 于穩(wěn)定支 護參 數(shù)施 工方 法技 術(shù)交 底資料已簽認(rèn)、量測月報變更支護參數(shù)、施工方法監(jiān)測 成果提 供量 測 數(shù) 據(jù)第三方第一監(jiān)測項目部總監(jiān)辦綜合分析量測組回歸分析項目部圍巖 變化施工現(xiàn)場量測組數(shù)據(jù)采集變形量異常圖12 信息反饋框圖第三節(jié) 圍巖觀察、地質(zhì)素描和支護裂縫觀察開挖中記錄掌子面及側(cè)壁地質(zhì)剖面狀況。觀測巖層產(chǎn)狀，節(jié)理發(fā)育及地下水出露情況。初期支護裂縫產(chǎn)生情況，記錄產(chǎn)生時間、走向、深度和連通性及其發(fā)展情況。當(dāng)結(jié)構(gòu)面組合

27、不利于隧道穩(wěn)定時及時現(xiàn)場討論研究。一、圍巖觀察：圍巖觀測在每一開挖循環(huán)后進行。觀察方法如下：1、洞內(nèi)觀察每個循環(huán)掌子面開挖后，即進行地質(zhì)調(diào)查，描繪地質(zhì)素描并專人不間斷觀察。2、圍巖觀測2.1、掌子面及側(cè)壁節(jié)理、裂隙發(fā)育程度及其方向。2.2、掌子面穩(wěn)定狀態(tài)，頂板及側(cè)壁坍塌情況。2.3、涌水出露位置、水量、水壓和出流狀態(tài)等。2.4、隧道底板變形情況。二、支護結(jié)構(gòu)觀測2.1、初期支護表面裂隙產(chǎn)生和剝離或剪切破壞情況。2.2、錨桿有無拉斷。2.3、鋼支撐有無壓屈。三、地質(zhì)素描地質(zhì)素描須詳細準(zhǔn)確，與實際相吻合。并配合監(jiān)控量測，綜合測試圍巖地質(zhì)特性和支護措施合理性、有效性。地質(zhì)素描的主要內(nèi)容有：1、斷面位

28、置和編號。2、名稱、結(jié)構(gòu)組成、色澤及其分布。3、層理走向、節(jié)理組數(shù)、裂隙發(fā)育和斷層性狀及產(chǎn)狀、延伸情況和連續(xù)性。4、成因類型、力學(xué)屬性、充填物成分及其膠結(jié)性狀。5、圍巖自穩(wěn)時間與自穩(wěn)性能。6、風(fēng)化程度、和抗風(fēng)化能力。7、地下水類型、出露位置、涌水大小、化學(xué)成分、壓力及其出流形式。8、開挖方法、支護參數(shù)、循環(huán)進尺及周期。9、掌子面及側(cè)壁圍巖掉塊、坍塌位置及范圍。10、噴層開裂、起鼓、剝落及其發(fā)展情況。11、展繪地質(zhì)斷面和縱、橫剖面圖。第四節(jié) 超前地質(zhì)預(yù)報超前地質(zhì)勘探是一種新的科學(xué)手段，需要配置先進的地勘設(shè)備和儀器。根據(jù)施工設(shè)計圖的要求，須對下布隧道施工期進行超前地質(zhì)勘探，它是設(shè)計提供的地質(zhì)資料的

29、基礎(chǔ)上，以求進一步完善、調(diào)整和優(yōu)化設(shè)計。探測預(yù)報是對地質(zhì)進行超前的過程控制，從而在其相關(guān)設(shè)計完善后，以進一步調(diào)整和改進施工方案、方法，保證施工順利安全的進行。 一、地質(zhì)預(yù)測、預(yù)報的主要內(nèi)容1、斷層及斷層影響帶；2、軟弱帶；3、可能發(fā)生的工程地質(zhì)災(zāi)害；4、含水構(gòu)造。二、地質(zhì)預(yù)測、預(yù)報的主要內(nèi)容及方法1、本隧道施工中的重點地段采取各種預(yù)報手段并用，長期預(yù)報采用TSP203地震波探測儀，短期預(yù)報采用YT-28手持風(fēng)鉆，一般地段以地質(zhì)描述為主，加強對圍巖監(jiān)測，進一步掌握圍巖的特性，為施工提供可靠的技術(shù)依據(jù)。2、主要設(shè)備： TSP203地震波探測儀和YT-28風(fēng)鉆。3、隧道綜合超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報的工作流程

