隧道監(jiān)控量測方案

1、靖那一標(biāo)三工區(qū)隧道監(jiān)控量測方案一、隧道簡述峒邦隧道上行線里程：AK25+297AK25+690，下行線里程：BK25+305BK25+710。平愛隧道上行線里程：AK26+008AK26+260，下行線里程：BK26+032BK26+270。院外隧道上行線里程：CK31+020CK31+400，下行線里程：DK31+000DK31+395。是本工區(qū)的重點（關(guān)鍵）和難點工程，隧道按雙洞單向交通行車兩車道分離式（小凈距）設(shè)計。二、方案編制依據(jù)1、靖那一標(biāo)招標(biāo)文件，技術(shù)規(guī)范要求，送審圖紙。2、國家交通部有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。3、業(yè)主、監(jiān)理有關(guān)文件和要求。4、公司相關(guān)規(guī)章制度和管理規(guī)定。三、監(jiān)控量測目的把量

2、測結(jié)果反映到設(shè)計施工中的目的，首先是確認(rèn)施工的安全性，其次是提高工程的經(jīng)濟(jì)性?，F(xiàn)場監(jiān)控量測是新奧法施工的三大要素之一，是復(fù)合式襯砌設(shè)計、施工的核心技術(shù)。通過施工現(xiàn)場監(jiān)控量測監(jiān)視圍巖變化，掌握支護(hù)結(jié)構(gòu)在施工過程的力學(xué)狀態(tài)和穩(wěn)定程度，確保施工安全。為確定二次襯砌和仰拱施作時機(jī)，了解和掌握圍巖變化規(guī)律， 評價和修改支護(hù)參數(shù)及施工方法。為最終穩(wěn)定時間等提供信息依據(jù)，并為以后設(shè)計、施工積累資料。因本隧道開挖斷面大，必須加強(qiáng)圍巖及支護(hù)的施工監(jiān)控量測工作，并貫穿于施工全過程。其目的是：1、提供監(jiān)控設(shè)計的依據(jù)和信息。掌握圍巖力學(xué)形態(tài)的變化和規(guī)律，掌握支護(hù)的工作狀態(tài)。2、指導(dǎo)施工，預(yù)報險情。作出工程預(yù)報，確立施

3、工對策，做到監(jiān)視險情、安全施工。3、通過回歸分析，確定圍巖變形收斂的準(zhǔn)確時間和最大變形量，為隧道二次襯砌的施工時間提供一個科學(xué)依據(jù)。四、監(jiān)控量測的內(nèi)容及方法1、 量測的內(nèi)容及方法見下表項目名稱方法及工具布 置量測間隔時間115d16d1個月13個月3個月以后必測項目巖性、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀及支護(hù)裂隙觀察開挖后及初期支護(hù)后進(jìn)行每次爆破后進(jìn)行水平凈空收斂收斂計每1050m一個斷面，每斷面2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)儀、鋼尺或測桿每1050m一個斷面，每斷面1個測點12次/天1次/2天12次/周13次/月地表下沉精密水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)尺淺埋、洞口（埋深40m），每1020m一

4、個斷面，每斷面3B范圍內(nèi)至少3個測點。12次/天1次/2天12次/周13次/月選測項目圍巖內(nèi)部位移（洞內(nèi)設(shè)點）洞內(nèi)鉆孔安設(shè)單點、多點式位移計每30100m一個斷面，每斷面5個測點12次/天1次/2天12次/周13次/月支護(hù)、襯砌內(nèi)應(yīng)力、表面應(yīng)力及裂隙量測混凝土內(nèi)應(yīng)變計、應(yīng)力計、壓力計每代表性地段量測，每斷面宜為9個測點1次/天1次/2天12次/周13次/月鋼支撐內(nèi)力及外力支柱壓力計或其他測力計每1050m鋼拱支撐一對測力計1次/天1次/2天12次/周13次/月噴射混凝土應(yīng)力量測表面應(yīng)力解除法每一圍巖段選一組每組35個點二次襯砌施作前進(jìn)行二次襯砌壓應(yīng)力量測壓力盒 每一圍巖段選一組每組25個點每斷

