隧道圍巖量測實施方案匯總

1、3#洞上游圍巖量測實施方案批 準(zhǔn)：審 核：編 寫：二一四年五月五日目 錄1工程概況11.1工程概述11.2工程地質(zhì)12事件描述13編制依據(jù)及范圍23.1編制依據(jù)23.2編制范圍24監(jiān)控量測項目及方法24.1監(jiān)控量測時間安排24.2監(jiān)控量測施工工藝24.3監(jiān)控量測方法34.4監(jiān)控量測頻率44.5監(jiān)控量測控制基準(zhǔn)55監(jiān)控量測人員與設(shè)備55.1監(jiān)控量測人員55.2監(jiān)控量測設(shè)備56監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用66.1數(shù)據(jù)分析主要內(nèi)容66.2數(shù)據(jù)分析主要方法66.3數(shù)據(jù)處理分析要求66.4變形管理等級67質(zhì)量保證措施78安全保證措施89工程計量91工程概況1.1工程概述民治水電站位于四川省雅安地區(qū)寶興縣境內(nèi)東

2、河上，為寶興河梯級開發(fā)的第二級。壩址位于寶興縣蜂桶寨鄉(xiāng)上游約7km石門坎附近，廠址位于寶興縣蜂桶寨鄉(xiāng)下游約1km的鄧池溝附近，與寶興縣城相距約23km。工程區(qū)有寶興小金省道公路通過，對外交通方便。電站為引水式，其開發(fā)任務(wù)主要為發(fā)電，無灌溉、防洪、漂木等綜合利用要求。電站共裝機3臺，單機容量35MW，總裝機容量為105MW。本工程為民治水電站引水隧洞工程MZ/CII標(biāo)，施工范圍為隧2+000.00隧7+000.00，設(shè)2個施工支洞，分別為2#、3#施工支洞，2#支洞承擔(dān)引水隧洞隧2+000.00m隧5+150.00m段所有施工任務(wù)，3#支洞承擔(dān)引水隧洞隧5+150.00m隧7+000.00m段所

3、有施工任務(wù)。隧道開挖斷面為馬蹄形，V類圍巖開挖后凈高7m，底寬5.01m，最寬處寬度6.9m。1.2工程地質(zhì)3#主洞上游圍巖巖性為千枚巖，圍巖屬于軟巖類，呈極薄層狀或粉狀。受斷層破碎帶及結(jié)構(gòu)面不利組合影響，存在塌方、掉塊、楔形失穩(wěn)等問題，穩(wěn)定性極差，屬類圍巖。2事件描述3#主洞上游進入V類圍巖段開挖施工以來，分別在隧5+995、隧5+977、隧5+967、隧5+954.7、隧5+933.5段發(fā)生較大地質(zhì)塌方事故，造成本工程安全、質(zhì)量、工期、經(jīng)濟受到嚴(yán)重影響。2014年4月24日，3#洞上游隧5+9455+740段，多處邊墻出現(xiàn)變形，混凝土出現(xiàn)不同程度的裂縫，業(yè)主、監(jiān)理工程師要求我部對該段進行處

4、理，我部采取增加錨桿和復(fù)噴混凝土的方式，對局部段進行了加固處理；5月3日，我部在進行隧道安全檢查時，發(fā)現(xiàn)多段鋼支撐拱部拱頂位置出現(xiàn)擠壓、揉皺變形，變形后，拱架多呈現(xiàn)出倒“”型，5月4日，將該情況匯報至監(jiān)理、設(shè)計、業(yè)主。3編制依據(jù)及范圍3.1編制依據(jù)1）水電水利工程錨噴支護施工規(guī)范DL/T 5184-20032）錨桿噴射混凝土支護技術(shù)規(guī)范GB50086-20013）鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程 TB 10121 一20074）民治水電站引水隧洞MZ/CII標(biāo)工程施工圖5）業(yè)主、監(jiān)理工程師相關(guān)要求6）本標(biāo)段施工組織設(shè)計7）類似工程的施工經(jīng)驗3.2編制范圍適用于3#主洞上游類圍巖洞段圍巖監(jiān)控量測的實施。

5、4監(jiān)控量測項目及方法4.1監(jiān)控量測時間安排圍巖監(jiān)控量測工作必須確保掌子面正常施工的同時，選擇空氣條件好、施工運輸車輛少的工序時段下進行，擬計劃每個循環(huán)的開挖和鋼支撐制安時段進行該項工作。4.2監(jiān)控量測施工工藝詳見工藝流程圖4.3監(jiān)控量測方法變形監(jiān)控量測拱頂沉降和邊墻收斂采用全站儀進行測量，測點采用膜片式回復(fù)反射器作為測點靶標(biāo)，靶標(biāo)附在預(yù)埋件上，量測方法包括自由設(shè)站和固定設(shè)站兩種。拱頂沉降測點和邊墻收斂測點應(yīng)布置在同一里程斷面上。監(jiān)控量測斷面為每5m一個，當(dāng)發(fā)生涌水時，還需適當(dāng)加密。各斷面的測點應(yīng)布置在相同部位，測點應(yīng)盡量對稱布置，以便數(shù)據(jù)的相互驗證。 監(jiān)控量測施工工藝流程圖否監(jiān) 控 量 測施工

