高速公路隧道超前預(yù)報及施工監(jiān)控量測方案

1、XX至XX高速公路XX至XX段控制性工程試驗(yàn)段XX隧道超前預(yù)報及施工監(jiān)控量測專項方案編制：審批：批準(zhǔn)：XX有限公司XX高速公路控制性工程試驗(yàn)段XX合同段二 O XX年XX月XX日1、工程概況1.1泰和隧道泰和隧道隧道屬分離式隧道。隧道起止樁號為：左幅 ZK201+510 ZK207+930，全長 6420m;右幅 YK201+490YK207+870,全長 6380m。我 合同段施工的進(jìn)口端左幅止點(diǎn)樁號為ZK204+720，長3210m，隧道全線位于 直線上，隧道最大埋置深度約為 739m ;右幅止點(diǎn)樁號為 YK204+680,長 3190m，隧道全線位于直線上，隧道最大埋置深度約為747m

2、；隧道左、右 幅測中線之間的間距為40m。該隧道建筑限界有效凈寬10.25m、有效凈高 為5.00m。隧道共設(shè)計人行橫通道17道，車行橫通道8道，緊急停車帶右 幅8處，左幅8處。隧址區(qū)大部受坡殘積土、全風(fēng)化層覆蓋，且植被茂密，震旦系變質(zhì)砂 巖屬較硬堅硬巖，但受長期的地質(zhì)構(gòu)造及風(fēng)化作用，節(jié)理裂隙隨機(jī)發(fā)育， 形成了洞身圍巖的不均勻性，現(xiàn)有的勘探手段難以完全準(zhǔn)確查明節(jié)理裂隙 帶的分布規(guī)律，因此建議采用TSP、地質(zhì)雷達(dá)、掌子面BQ指標(biāo)量測等手 段，及時開展監(jiān)控量測及超前地質(zhì)預(yù)報工作，開展動態(tài)設(shè)計。1.2隧道圍巖分級根據(jù)隧道圍巖分級標(biāo)準(zhǔn)公路隧道設(shè)計規(guī)范JTG D70-2004，綜合勘 探、調(diào)繪及試驗(yàn)成果

3、，本隧道圍巖具體分級、分段情況見表1.3.1 泰和隧道圍巖分級分段劃分一覽表表1.3.1序號里程樁號序號里程樁號長度(m)圍巖分級1ZK201+520ZK201+700180V2ZK201+700ZK204+7203020W3YK201+500YK201+760260V4YK201+760YK204+6802920W2、工作內(nèi)容及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合招標(biāo)文件，本項目的內(nèi)容分為監(jiān)控量測及超前地質(zhì)預(yù)報兩大部 分。2.1監(jiān)控量測內(nèi)容(共3項)：地質(zhì)和支護(hù)狀態(tài)的觀察、水平凈空收斂、拱頂下沉監(jiān)測等。2.2超前地質(zhì)預(yù)報內(nèi)容(共3項)：主要采用TSP探測、地質(zhì)雷達(dá)、超前地質(zhì)鉆孔等三項手段探測掌子面 前方是否存在斷層

4、破碎帶、巖溶發(fā)育帶等地質(zhì)條件，并給出相應(yīng)的段落起 止里程樁號；判定圍巖級別；結(jié)合預(yù)報信息給出施工建議。2.3主要的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)本工程的隧道施工監(jiān)控量測及超前地質(zhì)預(yù)報工作符合中華人民共和國 國家標(biāo)準(zhǔn)和交通部頒布的有關(guān)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。1、中華人民共和國交通部標(biāo)準(zhǔn)公路隧道設(shè)計規(guī)范(JTGD70-2004)。2、 中華人民共和國交通部標(biāo)準(zhǔn)公路隧道施工技術(shù)規(guī)范(JTGF60-2009)。3、公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTGB01-2003)4、工程測量規(guī)范(GB50026-2007)5、錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范(GB500862001)6、玉臨高速土建工程第11合同段隧道概況3、項目組織機(jī)構(gòu)及人員組成為達(dá)到規(guī)范

