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1、国家级经济技术开发区五号路道路工程隧道施工监控量及超前地质预报项目实 施 方 案 贵州工大土木工程试验检测股份有限公司二一四年十一月国家级经济技术开发区五号路道路工程隧道施工监控量及超前地质预报项目实 施 方 案方案编写： 方案审核： 方案批准： 贵州工大土木工程试验检测股份有限公司二一四年十一月目 录第一部分 技术方案11 工程概况23 编制依据及原则24 隧道施工监控量测25 超前地质预报236 围岩级别评定257监测成果报告28第二部分 组织管理方案301 组织机构312 项目实施管理流程323 质量保证措施324 及时性保证措施335 按期完成任务措施346 监控仪器、设备347 人员
2、进场358 施工配合47附录一、超前地质预报格式48附录二、隧道监控量测月报格式55附录三 隧道周边收敛、拱顶下沉和地表沉降监测数据统计表与图72附录四、原始数据记录格式78第一部分 技术方案1 工程概况国家级经济技术开发区五号路道路工程全长1200米，规划道路宽度40米，一期按21米实施。道路等级为城市I级主干道，沥青混凝土路面。建设内容包括土石方挖填、房屋拆迁安置，道路路基、路面、人行道、给排水、绿化、桥梁、隧道、照明及交通等附属设施等。隧道全长210米。3 编制依据及原则3.1 编制依据(1)公路隧道施工技术规范（JTG F60-2009）；(2)公路隧道施工技术细则（JTG/T F60
3、-2009）(3)公路隧道设计规范（JTGD70-2004）；(4)工程测量规范（GB50026-2007）；(5)公路工程物探规程(JTG/T C22-2009)(6)隧道施工图设计文件；3.2编制原则(1)根据工程实际情况，合理安排预报，做到既能满足施工需要，又尽可能减少对隧道施工的影响；(2)长距离预报宏观控制，短距离预报确保预报的准确性。(3)监控量测计划根据设计文件进行，根据地质超前预报、施工开挖结果做调整，确保监测信息为正确调控施工决策和调整、验证支护设计参数提供科学依据，确保隧道安全施工。4 隧道施工监控量测4.1 监控量测的目的和项目4.1.1隧道施工监控量测的目的1、通过监控
4、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，判断围岩稳定性，支护、衬砌可靠性。2、用现场实测的结果弥补理论分析过程中存在的不足，并把监测结果反馈给设计及指导施工，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。3、通过监控量测对工程施工可能产生的环境影响进行全面的监控。4、通过监控量测进行隧道日常的施工管理，确保施工安全和施工质量。5、通过施工现场的监控量测，确定二次衬砌合理施作时间。6、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工法本身的发展提供借鉴、依据和指导作用。4.1.2隧道施工监控量测项目隧道施工
5、监控量测项目有：地质及支护状态观察、周边位移、拱顶下沉、洞口浅埋段地表下沉、锚杆轴力及抗拔力、开挖轮廓测量、围岩体内位移(洞内设点)、围岩体内位移(地表设点)、土体侧向变形（有偏压的洞口段）、围岩压力及两层支护间压力、钢支撑内力监测、初衬及二衬混凝土应力和裂隙、渗透水压力监测等。见表5-1和表5-2所示。表5-1隧道现场监控量测必测项目序号项目名称方法及工具布置测试精度量测间隔时间115d16d1个月l3个月大于3个月1洞内、外观察现场观测、地质罗盘等开挖及初期支护后进行每次爆破后进行2周边位移各种类型收敛计每550m一个断面，每断面23对测点0.1mm12次/d1次/2d12次/周13次/月
6、3拱顶下沉水准测量的方法，水准仪、钢尺等每550m一个断面0.1mm12次/d1次/2d12次/周13次/月4地表下沉水准测量的方法，水准仪、铟钢尺等洞口段、浅埋段(h02b)0.5mm开挖面距量测断面前后2b时，12次/d；开挖面距量测断面前后5b时，1次/23d；开挖面距量测断面前后5b时，1次/37d注：b隧道开挖宽度；h0隧道埋深。表5-2隧道现场监控量测选测项目序号项目名称方法及工具布置测试精度量测问隔时间115d16d1个月13个月大于3个月1钢架内力及外力支柱压力计或其他测力计每代表性地段12个断面，每断面钢支撑内力37个测点，或外力1对测力计0.1Mpal2次/d1次/2dl2
7、次/周l3次/月2围岩体内位移(洞内设点)洞内钻孔中安设单点、多点杆式或钢丝式位移计每代表性地段12个断面，每断面37个钻孔0.1mml2次/d1次/2d12次/周l3次/月3围岩体内位移(地表设点)地面钻孔中安设各类位移计每代表性地段12个断面，每断面35个钻孔0.1mm同地表下沉要求4围岩压力各种类型岩土压力盒每代表性地段12个断面，每断面37个测点0.01Mpa12次/d1次/2d12次/周13次/月5两层支护问压力压力盒每代表性地段12个断面，每断面37个测点0.01Mpa12次/d1次/2d12次/周13次/月6锚杆轴力钢筋计、锚杆测力计每代表性地段l2个断面，每断面37锚杆(索)，
