[QC成果]長大隧道超前地質(zhì)預(yù)報及監(jiān)控量測

1、長大隧道超前地質(zhì)預(yù)報及監(jiān)控量測QC成果一、工程概況 1.1項目簡述溫州繞城高速西南線工程（仰義至閣巷）第02標(biāo)段，全長3.355公里，共設(shè)隧道1座：烏巖尖隧道，采用雙洞六車道形式（上下行分離）。本標(biāo)段隧道設(shè)置匯總表見下表。 本標(biāo)段隧道設(shè)置匯總表序號隧道名稱隧道類型起訖樁號隧道本標(biāo)段長度（m）1烏巖尖隧道分離式K7+000K8+3081308ZK7+000ZK8+26012601.2隧道工程地質(zhì)概況烏巖尖隧道處于低山丘陵區(qū)，地面最高點225m左右，隧道設(shè)計洞頂高程49 30m。隧道進洞口處于溝谷中，地形坡度大，地勢陡峭，洞口段有季節(jié)性溪流，水流不大，受流水作用，部分段中風(fēng)化基巖裸露，較完整，呈大

2、塊狀，進口段地質(zhì)條件較好，圍巖巖性有粉砂巖、細(xì)砂巖，屬于硬質(zhì)巖，抗風(fēng)化能力較強，但該段隧道埋深較小，小于45m，受隧道埋深、風(fēng)化及水文地質(zhì)條件影響，圍巖為 級；出洞口段處于丘陵山脊處，地形坡度較緩，圍巖巖性有粉砂巖、細(xì)砂巖，巖質(zhì)較堅硬，巖體較完整，屬硬質(zhì)巖，抗風(fēng)化能力較強，出洞段工程地質(zhì)條件較好，但該段隧道埋深一般較小，圍巖以級為主；隧道洞身段埋深一般在50 160m，其中發(fā)育一條節(jié)理密集帶和霏細(xì)斑巖穿插其中，洞身段巖性一般為粉砂巖，屬硬質(zhì)巖，除節(jié)理密集帶和霏細(xì)斑巖巖脈屬于級圍巖外，一般圍巖穩(wěn)定性較好，屬于級。 二、QC小組概況QC小組名稱長大隧道超前地質(zhì)預(yù)報及監(jiān)控量測QC小組所屬部門中鐵航空

3、港集團杭州分公司溫繞2標(biāo)工程部成立日期2013年 11月1日登記日期2013年 11月1日注冊號小組人員情況順序姓名年齡性別職務(wù)文化程度組內(nèi)職務(wù)順序姓 名年齡性別職務(wù)文化程度組內(nèi)職務(wù)1周岐文32男總工程師大專組長6張校銘29男測量主管本科組員2孫新明29男副總工兼工程部長本科副組長7李仁亮28男技術(shù)主管本科組員3柳 磊28男安質(zhì)部長大專組員8李 振23男主管工程師中專組員4陳德虎44男物設(shè)部長大專組員9劉建利31男工程部副部長本科組員5孫治國35男實驗室主任本科組員10于文杰29男技術(shù)主管本科組員制表人：柳磊 日期：2014年12月3日三、監(jiān)控量測作業(yè)監(jiān)控量測讀取數(shù)據(jù)洞內(nèi)收斂測量現(xiàn)場測量拱頂沉

4、降測量選題理由及確定課題本隧道屬于長大公路隧道，設(shè)計為雙向六車道，開挖斷面大，不良地質(zhì)情況較復(fù)雜，如何加強隧道施工過程中圍巖的變形、沉降，確保隧道施工的安全極為重要的；2、通過現(xiàn)場施工監(jiān)控測量，及時有效提高隧道圍巖險情預(yù)報，防止事故發(fā)生；3、隧道施工量測是新奧法施工的重要環(huán)節(jié)，是反饋動態(tài)設(shè)計的重要依據(jù)，它關(guān)系到施工安全、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及工程造價等方面；4、本工程工期緊，任務(wù)重，抓好圍巖監(jiān)控量測，指導(dǎo)隧道施工，以確保隧道安全施工是保證工程施工進度和質(zhì)量的關(guān)鍵；5、監(jiān)控量測是溫州繞城高速西南公司強力要求在每座隧道施工中實施，我項目部把圍巖量測工作作為隧道施工的頭等大事之一。2013年11月1日項目部成立