5、化、科學(xué)化的管理，如期優(yōu)質(zhì)完成監(jiān)控量測和超前地質(zhì)預(yù) 報工作，包括基點(diǎn)測點(diǎn)布設(shè)、外業(yè)數(shù)據(jù)采集、處理分析、信息反饋、成果 資料整理、編制成果報告等。我院專門設(shè)立監(jiān)控量測及超前地質(zhì)預(yù)報項目 部，項目部工作地點(diǎn)設(shè)在公路建設(shè)現(xiàn)場附近。項目部實(shí)行項目經(jīng)理全面負(fù) 責(zé)制和總工程師技術(shù)負(fù)責(zé)制。建立健全質(zhì)量保證體系，做到責(zé)、權(quán)、利明 確，充分調(diào)動每個員工的生產(chǎn)積極性，以確保項目質(zhì)量、安全、進(jìn)度等順利實(shí)施。項目部下設(shè)地質(zhì)組、位移量測組、超前地質(zhì)預(yù)報組（地質(zhì)雷達(dá)、 TSP）、超前地質(zhì)鉆孔組、綜合分析技術(shù)組等。項目監(jiān)測組織機(jī)構(gòu)框圖見下 圖。玉臨高速SG-1合同段隧道監(jiān)控量測項目部項目負(fù)責(zé)人地質(zhì)觀察作業(yè)組位移測量作業(yè)組超

6、前預(yù)報作業(yè)組超前地質(zhì)鉆探組綜合分析作業(yè)組地質(zhì)觀察作業(yè)組位移測量作業(yè)組超前預(yù)報作業(yè)組超前地質(zhì)鉆探組綜合分析作業(yè)組項目監(jiān)測組織機(jī)構(gòu)框圖參與本項目的主要技術(shù)人員見下表:主要技術(shù)人員一覽表表3.1序號姓名年齡擬任職務(wù)職稱專業(yè)工作年限從事類似工作年限2楊勇43現(xiàn)場負(fù)責(zé)人工程師工程物探23183段興明40技術(shù)負(fù)責(zé)人高級工程師工程物探15144劉建飛31超前預(yù)報工程師地下工程88投入本項目主要設(shè)備、儀器清單序號設(shè)備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1全站儀TCR1201臺12精密水準(zhǔn)儀NA2臺13超前水平鉆機(jī)ZDY1200S臺15監(jiān)測處理軟件SLJC01套16隧道超前預(yù)報儀TSP套17地質(zhì)羅盤28計算機(jī)39車輛15趙

7、興田5趙興田43測量工程師工程師工程測量2086李郁文26地質(zhì)負(fù)責(zé)人助理工程師工程測量447趙燦25測量工程師助理工程師工程測量334、投入設(shè)備5、超前地質(zhì)預(yù)報(簡易介紹)本合同段的隧道的超前地質(zhì)預(yù)報將貫穿隧道的全施工過程中，以TSP 超前地質(zhì)預(yù)報為主，以地質(zhì)雷達(dá)和超前鉆孔探測為輔，特殊地段時三種方 法交錯、疊加使用，最大限度的提高預(yù)報精度。其中TSP地質(zhì)超前預(yù)報每 次預(yù)報長度約150m；對TSP預(yù)報不明確的地質(zhì)，再采用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行進(jìn)一 步探測地質(zhì)情況，地質(zhì)雷達(dá)每次探測長度為2030m。對地質(zhì)條件復(fù)雜的 地段，采用超前地質(zhì)鉆孔進(jìn)行直接探測。5.1 TSP超前地質(zhì)預(yù)報TSP超前地質(zhì)預(yù)報簡介TSP

8、(Tunnel Seismic Prediction)是一種新穎、快速、有效、無損的 反射地震技術(shù)。它是為隧道超前地質(zhì)預(yù)報而專門設(shè)計的，能在隧道(洞) 施工、地下礦藏、洞穴和地下墓穴開挖前提供幫助，其目的在于迅速超前 地提供在開挖周圍及前方的三維空間的工程地質(zhì)預(yù)報，TSP探測示意圖見 下圖。TSP探測示意圖（2）TSP預(yù)報原理TSP法和其它反射地震波方法一樣，采用了回聲測量原理。地震波在 指定震源點(diǎn)用小藥量激發(fā)產(chǎn)生，震源點(diǎn)通常布置在隧道的左邊墻或者右邊 墻，一般24個炮點(diǎn)布成一條直線，接收點(diǎn)和炮點(diǎn)在同一水平面。地震波以 球面波的形式在巖石中傳播，當(dāng)遇到巖石物性界面如斷層與巖層的接觸面、 巖石破

9、碎帶與完整巖石接觸面、不同巖性接觸面等波阻抗差異界面時，一 部分地震信號將反射回來，一部分折射進(jìn)入前方介質(zhì)。反射地震信號將被 高靈敏度的檢波器接收，反射信號的傳播時間和反射界面的距離成反比， 因此可確定界面的位置。通過TSPwin軟件處理，可以獲得P波、S波、SV 波的時間剖面、深度偏移剖面、提取的反射層、巖石物理力學(xué)參數(shù)、各反 射層能量大小等成果，以及反射層在探測范圍內(nèi)的空間分布。（3）TSP （目前以我公司已有的TSP203為例，下同）孔位的布設(shè)TSP203共計布設(shè)24個爆破孔及1個探測孔，第一個爆破孔距掌子面 2m左右，以后的23個爆破孔相互之間的孔距為1.5m，探測孔距最后一個 爆破孔

