監(jiān)控量測(cè)工作計(jì)劃

1、貴州省道真至新寨高速公路福壽場(chǎng)至和溪段TJ02標(biāo)隧道監(jiān)控量測(cè)工 作 計(jì) 劃中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司2014年12月目 錄第一章 工作概述3監(jiān)控量測(cè)的實(shí)施3洞內(nèi)外觀察3周邊位移4拱頂下沉7淺地表下沉9第二章 隧道監(jiān)測(cè)成果反饋12第三章 項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的主要問(wèn)題及對(duì)策183.1隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)關(guān)鍵問(wèn)題18（一）隧道施工塌方預(yù)報(bào)18（二）隧道施工突水預(yù)報(bào)18（三）隧道施工突泥預(yù)報(bào)183.2基于本項(xiàng)目重點(diǎn)、難點(diǎn)的地質(zhì)超前預(yù)報(bào)及監(jiān)控量測(cè)的對(duì)策及措施193.2.1 針對(duì)隧道可能出現(xiàn)的塌方事故的安全控制對(duì)策及措施19中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司 第 22 頁(yè) 共21頁(yè)貴州道安高速TJ-2標(biāo)隧

2、道監(jiān)控量測(cè)工作計(jì)劃第一章 工作概述監(jiān)控量測(cè)的實(shí)施1.1監(jiān)控量測(cè)方法和手段、測(cè)點(diǎn)及監(jiān)測(cè)頻率洞內(nèi)外觀察1）量測(cè)目的（a）預(yù)測(cè)開(kāi)挖面前方的地質(zhì)條件及圍巖級(jí)別；（b）為判斷圍巖、隧道的穩(wěn)定性提供地質(zhì)依據(jù)；（c）根據(jù)噴層表面狀態(tài)及錨桿的工作狀態(tài)，分析支護(hù)結(jié)構(gòu)的可靠程度。2）觀測(cè)內(nèi)容（a）對(duì)開(kāi)挖工作面觀察：巖質(zhì)種類(lèi)和分布狀態(tài)，近界面位置的狀態(tài)；巖性特征：巖石的顏色、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造；地層時(shí)代歸屬及產(chǎn)狀；節(jié)理性質(zhì)、組數(shù)、間距、節(jié)理裂隙的發(fā)育程度和方向性，斷面狀態(tài)特征，充填物的類(lèi)型和產(chǎn)狀等；斷層的性質(zhì)、產(chǎn)狀、破碎帶寬度、特征；溶洞的情況；石煤層情況；地下水類(lèi)型、涌水量大小等；開(kāi)挖工作面的穩(wěn)定狀態(tài)，頂板有無(wú)剝落現(xiàn)象。

3、（b）開(kāi)挖后已支護(hù)段：初期支護(hù)完成后對(duì)噴混凝土層表面的觀測(cè)及裂縫狀況的描述與記錄；有無(wú)錨桿被拉脫或墊板陷入圍巖內(nèi)部的現(xiàn)象；噴混凝土是否產(chǎn)生裂縫或剝離，要特別注意噴混凝土是否發(fā)生剪切破壞；鋼支撐有無(wú)被壓曲現(xiàn)象；是否有底鼓現(xiàn)象。（c）洞外觀察包括對(duì)洞口地表情況、地表沉陷、邊坡及仰坡的穩(wěn)定以及地表水滲透等的觀察。3）量測(cè)方法利用地質(zhì)素描、照相或攝像技術(shù)將觀測(cè)到的有關(guān)情況和現(xiàn)象進(jìn)行詳細(xì)記錄，觀測(cè)中，如發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，要詳細(xì)記錄發(fā)現(xiàn)的時(shí)間、距開(kāi)挖工作面的距離以及附近測(cè)點(diǎn)的各項(xiàng)量測(cè)數(shù)據(jù)。4）測(cè)試儀器DQY-1地質(zhì)羅盤(pán)、地質(zhì)錘、鋼卷尺、放大鏡、手電、照相機(jī)等。5）觀測(cè)頻率及斷面目測(cè)應(yīng)在隧道開(kāi)挖工作面爆破后及初

4、期支護(hù)后進(jìn)行，觀察后應(yīng)繪制開(kāi)挖面略圖，填寫(xiě)工作面狀態(tài)記錄集圍巖級(jí)別判定卡。初期支護(hù)完成區(qū)段觀察：每天至少進(jìn)行一次。周邊位移1）量測(cè)內(nèi)容量測(cè)隧道內(nèi)壁兩點(diǎn)連線(xiàn)方向的相對(duì)位移，監(jiān)測(cè)圍巖的穩(wěn)定性。2）量測(cè)目的（a）隧道周邊位移是隧道圍巖應(yīng)力狀態(tài)變化的最直接反映，量測(cè)周邊位移可為判斷隧道空間的穩(wěn)定性提供可靠的信息；（b）根據(jù)變形速率判斷隧道圍巖的穩(wěn)定程度，為二次襯砌提供合理的支護(hù)時(shí)機(jī)；（c）判斷初期支護(hù)設(shè)計(jì)與施工：方法選取的合理性，用以指導(dǎo)設(shè)計(jì)與施工。3）量測(cè)方法及測(cè)點(diǎn)布設(shè)根據(jù)不良地質(zhì)、突水、洞口淺埋等及有特殊要求的停車(chē)、通道交叉地段或發(fā)包人及監(jiān)理、設(shè)計(jì)認(rèn)為有必要監(jiān)控的地段，設(shè)置監(jiān)控量測(cè)斷面，在確定監(jiān)測(cè)