5、面711個測點1次/天1次/2天12次/周13次/月結(jié)合設(shè)計規(guī)范要求及我單位施工經(jīng)驗，隧道監(jiān)控量測必測項目為：地質(zhì)和支護(hù)狀況觀察水平凈空收斂拱頂下沉地表下沉2、量測方法1）地質(zhì)素描爆破后立即進(jìn)行工程地質(zhì)、水文地質(zhì)狀況的觀察和記錄，并進(jìn)行地質(zhì)素描，地質(zhì)變化處和重要地段要有照片記錄。、代表性測試斷面的位置形狀、位置、尺寸及編號；巖石名稱、結(jié)構(gòu)、顏色；層理、片理、節(jié)理裂隙、斷層等各種軟弱面的產(chǎn)狀、寬度、延伸情況、連續(xù)性、間距等；各結(jié)構(gòu)面的成因類型、力學(xué)屬性、粗糙程度、充填的物質(zhì)成分和泥化、軟化情況；巖脈穿插情況及其與圍巖接觸關(guān)系，軟硬程度及破碎程度；巖石風(fēng)化程度、特點、抗風(fēng)化能力；地下水的類型、出露

6、位置、水量大小及錨噴支護(hù)施工的影響等；施工開挖方式方法、錨噴支護(hù)參數(shù)及循環(huán)時間；圍巖內(nèi)鼓、彎折、變形、巖爆、掉塊、坍塌的位置、規(guī)模、數(shù)量和分布情況、圍巖的自穩(wěn)時間等；溶洞等特殊地質(zhì)條件描述；噴層開裂、起鼓、剝落情況描述1）水準(zhǔn)儀測拱頂下沉或地表下沉在地表穩(wěn)定處設(shè)一固定點并引入高程，即可進(jìn)行地表下沉的觀測（具體式樣見附圖）。水平凈空收斂值用收斂儀進(jìn)行測量，拱頂下沉、地表下沉的量測使用精密水準(zhǔn)儀測量，讀數(shù)精確到0.1mm。2）收斂儀測坑道周邊相對位移隧道開挖后，圍巖向坑道方向的位移是圍巖動態(tài)的最顯著表現(xiàn)，最能反映出圍巖的穩(wěn)定性。因此對周邊位移的量測是最直接、最直觀、最有意義、最經(jīng)濟(jì)的量測項目?？拥?/p>

7、周邊位移用收斂儀量測其中兩點之間的相對位移值，來反映圍巖的動態(tài)。測試方法及注意事項A開挖完成后盡快埋設(shè)測點，并測取初讀數(shù)，要求在24小時內(nèi)完成。B測點要盡量靠近開挖斷面，要求在2m以內(nèi)。C整個過程做好記錄，并隨時檢查有無錯誤。記錄內(nèi)容應(yīng)包括斷面位置、測點編號、初始讀數(shù)、各次測試讀數(shù)、當(dāng)時溫度、以及開挖面距量測斷面距離等。數(shù)據(jù)整理量測數(shù)據(jù)整理包括數(shù)據(jù)計算、列表或繪圖表示各種關(guān)系。A坑道周邊相對位移計算式為i=Ri-R0式中：R0初始觀測值 Ri第i次觀測值i第i次觀測時，該兩點間的相對位移B測尺為普通鋼尺時，要消除溫度影響，當(dāng)溫度變化大時，應(yīng)進(jìn)行溫度改正，其計算式為： it=L(ti-t0)i=

8、Ri-R0-it式中：-鋼尺的線膨脹系數(shù)，一般取12×10-6 L測量基線長 ti-t0測量時與初測的溫度差C繪制位移時間t關(guān)系曲線圖或位移速度v時間t關(guān)系曲線。4）測點測設(shè)頻率見下表。位移量測頻率表位移速率（mm/d）距開挖面工作距（m）測設(shè)頻率502013次/天150401次/天0.5140801次/天0.20.5401001次/13天0.2401001次/715天5）結(jié)束量測的時間考慮到我工區(qū)監(jiān)控量測的實際操作目的和意義，我單位的監(jiān)控量測的結(jié)束時間定為：當(dāng)圍巖達(dá)到基本穩(wěn)定后，以1次/3天的頻率量測2周，若發(fā)覺無明顯變形，便結(jié)束該點的量測工作。6）洞內(nèi)、外監(jiān)控量測點測點的加工地表