10、的距離為15m。各種孔位須布置在一條直線上。爆破孔用38的鉆 頭進(jìn)行鉆孔，孔深為1.5m，孔位向下傾斜10-20 ；探測孔用42的鉆 頭進(jìn)行鉆孔，孔深為2.0m,孔位向上傾斜5-10，以便于接收爆破地震 波。TSP203操作程序鉆孔：在距離工作面50m處鉆深度為1.5m的孔，布置傳感器；自工作 面起，每隔1.5m鉆孔一個，鉆孔深度為1.5m，最后一個孔與傳感器的距 離大于20m。所有鉆孔的高度盡可能的在同一標(biāo)高線上。鉆孔完畢后，逐 個測量孔的深度和傾斜度，并作好紀(jì)錄。埋設(shè)傳感器桿：埋設(shè)傳感器前，先清孔，清除孔底虛碴，放入環(huán)氧樹 脂藥卷，插入傳感器套桿，用鉆帶動其鉆動，保證環(huán)氧樹脂藥卷充分?jǐn)嚢琛?/p>

11、 待傳感器桿固定后，插入傳感器，注意傳感器方向朝向掌子面。連線檢查：把傳感器、檢波器(電腦)、起爆器、同步器連接起來，并 檢查其是否正常工作，注意此時起爆器不得與雷管相連。測量時間：測量時間選在施工交接班時間，要求工作面800m范圍內(nèi)不 得有機(jī)械作業(yè)和作業(yè)人員作業(yè)，作業(yè)前與現(xiàn)場施工員聯(lián)系，以確定停工時 間，此時準(zhǔn)備好爆破藥卷、電雷管等。裝藥爆破：由最里邊炮孔開始，逐個依次裝藥聯(lián)線，起爆器起爆，裝 藥量根據(jù)圍巖情況，一般控制在5080g左右，圍巖較差時，可加大，但 不能超過100g。恢復(fù)施工：爆破一結(jié)束，馬上可以恢復(fù)施工，一般停工時間在45min 左右。成果分析：采用TSP203自帶的軟件分析系

12、統(tǒng)，剔除一些明顯的干擾波，軟 件自動分析，自動生成圖表，反映前方圍巖的物理特性，巖層分界線、軟 弱帶、斷層的位置等信息。5.2地質(zhì)雷達(dá)超前地質(zhì)預(yù)報當(dāng)TSP203系統(tǒng)預(yù)報前方有溶洞、暗河水體、巖層層面等不良地質(zhì)時， 其規(guī)模、形態(tài)需要具體了解，就需要用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行探測。隧道在遇到暗 河、溶洞時，使用地質(zhì)雷達(dá)，在溶巖發(fā)育地段，對隧道周壁采用地質(zhì)雷達(dá) 探測，預(yù)報隧道周圍的暗河和巖溶形態(tài)。（1）地質(zhì)雷達(dá)工作原理地質(zhì)雷達(dá)是基于地下介質(zhì)的電性差異，向地下發(fā)射高頻電磁波，并接 收地下介質(zhì)反射的電磁波進(jìn)行處理、分析、解釋的一項工程物探技術(shù)。其 工作過程是由發(fā)射天線送入地下一高頻電磁脈沖波，當(dāng)其在地下傳播過程 中

13、遇到不同的目標(biāo)體（巖土體、空洞等）的電性介面時，有部分電磁能量 被反射回來，被接收天線所接收，并由主機(jī)記錄，得到從發(fā)射經(jīng)地下界面 反射回到接收天線的雙程走時t。地質(zhì)雷達(dá)方法是由已知條件推斷未知情 況的方法，當(dāng)?shù)叵陆橘|(zhì)的波速已知時，可根據(jù)測到的精確t值求得目標(biāo)體 的位置和埋深。GFR發(fā)射器即R按收器地質(zhì)雷達(dá)儀的工作原理示意圖（2）地質(zhì)雷達(dá)的探測方法首先將雷達(dá)探測器與接收器相連接，然后將探測器緊貼圍巖，通過沿 著事先布設(shè)好的測線移動探測器，就可以用雷達(dá)波對圍巖進(jìn)行探測了。（3）資料分析雷達(dá)記錄應(yīng)清晰，反射波形、同相軸明顯，不合格的記錄應(yīng)重測；對 合格的記錄應(yīng)根據(jù)記錄的情況進(jìn)行必要的處理如：編輯、濾