5、的隧道斷面開(kāi)挖后盡早進(jìn)行，或初噴24小時(shí)內(nèi)，在下一循環(huán)開(kāi)挖前完成初讀。在隧道左邊墻和右邊墻部位分別埋設(shè)測(cè)樁（測(cè)樁埋深約15cm，鉆孔直徑約20cm，用早強(qiáng)錨固劑錨固，測(cè)樁位置設(shè)置保護(hù)罩），并進(jìn)行初始讀數(shù)。采用精度較高的水平基線(xiàn)監(jiān)測(cè)方法。對(duì)于全斷面法、臺(tái)階法、CD（CRD）法施工的測(cè)線(xiàn) 布置如下圖。 （a）全斷面法 （b）臺(tái)階法 （c）CRD或CD）法 周邊位移測(cè)點(diǎn)及測(cè)線(xiàn)布置圖在隧道周邊位移量測(cè)中采用傳統(tǒng)量測(cè)（收斂計(jì)）或無(wú)尺量測(cè)技術(shù)（高精度全站儀）。隧道圍巖段若采用臺(tái)階法、CD法隧道開(kāi)挖時(shí)如留核心土，受核心土阻擋，或現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)支護(hù)等使傳統(tǒng)量測(cè)（收斂計(jì)）無(wú)法貼近掌子面埋設(shè)。這時(shí)將采用非接觸三維位移觀

6、測(cè)方法即無(wú)尺量測(cè)技術(shù)（高精度全站儀）。傳統(tǒng)的量測(cè)方法采用收斂計(jì)量測(cè)圍巖的水平變形，將收斂計(jì)鋼尺掛鉤分別掛在已經(jīng)安裝的測(cè)點(diǎn)膨脹掛鉤上，然后收緊鋼尺，將卡針插入鋼尺上適當(dāng)?shù)目孜粌?nèi)，并用保護(hù)卡鉤將鋼尺固定；轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺母，使鋼尺收緊到觀測(cè)窗中的刻畫(huà)線(xiàn)與讀數(shù)指示窗刻度線(xiàn)完全重合，使收斂計(jì)停止擺動(dòng)且迅速使其靜止，讀取鋼卷尺量程取至厘米，然后在讀取百分表中讀數(shù)取至0.01mm，兩者相加即得到本次測(cè)量的完整數(shù)值。測(cè)點(diǎn)安裝結(jié)束后應(yīng)在下一次爆破循環(huán)前獲得初始讀數(shù)。根據(jù)地質(zhì)條件情況布設(shè)量測(cè)斷面，在量測(cè)斷面測(cè)點(diǎn)埋設(shè)時(shí)，測(cè)點(diǎn)距開(kāi)挖面應(yīng)小于2米，第1次量測(cè)應(yīng)在上次爆破后后12h內(nèi)讀取，最遲不超過(guò)24h，且在下一循環(huán)開(kāi)挖前

7、，完成初次變形值讀數(shù)。每次讀數(shù)時(shí)讀3次讀數(shù)，并測(cè)量出隧道內(nèi)量測(cè)斷面處的環(huán)境氣溫，填好量測(cè)記錄。無(wú)尺量測(cè)技術(shù)是利用高精度全站儀自由設(shè)站、對(duì)邊測(cè)量、免棱鏡測(cè)距應(yīng)用功能，在隧道中可以靈活有效地進(jìn)行隧道的變形量測(cè)。該方法設(shè)站靈活、抗施工干擾的能力強(qiáng)，測(cè)量速度快，效率高，可將儀器架設(shè)在安全區(qū)進(jìn)行量測(cè)，量測(cè)人員無(wú)須到達(dá)危險(xiǎn)區(qū)，操作安全。同時(shí)對(duì)于隧道有核心土弧形導(dǎo)坑臺(tái)階法開(kāi)挖或其他障礙物影響收斂計(jì)量測(cè)的測(cè)點(diǎn)均可采用全站儀測(cè)量。4）儀器設(shè)備使用JTM-J7100型收斂計(jì)（精度0.01mm）、高精度LEICA TCA2003全站儀進(jìn)行量測(cè)（角度精度指標(biāo)0.5、分辨率0.1，1mm + 1ppm的測(cè)距精度，分辨率

8、0.1 mm）。5）斷面布設(shè)原則級(jí)圍巖淺埋、破碎帶段等不良地質(zhì)段及加寬帶段按510m布置一個(gè)量測(cè)斷面，級(jí)深埋段按照1020m布置一個(gè)量測(cè)斷面，級(jí)圍巖按2030m布置一個(gè)量測(cè)斷面，III級(jí)圍巖按3050m布置一個(gè)量測(cè)斷面。斷面布設(shè)的間距具體參照設(shè)計(jì)文件關(guān)于監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目布置斷面里程和相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。當(dāng)設(shè)計(jì)文件和規(guī)范不一致時(shí)，結(jié)合實(shí)際圍巖狀況，以對(duì)隧道變形有效控制為原則，采用“從嚴(yán)控制”的標(biāo)準(zhǔn)布設(shè)斷面。6）監(jiān)測(cè)頻率隧道周邊位移和拱頂下沉的量測(cè)頻率表一測(cè)點(diǎn)埋設(shè)后時(shí)間115d16d1個(gè)月13個(gè)月大于3個(gè)月測(cè)量頻率12次/天1次/2天12次/周13次/月周邊位移和拱頂下沉量測(cè)頻率表二位移速度（mm/d）距工

