隧道監(jiān)控量測(cè)大綱

1、1 概 述1.1 編制依據(jù)1) 公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D70-2004) 2) 公路隧道施工技術(shù)規(guī)范 (JTG F60-2009)3) 鐵路隧道監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程 (TB10121-2007, J721-2007)4) 錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范 (GB 50086-2001) 5) 隧道工程檢測(cè)技術(shù)手冊(cè)，中國鐵道出版社，20076) ××隧道相關(guān)設(shè)計(jì)文件1.2 隧道工程概況1.2.1 工程概況×××××××1.2.2 地質(zhì)條件××××××&

2、#215;1.3 工作目的和內(nèi)容 1.3.1 地質(zhì)超前預(yù)報(bào)由于隧道深埋于地下屬于隱蔽性工程，工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件復(fù)雜多變。當(dāng)前，受工程地質(zhì)勘察技術(shù)和水平限制，以局部鉆孔及物探等勘探手段要在施工前查明隧道工程巖體的狀態(tài)、特性，特別是要準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)隧道施工中可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害的位置、規(guī)模和性質(zhì)是極其困難的。存在的工程地質(zhì)災(zāi)害體，僅靠施工過程揭露后再進(jìn)行處理，帶有較大的盲目性，常常會(huì)發(fā)生各種突發(fā)事故，甚至造成人員傷亡，施工設(shè)備損害，工期延誤，工程投資增加。另一方面，隧道現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)是隧道按新奧法設(shè)計(jì)、施工的核心技術(shù)之一，是隧道襯砌采用信息化設(shè)計(jì)的重要組成內(nèi)容，通過監(jiān)控量測(cè)結(jié)果可以實(shí)時(shí)掌握圍巖

3、和支護(hù)在施工過程中的穩(wěn)定程度和力學(xué)動(dòng)態(tài)，為保障施工安全、評(píng)價(jià)、修正和優(yōu)化初期支護(hù)參數(shù)和完善理論分析及二次襯砌施作時(shí)間提供強(qiáng)有力的依據(jù)。因此綜合以上兩方面的原因，必須采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和施工，即在施工中進(jìn)行地質(zhì)超前預(yù)報(bào)和加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)測(cè)，其目的在于：(1)對(duì)隧道掌子面前方一定距離內(nèi)的不良工程地質(zhì)災(zāi)害體進(jìn)行準(zhǔn)確及時(shí)的超前預(yù)測(cè)預(yù)，以避免或最大限度的降低施工過程中突泥、涌水、塌方等災(zāi)害，對(duì)降低工程造價(jià)，減少施工盲目性，確保施工安全，并消除工程安全隱患是極為重要的。(2)對(duì)圍巖支護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)控和預(yù)測(cè)，通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)數(shù)據(jù)的分析和判斷圍巖的穩(wěn)定性和支護(hù)安全性，判斷施工工藝的可行性、設(shè)計(jì)參數(shù)的合理性，并據(jù)此

4、及時(shí)指導(dǎo)施工作業(yè)和及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)隧道信息化動(dòng)態(tài)施工控制，以確保隧道圍巖的穩(wěn)定和支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全。(3)為隧道在安全條件下實(shí)現(xiàn)快速施工、減小風(fēng)險(xiǎn)創(chuàng)造條件。1.3.2 監(jiān)控量測(cè)此次監(jiān)控量測(cè)主要包括以下項(xiàng)目：（1） 洞內(nèi)外地質(zhì)和支護(hù)狀況觀察。（2） 隧道圍巖周邊位移監(jiān)測(cè)。（3） 拱頂下沉監(jiān)測(cè)。（4） 地表下沉監(jiān)測(cè)。（5） 錨桿軸力監(jiān)測(cè)。（6） 錨桿拉拔力檢測(cè)。2 工作內(nèi)容及方法2.1 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)隧道工程地質(zhì)條件具有較強(qiáng)多變性和不可確定性，其在建設(shè)階段存在著很大和眾多的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。為了保證隧道施工的安全性和減少突發(fā)災(zāi)害事故的發(fā)生，在隧道施工過程中對(duì)隧道開挖前方的地質(zhì)條件進(jìn)行經(jīng)常性的綜合探測(cè)，根據(jù)