8、每根锚杆24测点0.01Mpa12次/d1次/2d12次/周13次/月7支护、衬砌内应力各类混凝土内应变计及表面应力解除法每代表性地段12断面，每断面37个测点0.01Mpa12次/d1次/2d12次/周l3次/月8围岩弹性波速度各种声波仪及配套探头在有代表性地段设置9爆破震动测振及配套传感器临近建(构)筑物随爆破进行10渗水压力、水流量渗压计、流量计0.01MPa11地表下沉水准测量的方法，水准仪、铟钢尺等洞口段、浅埋段(h02b)0.5mm开挖面距量测断面前后2b时，12次/d；开挖面距量测断面前后5b时，1次/23d；开挖面距量测断面前后5b时，1次/37d本段隧道施工监控量测项目为洞内
9、外观察、周边位移、拱顶下沉、洞口浅埋段地表下沉以及超前地质预报为必测项目，其它选择项目根据需要与业主另行商议。1.洞内外观察洞内外观察包括工作面（掌子面）地质情况、支护结构以及地表观察。通过洞内外观察，了解围岩的工程地质和水文地质情况、结构面的产状、支护状态和裂缝的发展情况以及地表的开裂情况，预测开挖面前方的地质条件，为判断隧道施工过程中围岩稳定性提供地质依据。1）、监测仪器地质罗盘、地质锤和照相机。2）、观察频率开挖及初期支护后进行。每一循环进尺，每次爆破后，都必须进行一次工作面观察，并作好客观详尽的记录。在地质变化不大地段，可每天按一个工作面记录，对已成洞地段主要是支护效果的观察，频率同工
10、作面。3）、观察内容(1)工作面工程地质和水文地质情况观察和描述：地层、岩性、结构、构造、颜色、岩层产状；岩石的坚硬程度，岩石单轴抗压强度，自稳情况，风化程度和蚀变程度；地质结构面（节理、裂隙、层理和片理）产状、组数、每组结构面的频度（平均间距、延伸长度），充填物状况；断层产状，位置，破碎程度及范围，渗、漏水及涌水位置及出水量，以及实际围岩级别。并以表格和素描形式记录；(2)工作面附近初期支护状态观察和已成洞的支护效果观察：包括锚杆锚固效果，喷层开裂部位、宽度、长度及深度，喷射混凝土的脱落情况，渗水情况以及钢架的变形情况等，以表格和素描形式记录下来。（3）洞外观察重点应在洞口段、岩溶发育区段地
11、表和洞身埋置深度较浅地段，其观察内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况、地表植被变化等的开裂位置，宽度、长度以及随时间的发展变化情况。2 隧道周边位移与拱顶下沉量测1）、监测仪器与方法周边位移量测采用数显式SWJ-IV收敛计（见图5-1）进行量测，量测精度为0.001mm，主要由钢卷尺、百分表测量拉力装置及与锚栓测点相连的挂钩组成。 图5-1 SWJ-IV数显式隧道收敛计测量时将收敛计一端连接挂钩与测点锚栓上不锈钢环（钩）相连，展开钢尺使挂钩与另一测点的锚栓相连。张力粗调可把收敛计测力装置上的插销定位于钢尺穿孔来完成。张力细调则通过测力装置微调至恒定拉力为止。在弹簧拉
12、力作用下钢尺固紧，高精度的百分表可测出细调值。记下钢尺读数加上（减去）测微读数，即得到测点位移值。在实施中，隧道开挖后在设计的监测点位埋置监测挂钩，测量初始值，然后根据施工的进程监测收敛值，直到稳定为止。将量测结果进行分析，可以得出累计洞周净空收敛与时间的关系曲线，对曲线进行拟合分析，可以对隧道最终变形进行预测，从而达到指导施工的目的。隧道拱顶下沉所用的量测仪器包括：精密水准仪、钢尺、塔尺（与精密水准仪配套）等。在量测断面的拱顶埋设测点，将钢尺或收敛计挂在拱顶测点作为标尺，后视点可设在稳定衬砌上，用精密水准仪进行观测，通过计算求出连续两次量测的拱顶高程，将前后两次量测的数据相减得拱顶下沉值。图
13、5-2示出了拱顶下沉的量测原理。图5-2 拱顶下沉量测示意图拱顶沉降用精密水准仪，钢尺进行量测，与隧道施工共用高程控制网。对监测结果进行分析，可以得出累计沉降、单次沉降等曲线，并可对其进行拟合，进而可以对其最终沉降做出预测，来指导施工。2）测点布设公路隧道施工技术规范（JTG F60-2009）和公路隧道施工技术细则（JTG/T F60-2009）规定净空位移量测(收敛量测)的测线数，可参照表5-3执行。5-3 位移量测的测线数地段开挖方式一般地段特殊地段洞口附近埋深小于2b有膨胀压力或偏压地段选测项目量测位置全断面开挖一条水平测线三条或六条三条或六条短台阶法二条水平测线四条或六条四条或六条四条或六条四条或六条多台阶法每台阶一条水平测线每一台阶三条每一台阶三条每一台阶三条每一台阶三条注：b为隧道开挖宽度。图5-3 净空变形量测和拱顶下沉量测的测线布置示例1-起拱线；2-施工基面a)1条水平测线示例；b)2条水平测线示例；c)3条测线示例；d)6条测线示例当采用全断面开挖时，可将测得的净空垂直位移来代替拱顶下沉量测。斜测线的设置有助于了解垂直方向的变化情况。同时亦可通过三角计算同多点位移计测得的结果进行对