9、作面距離頻度備注>5(12)D14次/d1.D為隧道開(kāi)挖寬度2.當(dāng)位移速度>5 mm/d時(shí)，應(yīng)視為出現(xiàn)險(xiǎn)情，及時(shí)發(fā)出警報(bào)15(25)D1次/2d0.215D1次/周<0.2不監(jiān)測(cè)注：1、凈空收斂和拱頂下沉量測(cè)頻率應(yīng)根據(jù)表一、二取其中的最大值。2、施工的初期階段位移及下沉量大、地質(zhì)變化顯著時(shí)或施工狀態(tài)（開(kāi)挖下臺(tái)階、仰拱或拆臨時(shí)支護(hù)等）發(fā)生改變時(shí)，量測(cè)斷面間距可取較小值，應(yīng)適當(dāng)增加量測(cè)頻率。3、當(dāng)施工進(jìn)展到一定程度時(shí)，地質(zhì)良好，且位移下沉量較小時(shí)，量測(cè)間距可取表中較大值，根據(jù)情況也可適當(dāng)加大，但在圍巖突變或軟弱結(jié)構(gòu)面處應(yīng)增設(shè)量測(cè)斷面和測(cè)點(diǎn)。4、如果圍巖變形量較大時(shí)，出現(xiàn)位移速度加

10、速等情況時(shí)，量測(cè)頻率應(yīng)適當(dāng)加大，另外，進(jìn)行洞內(nèi)狀態(tài)觀測(cè)時(shí)應(yīng)對(duì)每個(gè)開(kāi)挖面都進(jìn)行觀察，一般應(yīng)1次/天，對(duì)于選測(cè)項(xiàng)目量測(cè)斷面布置及項(xiàng)目選擇應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件及設(shè)備情況確定。5、若根據(jù)位移速度和離工作面距離兩項(xiàng)指標(biāo)分別選取的頻率不同，則從中取高值。6、后期量測(cè)時(shí)，時(shí)間間隔可加大到幾個(gè)月或半年量測(cè)一次。拱頂下沉1）量測(cè)內(nèi)容拱頂下沉量測(cè)，是指對(duì)隧道拱頂?shù)膶?shí)際位移值進(jìn)行量測(cè)，是相對(duì)于不動(dòng)點(diǎn)的絕對(duì)位移，其必須與設(shè)計(jì)拱頂標(biāo)高進(jìn)行比較。2）量測(cè)目的通過(guò)拱頂沉降位移量測(cè)，了解斷面的變形狀態(tài)，判斷隧道拱頂?shù)姆€(wěn)定性；根據(jù)變形速率判斷隧道圍巖的穩(wěn)定程度，為二次襯砌提供合理的支護(hù)時(shí)機(jī)；指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)與施工；防止沉降侵入二襯空間。

11、3）量測(cè)方法及測(cè)點(diǎn)布設(shè)根據(jù)不良地質(zhì)、突水、洞口淺埋等及有特殊要求的停車(chē)、通道交叉地段或業(yè)主及監(jiān)理認(rèn)為有必要監(jiān)控的地段，設(shè)置監(jiān)控量測(cè)斷面，在確定監(jiān)測(cè)的斷面隧道開(kāi)挖或初噴后24小時(shí)內(nèi)，在隧道拱頂部位埋設(shè)3個(gè)測(cè)點(diǎn)并進(jìn)行初始讀數(shù)。埋設(shè)測(cè)點(diǎn)時(shí)，先在測(cè)點(diǎn)處用小型鉆機(jī)在待測(cè)部位成孔，然后將帶膨脹螺絲塞入孔中，然后用扳手?jǐn)Q緊即可量測(cè)。對(duì)于采用上下臺(tái)階或全斷面法開(kāi)挖，拱頂下沉點(diǎn)一個(gè)斷面布設(shè)三個(gè)測(cè)點(diǎn)，其中拱頂一個(gè)，左右相距2m各一個(gè)。對(duì)于三臺(tái)階法、DCD法、DCD法施工，下臺(tái)階開(kāi)挖及仰拱開(kāi)挖后根據(jù)變形發(fā)展情況及相關(guān)需要及時(shí)增設(shè)拱腳下沉測(cè)點(diǎn)，加密監(jiān)測(cè)頻率。（a）全斷面法 （b）臺(tái)階法 （c）CRD或CD）法 拱頂下

12、沉測(cè)點(diǎn)布置圖一般情況下，采用水準(zhǔn)抄平法進(jìn)行量測(cè)，基準(zhǔn)點(diǎn)分別設(shè)置在洞內(nèi)和洞外（用于校核），視線(xiàn)長(zhǎng)度一般不大于30米，監(jiān)測(cè)誤差控制在1.0mm以?xún)?nèi)（高程誤差0.7mm），必要時(shí)采用冗余觀測(cè)方法來(lái)提高監(jiān)測(cè)精度。對(duì)于臺(tái)階法開(kāi)挖中，水準(zhǔn)抄平量測(cè)拱頂下沉，上臺(tái)階常無(wú)法設(shè)置測(cè)站，尤其受空間控制拱腳下沉量測(cè)很難用掛尺抄平方法進(jìn)行。這時(shí)將采用非接觸三維位移觀測(cè)方法即無(wú)尺量測(cè)技術(shù)（高精度全站儀）。水準(zhǔn)儀測(cè)量時(shí)把鋼尺掛在預(yù)埋的測(cè)點(diǎn)上，下掛1kg的錘球保持鋼尺垂直，用水準(zhǔn)儀來(lái)讀取鋼尺上的讀數(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。對(duì)于人不宜到達(dá)地方或不適合用水準(zhǔn)儀測(cè)量的地方，采用高精度全站儀和反觀片遠(yuǎn)距離量測(cè)采集數(shù)據(jù)。4）儀器設(shè)備拱頂下沉