14、波、增益、褶超前預(yù)報及施工監(jiān)控量測專項方案 積、道分析、速度分析和消除背景干擾等，求得時間剖面；在時間剖面中 應(yīng)標(biāo)出探測對象的反射波組，確定反射體的形態(tài)和規(guī)模；解釋確定反射體 的位置、形態(tài)，推斷其充填情況；必要時應(yīng)制作模型進(jìn)行反演解釋。根據(jù) 反射波組的波形與強(qiáng)度特征，通過同相軸的追蹤，可分析地下介質(zhì)、地下 結(jié)構(gòu)狀態(tài)，確定反射波組的地質(zhì)含義。5.3超前地質(zhì)鉆孔超前鉆孔時隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報中最直接的方法，也是超前地質(zhì)預(yù) 報的重要手段之一，是對其他探測成果的驗(yàn)證和補(bǔ)充。超前鉆孔能最直接地揭示掌子面前方的地質(zhì)特征，準(zhǔn)確率很高。通過 鉆孔鉆進(jìn)速度測試和所采取的鉆孔巖芯的觀察及相關(guān)實(shí)驗(yàn)獲取隧道掌子面 前

15、方巖石的強(qiáng)度指標(biāo)、可鉆性指標(biāo)、地質(zhì)巖性資料、巖體完整度及地下水 狀況等諸多方面的資料。在隧道長期、短期地質(zhì)超前預(yù)報的基礎(chǔ)上，對已經(jīng)確定的巖體破碎、 節(jié)理、裂隙、順層等、巖溶，可能的大涌水區(qū)段實(shí)施不少于30m的超前鉆 探，以進(jìn)一步確定巖溶、破碎、節(jié)理、裂隙、順層巖體的性質(zhì)、寬度和破 碎程度；再通過鉆孔水柱的噴距或流速確定賦水地質(zhì)體的涌水量。6、監(jiān)控量測6. 1隧道監(jiān)控量測的目的二十世紀(jì)七十年代以來，隨著新奧法技術(shù)的問世以及在我國的成功應(yīng) 用，通過廣大公路建設(shè)者的不斷實(shí)踐和總結(jié)，逐步將新奧法中的，利用量測 信息確保施工安全”的技術(shù)途徑發(fā)展到采用監(jiān)控量測和超前地質(zhì)預(yù)報對掌 子面前方工程地質(zhì)條件、水文

16、地質(zhì)條件進(jìn)行判別和對圍巖、支護(hù)的時空變 形、應(yīng)力、壓力進(jìn)行量測，通過反饋信息及時修正支護(hù)參數(shù)的動態(tài)反饋設(shè) 計與信息化施工方法，真正起到“指導(dǎo)施工、修正設(shè)計”的目的。動態(tài)反饋設(shè)計與信息化施工較之傳統(tǒng)新奧法的監(jiān)控量測反饋修正設(shè)計 信息更豐富、內(nèi)容更廣泛，特別是融入了一些最先進(jìn)的現(xiàn)代量測技術(shù)，如TSP203超前探測系統(tǒng)、GPR （探地雷達(dá)）、TCA2003全站儀等，使得量測 更迅速、數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。通過對公路隧道工程進(jìn)行監(jiān)控量測，可以實(shí)現(xiàn)以下目的：（1）通過圍巖內(nèi)部位移的測試，了解圍巖松動破壞范圍，對圍巖穩(wěn)定 性做出評價；（2）掌握隧道圍巖的變形規(guī)律，用以調(diào)整施工方法和參數(shù)；（3）通過圍巖壓力和支護(hù)結(jié)構(gòu)

17、內(nèi)力測定，了解支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力狀況和 應(yīng)力分布，揭示圍巖變形與襯砌結(jié)構(gòu)的相互作用關(guān)系，對原支護(hù)結(jié)構(gòu)形式、 支護(hù)參數(shù)和支護(hù)時間做出評價；（4）通過測定錨桿抗拔力，了解錨桿的施工質(zhì)量；（5）通過日常觀察和分析，可及時發(fā)現(xiàn)安全隱患并予以排除；（6）為變更設(shè)計、調(diào)整施工方法提供科學(xué)依據(jù)；（7）為本地區(qū)后續(xù)的類似工程積累寶貴經(jīng)驗(yàn)和提供科學(xué)資料。為了達(dá)到以上的監(jiān)控量測目的，監(jiān)控量測工作將貫穿隧道施工的全過 程。監(jiān)控量測數(shù)據(jù)及其分析結(jié)果可立即與事先預(yù)設(shè)計支護(hù)參數(shù)相比較，并 對預(yù)設(shè)計做出正確評價，如監(jiān)控量測結(jié)果與原設(shè)計有較大出入，有必要對 支護(hù)作加強(qiáng)和減弱的修正，使隧道的設(shè)計和施工納入動態(tài)的科學(xué)管理中。6.2監(jiān)