5、了QC小組，召開了第一次小組會議，確定了加強隧道監(jiān)控量測有效控制隧道施工安全的課題，商討如何提高圍巖監(jiān)控量測對隧道施工的指導(dǎo)作用。五、現(xiàn)場調(diào)查項目部管段內(nèi)烏巖尖隧道在進洞施工時，洞頂、洞內(nèi)均設(shè)置了觀測點，對地表沉降、洞內(nèi)水平收斂進行了觀測?，F(xiàn)場技術(shù)進行了觀測，發(fā)現(xiàn)洞頂?shù)乇鞬8+290斷面有一條長約6m,寬12mm的橫向裂縫。我們項目部及時組織工程部、安質(zhì)部和項目部的各級技術(shù)質(zhì)量管理人員及項目部QC小組開展了對管段內(nèi)隧道開挖施工中存在的沉降、變形問題的QC攻關(guān)活動。通過現(xiàn)場施工調(diào)查，以及查閱相關(guān)施工技術(shù)資料后，經(jīng)會討論分析主要原因如下：調(diào)查一：經(jīng)QC小組調(diào)查，烏巖尖隧道洞口處于淺埋地段，圍巖為強

6、風(fēng)化粉砂巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，自穩(wěn)性較差； 調(diào)查二：烏巖尖隧道進洞開挖工法采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工，但未嚴(yán)格控制左、右側(cè)導(dǎo)坑步距大于15m，現(xiàn)場實際為兩側(cè)導(dǎo)坑同時并進；調(diào)查三：烏巖尖隧道進洞施工時逢多雨季節(jié)，雖然洞頂截水溝已施作，并按設(shè)計對邊仰坡進行了錨噴支護，但洞口段基巖裂隙水發(fā)育，造成土體承載力及自穩(wěn)性降低，從而加劇了地表沉降；調(diào)查四：隧道進口段拱腳處基巖較硬，開挖采取淺孔爆破，爆破振動對地表沉降有一定的影響；調(diào)查五：監(jiān)控量測點已按要求布設(shè)，并及時進行了監(jiān)控量測。六、確定目標(biāo)及可行性論證1、確定目標(biāo)：（1）測點布設(shè)、檢測及時規(guī)范，切實反映隧道的沉降、變形情況，及時對變形超限的段落采取加固措施。（2

7、） 確保施工安全及結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性； （3） 驗證支護結(jié)構(gòu)效果，確認(rèn)支護參數(shù)和施工方法的準(zhǔn)確性或為調(diào)整支護參數(shù)和施工方法提供依據(jù)； （4） 確定二次襯砌施作時間； （5）監(jiān)控工程對周圍環(huán)境的影響； （6） 積累量測數(shù)據(jù)，為信息化設(shè)計與施工提供依據(jù)。2、可行性論證：（1）公司、業(yè)主及項目部對隧道施工監(jiān)控量測工作的重視、支持和隧道施工的需要；（2）QC成員有著豐富的隧道施工、監(jiān)測經(jīng)驗，為我們攻關(guān)提供了有力的技術(shù)保證；（3）我項目部與西安長大公路工程檢測中心合作，成立烏巖尖隧道監(jiān)測小組，專門負(fù)責(zé)隧道監(jiān)控量測及超前地質(zhì)預(yù)報工作。七、要因分析及確定1、要因分析：（1）現(xiàn)場作業(yè)人員培訓(xùn)教育工作不到位，部分