13、采用DSZ2水準(zhǔn)儀（帶測(cè)微器，精度0.1mm）、銦鋼尺、鋼尺。5）斷面布設(shè)原則周邊位移、拱頂下沉斷面，原則上兩者布置在同一個(gè)斷面里程上。級(jí)圍巖淺埋、破碎帶段等不良地質(zhì)段及加寬帶段按510m布置一個(gè)量測(cè)斷面，級(jí)深埋段按照1020m布置一個(gè)量測(cè)斷面，級(jí)圍巖按2030m布置一個(gè)量測(cè)斷面，III級(jí)圍巖按3050m布置一個(gè)量測(cè)斷面。斷面布設(shè)的間距具體參照設(shè)計(jì)文件關(guān)于監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目布置斷面里程和相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。當(dāng)設(shè)計(jì)文件和規(guī)范不一致時(shí)，結(jié)合實(shí)際圍巖狀況，以對(duì)隧道變形有效控制為原則，采用“從嚴(yán)控制”的標(biāo)準(zhǔn)布設(shè)斷面。6）量測(cè)頻率拱頂下沉和周邊位移采用相同的量測(cè)頻率。淺地表下沉1）監(jiān)測(cè)的內(nèi)容量測(cè)隧道洞口開(kāi)挖成形后，

14、地表巖土體下沉量。2）監(jiān)測(cè)的目的從地表設(shè)點(diǎn)觀測(cè)，根據(jù)下沉位移量判定開(kāi)挖對(duì)地表下沉的影響，以確定隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)；通過(guò)地表下沉量的多少和下沉的快慢，判斷分析隧道洞口圍巖是否穩(wěn)定，為設(shè)計(jì)優(yōu)化支護(hù)參數(shù)提供可靠的數(shù)據(jù)，保證施工安全。3）量測(cè)方法及測(cè)點(diǎn)埋設(shè)地表下沉觀察斷面設(shè)置為：每個(gè)單洞口淺埋段各設(shè)置1個(gè)斷面。每個(gè)斷面上測(cè)線(xiàn)與隧道中心線(xiàn)垂直，埋設(shè)測(cè)點(diǎn)時(shí)中心監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)在隧道軸線(xiàn)的地表位置，其它監(jiān)測(cè)點(diǎn)沿中心線(xiàn)對(duì)稱(chēng)布置，測(cè)點(diǎn)間距由中心監(jiān)測(cè)點(diǎn)開(kāi)始至距離地表隧道軸線(xiàn)最遠(yuǎn)一點(diǎn)由密至疏布置，具體距離按25m布置，寬度范圍為W=B(開(kāi)挖寬度)+H/2（兩側(cè)埋深的一半）。在隧道開(kāi)挖縱橫向各4倍洞徑外的區(qū)域，參照標(biāo)準(zhǔn)水準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)方

15、法，埋設(shè)2個(gè)臨時(shí)水準(zhǔn)基點(diǎn)?；鶞?zhǔn)點(diǎn)要求通視良好，測(cè)量方便，基礎(chǔ)牢固，易保護(hù)。一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)作為測(cè)站點(diǎn)，另外一個(gè)作為后視檢核點(diǎn)，以便互相校核。參照標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)埋設(shè)，所有基點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)在基巖或原狀土層中，測(cè)站的基點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行深埋。監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)觀測(cè)標(biāo)志采用鋼筋混凝土觀測(cè)標(biāo)墩，或選擇其它的標(biāo)準(zhǔn)觀測(cè)墩。標(biāo)墩基礎(chǔ)力求穩(wěn)固，或除去表面風(fēng)化層使標(biāo)墩澆筑在新鮮基巖上；或當(dāng)?shù)乇砀采w層較厚時(shí)，應(yīng)開(kāi)挖出一基坑，深度不少于1m，標(biāo)墩應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)澆筑。地表下沉測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在隧道軸線(xiàn)上方和兩側(cè)拱腰上方以及隧道隧道開(kāi)挖界限上方，測(cè)點(diǎn)一般以，5個(gè)點(diǎn)。邊坡測(cè)點(diǎn)應(yīng)盡量考慮坡形坡度變化的地方，埋深相差懸殊處、刷坡面與天然圍巖接壤處、不同圍巖分界處等，測(cè)點(diǎn)應(yīng)能控

16、制整個(gè)邊坡的變形。 地表下沉橫斷面測(cè)點(diǎn)布置圖在測(cè)點(diǎn)位置挖長(zhǎng)、寬、深均為200mm的坑，然后放入地表測(cè)點(diǎn)預(yù)埋件（自制），測(cè)點(diǎn)一般采用2030mm、200300mm長(zhǎng)1m的平圓頭鋼筋，在鋼筋的一端焊接一塊邊長(zhǎng)約為5cm見(jiàn)方的鋼板，鋼筋的另一端放入坑中，用錘敲至貼片距地表30cm左右為宜，并調(diào)整測(cè)點(diǎn)方向，測(cè)點(diǎn)四周用砼填實(shí)，待砼固結(jié)后即可量測(cè)。4）監(jiān)測(cè)儀器地表下沉采用高精度DSZ2（帶測(cè)微器）水準(zhǔn)儀（精度0.1mm）或用徠卡TCA2003全站儀（角度精度指標(biāo)0.5、分辨率0.1，1mm + 1ppm的測(cè)距精度，分辨率0.1 mm）。5）斷面布設(shè)地表下沉測(cè)點(diǎn)斷面布設(shè)在洞口段、在施工中可能產(chǎn)生塌陷之處（尤