5、預(yù)報(bào)信息動(dòng)態(tài)指導(dǎo)施工，及時(shí)采取超前處理措施，是非常關(guān)鍵的施工程序。2.1.1 探測(cè)方法根據(jù)本工程特點(diǎn)和各種預(yù)報(bào)手段的使用范圍,預(yù)報(bào)方法采用地質(zhì)雷達(dá)電磁波法。預(yù)測(cè)的距離一般在掌子面前方1550m，其主要任務(wù)預(yù)報(bào)掌子面前方1550m范圍內(nèi)可能出現(xiàn)的地層、巖性情況，預(yù)報(bào)掌子面及其附近圍巖中的各種不良地質(zhì)向掌子面前方延伸的情況，可能的地下水涌出情況其對(duì)施工的影響，并預(yù)報(bào)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性。2.1.2 探測(cè)頻率根據(jù)超前探測(cè)工作需要，采用地質(zhì)雷達(dá)洞身全程探測(cè)，每次探測(cè)范圍為開挖面前方2030m，前后2次探測(cè)搭接范圍35m。2.2 監(jiān)控量測(cè)2.2.1 地質(zhì)和支護(hù)狀況觀察在地下工程中，開挖前的地質(zhì)勘探工作難

6、以提供非常準(zhǔn)確的地質(zhì)資料。所以，在施工過程中對(duì)前進(jìn)的開挖工作面附近圍巖的性質(zhì)、狀態(tài)應(yīng)進(jìn)行目測(cè)，對(duì)開挖后動(dòng)態(tài)進(jìn)行目測(cè)，對(duì)支護(hù)后圍巖動(dòng)態(tài)進(jìn)行目測(cè)，在新奧法量測(cè)項(xiàng)目中占有很重要的地位。（1）內(nèi) 容工作面地質(zhì)狀況觀察，內(nèi)容包括工作面狀態(tài)、圍巖變形、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。觀察后繪制開挖工作面略圖(地質(zhì)素描)，填寫工作面狀態(tài)記錄表。已施工段支護(hù)狀況觀察，內(nèi)容包括噴射混凝土、錨桿、鋼架等的狀況。觀察中發(fā)現(xiàn)異常情況，要詳細(xì)記錄發(fā)現(xiàn)時(shí)間、地點(diǎn)和內(nèi)容。（2）觀察頻率工作面地質(zhì)狀況觀察，安排在每次開挖及初期支護(hù)完成后進(jìn)行。已施工區(qū)段的觀察，原則上每天進(jìn)行1次。2.2.2 拱頂下沉和

7、周邊位移量測(cè)（1）測(cè)點(diǎn)布置及量測(cè)頻率拱頂下沉和周邊位移選同一斷面。根據(jù)分離式單洞隧道采用不同的施工方法，可選擇圖2.1所示幾種方法布置測(cè)點(diǎn)。(a)全斷面開挖時(shí) (b)分臺(tái)階開挖時(shí)圖2.1 拱頂下沉和周邊位移量測(cè)測(cè)線布置示意圖拱頂下沉和周邊位移的量測(cè)頻率按表2.1和2.2執(zhí)行，并與按表5.1確定的量測(cè)頻率比較取較大值。施工狀況發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)增加監(jiān)測(cè)頻率。表2.1 拱頂下沉與周邊位移量測(cè)頻率量測(cè)頻率按位移速度(mm/d)測(cè)點(diǎn)到開挖面距離2次/d5（01）B1次/d15（12）B1次/23d0.51（25）B1次/3d0.20.51次/370.25B注：B表示隧道開挖寬度。2.2.3 地表下沉監(jiān)測(cè)地

8、表下沉測(cè)點(diǎn)布置在洞內(nèi)凈空變化量測(cè)基線和拱頂下沉量測(cè)測(cè)點(diǎn)所在的斷面內(nèi)。根據(jù)招標(biāo)文件要求，計(jì)劃在每個(gè)隧道口設(shè)置1個(gè)地表下沉量測(cè)斷面，每斷面布置10個(gè)測(cè)點(diǎn)，地表沉降測(cè)點(diǎn)橫向間距為35m，在隧道中線附近測(cè)點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)加密，隧道中線兩側(cè)量測(cè)范圍不應(yīng)小于H0（隧道埋深）+B（隧道開挖寬度），見圖3.2。地表下沉量測(cè)應(yīng)在開挖面前方隧道埋置深度與隧道開挖高度之和處開始，直到襯砌結(jié)構(gòu)封閉、下沉基本停止時(shí)為止。地表下沉監(jiān)測(cè)頻率按附表2.1執(zhí)行。圖2.2 地表下沉量測(cè)測(cè)點(diǎn)布置示意圖2.2.4 錨桿軸力量測(cè)根據(jù)圍巖級(jí)別不同，斷面錨桿數(shù)量有所差異，當(dāng)圍巖級(jí)別較好為II、III圍巖地段時(shí)，每個(gè)測(cè)試斷面布置3根錨桿，當(dāng)圍巖級(jí)別