8、人員的安全、質(zhì)量意識不強，對雙側(cè)壁導(dǎo)坑工法的嚴(yán)格實施存在消極抵抗心理；（2）雙側(cè)壁導(dǎo)坑工法實施過程中，左右側(cè)導(dǎo)坑同時并進，未嚴(yán)格按照工法要求控制兩側(cè)導(dǎo)坑步距不小于15m，造成開挖過程中沉降量偏大；（3）隧道進口段拱腳處基巖較硬，開挖采取淺孔爆破，爆破振動對地表沉降有一定的影響；（3）洞口段埋深僅5m左右，拱頂覆蓋土層較薄，且較為松散；（4）烏巖尖隧道進洞施工時逢多雨季節(jié)，雖然洞頂截水溝已施作，并按設(shè)計對邊仰坡進行了錨噴支護，但洞口段基巖裂隙水發(fā)育，造成土體承載力及自穩(wěn)性降低，從而加劇了地表沉降；（5）監(jiān)控人員對布設(shè)的測點及時進行了測量，但缺乏對隧道沉降、變形的數(shù)據(jù)進行分析、處理，沒有起到對隧道

9、施工的指導(dǎo)作用。2、要因確認(rèn)以上多方面原因是引起隧道地表沉降、開裂的主要因素，所以應(yīng)及時進行測點的布設(shè)和監(jiān)控量測，從而進一步掌握隧道施工中的沉降、收斂及穩(wěn)定情況，以便及時采取措施、調(diào)整預(yù)留沉降和變形量。八、對策實施1、根據(jù)調(diào)查結(jié)果和我們QC小組在共同研究得出結(jié)論，針對主要因素采取的對策如下：（1）加強現(xiàn)場作業(yè)人員及管理人員的培訓(xùn)、教育，對工法進行詳細(xì)交底，扭轉(zhuǎn)作業(yè)人員的思想認(rèn)識，提高其安全質(zhì)量意識；同時，要求技術(shù)人員對監(jiān)控測點的埋設(shè)及數(shù)據(jù)量測、分析做到及時、規(guī)范；（2）加強現(xiàn)場監(jiān)管力度，嚴(yán)格按照工法要求執(zhí)行，規(guī)范雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工序，提升現(xiàn)場施工質(zhì)量；（3）洞口淺埋段加強監(jiān)控量測頻率，確保施工

10、安全可控；（4）對烏巖尖隧道右線洞頂處裂縫，采取灌注水泥漿進行封堵，并加強觀測；后續(xù)施工過程中，對于洞口段的開挖、支護，盡量避開雨季施工，以減小地表沉降；（5）加強隧道監(jiān)控量測工作，做到及時檢測，并對隧道沉降、變形的數(shù)據(jù)進行分析、處理，以起到對隧道施工的檢測指導(dǎo)。2、培訓(xùn)教育：2014.4.20 QC小組現(xiàn)場技術(shù)人員、施工作業(yè)人員以及監(jiān)控量測小組人員召開了思想教育及工法培訓(xùn)會，對雙側(cè)壁導(dǎo)坑工法進行了培訓(xùn)，同時講解了監(jiān)控量測對隧道施工的重要性。2014.4.25上午8:00小組成員組織全體現(xiàn)場技術(shù)人員和監(jiān)控量測小組人員進行培訓(xùn)，主要培訓(xùn)以下內(nèi)容：（1）提高全員的責(zé)任心和責(zé)任感，以及我小組為此立下