9、下沉點，采用長度為40cm的12圓鋼，在地表同一截面處埋設(shè)砼包鐵芯樁，編號。（具體式樣見附圖）洞內(nèi)觀測點，統(tǒng)一采用40cm長22螺紋鋼，在端頭處焊接三角形掛鉤，便于準(zhǔn)確測量。樣式如下：3、測試斷面、測線、測點、測孔的布設(shè)1） 測試斷面的布置本工程測試斷面采用單一測試斷面，即把單項測量內(nèi)容布設(shè)在一個測試斷面，了解圍巖和支護(hù)在這個斷面的動態(tài)變化情況。隧道工程現(xiàn)場測量的單一測試斷面沿隧道縱向間隔布置，分以下兩種情況： 拱頂下沉和周邊位移布設(shè)在同一斷面，斷面間距規(guī)定見下表條件洞口附近埋深小于2B施工進(jìn)展200m以前施工進(jìn)展200m以后斷面間距10m10m20m30m,且圍巖變化設(shè)置 地表下沉量測與埋深

10、關(guān)系很大，其測試斷面間距見下表埋深h與洞室跨度B關(guān)系2BhBh2BhB斷面間距m205010205102） 周邊位移的測線布置隧道設(shè)計圖紙中給出了參考測線布置，具體測點、測線見圖所示。3） 地表、地中沉降的測點布置地表、地中沉降觀測點，主要應(yīng)布置在洞室中軸線上方的地表或地中，在主點的橫軸上也應(yīng)布置必要數(shù)量的點，另外，在沉降區(qū)以外還應(yīng)設(shè)置測點作為參照（點位布置見附圖）。五、量測期間及量測頻率的確定1、量測期間的確定理論上講這個期間是從開挖后開始到圍巖或圍巖加支護(hù)完全進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)為止，從變形來看就是到變形收斂為止。不同的圍巖地質(zhì)條件，從開挖到變形收斂所需時間各不相同，因此，量測時間就有長有短，在穩(wěn)

11、定好的圍巖中，其變形收斂快，一般量測七天就可以判斷圍巖穩(wěn)定狀態(tài)；在塑性流變性巖體中，其收斂時間長，有時可達(dá)兩個月以上。初始讀數(shù)的測取，應(yīng)在開挖后24小時內(nèi)完成，且應(yīng)在下一循環(huán)開挖前完成。2、量測頻率的確定，見下表位移速度量測斷面到開挖面的距離量測頻率位移速度量測斷面到開挖面的距離量測頻率10mm/日以上0B1B12次日51mm/日2B5B1次2日105mm/日1B2B1次日1mm/日以下5B以上1次周六、數(shù)據(jù)分析與反饋1、 地質(zhì)預(yù)報地質(zhì)預(yù)報就是根據(jù)地質(zhì)素描來預(yù)測預(yù)報開挖面前方圍巖的地質(zhì)狀況，以便考慮選擇適當(dāng)?shù)氖┕し桨刚{(diào)整各項施工措施。包括：1）在洞內(nèi)直觀評價當(dāng)前已暴露圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)，檢驗和修正

12、初步的圍巖分類；2）根據(jù)修正的圍巖分類，檢驗初步設(shè)計的支護(hù)參數(shù)是否合理。如不恰當(dāng)，則應(yīng)予以修正；3）直觀檢測初期支護(hù)的實際工作狀態(tài)；4）根據(jù)當(dāng)前圍巖狀況，推斷前方一定范圍內(nèi)的地質(zhì)特征，進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報，防范不良地質(zhì)突然出現(xiàn)；5）根據(jù)地質(zhì)預(yù)報，并結(jié)合對已做初期支護(hù)實際工作狀態(tài)的評價，預(yù)先確定下循環(huán)的支護(hù)參數(shù)和施工措施；6）配合量測工作進(jìn)行測試位置選取和量測成果分析。2、 周邊位移分析與反饋以圍巖的位移來判斷其穩(wěn)定狀態(tài)，關(guān)鍵是確定一個“判斷標(biāo)準(zhǔn)”（或稱為收斂標(biāo)準(zhǔn)），即是判斷圍巖穩(wěn)定與否的界限。包括三個方面：位移量、位移速度、位移加速度。1）我國公路隧道施工技術(shù)規(guī)范（JTJ04294）規(guī)定了以下幾項允許