18、控量測的項目及工作量根據(jù)規(guī)范、設(shè)計文件及招標(biāo)文件的要求，監(jiān)測項目有地質(zhì)和支護(hù)狀態(tài) 的觀察、水平凈空收斂、拱頂下沉監(jiān)測共3項（為了統(tǒng)計的方便，將超前 地質(zhì)預(yù)報的工作量列入以下表格中一起統(tǒng)計）。監(jiān)控量測項目及數(shù)量表6.2序號項目名稱隧道名稱斷面數(shù)量（個）測點(diǎn)數(shù)量備注1超前地質(zhì)預(yù)報泰和隧道6400 米TSP、地質(zhì)雷達(dá)、超前 地質(zhì)鉆孔2地質(zhì)及初支觀察泰和隧道1280按5m /斷面控制3水平凈空收斂泰和隧道3421368 對W級圍巖20血斷面V級圍巖10m/斷面 4對測點(diǎn)/斷面4拱頂下沉泰和隧道3421026 點(diǎn)W級圍巖20m/斷面 V級圍巖10m/斷面 3個點(diǎn)/斷面6.3量測斷面、測點(diǎn)布設(shè)及監(jiān)測頻率a

19、）斷面布置監(jiān)測斷面的布置是由多方面因素決定的，當(dāng)?shù)刭|(zhì)情況良好或開挖過程 中地質(zhì)條件連續(xù)不變時，斷面之間間距就適當(dāng)加大；當(dāng)?shù)刭|(zhì)變化明顯頻繁 時或變形較大時，間距就縮短；在施工初期階段，為掌握圍巖動態(tài)，要縮 小量測斷面的間距，取得一定數(shù)據(jù)資料后可適當(dāng)加大；洞口淺埋段可適當(dāng) 減小量測斷面的間距。隧道量測斷面通常是沿隧道縱向間隔布設(shè)，但由于 各量測項目的要求不同，則其測試斷面的間距亦不相同。監(jiān)測斷面布設(shè)要遵循“及時布設(shè)、及時安裝、及時觀測”的要求，測 點(diǎn)應(yīng)距開挖面2-4m的范圍內(nèi)盡快安設(shè)，在每次爆破后24小時內(nèi)或下次爆 破前應(yīng)獲得初始讀數(shù)，要盡可能的將各種測試方法布設(shè)在同一個斷面上， 使各種量測結(jié)果互

20、相檢驗(yàn)，綜合分析。地質(zhì)和初期支護(hù)觀測在每次爆破后支護(hù)前及時進(jìn)行，按左側(cè)壁、中 部核心土、右側(cè)壁各5米設(shè)置一個觀察斷面，要做到勤觀察、勤記錄、勤 分析。水平凈空收斂及拱頂下沉量測斷面的布置間距為：根據(jù)圍巖級別每 1030米布設(shè)一個監(jiān)測斷面（II級圍巖50米一個斷面），特別情況下應(yīng)加 密。b）測點(diǎn)布置水平凈空收斂在側(cè)壁開挖時每斷面的左右側(cè)壁各2條測線共4對測點(diǎn)（8 個點(diǎn)），邊墻測點(diǎn)作為大斷面的收斂測點(diǎn)，拱頂下沉每斷面3個測點(diǎn)，見下 圖；臺階法開挖時，拱頂3個沉降點(diǎn)，側(cè)壁布設(shè)4條測線共4對測點(diǎn)（8個觀測點(diǎn)）:c）監(jiān)測頻率基本遵循下表，主要以變形速率來控制監(jiān)測頻率，當(dāng)變形過大時一定 要加密觀測，當(dāng)變形

21、速率減小或趨于穩(wěn)定時，可放寬監(jiān)測頻率。按位移速度（mm/d）按距開挖面距離（m）量測頻率大于5（0-1） b2次/d1-5（1-2） b1次/d0.5-1（2-5） b1 次/2-3d0.2-0.5（2-5） b1 次/3d小于0.2（大于5）b1 次/7d結(jié)合本項目特點(diǎn)，其監(jiān)控量測的項目、方法、監(jiān)測頻率匯總表如下:監(jiān)控量測項目、方法、斷面及測點(diǎn)布置、監(jiān)測頻率匯總表序 號項目名稱方法及工 具測點(diǎn)布置要求測量間隔時間1-15 天16 天-1個月1-3個 月3個月 后1超前地質(zhì) 預(yù)報TSP/地質(zhì)雷達(dá)/超前鉆孔全程覆蓋/2地質(zhì)和初 期支護(hù)觀察巖性、結(jié)構(gòu) 產(chǎn)狀及之 后裂縫觀 測，地質(zhì)羅 盤等開挖后及初