11、的決心和管理力度；（2）監(jiān)控量測點的埋設(shè)、保護；（3）按要求的頻次對測點進行監(jiān)測，并及時做出數(shù)據(jù)分析，對隧道沉降和變形做出準(zhǔn)確判斷。3、隧道監(jiān)控量測目的：（1）監(jiān)視圍巖和圍巖應(yīng)力分布狀態(tài)，掌握圍巖和圍巖應(yīng)力分布狀態(tài)和圍巖、隧道支護變形發(fā)展趨勢；（2）確定二次襯砌支護的最佳時間，使圍巖和隧道支護結(jié)構(gòu)達(dá)到最佳工作應(yīng)力狀態(tài)；（3）了解在不同工作狀態(tài)下圍巖和隧道支護的受力狀態(tài)及應(yīng)力分布；（4）評價隧道支護結(jié)構(gòu)和隧道施工方法的合理性和安全性；（5）為判斷二次襯砌支護成型后圍巖和隧道支護系統(tǒng)是否穩(wěn)定提供依據(jù)； （6）為實現(xiàn)動態(tài)變更設(shè)計，調(diào)整施工方法，修正支護參數(shù)提供依據(jù)。4、監(jiān)控量測制度和資料完善（1）小

12、組人員積極組織量測小組對監(jiān)控量測制度、方案等進行完善和整理，并對大家進行了技術(shù)培訓(xùn)和交底。（2）在進行洞內(nèi)拱頂沉降監(jiān)測、凈空收斂監(jiān)測的同時，地表沉降監(jiān)測也同樣重要，特別是對有斷層、地質(zhì)條件較差、圍巖不穩(wěn)定、淺埋、偏壓、洞口段等地表的沉降變化進行觀測。（3）監(jiān)控量測小組人員對監(jiān)控量測數(shù)據(jù)及時進行變形、沉降分析，對超限的隧道積極分析原因，采取措施，防止沉降、變形過大造成隧道施工的不安全因素。九、效果檢查通過QC活動的開展，監(jiān)控量測人員及現(xiàn)場技術(shù)人員的責(zé)任心得到加強，監(jiān)控量測的各種制度、方案等資料得到了完善，規(guī)范的量測點布置和保護，監(jiān)測小組人員及時對測點按照頻率進行量測，同時能做到及時對測點的沉降、

13、變形數(shù)據(jù)分析，以便及時調(diào)整開挖方法、預(yù)留變形量、支護參數(shù)、二襯施作時間等。在管段內(nèi)烏巖尖隧施工時，監(jiān)控量測工作順利及時進行，有效監(jiān)控。2014年度，QC小組共編制、發(fā)布工程地質(zhì)超前預(yù)測報告32期，監(jiān)控量測月報16期，為現(xiàn)場安全、優(yōu)質(zhì)施工提供了堅實的技術(shù)支撐。在幾次圍巖急劇變化的情況下，通過及時、精確的超前地質(zhì)預(yù)報及監(jiān)控量測工作，我們提前進行了策劃，及時采取了支護變更加固措施，取得了良好的效果。在小組人員及監(jiān)控量測小組成員的努力下，監(jiān)控量測工作得到了業(yè)主、監(jiān)理單位的一致肯定和表揚。 工程地質(zhì)超前預(yù)測報告 監(jiān)控量測月報十、小組總結(jié)通過加強監(jiān)控量測在隧道施工中的QC應(yīng)用，我們獲得了效益、聲譽的雙豐收

14、，現(xiàn)總結(jié)如下：1、通過開展QC活動，增強了我項目部技術(shù)人員的素質(zhì)，提高了在監(jiān)控量測技術(shù)方面的攻關(guān)能力，為今后更好的開展技術(shù)攻關(guān)工作奠定基礎(chǔ)；2、解決了因為監(jiān)控量測工作的不及時不規(guī)范，造成的在隧道變形和沉降過大的情況下，沒有及時改變施工工藝和支護參數(shù)等問題，避免了無監(jiān)測情況下的施工不安全因素；3、通過監(jiān)控量測檢測到圍巖的變化情況，及時反饋圍巖的變形和沉降量，有效指導(dǎo)隧道安全施工作業(yè)，同時實現(xiàn)效益最大化；通過通過目前測量所取得的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，不同級別圍巖收斂穩(wěn)定時間如下表所示：圍巖級別穩(wěn)定時間（d)級圍巖35級圍巖42級圍巖464、通過本次活動豐富了大家的QC活動經(jīng)驗，同時增強了團隊精神。十一、鞏固措施