9、較差為IV、V圍巖地段時(shí)，每個(gè)斷面布置5根錨桿。錨桿軸力量測(cè)測(cè)點(diǎn)布設(shè)位置如圖2.3所示。沿隧道每斷面的拱頂和兩側(cè)拱腰埋設(shè)錨桿軸力計(jì)，每根錨桿軸力計(jì)設(shè)3個(gè)測(cè)點(diǎn)，埋設(shè)在圍巖的不同深度，埋設(shè)傳感器的鉆孔深度3.04.0m，孔直徑5cm，量測(cè)斷面盡量靠近掌子面，及時(shí)安裝和測(cè)取讀數(shù)。具體量測(cè)頻率見表5.1。(a)II、III級(jí)圍巖地段 (b)IV、V級(jí)圍巖地段圖2.3錨桿軸力量測(cè)測(cè)點(diǎn)布置示意圖2.2.5 錨桿抗拔力檢測(cè)（1）檢測(cè)內(nèi)容對(duì)新錨固的錨桿進(jìn)行28d抗拔力平均值測(cè)試。（2）檢測(cè)數(shù)量按照委托方要求的數(shù)量檢測(cè)，且同時(shí)須滿足現(xiàn)行公路隧道施工技術(shù)規(guī)范 (JTG F60-2009)中的要求：錨桿抗拔力按錨桿

10、數(shù)量的1%且不少于3根做抗拔力試驗(yàn)。2.3 監(jiān)控量測(cè)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)根據(jù)測(cè)點(diǎn)布置圖，現(xiàn)場(chǎng)放線布設(shè)測(cè)點(diǎn)，如遇到因工程環(huán)境實(shí)際測(cè)點(diǎn)位置與測(cè)點(diǎn)布置圖紙上位置有出入時(shí)，應(yīng)記錄改變后的位置，并相應(yīng)更改測(cè)點(diǎn)布置圖。下面對(duì)各類測(cè)點(diǎn)的布設(shè)及量測(cè)進(jìn)行詳細(xì)說明。2.3.1 地表下沉觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)地表下沉測(cè)點(diǎn)布置的時(shí)候，選擇平整且易于保護(hù)的地段布置，測(cè)點(diǎn)的布設(shè)及保護(hù)方法與基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)方法類似。測(cè)點(diǎn)布設(shè)時(shí)應(yīng)將沉降觀測(cè)點(diǎn)序號(hào)寫于不易破壞、易于觀測(cè)的地方。圖2.4 地表沉降測(cè)點(diǎn)布置示意圖采用鉆孔150mm，考慮工期，鉆孔深度應(yīng)穿透凍土層下0.5m，灌注混凝土澆筑，中間埋設(shè)直徑25mm左右的螺紋鋼筋，端部用紅油漆標(biāo)識(shí)，將測(cè)點(diǎn)號(hào)寫于不易

11、被破壞的位置，測(cè)點(diǎn)上部蓋鋼板或用其他方式進(jìn)行保護(hù)，如圖2.4所示。2.3.2 拱頂下沉、周邊位移測(cè)點(diǎn)布設(shè)收斂測(cè)環(huán)由直徑6mm8mm的圓鋼筋制成，所采用鋼筋直徑不能大于8mm。由鋼筋制成直徑4cm5cm的圓環(huán)，如圖2.5所示。收斂環(huán)末端用于安裝的長度L約為20cm，以使收斂環(huán)剛好外露在初期支護(hù)之外為宜。收斂環(huán)布置后的大樣圖如圖2.6所示（僅以布置三個(gè)收斂環(huán)的斷面為例）。圖2.5 收斂環(huán)形狀圖2.6 斷面收斂環(huán)布置圖及收斂環(huán)大樣圖布置時(shí)可將收斂測(cè)環(huán)焊接在錨桿上或鋼拱架上，如果是III類圍巖可以用沖擊鉆在圍巖上鉆孔，通過添加錨固劑把收斂環(huán)牢固的固定在所鉆的孔內(nèi)。需要注意的是噴完漿后應(yīng)將測(cè)環(huán)清理出來，

