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1、云南省半角至新村公路工程隧道监控量测施工方案中国中铁编制：复核：审核：批准：中铁七局集团有限公司乌东德水电站半角至新村公路工程一标项目经理部二O一四年三月一、编制依据1二、编制原则1三、工程概况13.1地形与地貌23.2地质条件23.3地震效应23.4主要设计参数3四、监控量测专项施工方案34.1隧道监控量测目的34.1.1为设计和修正支护结构形式及参数提供依据34.1.2为正确选择开挖方法和支护施作时间提供依据44.1.3为隧道施工和长期使用提供安全信息44.2隧道监控量测项目及方法44.2.1隧道监控量测项目44.2.2监控量测方法44.3隧道测点、断面的布置94.3信息处理与及时反馈方案
2、 104.3.1数据采集104.3.2量测数据的处理104.3.3量测数据的分析及预测预报104.4信息反馈与监控114.4.1力学计算法114.4.2经验法12五、质量保证体系及措施145.1项目管理145.2监控量测工作的注意事项155.3质量保证措施 15一、编制依据公路隧道施工技术细则公路工程质量检验评定标准云南省半角至新村公路工程第一标段设计图纸、招标文件及工程量清单等。国家、省部和中国中铁集团有限公司现行设计规范、施工规范、验收标准及实施细则 等。我方自行踏勘本标段施工现场和调查周边环境所获得的资料。我方拥有的人员和机械设备情况、施工技术、管理水平、科技创新成果以及多年来在 工程实
3、践中积累的施工和管理经验。二、编制原则严格按照设计文件、设计图纸进行施工，遵守相关施工规范、标准及实施细则，确保 本工程施工质量符合公路工程质量检验评定标准的要求。根据业主对工程工期的要求，合理地配置施工队伍、机械设备和工程材料等资源，以 满足现场施工需要。加强安全管理，采用切实可行的安全保证措施，确保本工程无重大安全事故和人身伤 亡事故。精心组织，科学管理，缩短工艺衔接时间，合理优化施工流程。积极推广应用新工艺、新技术和新设备，提高现场施工的机械化作业水平。积极应用 先进的科技成果，提高劳动生产效率。加强环境保护力度，减少环境污染。本着“永临结合、节约用地”的原则，临时工程 用地尽量利用既有
4、道路和施工正线线路。工程竣工后，对临时施工用地进行复耕和绿化。尊重当地居民风俗习惯，确保文明施工。三、工程概况隧道设计标准公路等级：三级公路;设计时速：40km/h;隧道行车宽度：7.5m；隧道建筑界限：净空9m（宽度）X5.5m（高度），紧急停车带净空12.25m（宽度）X5.5m （高度）。3.1地形与地貌工程区地处我国地势第一阶梯的川、滇山地地貌区，属山原峡谷地貌类型，地势总体 上西北高东南低，为切割的高中山、中低山，北面分割为山顶面高程多在2500-3000m，南 面普遍保留有高程2000-2500m高原面。金沙江、太平小河深切于高原面和分割山顶面之下， 岸坡高陡，临江高差多在1000
5、m以上，河谷呈狭窄的“V”型，两岸谷坡基本对称，谷底宽 一般为 50-150m。路线顺金沙江右岸的之流太平小河布置，沿线为典型的侵蚀构造地貌，半角至龙头山 段为太平小河河谷右岸谷坡，水系分布多与构造线一致，河谷深切，坡降大，谷坡陡峻， 呈狭窄的“V”字型。在白云岩分布区见零星的溶蚀构造地貌，有少量的蜂丛及槽谷。3.2地质条件漂水崖隧道起讫里程为K3+695K4+551，隧道长856m；进出口段为第四系崩坡积碎、 块石土，松散堆积，洞身段主要为筇竹寺组页岩夹粉砂岩。全洞围岩为W2V2级，其中 W2级围岩洞长260m，V1级围岩洞长483m，V2级围岩洞长113m。隧道围岩岩层产状平 缓，岩性软弱
6、，稳定条件较差，在进口段存在偏压现象。隧道进出口为第四系崩积碎块石夹土层（Qcoi）,地表松散块石较多。施工时，边坡开挖 频率为1： 1，做好支护措施。在进口洞段，距洞口70-80m上部边坡陡崖发育危岩体，进行 清除处理，设置防护措施。金银坳隧道起讫里程为K5+495K5+625，隧道长130m，洞室围岩为崩积碎块石夹土层 （Qcoi），结构松散，呈散体结构，成分及结构不均匀，洞室围岩稳定性极差，成洞困难，围 岩级别为V2级。隧道进出口位于金银坳崩塌堆积体中，开挖后将会形成土质高边坡，边坡开挖坡率为1： 1，施工时做好防护措施。老鹰窝隧道起讫里程为K5+856K10+429,隧道长4564m，