6、是否完成是是分析、研究地質(zhì)勘測資料制定監(jiān)控量測實施方案施 工開挖工作面狀態(tài)評價監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理修改支護參數(shù)結(jié) 束束否穩(wěn)定性判斷監(jiān)控量測點布置示意圖測點采用沖擊鉆打孔，填塞錨固劑后插入預(yù)埋件，預(yù)埋件上粘貼反射器。4.4監(jiān)控量測頻率拱頂下沉量測與水平收斂相對變化采用相同的量測頻率，各項量測項目的量測頻率應(yīng)根據(jù)測點距開挖面距離及位移速度分別按下表確定，一般按距開挖面距離確定監(jiān)測頻率；當(dāng)圍巖較差，不穩(wěn)定時，按監(jiān)測點位移速率確定監(jiān)測頻率。按距開挖面距離確定的監(jiān)控量測頻率量測斷面距開挖面距離（m）量測頻率（01）b2次/d（12）b1次/d（25）b1次/23d5b 1次/7d注：b隧道開挖寬度。按位移速

7、率確定的監(jiān)控量測頻率位移速率（mm/d）量測頻率52次/d151次/d0.511次/23d0.20.51次/3d0.21次/7d4.5監(jiān)控量測控制基準(zhǔn)1）周邊允許相對位移值（%）周邊允許相對位移值（%）允許相對位移值圍巖級別埋深h（m）h5050<h300300 <h0.200.500.402.001.803.00注：本隧道上游為軟巖，位移值可取表中較大值。表列數(shù)值可在施工中通過實測資料積累作適當(dāng)修正。 拱腳水平相對凈空變化指兩側(cè)拱腳測點間凈空水平變化值與其開挖寬度之比；拱頂相對下沉指拱頂下沉值與原拱頂至隧底高度減去隧道下沉值之比。2）測點距開挖面距離的控制基準(zhǔn)位移控制基準(zhǔn)類 別距

8、開挖面1b（U1b）距開挖面2b（U2b）距開挖面較遠(yuǎn)允許值65%U090%U0100%U0注:b為隧道開挖寬度，U。為極限相對位移值。5監(jiān)控量測人員與設(shè)備5.1監(jiān)控量測人員為了確保圍巖監(jiān)控量測工作系統(tǒng)開展，且獨立不受干擾，成立由總工程師直接領(lǐng)導(dǎo)的圍巖監(jiān)控量測小組，組員由兩名測量工程師組成，負(fù)責(zé)量測工作的內(nèi)外業(yè)全部工作。5.2監(jiān)控量測設(shè)備為滿足本項目隧道工程監(jiān)控量測需要，保證測量精度，擬投入一臺拓普康ES101全站儀，其主要參數(shù)如下表。拓普康ES101全站儀技術(shù)指標(biāo)1放大倍率/分辨率30×2.52最小顯示0.5/13測角精度14激光輸出等級五棱鏡：3R級，棱鏡/反射片1級6監(jiān)控量測數(shù)

9、據(jù)分析與應(yīng)用6.1數(shù)據(jù)分析主要內(nèi)容監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析主要內(nèi)容包括：根據(jù)量測值繪制時態(tài)曲線；選擇回歸曲線，預(yù)測最終值，并與控制基準(zhǔn)進行比較；對支護及圍巖狀態(tài)、工法、工序進行評價；及時反饋評價結(jié)論，并提出相應(yīng)工程對策建議。6.2數(shù)據(jù)分析主要方法監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析處理主要采用回歸分析法，擬采用專用軟件分析。6.3數(shù)據(jù)處理分析要求1）施工時應(yīng)按時準(zhǔn)確的進行現(xiàn)場監(jiān)控測量，在對量測數(shù)據(jù)進行分析處理與必要的計算后，給出曲線，根據(jù)所繪曲線的變化情況與趨勢，判定圍巖的穩(wěn)定性，及時預(yù)報險情，確定施工時應(yīng)采取的措施，為修正和確定隧道初期支護參數(shù)、二次襯砌施工時間提供參考依據(jù)。2）對初期的時態(tài)曲線進行回歸分析，預(yù)測可能出