30、：補充地質(zhì)調(diào)查掌子面地質(zhì)調(diào)查與素描長距離探測：TSP203，預(yù)報距離100m左右探測資料判釋，提出探測意見和工程措施意見申報業(yè)主、監(jiān)理和設(shè)計單位，執(zhí)行審批意見調(diào)整施工。三、實施方法1、TSP203超前地質(zhì)預(yù)報1.1、概述該系統(tǒng)是利用地震波在不均勻地質(zhì)體中產(chǎn)生的反射波特性來預(yù)報隧道掘進面前方及周圍臨近區(qū)域地質(zhì)狀況的。它由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和處理系統(tǒng)兩部分組成。該系統(tǒng)具有地震波發(fā)射、接收、電腦自動分析成圖等功能。本隧道采用TSP203探測，主要用于預(yù)報掌子面前方100m左右范圍內(nèi)的斷層破碎帶、富水帶、不同巖層接觸帶等不良地質(zhì)體的界面位置。TSP203隧道地震超前地質(zhì)預(yù)報分為洞內(nèi)數(shù)據(jù)采集和室內(nèi)計算分析處理

31、兩大部分。 TSP203 監(jiān)控量測圖1.2、洞內(nèi)數(shù)據(jù)采集洞內(nèi)數(shù)據(jù)采集包括打接收器孔和爆破孔，埋置接收器管、連接接收器信號儀器及爆破信號等過程。洞內(nèi)布置的接收器孔和爆破孔不是在掌子面上，而是在掌子面附近的邊墻上。一般情況下，它是由一個接收器孔和24個爆破孔組成。接收器距掌子面約55m，最后一個爆破孔距掌子面約0.5m。爆破孔間距1.5m，孔深1.5m，孔徑1945，孔口距隧道底約1.0m，向掌子面方向傾斜約10°，向下傾斜1020°；接收器與第一個孔間距20m，接收器孔深2.4m，孔徑3245，孔口距隧道底1.0m,向洞口傾斜約10°, 向下傾斜1020°

32、。若地質(zhì)情況特別復(fù)雜,有時需要在隧道另一邊墻上也布置一個接收器和24個爆破孔,通過左右邊墻所測資料的對比分析，取得較為準(zhǔn)確的判斷結(jié)果。1.3、擬定TSP203地震波法斷面（見表12）表12 TSP203地震波法地質(zhì)預(yù)報擬定斷面左線右線序號里程圍巖類別序號里程圍巖類別1ZK42+9251YK42+9252ZK43+0502YK43+0503ZK43+2003YK43+2004ZK43+3504YK43+3505ZK43+5005YK43+4506ZK43+6506YK43+6007ZK43+8007YK43+7508ZK43+9208YK43+8501.4、數(shù)據(jù)處理與分析巖性反射波的分析:TSP203地震數(shù)據(jù)處理由測得的從震源直接到達傳感器的縱波時間換算地震波的傳播速主度Vp,并運手圖象處理和分割,提取P波和S波反射面。反射界面巖石的性質(zhì)通過以下方法加以判斷：出現(xiàn)較高的反射幅、較大的反射系數(shù)和較小的彈性阻抗，表示反射界面的巖石密度和波速較高；波形中央出現(xiàn)正的反射振幅，表示反射界面的巖石是堅硬的。如果是負(fù)的反射振幅，表示