17、其是進(jìn)出洞的淺埋地段），對(duì)隧道施工有影響的偏壓段或洞身淺埋段。洞口和淺埋段每個(gè)斷面至少57個(gè)測(cè)點(diǎn)，斷面間距510米。斷面布設(shè)的間距具體參照設(shè)計(jì)文件關(guān)于監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目布置斷面里程和相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。當(dāng)設(shè)計(jì)文件和規(guī)范不一致時(shí)，結(jié)合實(shí)際地表監(jiān)測(cè)環(huán)境狀況，以對(duì)隧道地表下沉有效監(jiān)測(cè)為原則，采用“從嚴(yán)控制”的標(biāo)準(zhǔn)布設(shè)斷面。6）量測(cè)頻率地表下沉量測(cè)頻率和拱頂下沉及凈空水平收斂的量測(cè)頻率相同，宜根據(jù)沉降位移速度和距工作面距離選取，一般情況下可參考下表。地表下沉量測(cè)斷面間距及頻率表位移速度（mm/d）距工作面距離量測(cè)頻率>5(01)B2次/天15(12)B1次/天0.51(12)B1次/23天0.20.5(25

18、)B1次/3天<0.2>5B1次/7天注：1）B隧道開(kāi)挖寬度 2）若根據(jù)位移速度和據(jù)工作面距離兩項(xiàng)指標(biāo)分別選取的頻率不同，則從中取高值；3）地表下沉監(jiān)測(cè)應(yīng)在隧道開(kāi)挖前開(kāi)始，到二次襯砌全部施工完畢，且下沉基本停止時(shí)為止。對(duì)于隧道洞口段，圍巖自穩(wěn)能力差，易出現(xiàn)大變形侵限、邊仰坡失穩(wěn)、甚至塌方事故。因此應(yīng)加強(qiáng)對(duì)洞口段的地表下沉監(jiān)控量測(cè)工作，監(jiān)測(cè)頻率與監(jiān)測(cè)斷面應(yīng)根據(jù)變形情況適當(dāng)加密。第二章 隧道監(jiān)測(cè)成果反饋1）數(shù)據(jù)的采集斷面測(cè)點(diǎn)布置好后即可通過(guò)各種量測(cè)儀表進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集工作?，F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集工作應(yīng)有2名專(zhuān)職人員負(fù)責(zé)，測(cè)取的讀數(shù)記錄在預(yù)先設(shè)計(jì)好的原始記錄表中，同時(shí)記錄下當(dāng)時(shí)的施工情況，還要量測(cè)斷

19、面距掌子面的距離，及本次量測(cè)的具體日期和時(shí)間，最后原始記錄表中要有2名測(cè)試人員的簽名。每次采集回的數(shù)據(jù)，測(cè)試人員要立即提交數(shù)據(jù)處理管理員輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行初步分析處理，為了滿(mǎn)足分析數(shù)據(jù)的需要，參考規(guī)范中的要求，采集數(shù)據(jù)頻率如監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目表中所列。2）實(shí)測(cè)資料的整理（a）詳細(xì)的觀測(cè)記錄、觀測(cè)時(shí)的環(huán)境、開(kāi)挖情況是資料整理的基礎(chǔ)，應(yīng)與成果報(bào)告同時(shí)提供。（b）每次觀測(cè)后及時(shí)整理觀測(cè)成果，地質(zhì)超前預(yù)報(bào)結(jié)果和異常的觀測(cè)數(shù)據(jù)24內(nèi)提供給業(yè)主。（c）對(duì)各物理量值按各類(lèi)儀器的工作特征，埋設(shè)情況進(jìn)行修正。（d）繪制各量值與時(shí)間、空間的關(guān)系曲線(xiàn)。設(shè)計(jì)專(zhuān)用的表格記錄現(xiàn)場(chǎng)圍巖的產(chǎn)狀，畫(huà)專(zhuān)業(yè)的地質(zhì)素描圖，通過(guò)資料積累，最終做

20、出隧道開(kāi)挖施工后的隧道軸線(xiàn)及典型橫斷面地質(zhì)剖面圖。工作過(guò)程中同時(shí)要收集相關(guān)的照片及巖樣標(biāo)本。凈空位移（拱頂下沉和周邊位移）量測(cè)：拱頂下沉和周邊位移數(shù)據(jù)處理：回歸分析時(shí)，一般同時(shí)采用采用下面的三種函數(shù)，通過(guò)對(duì)比，推算最終位移時(shí)采用三個(gè)函數(shù)中精度（擬合程度）較高的一個(gè)函數(shù)，不同函數(shù)的回歸函數(shù)可能不同。最好再做拱頂下沉和周邊位移以下關(guān)系曲線(xiàn)。a、繪制位移（u）和時(shí)間（t）的關(guān)系曲線(xiàn)。b、繪制位移速度（v）和時(shí)間（t）的關(guān)系曲線(xiàn)。c、繪制位移（u）和距離開(kāi)挖面距離（l）的關(guān)系曲線(xiàn)。對(duì)數(shù)函數(shù)：u=a lg(1+t)；u=a+b/ lg(1+t)指數(shù)函數(shù)：u=a e-b/t；u= a(1- e-b/t)雙