22、期支護(hù)后 進(jìn)行每次爆破后進(jìn)行3水平凈空 收斂全站儀V級10米一個斷面， IV級20米一個斷面， III級30米一個斷面， II級50米一個斷面， 每個斷面4對測點(diǎn)。1-2 次/ 天1-2次/2天1-2 次/ 周1-3 次/ 月4拱頂下沉水平儀，鋼 尺 或測桿V級10米一個斷面， IV級20米一個斷面， III級30米一個斷面， II級50米一個斷面， 每個斷面3個測點(diǎn)。1-2 次/ 天1-2次/2天1-2 次/ 周1-3 次/ 月6.4監(jiān)控量測的實(shí)施地質(zhì)和支護(hù)狀態(tài)的觀察工作方法和內(nèi)容：在隧道爆破開挖后，立即對開挖面進(jìn)行工程地質(zhì) 與水文地質(zhì)觀察與素描記錄，并對開挖面附近的初期支護(hù)狀態(tài)、裂縫進(jìn)行

23、觀察和描述。地質(zhì)條件顯著變化或復(fù)雜地段，進(jìn)行數(shù)字影像記錄。觀察描 述斷面基本上按左右各5m間隔進(jìn)行控制。實(shí)踐證明，掌子面的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)觀察和描述，對于判斷圍巖 穩(wěn)定性和預(yù)測掌子面前方的地質(zhì)條件是十分重要的。每次爆破后，通過肉 眼觀察、地質(zhì)羅盤和錘擊檢查隧道各個掌子面，描述和記錄圍巖地質(zhì)情況、 巖層特性、裂隙、溶洞、地下水、對圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行評價，判斷圍巖類別 是否與預(yù)先設(shè)計的相符。必要時應(yīng)拍照，測量地下水流量。每一次量測斷 面都填寫了記錄表并畫上了地質(zhì)素描圖。在每次初噴后，對掌子面附近初 期支護(hù)狀態(tài)的觀察和裂縫描述，對直接判斷圍巖的穩(wěn)定性和支護(hù)參數(shù)的檢 驗(yàn)也是不可缺少的。使用儀器、材料、工

24、具：地質(zhì)羅盤儀、地質(zhì)錘、鋼卷尺、放大鏡、 秒表、礦燈、數(shù)碼照相機(jī)或攝像機(jī)。觀察周期：每次爆破后進(jìn)行，以左中右各5米來控制。附表1 隧道地質(zhì)素描記錄表工程名稱：施工里程：編 號：日 期：年 月 日編項目名稱1掌子面尺寸開挖寬度（m）開挖高度（m）開挖 面積 （m2）開挖方式其 它:2掌子面狀態(tài)3毛開挖面狀 態(tài)4地層巖性5風(fēng)化程度6節(jié)理（裂隙） 密度（條/米）7節(jié)理（裂隙） 張開度（mm）8節(jié)理裂隙狀 態(tài)9結(jié)構(gòu)體形態(tài)10涌水狀態(tài)11洞內(nèi)（已支護(hù)段）外觀察情況附 圖填表：審核:（2）水平凈空收斂量測監(jiān)測儀器：采用leicaTCR1201高精度全站儀。測角精度1.0”，測距精度1+1PPm, 觀測點(diǎn)為

25、專用萊卡反射片，規(guī)格為10mmX10mm。實(shí)施措施：測點(diǎn)埋設(shè)測點(diǎn)直接焊接在初支鋼支撐上或者打孔埋入初支內(nèi)，每次爆破后24小 時內(nèi)或下次爆破前應(yīng)及時埋設(shè)測點(diǎn)，埋設(shè)時一定要保證測點(diǎn)牢靠，埋設(shè)后 要及時進(jìn)行量測。測點(diǎn)觀測將專用反射片粘貼在測點(diǎn)上，基點(diǎn)設(shè)在離地面較近的穩(wěn)定襯砌或地面 上，使用高精度全站儀自由設(shè)站，在不同位置觀測兩次，減少對中整平誤 差的影響，通過相對坐標(biāo)計算三角形的絕對變化量。按下式計算凈空變化值：Un =Rn - Rn-1Un 第n次量測的凈空變形值；Rn 第n次量測時的觀測值；Rn-1 第n-1次量測時的觀測值。(3)拱頂下沉量測監(jiān)測儀器：采用leica TCR1201高精度全站儀

