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1、隧道围岩监控量测实施方案1 编制依据、目的及范围1.1 编制依据1）公路工程质量检验评定标准JTG F80/1-20042）公路隧道施工技术规范JTG F60-20093）商洛市南环路市政工程隧道工程设计图5）本标段施工组织设计6）类似工程的施工经验1.2 编制目的1）通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化，把握施工过程中结构所处的安全状态，判断围岩的稳定性、支护、衬砌的可靠性，确保施工安全及结构的长期稳定性；2）用现场实测的结果弥补理论分析过程中存在的不足，并把监测结果反馈设计，指导施工，为修改施工方法，调整围岩级别、变更支护设计参数提供依据，验证支护结构效果，确认支护参数和施工
2、方法的准确性或为支护参数和施工方法提供依据；3）通过监控量测对施工中可能出现的事故和险情进行预报，以便及时采取措施，防患于未然；4）通过监控量测，判断初期支护稳定性，确定二次衬砌合理的施做时间；5）通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些地下工程规律和特点，为今后类似工程或该施工方法本身的发展提供借鉴，依据和指导作用，积累量测数据，为信息化设计与施工提供依据。1.3 编制范围适用于商洛市南环路市政工程龟山隧道（XK0+629XK1+360/ DK0+604DK1+385）隧道围岩监控量测的实施。2 设计概况2.1 工程概况商洛市市区环城南线西段隧道工程为新建道路，起点为环南路设计桩号
3、K0+652.335，沿天士力公司围墙向北跨越南秦河后进入小白沟，向东穿越龟山，从龟山北侧的蟒龙峪穿出山体，沿着五四村与老虎岭山脚，最后接至北新街，路线全长4044.027m，双向六车道城市主干道，设计时速50公里。路基宽46米，分离式路基宽23米设计采用双向六车道技术标准，设计车速50km/h,设计汽车荷载为公路-I级，单幅路基宽度为23m,全幅路基宽度为46m。本合同段内有龟山隧道，为本合同段重难点控制工程。具体隧道情况见下页表：表2-1 隧道表序号隧道名称起讫里程长度（m）围岩级别工程地质概况IV级V级1龟山隧道东线DK0+604DK1+385781466280残积土、强风化砂砾岩、中风
4、化砂砾岩西线XK0+629XK1+3607312404562.2 主要技术标准：第2节 主要技术指标序号技术指标名称单位指标值1公路等级城市主干道2设计车速公里/小时503车道数双向6车道4路基宽度整体式米46分离式米235行车道宽度米2*3*3.56隧道净宽米14.007停车视距米608设计荷载公路级9桥涵设计洪水频率其他1/10010平曲线一般最小半径米/处120/111最大纵坡%/处3/112最小坡长米/处90/12.3 地层岩性龟山地貌单元属秦岭中低山，海拔高度750870m，相对高差50 160m,总体东低西高，山势呈“一”字型,长方形展开，东西长，南北窄，地势相对教陡，平均陡坡35
5、左右，既有山的险峻，又有丘陵的小落差风貌。隧道区位于构造、剥蚀低山区，除少量薄层残坡积外，大部分基岩裸露，岩体风化强烈，洞室围岩大部分为强风化中风化岩体，完整性较差，围岩级别较低。隧道隧址区地层岩性描述如下: 第 层，种植土（Q4MI），褐黄色，松散，稍湿，主要以粉质粘土为主，内含有砂土、植物根及虫孔等。成份复杂，结构杂乱，土质不均匀，工程性质较差。粉质粘土透镜体(Q3e1+d1),粉质粘土（Q3e1+d1），褐黄色，可塑硬塑，层状结构，土质较纯净但含有少量植物根须。土面较光滑，稍有光泽，中高干强度，摇震反应慢无，韧性等级为中等。工程性质较好，次层的fa0=170kpa。第 层残积土（Q3e1
6、+d1），灰黄色，为基岩风化后的产物，组织结构全部风化，已风化成土状，局部含有粒径大于20mm的颗粒。锹镐易挖掘，干钻易钻进，具可塑性。工程性质较好，此层的fa0=180kpa。第层，强风化砂砾岩（E），砂砾岩为含砾中粗粒砂状结构，块状构造，砾石呈角 砾状，成份为石英岩、花岗岩等。主要为钙铁质及泥质胶结，胶结程度较好，岩芯风化强烈，多呈碎块状及短柱状。工程性质较好，此层的fa0=310kpa。第层，中风化砂砾岩（E），砂砾岩为含砾中粗粒砂状结构，块状构造，砾石呈角砾状，成份为石英岩、花岗岩等。主要为钙铁质及泥质胶结，胶结程度较好，岩芯风化强烈，多呈短柱状及长柱状。工程性质较好，此层的fa0=4
7、00kpa。 2.4 隧道洞口段及洞口边坡稳定性评价洞口段地下水埋藏较深，洞口位于地下水位以上，洞口设计标高较高，位于丹江河支流柳家沟河最高洪水线以上，地表水对洞口影响较小，但大气降水形成的坡面散流对坡面有一定冲刷，须采取截排水措施。隧道洞口位于第三系砂岩的低山及其斜坡上，洞口处山体坡脚较陡，基岩出露，风华强烈，。从现场调查看洞口山坡目前较稳定，但在洞口施工开挖后，会形成陡直临空面，上部地层在雨季易接收大气降水向下垂直入渗，软化上部土体，降低其强度，并加大覆土体的重量，可能使上部土体下滑，埋没洞口，施工时应采取管棚护体、明洞等防御措施，确保施工及运营安全。3 监控量测项目及方法3.1 监控量测