13、值作為圍巖位移收斂標(biāo)準(zhǔn)。 水平相對位移的允許收斂率（） 埋深（m）圍巖類別50503003015000.10.30.20.50.41.20.150.50.41.20.82.00.20.80.61.61.03.0注：a)收斂率指兩測點的水平相對位移與該兩點間距離之比；b)脆性圍巖的隧道取表中較小值，塑性則取較大值；c)對不同類別的圍巖，適用的坑道跨度高跨之比為：圍巖 B20m H/B=0.81.2圍巖 B15m H/B=0.81.2圍巖 B10m H/B=0.81.2d)拱頂下沉也可參照執(zhí)行。允許位移速度，規(guī)定為周邊位移0.1mm/日0.2mm/日；拱頂下沉速度0.07mm/日0.15mm/日。

14、位移加速度，如果位移速率呈典型的蠕變曲線特征，即先減速，后等速或明顯的加速趨勢，則表明圍巖正向不穩(wěn)定方向發(fā)展或已出現(xiàn)破壞。2）根據(jù)以上判斷標(biāo)準(zhǔn)，如果圍巖不超過、兩項允許值，即不出現(xiàn)蠕變趨勢，則可認(rèn)為圍巖是穩(wěn)定的，初期支護(hù)是成功的。如果表現(xiàn)穩(wěn)定性好，則可以加大循環(huán)進(jìn)尺。淺埋隧道暗挖法施工時，應(yīng)特別注意對拱頂下沉即地表下沉量的控制，控制標(biāo)準(zhǔn)見表指標(biāo)內(nèi)容日本、法國、德國規(guī)范綜合值推薦基準(zhǔn)值城市地鐵山嶺隧道地面最大沉陷50mm30mm60mm地面沉陷槽拐點曲率1/3001/5001/300地層損失系數(shù)5%5%5%洞內(nèi)邊墻水平收斂20mm40mm20mm(0.10.2)D%洞內(nèi)拱頂下沉75mm229mm

15、50mm(0.30.4)D%注：D開挖洞室最大跨度(m)如果位移值超過允許值不多，且初期支護(hù)中的噴射砼為出現(xiàn)明顯開裂，一般可不予補(bǔ)強(qiáng)。如果位移情況與上述情況相反，則應(yīng)采取處理措施。3）二次襯砌的施作時間，按新奧法施工原則，當(dāng)圍巖穩(wěn)定后，即可施做。 各測試項目的位移速率明顯收斂、圍巖基本穩(wěn)定。已產(chǎn)生的各項位移已達(dá)到預(yù)計總位移的8090；周邊位移速率小于0.10.2/d,或拱頂下沉速率小于0.0070.15/d。七、監(jiān)控量測管理1、 成立隧道現(xiàn)場監(jiān)控量測小組，由項目經(jīng)理領(lǐng)導(dǎo)并配齊必須的檢測儀器、設(shè)備、用品，明確工作職責(zé)和標(biāo)準(zhǔn)，承擔(dān)量測任務(wù)。2、 量測組負(fù)責(zé)測點埋設(shè)、日常量測、數(shù)據(jù)處理和儀器設(shè)備的保養(yǎng)維修工作，并及時將量測信息反饋于施工和設(shè)計。3、 現(xiàn)場監(jiān)控量測按制定的量測工作計劃認(rèn)真組織實施，并與其它施工環(huán)節(jié)緊密配合，不間斷的貫穿于整個施工過程中。4、 各預(yù)埋測點埋設(shè)要牢固可靠，易于識別并妥善保護(hù)，不能任意撤換和避免破壞。5、 按現(xiàn)場監(jiān)控量測計劃，在做好現(xiàn)場量測工作的同時，及時分析整理內(nèi)業(yè)資料并分類歸檔，按規(guī)范要求做好量測竣工文件。6、成立監(jiān)控量測小組組 長：鄒明 副組長：楊大依 王昌海陳小明成 員：吳雷 周坤