26、或高精度水準(zhǔn)儀。實(shí)施措施：測點(diǎn)埋設(shè)：測點(diǎn)直接焊接在隧道初支鋼支撐上，每次爆破后24小時 內(nèi)或下次爆破前應(yīng)及時埋設(shè)測點(diǎn)，埋設(shè)后要及時進(jìn)行量測。應(yīng)與周邊位移 測點(diǎn)埋設(shè)在同一個斷面上，施工過程中要注意保護(hù)測點(diǎn)，盡量使量測數(shù)據(jù) 不中斷。測點(diǎn)觀測：使用全站儀時，將專用反光靶粘貼在測點(diǎn)上，自由設(shè)站， 減少對中整平誤差的影響，通過相對坐標(biāo)計算三角形的絕對變化量。使用 水準(zhǔn)儀時，將鋼尺或收斂儀掛在拱頂測點(diǎn)上，讀鋼尺讀數(shù)，后視點(diǎn)可設(shè)在 穩(wěn)定襯砌上或地面上，讀標(biāo)尺讀數(shù)。沉降值計算：對同一測點(diǎn)而言：AU. = U. -UUi 第i次高差；Ui-1 第i-1次測得與基點(diǎn)高差；AUi 第i次測得 沉降值數(shù)據(jù)分析與處理監(jiān)

27、測數(shù)據(jù)的填寫、處理與周邊位移相同。如果拱頂下沉超限，可采取以 下方法控制拱頂?shù)南鲁粒焊牧脊绊攷r(土)體的穩(wěn)定性；改善開挖方法以減超前預(yù)報及施工監(jiān)控量測專項方案 小開挖對拱頂?shù)臄_動；加強(qiáng)支護(hù)等來進(jìn)行綜合處理。7、數(shù)據(jù)處理及成果提交在地下洞室的收斂變形監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析中，根據(jù)監(jiān)測獲得的位移時 間曲線，即能看出各時刻的總位移量、位移速度以及位移加速度的趨勢等。 但要衡量圍巖的穩(wěn)定性，除了監(jiān)測值外，還必須有判斷圍巖穩(wěn)定性的準(zhǔn)則， 這些準(zhǔn)則可以由總位移量、位移速率或位移加速度等表示，其值一般由經(jīng) 驗(yàn)或統(tǒng)計數(shù)據(jù)給定。7.1位移量測數(shù)據(jù)分析處理根據(jù)量測獲得的位移一時間關(guān)系曲線，即能看出各時刻的總位移量、 位移

28、速度、位移加速度，按照規(guī)范所給出的隧道周邊允許相對位移值判斷 圍巖穩(wěn)定性。對位移無急劇變化的正常情況，可據(jù)回歸關(guān)系式預(yù)測總的位 移量。如遇位移急劇變化情況應(yīng)及時向施工單位反映，并結(jié)合地質(zhì)條件、 施工方法、支護(hù)設(shè)計匯同施工、設(shè)計分析原因，制定處理方案。用總位移量表示的圍巖穩(wěn)定準(zhǔn)則通常以圍巖表面的收斂值、相對收斂 值或位移值等表示。公路隧道施工技術(shù)規(guī)范第9.3.4條規(guī)定，隧道周邊 壁任意點(diǎn)的實(shí)測相對位移值或用回歸分析推算的總相對位移值均應(yīng)小于下 表所列數(shù)值。拱頂下沉值參照應(yīng)用。隧道周邊允許相對位移值單位：%覆蓋層厚度(m)圍巖級別 300III級0.100.300.200.500.401.20IV

29、級0.150.500.401.200.802.00V級0.200.800.601.601.003.00注：1 .相對位移值是指實(shí)測位移值與兩測點(diǎn)間距離之比，或拱頂位移實(shí)測值與隧道寬度之比;脆性圍巖取表中較小值，塑性圍巖取表中較大值；I、II、VI級圍巖可按工程類比初步選定允許值范圍；本表所列位移值可在施工過程中通過實(shí)測和資料積累作適當(dāng)修正。7.2位移速度位移速度也是判別圍巖穩(wěn)定性標(biāo)志。開挖通過監(jiān)測斷面時位移速度最 大，以后降低，一般情況下，初期位移速度約為總位移值的1/41/10。日 本新奧法設(shè)計施工指南提出，當(dāng)位移速度大于20mm/d時，就需要特殊支 護(hù)。有的則以初期位移速度，即開挖后37天

30、內(nèi)的平均位移速度來確定允 許位移速度，以消除空間作用及開挖方式的影響。目前，圍巖達(dá)到穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)通常都采用位移速率。如我國GBJ86-85錨 桿噴射混凝土技術(shù)規(guī)范中以收斂速率為0.10.2mm/d，拱頂下沉速率為 0.070.15mm/d作為圍巖穩(wěn)定的標(biāo)志之一。法國新奧法施工標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定： 當(dāng)月累計收斂量小于7mm，即每天平均變形速率小于0.23mm，認(rèn)為圍巖 已達(dá)基本穩(wěn)定。但是，試驗(yàn)表明，軟弱圍巖隧道在施工后2-3年，甚至5-6 年圍巖變形才能最終穩(wěn)定。7.3監(jiān)測控制標(biāo)準(zhǔn)、警戒值及管理等級監(jiān)測控制標(biāo)準(zhǔn)和預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)序號監(jiān)測項目控制標(biāo)準(zhǔn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)1水平收斂設(shè)計規(guī)定值控制標(biāo)準(zhǔn)2/32拱頂卜沉設(shè)計控制值控制