8、项目及要求根据本隧道工程特点、规模大小和设计要求选定洞内、外观察；净空变化； 拱顶下沉；表沉降作为必测项目；作为隧道工程应进行的日常监控量测项目，如下表。表3-1 监控量测项目项目名称方法及工具布置测试时间115天16天1个月13个月3个月以上应测项目地质及支护状态观察岩性、结构面产状及支护裂缝观测和描述，地质罗盘全长度开挖后及初期支护后每次开挖后及初期支护后周边位移收敛仪每1060米一个断面每断面23对测点12次/天1次/2天12次/周13次/月拱顶下沉水平仪、水准尺每1060米一个断面12次/天1次/2天12次/周13次/月地表下沉紧密水准仪洞室中心线上与洞轴线正交平面的一定范围1次/12
9、天锚杆轴力锚杆测力仪没代表地段210个断面1次/天1次/2天12次/周13次/月3.2 监控量测施工工艺 图3-2 监控量测施工工艺流程图否监 控 量 测施工是否完成是是分析、研究地质勘测资料制定监控量测实施方案施 工开挖工作面状态评价监控量测数据处理修改支护参数结 束束否稳定性判断3.3 监控量测方法3.3.1 洞内、外观察施工过程中应进行洞内、外观察。洞内观察可分开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。开挖工作面观察应在每次开挖后进行，及时绘制开挖工作面地质素描图、数码成像，填写开挖工作面地质状况记录表，并于勘察资料进行对比。已施工地段观察应记录喷射混凝土、锚杆、钢架变形和二次衬砌等的工作状
10、态。洞外观察重点在洞口段和洞身浅埋段，记录地表开裂、地表变形、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗漏情况等，同时还应对地面建（构）筑物进行观察。3.3.2 变形监控量测1）净空变化量测采用收敛计或全站仪进行。采用收敛计量测时，测点采用钻孔预埋；采用全站仪量测时，测点采用膜片式回复反射器作为测点靶标，靶标附在预埋件上，量测方法包括自由设站和固定设站两种。2）拱顶下沉量测采用精密水准仪和铟钢挂尺进行或全站仪进行。在隧道拱顶轴线附近钻孔预埋测点。3）地表沉降监控量测采用精密水准仪、铟钢尺进行，基准点应设置在地表沉降影响范围之外。测点采用地表钻孔埋设，测点四周用水泥砂浆固定。4 监控量测操作要求4.1 监控量
11、测断面及测点布置原则1） 地表沉降位于级围岩中且覆盖厚度小于40m的隧道洞口、洞身段，应进行地表沉降量测，地表下沉观测点按普通水准基点埋设。浅埋隧道地表沉降点应在隧道开挖前，边仰坡喷锚后布设，地表沉降测点和隧道内测点应尽量布置在同一断面里程。地表沉降测点纵向间距按下页表的要求布置。表4-1 地表沉降测点纵向间距隧道埋深与开挖宽度纵向测点间距(m)2bh02.5b2050bh02b1020h0b510注：h0-隧道埋深，b-隧道最大开挖宽度地表沉降测点横向间距按图4-2布置。地表有控制性建（构）筑物时，可适当调整。其测点布置如下图所示。 图4-2 地表沉降横向测点布置示意图2） 拱顶下沉及净空变
12、化拱顶下沉的量测目的是：监视隧道拱顶的绝对下沉量，掌握断面的变行动态，判断支护结构的稳定性。净空变化量测的目的是：根据收敛位移量、收敛速度、断面的变形形态，判断围岩的稳定性、支护的设计（施工）是否妥当，确定衬砌的浇注时间。拱顶下沉测点和净空变化测点应布置在同一里程断面上。监控量测断面按下页表的要求布置。 表4-3 必测项目监控量测断面间距围岩级别断面间距（m）1525当发生较大涌水时，、类围岩量测断面的间距应缩小至510m。拱顶下沉测点原则上布置在拱顶轴线附近，当跨度较大或采用分部开挖时，应结合施工方法在拱部增设测点。净空变化量测线的布置应根据施工方法、地质条件、量测断面所在位置、隧道埋置深度
13、等条件确定，参照图下图及下表中要求布置。不同断面的测点应布置在相同部位，测点应尽量对称布置，以便数据的相互验证。图4-4 监控量测点布置示意较图表4-5 净空变化量测测线数开挖方法一般地段特殊地段全断面法一条水平线一条水平线台阶法每台阶一条水平线每台阶一条水平线，两条斜测线4.2 监控量测频率拱顶下沉量测与水平净空相对变化宜用相同的量测频率，各项量测项目的量测频率应根据测点距开挖面距离及位移速度分别按下表确定，一般采用表4-6的监测频率；当出现异常情况或不良地质时，采用表4-5的监测频率。表4-5 按距开挖面距离确定的监控量测频率量测断面距开挖面距离（m）量测频率（01）b2次/d（12）b1次/d（25）b1次/23d5b 1次/7d注：b隧道开挖宽度。表4-6 按位移速度确定的监控量测频率位移速度（mm/d）量测频率52次/d151次/d0.511次/23d0.20.51次/3d0.21次/7d4.3 监控量测控制基准1）周边允许