21、曲函數(shù)：u=t/a+bt；u=a1-(1/ (1+bt) 2注意：在數(shù)據(jù)處理前要做溫度改正，溫度改正的方法可以是之后每天測(cè)的值都改在第一天測(cè)時(shí)的溫度時(shí)的代表值或是把所有的測(cè)量值都改到標(biāo)準(zhǔn)溫度20時(shí)的代表值，以保證測(cè)量數(shù)據(jù)相減時(shí)基準(zhǔn)相同，有可比性。另外，拱頂下沉可以采用水準(zhǔn)法進(jìn)行測(cè)量，但該方法要注意定期對(duì)洞內(nèi)所埋設(shè)的水準(zhǔn)點(diǎn)與洞外基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，防止由于隧道開(kāi)挖引起的洞內(nèi)水準(zhǔn)點(diǎn)位移所帶來(lái)的測(cè)量的影響?，F(xiàn)場(chǎng)考慮操作方便及減少測(cè)量誤差，一般采用收斂計(jì)法，后采用高斯定理進(jìn)行相關(guān)計(jì)算后，可間接實(shí)現(xiàn)拱頂下沉量測(cè)。地表下沉量測(cè)：要畫(huà)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)點(diǎn)布設(shè)示意圖，用水準(zhǔn)測(cè)量的處理方法，處理測(cè)量數(shù)據(jù)；同時(shí)做出監(jiān)測(cè)點(diǎn)的累計(jì)位

22、移表，并繪制地表下沉位移（u）和時(shí)間（t）的關(guān)系曲線(xiàn)和繪制地表下沉位移（u）和距離開(kāi)挖面距離（l）的關(guān)系曲線(xiàn)。注意，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)處理時(shí)可采用相當(dāng)坐標(biāo)體系，不一定用大地坐標(biāo)系中的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)高程。為敘述方便，作統(tǒng)一的規(guī)定：“+”表示地表向下沉降，即測(cè)點(diǎn)高程逐漸減?。弧?”表示地表向上位移，即測(cè)點(diǎn)高程逐漸增大。3）監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)處理與分析如何進(jìn)行實(shí)測(cè)資料的分析與處理是監(jiān)控量測(cè)的主要內(nèi)容之一。（1）所繪各曲線(xiàn)的變化情況與趨勢(shì)，判定圍巖的穩(wěn)定性，及時(shí)預(yù)報(bào)險(xiǎn)情，確定施工時(shí)應(yīng)采取的措施，為修改設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。（2）時(shí)態(tài)曲線(xiàn)的曲率趨于平緩時(shí)，應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析或其他數(shù)學(xué)方法分析，以推算最終位移值，確定位移變

23、化規(guī)律。根據(jù)位移-時(shí)間曲線(xiàn)來(lái)判斷圍巖穩(wěn)定性，應(yīng)注意區(qū)分由于分步開(kāi)挖時(shí)圍巖隨開(kāi)挖進(jìn)度而導(dǎo)致的位移隨時(shí)間釋放的彈塑性位移的突然增加，使位移速率增加，這部分位移量是由于隧道洞身開(kāi)挖引起的。在隧道監(jiān)測(cè)險(xiǎn)情預(yù)報(bào)中，應(yīng)同時(shí)考慮凈空收斂量和收斂變形速率，并且結(jié)合動(dòng)內(nèi)外觀察到的洞身圍巖噴射混凝土和初期支護(hù)的表面狀況等綜合因素作出報(bào)告。周邊位移判斷曲線(xiàn)（3）結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)數(shù)據(jù)，可按下表進(jìn)行量測(cè)管理和指導(dǎo)施工。位移量測(cè)數(shù)據(jù)管理等級(jí)管理等級(jí)管理位移值施工狀態(tài)IIIU< U0/3可以正常施工IIU0/3U2U0/3應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)IU2U0/3應(yīng)采取特殊的措施注：U為實(shí)測(cè)位移值；U0為最大允許位移值當(dāng)量測(cè)位移U小于 U

24、0/3，表明圍巖穩(wěn)定，可以正常施工；當(dāng)量測(cè)位移U大于 U0/3并小于2U0/3時(shí)，表明圍巖變形較大，應(yīng)密切圍巖動(dòng)向，可采取一定的加強(qiáng)措施，如加密、加長(zhǎng)錨桿等；當(dāng)量測(cè)位移U大于 2U0/3時(shí)，表明圍巖變形很大，應(yīng)立即停止掘進(jìn)，并采取特殊的加固措施，如超前支護(hù)、注漿加固等。當(dāng)實(shí)測(cè)最大位移值或預(yù)測(cè)最大位移值不大于 2U0/3時(shí)，可以認(rèn)為初期支護(hù)達(dá)到基本穩(wěn)定。（4）根據(jù)內(nèi)空變位速率預(yù)報(bào)險(xiǎn)情，修改設(shè)計(jì)和確定二次襯砌時(shí)機(jī)，根據(jù)最終變位量修改開(kāi)挖斷面尺寸。當(dāng)位移速率大于1mm/d時(shí)，表明圍巖處于急劇變形階段，應(yīng)密切關(guān)注圍巖動(dòng)態(tài)；當(dāng)位移速率在10.2mm/d時(shí)，表明圍巖處于緩慢變形階段；當(dāng)位移速率小于0.2m