10、現(xiàn)的最大值和變化速度，建立最大日變形量和累計變形量的風(fēng)險預(yù)警機制。3）當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時，及時分析原因，擬定支護加固措施，并當(dāng)天報告建設(shè)、設(shè)計、監(jiān)理單位，以便及時制定針對施工方案。4）當(dāng)隧道噴射混凝土出現(xiàn)大量的明顯裂縫或隧道支護表面任何實測收斂值已達(dá)到極限相對位移值的70%，且收斂速度無明顯下降時，應(yīng)及時根據(jù)實測值由回歸方程推算最終的位移值，若最終位移值接近或超過允許相對位移值時，應(yīng)及時采取補強初期支護的措施，并改變施工方法。6.4變形管理等級監(jiān)控量測實施三級管理，三級管理可通過極限位移值、位移速度、位移速度變化率綜合考慮，一旦達(dá)到級管理狀態(tài)，應(yīng)立即停止掌子面掘進，及時分析原因，采取處理措施，確

11、保施工安全。1）通過極限位移值管理主要根據(jù)測點的累計位移值U、測點距開挖面的距離來判定，如下表所示。表6-1 位移管理等級等級管理距開挖面1b距開挖面2b采取措施UU1b/3UU2b/3可減少監(jiān)測頻率，繼續(xù)施工U1b/3U2U1b/3U2b/3U2U2b/3加強監(jiān)測頻率，加強支護措施U2U1b/3U2U2b/3加強監(jiān)測頻率，暫停掘進施工注：U為實測位移值2）通過位移速度管理級：凈空變化速度小于0.2mm/d，拱頂下沉速度小于0.15mm/d，圍巖基本達(dá)到穩(wěn)定。可正常施工。級：凈空變化速度在0.2mm/d1.0mm/d之間，應(yīng)加強監(jiān)控量測頻率。加強支護措施。級：凈空變速度持續(xù)大于1.0mm/d（

12、或位移累計達(dá)到100mm）時，圍巖處于急劇變形狀態(tài)。應(yīng)立即停止掘進施工，分析原因，采取處理措施。3）通過位移速度變化率來管理級：當(dāng)圍巖位移速速度不斷下降時（du2/d2t0），圍巖趨于穩(wěn)定狀態(tài)；級：當(dāng)圍巖位移速度保持不變時（du2/d2t0），圍巖不穩(wěn)定，應(yīng)加強支護；級：當(dāng)圍巖位移速度不斷上升時（du2/d2t0），圍巖進入危險狀態(tài)，必須立即停止掘進，加強支護。7質(zhì)量保證措施1）成立監(jiān)控量測質(zhì)量管理小組，在施工過程中將監(jiān)控量測納入正常施工工序組織管理。2）量測儀器設(shè)備在使用前和使用過程中必須進行定期的檢查、校對和率定。3）初讀數(shù)應(yīng)在開挖支護后12h內(nèi)讀取，最遲不得超過24h，而且在下一循環(huán)開挖

13、前，應(yīng)完成初期變形值的讀數(shù)。4）測點第一次應(yīng)安設(shè)在距離開挖掌子面0.52m范圍內(nèi)，且不大于一個循環(huán)進尺，并細(xì)心保護，不受下一循環(huán)爆破的破壞。5）測點應(yīng)在噴砼后打孔預(yù)埋，測點布置時應(yīng)避開鋼架和脫空回填處，并保證測點打入圍巖，不得將測點焊接在鋼架上。6）監(jiān)控量測數(shù)據(jù)必須按照規(guī)定的頻率連續(xù)、不間斷采集。為提高觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，減少誤差，監(jiān)測務(wù)必做到四固定：固定觀測與錄入人員、固定監(jiān)測儀器、固定測量方式與線路、固定測量水準(zhǔn)基點和工作基點，使監(jiān)測工作在基本相同的情況下完成。7）監(jiān)控量測時與錄入人員應(yīng)有高度的責(zé)任感，實事求是開展工作，嚴(yán)禁弄虛作假，確保數(shù)據(jù)的真實性。 8）對監(jiān)控量測的數(shù)據(jù)要按“四及時”的原則進行分析和處理，即 “觀測數(shù)據(jù)及時錄入、監(jiān)測及時預(yù)分析、對異常數(shù)據(jù)應(yīng)及時查找原因、對異常監(jiān)測點及時復(fù)測”。8安全保證措施1）監(jiān)控量測人員必須經(jīng)過隧道施工安全教育培訓(xùn)，掌握安全操作技術(shù)和安全生產(chǎn)基本知識。進洞前必須正確佩戴安全帽等勞動保護用品。2）監(jiān)控量測實施時配備安全員，在量測過程中設(shè)有安全崗，協(xié)調(diào)指揮洞內(nèi)車輛運輸交通。3）