12、不能埋在噴層里，應(yīng)將環(huán)上混凝土清除干凈。測(cè)環(huán)布置好后應(yīng)用紅漆畫圈以明示其位置。測(cè)量時(shí)將收斂計(jì)掛于收斂環(huán)間，調(diào)整好后讀數(shù)，前后兩次讀數(shù)之差即可得收斂變形及變形速率。測(cè)拱頂下沉?xí)r，將收斂計(jì)懸掛于拱頂收斂環(huán)，采用水準(zhǔn)測(cè)量，與后視對(duì)比即可得拱頂收斂環(huán)的高程，前后兩次測(cè)得高程之差即為拱頂下沉量及下沉速率。2.3.3 鋼筋計(jì)布設(shè)將各錨桿由鋼筋計(jì)連接后(如圖2.7所示)，埋入鉆孔，將導(dǎo)線引出鉆孔并編號(hào)，標(biāo)明鋼筋計(jì)位于靠近洞壁側(cè)還是遠(yuǎn)離洞壁側(cè)，然后注漿，安裝完后讀取初始頻率，待凝固后即可測(cè)試。測(cè)得的頻率與初始頻率之差換算后即可得錨桿的軸力。圖2.7 錨桿測(cè)力計(jì)2.4 監(jiān)測(cè)成果報(bào)送2.4.1 報(bào)送周期開挖初期，

13、對(duì)地表下沉、周邊位移。拱頂下沉等監(jiān)測(cè)項(xiàng)目原則上每天提交1份觀測(cè)成果。如監(jiān)測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)有異常情況，應(yīng)及時(shí)向業(yè)主匯報(bào)。每周提交監(jiān)測(cè)周報(bào)，每月作一次資料匯總分析，提交監(jiān)測(cè)月報(bào)。項(xiàng)目監(jiān)測(cè)完成后，分隧道提交監(jiān)控量測(cè)總報(bào)告。2.4.2 報(bào)送形式日?qǐng)?bào)以短信或其它簡(jiǎn)潔的形式進(jìn)行。監(jiān)測(cè)周報(bào)和月報(bào)以書面資料形式提交。整編成果應(yīng)考證清楚、項(xiàng)目齊全、數(shù)據(jù)可靠、方法合適、圖表完整、說明完備。監(jiān)測(cè)報(bào)告應(yīng)包括工程情況說明巡檢和儀器監(jiān)測(cè)情況說明，監(jiān)測(cè)資料分析結(jié)果，觀測(cè)對(duì)象工作狀態(tài)及改進(jìn)意見等。待工程竣工后應(yīng)提交一份完整的施工期間的檢測(cè)報(bào)告，檢測(cè)系統(tǒng)驗(yàn)收后所有預(yù)埋設(shè)備和監(jiān)測(cè)點(diǎn)移交業(yè)主。3 組織機(jī)構(gòu)和人員3.1 項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)由項(xiàng)

14、目經(jīng)理對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行總體管理，專家顧問組參與分析和解決地質(zhì)超前預(yù)報(bào)和監(jiān)控量測(cè)過程中的出現(xiàn)的重大難題和問題。技術(shù)負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)資料、方案、成果報(bào)告等技術(shù)工作的管理。項(xiàng)目部下設(shè)3個(gè)分部：監(jiān)控量測(cè)組、地質(zhì)超前預(yù)報(bào)組和數(shù)據(jù)分析評(píng)估組。3.2 擬參加的主要人員本項(xiàng)目擬投入人員見表3.1。表3.1 擬投入本項(xiàng)目的人員匯總表序號(hào)姓 名性別年齡專業(yè)學(xué)歷技術(shù)職稱工作年限擬擔(dān)任的職務(wù)4 監(jiān)控量測(cè)斷面布置方案監(jiān)測(cè)斷面以路線樁號(hào)為準(zhǔn)，其工程數(shù)量按暫定的清單數(shù)量，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)時(shí)將可能根據(jù)實(shí)際情況對(duì)監(jiān)測(cè)斷面進(jìn)行必要的調(diào)整。表4.1 隧道監(jiān)控量測(cè)暫定數(shù)量表序號(hào)名稱單位數(shù)量1必測(cè)項(xiàng)目洞內(nèi)外觀察次8302拱頂下沉斷面（3點(diǎn)）703周邊位移斷面704地表下沉斷面205選測(cè)項(xiàng)目錨桿抗拔力根2506錨桿軸力根30注：1、洞內(nèi)外觀察以每循環(huán)開挖2.5m計(jì)算。5 監(jiān)控量測(cè)頻率表部分監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)頻率如表5.1所示，一般情況下采用表中的頻率進(jìn)行量測(cè)，如遇特殊情況，可根據(jù)具體情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。表5.1監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)頻率序號(hào)項(xiàng)目名稱量 測(cè) 間 隔 時(shí) 間115