25、m/d時(shí)，表明圍巖已達(dá)到基本穩(wěn)定，可進(jìn)行二次襯砌作業(yè)。從安全考慮，周邊位移速率與拱頂下沉速率應(yīng)指不少于7天的平均值。（5）二次襯砌施作條件各測(cè)試項(xiàng)目的位移速率明顯收斂，圍巖基本穩(wěn)定。已產(chǎn)生的各項(xiàng)位移已達(dá)到預(yù)計(jì)總位移的80%90%。周邊位移速率小于0.10.2mm/d或拱頂下沉速率小于0.070.15mm/d。（6）隧道穩(wěn)定的判斷依據(jù)是后期支護(hù)施作后位移速率趨近于零，支護(hù)結(jié)構(gòu)的外力和內(nèi)力的變化速率也應(yīng)趨近于零。4）監(jiān)測(cè)報(bào)警指標(biāo)根據(jù)中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：公路隧道施工技術(shù)規(guī)范（JTGF60-2009）規(guī)定，隧道周邊最大允許相對(duì)位移（指實(shí)測(cè)位移值于兩測(cè)點(diǎn)間距離之比，或拱頂位移實(shí)測(cè)值與隧道寬度之比）為

26、0.20%0.80%（具體數(shù)值會(huì)同業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、項(xiàng)目部確定）。監(jiān)控量測(cè)預(yù)警或報(bào)警應(yīng)從累計(jì)位移、增量位移及位移發(fā)展趨勢(shì)等三個(gè)方面進(jìn)行分析，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況綜合確定，具體如下：（1）累計(jì)位移控制指標(biāo)公路隧道設(shè)計(jì)細(xì)則（JTG /T D702010）中，復(fù)合式襯砌初期支護(hù)的允許洞周相對(duì)收斂值應(yīng)根據(jù)圍巖地質(zhì)條件分析確定，缺乏資料時(shí)可按下表選用。允許洞周水平相對(duì)收斂值（） 埋深（m）圍巖級(jí)別<5050300>300III0.100.300.200.500.401.20IV0.150.500.401.200.802.00V0.200.800.601.601.003.00注：水平相對(duì)收斂值系

27、指收斂位移累計(jì)值與兩測(cè)點(diǎn)間距離之比； 硬質(zhì)圍巖隧道取表中較小值，軟質(zhì)圍巖隧道取表中較大值； 拱頂下沉允許值一般可按本表數(shù)值的0.51.0倍采用；本表所列數(shù)值在施工過(guò)程中可通過(guò)實(shí)測(cè)和資料積累作適當(dāng)修正。監(jiān)測(cè)控制標(biāo)準(zhǔn)和預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)項(xiàng)目控制標(biāo)準(zhǔn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)1拱頂下沉 周邊位移規(guī)范規(guī)定值規(guī)范規(guī)定值的2/33地面沉降設(shè)計(jì)控制值控制標(biāo)準(zhǔn)的2/3（2）增量位移控制指標(biāo)除了圍巖位移量之外，圍巖的位移變化速率也可以作為隧道圍巖穩(wěn)定性的判斷標(biāo)準(zhǔn)。圍巖容許位移變化速率目前還沒(méi)有明確的統(tǒng)一規(guī)定，一般以現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選定。隧道位移變化速率標(biāo)準(zhǔn)為：當(dāng)位移變化速率大于1mm/d時(shí)，認(rèn)為圍巖處于急劇變化階段，需加強(qiáng)觀測(cè)

28、，若位移變化速率長(zhǎng)期不下降則需加強(qiáng)支護(hù)；凈空變化速率在0.21.0mm/d時(shí)，認(rèn)為圍巖處于緩慢變形階段；當(dāng)凈空變化速率小于0.2mm/d時(shí)，認(rèn)為圍巖基本穩(wěn)定。（3）位移趨勢(shì)控制指標(biāo)隧道變形從開(kāi)始發(fā)生到破壞一般經(jīng)歷五個(gè)階段：初期沉降階段（0-1段）、平穩(wěn)發(fā)展階段（1-2段）、過(guò)渡階段（2-3段）、加速沉降階段（3-4段）和破壞階段（4以后）。在過(guò)渡階段開(kāi)始時(shí)（點(diǎn)2）應(yīng)進(jìn)行預(yù)警。隧道位移變化五階段在監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)數(shù)學(xué)手段和力學(xué)分析，結(jié)合施工過(guò)程，建立信息反饋預(yù)測(cè)的數(shù)學(xué)模型，并結(jié)合監(jiān)控量測(cè)和施工過(guò)程，對(duì)隧道變形以及支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力進(jìn)行預(yù)測(cè)，并指導(dǎo)施工。5） 監(jiān)控量測(cè)報(bào)告和報(bào)警提交由儀表量測(cè)的

29、數(shù)據(jù)記錄在專(zhuān)用的表格上，原始記錄表格存檔以供需要時(shí)查用。監(jiān)測(cè)人員除做好每天的監(jiān)測(cè)工作外，需認(rèn)真寫(xiě)好監(jiān)測(cè)日記，內(nèi)容包括天氣、觀察情況、監(jiān)測(cè)情況、施工進(jìn)展情況、儀表工作情況等。當(dāng)監(jiān)測(cè)值超過(guò)預(yù)警值的80%時(shí)，在報(bào)表中注明，以引起有關(guān)各方注意。當(dāng)監(jiān)測(cè)值達(dá)到預(yù)警值，除在報(bào)表中注明外，專(zhuān)門(mén)出文通知有關(guān)各方。監(jiān)測(cè)技術(shù)負(fù)責(zé)人參加出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)的排險(xiǎn)應(yīng)急會(huì)議，積極協(xié)同有關(guān)各方出謀劃策，提出有益的建議，以采取有效措施確保基坑及周?chē)h(huán)境的安全。在隧道施工監(jiān)控量測(cè)過(guò)程中提交如下資料：（1）預(yù)警報(bào)告根據(jù)監(jiān)測(cè)資料，對(duì)下一階段的監(jiān)測(cè)情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，當(dāng)有內(nèi)力較大或者異常情況時(shí)，電話(huà)及時(shí)通知業(yè)主和施工單位；24小時(shí)內(nèi)向業(yè)主及施工方提