31、標(biāo)準(zhǔn)2/3監(jiān)測管理等級管理等級管理量施工狀態(tài)mU0 V(Ut/3)可正常施工ii(Ut/3)VU0 V(2Ut/3)應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測IU0 (2Ut/3)預(yù)警、應(yīng)采取特殊措施注：U0為實(shí)測值，Ut為最大允許值位移控制值見下表:控制位移值Ut（cm）圍巖級別側(cè)壁導(dǎo)坑拱頂下沉側(cè)壁導(dǎo)坑邊墻收斂隧道拱頂下沉隧道邊墻收斂地面下沉V365825W243620m122215控制位移值應(yīng)隨著量測取得數(shù)據(jù)及圍巖穩(wěn)定效果，進(jìn)行適當(dāng)修正。應(yīng)該指出的是，由于影響因素眾多，控制值的具體確定十分困難。結(jié) 合本工程的特點(diǎn)，初步設(shè)定變形控制值：累計水平收斂60mm,累計拱頂 下沉 50mm。收斂及沉降速率 5mm/d（預(yù)警值）。7

32、.6監(jiān)測反饋程序監(jiān)測反饋程序如下圖。7.7項目成果內(nèi)容及提交形式為了將預(yù)報資料、監(jiān)測數(shù)據(jù)在及時整理后報送相關(guān)單位，便于各單位 根據(jù)預(yù)報及監(jiān)測結(jié)果了解隧道的安全狀況，對現(xiàn)場發(fā)生的問題及時作出處 理，建立有效的溝通機(jī)制，成果資料按以下形式及內(nèi)容提交。7.7.1超前地質(zhì)預(yù)報成果內(nèi)容及提交形式（1）短期超前地質(zhì)預(yù)報（地質(zhì)雷達(dá)、超前地質(zhì)鉆孔進(jìn)行預(yù)報的成果）在隧道進(jìn)洞及出洞期間的洞口淺埋段采用探地雷達(dá)進(jìn)行短距離探測預(yù) 報，即：雷達(dá)超前預(yù)報或超前地質(zhì)鉆孔，每次預(yù)報2030米，以紙質(zhì)版報 告的形式提交，內(nèi)容包括圍巖級別判定、圍巖風(fēng)化程度、節(jié)理裂隙發(fā)育程 度、巖體強(qiáng)度、隧道含水情況等主要力學(xué)性能指標(biāo)，每次探測后

33、的一天之 內(nèi)上交報告。（2）中長期超前地質(zhì)預(yù)報（TSP203進(jìn)行預(yù)報的成果）在隧道進(jìn)尺大于60米以后采用TSP地震波的形式進(jìn)行超前地質(zhì)探測， 每一次預(yù)報長度約150米，以紙質(zhì)版報告的形式提交，內(nèi)容包括圍巖級別 判定、圍巖波速、圍巖風(fēng)化程度、節(jié)理裂隙發(fā)育程度、巖體強(qiáng)度、隧道含 水情況、斷層破碎帶的起止段落等指標(biāo)參數(shù)，每次探測后的兩天之內(nèi)上交 報告。7.7.2監(jiān)測成果內(nèi)容及提交形式在監(jiān)測過程中，發(fā)現(xiàn)變形過大、速度加快等，可能危及施工安全，應(yīng) 盡快采取處理措施的，應(yīng)及時向總包部、施工單位發(fā)出預(yù)警報告（可采用 電話、短信等快速的通訊方式）。（2）周報每星期向業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計、施工單位提交本隧道一周內(nèi)的主要監(jiān)測 報表。形式為電子版的PDF文件發(fā)至公共郵箱（）月報在月初，將上月監(jiān)測工作的進(jìn)展、儀器埋設(shè)、監(jiān)測成果圖表匯總成表， 階段性的結(jié)論、建議匯總成文，并按正規(guī)報告格式提交出月報。(4)竣工總結(jié)報告在隧道主體工程完成，以及隧道跟蹤監(jiān)測工作結(jié)束后，一個月內(nèi)提交 監(jiān)測工作竣工總結(jié)報告。8、質(zhì)量保證措施8.1建立項目質(zhì)量保證體系見框圖8.18.2組織保證措施項目經(jīng)理部成立全面質(zhì)量管理小組，由項目經(jīng)理親自負(fù)責(zé)。制定相應(yīng) 對策和