30、交監(jiān)控量測(cè)或地質(zhì)超前預(yù)報(bào)速報(bào)預(yù)警公文（書(shū)面），并提出合理化建議。（2）緊急監(jiān)測(cè)簡(jiǎn)報(bào)、臨兆預(yù)報(bào)、預(yù)警報(bào)告及監(jiān)控速報(bào)當(dāng)監(jiān)測(cè)值出現(xiàn)異?；蜻_(dá)到報(bào)警指標(biāo)時(shí)，及時(shí)出具相應(yīng)的報(bào)告。（3）監(jiān)控量測(cè)報(bào)告根據(jù)業(yè)主要求定期向業(yè)主提交監(jiān)控量測(cè)中間報(bào)告（提供月報(bào)、周報(bào)）。（4）總報(bào)告在隧道的主體工程完成以及隧道監(jiān)測(cè)工作結(jié)束后15天內(nèi)提交監(jiān)測(cè)量測(cè)。第三章 項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的主要問(wèn)題及對(duì)策3.1隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)關(guān)鍵問(wèn)題（一）隧道施工塌方預(yù)報(bào)斷層破碎帶塌方是最常見(jiàn)的塌方，占塌方的絕大部分。斷層破碎帶塌方的判定和警報(bào)主要包括斷層斷層破碎帶塌方影響因素的正確分析、斷層破碎帶圍巖級(jí)別的準(zhǔn)確鑒定和塌方即將發(fā)生前兆的及早發(fā)現(xiàn)。1）影響斷

31、層破碎帶塌方的地質(zhì)因素主要有：斷層上下盤(pán)巖性和巖石力學(xué)性質(zhì)、斷層的力學(xué)性質(zhì)、斷層復(fù)合與復(fù)合特征、斷層破碎帶厚度、斷層破碎帶物質(zhì)組成和固結(jié)程度、斷層破碎帶的圍巖結(jié)構(gòu)、斷層破碎帶的產(chǎn)狀及其與隧道的空間關(guān)系和地下水、地應(yīng)力影響等方面。2）塌方即將發(fā)生前兆主要有頂板巖石開(kāi)裂，裂隙旁有巖粉噴出或洞內(nèi)無(wú)故塵土飛揚(yáng)；支撐拱架變形或產(chǎn)生聲響拱頂巖石掉塊或裂隙逐漸擴(kuò)大干燥圍巖突然涌水等（二）隧道施工突水預(yù)報(bào)造成突水最為常見(jiàn)的不良地質(zhì)是斷層（斷層裂隙水）、大型溶洞和暗河等。1）下盤(pán)泥巖、頁(yè)巖等隔水巖層明顯濕化、軟化，出現(xiàn)淋水現(xiàn)象及其它水流痕跡的出現(xiàn)是臨近斷層水源體的前兆。2）出現(xiàn)較多的鐵銹染或夾泥的裂隙、小溶洞出

32、現(xiàn)頻率增加是臨近大型溶洞水體的前兆。3）出現(xiàn)大量鐵銹染裂隙或小溶洞、大量出現(xiàn)小溶洞含河沙、鉆孔中涌水量劇增且?jiàn)A有泥沙或小礫石是臨近暗河的前兆。4）煤壁或頂板滲出水珠、出現(xiàn)煤層發(fā)潮松軟、頂板淋水或底板涌水、煤層中出現(xiàn)暗紅色水銹或滲水中掛紅、掌子面空氣變冷或發(fā)生霧化、出現(xiàn)嘶嘶的水聲是臨近老窖積水（老腔積水）的前兆。（三）隧道施工突泥預(yù)報(bào)造成突泥的主要不良地質(zhì)為巖溶發(fā)育地區(qū)的巖溶和淤泥帶。巖溶的預(yù)報(bào)方法與特征前兆在施工過(guò)程中突水預(yù)報(bào)中已說(shuō)明。淤泥帶的特征如下：（1）在物質(zhì)成分組成上，具有大量的黃泥和碎石的特征。（2）規(guī)模在剖面上向下逐漸變小，到一定深度消失，所以距地表較近的隧道隧洞較多遇到，而埋深大的隧道隧洞較少見(jiàn)。（3）淤泥帶的物質(zhì)成分在剖面上也有變化。一般地表或地表下一定深度由黃泥夾碎石組成，往深處碎石含量減少，黃泥含量增多，再往深處逐漸變?yōu)辄S泥，最后又常以稀黃泥和地下水為主。（4）地下水位以上的淤泥帶多呈干固狀態(tài)，而地表水位以下的淤泥帶則變成能夠流動(dòng)的黃泥。3.2基于本項(xiàng)目重點(diǎn)、難點(diǎn)的地質(zhì)超前預(yù)報(bào)及監(jiān)控量測(cè)的對(duì)策及措施3.2.1 針