7、隧道围岩为白云岩，微裂隙、 断层发育，主要为IIIV1级围岩，111级围岩长2529m，W1级围岩长550m，W2级围岩长1000m,V1 级围岩长 445m。隧道进口边坡下部为岩质边坡，边坡岩体为白云岩，岩层产状pNEN510,为岩 质侧向坡，边坡岩体稳定性较好，边坡开挖坡比1： 0.3，上部为第四系巨厚土质边坡，自 然边坡坡度为23，地形较为平缓，边坡整体稳定性较好，边坡开挖坡度为1： 1。3.3地震效应根据中国地震动峰值加速度区划图(GB1836-2001)，工程区的地震动峰值加速度 0.15g (50年超越概率10%)，相应地震基本烈度为W度。3.4主要设计参数漂水崖隧道起点中心桩号为
8、K3+695，洞口起点路面高程为2147.31m；隧道终点中心桩 号为K4+551，洞口终点路面高程2122.26m，隧道设计全长856m。金银坳隧道起点中心桩号为K5+495，洞口起点路面高程为2074.19m；隧道终点中心桩 号为K5+625，洞口终点路面高程2070.29m，隧道设计全长130m。老鹰窝隧道起点中心桩号为K5+865，洞口起点路面高程为2056.8m；隧道终点中心桩 号为K5+625，洞口终点路面高程1925.33m，隧道设计全长4564m。洞口边仰坡采用喷、锚、网防护。临时边坡在土层和全、强风化层中为1： 1;在岩石 的弱、微风化层中采用1： 0.75。临时边坡采用锚网
9、喷支护，支护参数为：0 22砂浆锚杆， 长3m，间距2.0x2.0m； 0 8钢筋网，网距25x25cm；喷C20砼，厚15cm。除明洞结构外，其余洞身衬砌按照新奥法的原理进行设计，采用复合式衬砌结构，初 期支护采用锚杆、C20喷射混凝土、格栅钢架或钢拱架，二次衬砌采用C30模筑混凝土或 C30钢筋混凝土支护。隧道路面基层采用25cm厚C35混凝土基层，横坡采用2.0%人字坡。四、监控量测专项施工方案4.1隧道监控量测目的4.1.1为设计和修正支护结构形式及参数提供依据进行隧道工程设计时必须依靠工程地质调查和试验来提供必要的依据和信息，但由于 岩体地质情况千差万别，使得工程地质调查和试验取得的
10、数据很难正确反映岩体的真实性。 所以在施工过程中必须通过围岩与支护的变形和围岩压力、钢架内力、喷射混凝土内力等 应力的监测结果，对原设计予以修正，或者为重新计算和设计提供依据。4.1.2为正确选择开挖方法和支护施作时间提供依据通过分析量测数据，可以确定符合具体工程要求和地质条件的施工方法和支护结构的 施作措施，以充分利用围岩自承能力，然后通过量测分析，当量测数据趋于稳定的时候， 最终确定适宜的二次支护时间；在软弱围岩的地层中，利用量测数据，分析仰拱沉降情况， 数据显示沉降减小并趋于平稳时，为最佳的仰拱施作时间。4.1.3为隧道施工和长期使用提供安全信息通过对围岩稳定性与支护可靠性的量测监控和分
11、析评定，可以发现施工中隐藏的不安 全因素和隧道有可能失稳的区段或局部薄弱的部位，从而采取相应的加固或其它措施。总 之，隧道监控量测是为了完善隧道设计，正确地指导施工，以保证隧道工程的安全性和经 济性。4.2隧道监控量测项目及方法4.2.1隧道监控量测项目隧道监控量测项目如表1中内容。表1隧道监控量测项目序号监测内容方法及工具布置1地质和支护状况观察地质罗盘按W级/20m、UI级/30m的距 离设置断面2地表沉降量测全站仪洞口地段的地表测试范围内 每10m距离埋设3净空收敛量测全站仪每30m设置一个监测断面4拱顶下沉量测全站仪每30m设置一个监测断面4.2.2监控量测方法对地质及支护状态进行观察
12、，主要观察内容有:（1）地质及支护状态观察内容对开挖后没有支护的围岩：岩质种类和分布状态，近界面位置的状态；岩性特征：岩石的颜色、成分、结构、构造；地层时代归属及产状；节理性质、组数、间距、规模、节理裂隙的发育程度和方向性，断面状态特征，充填物的类型和产状等；断层的性质、产状、破碎带宽度、特征；地下水类型、涌水量大小，涌水压力、水的化学成分，湿度等；开挖工作面的稳定状态，顶板有无剥落现象。开挖后已支护段：初期支护完成后对喷层表面的观测及裂缝状况的描述和记录；有无锚杆被拉脱或垫板陷入围岩内部的形象；喷混凝土是否产生裂隙或剥离，要特别注意喷混凝土是否发生剪切破坏；钢拱架有无被压曲现象；是否有底鼓现
13、象。（2）地质及支护状态观察目的预测开挖面前方的地质条件；为判断围岩、隧道的稳定性提供地质依据；根据喷层表面状态及锚杆的工作状态，分析支护结构的可靠程度；（3）地质及支护状态观察方法利用地质素描、照相或摄像技术将观测到的有关情况和现象进行详细记录，观测中， 如发现异常现象，要详细记录发现的时间、距开挖工作面的距离以及附近测点的各项量测 数据。（4）洞内外观察测试仪器地质罗盘、地质锤、钢卷尺、放大镜、秒表、手电、照相机或摄像机。（5）地质及支护状态观察频率目测应在隧道开控工作面每次爆破后，通过人工观察、地质罗盘和锤击检查各隧道掌 子面，描述和记录围岩地质情况、岩层产状、裂隙、地表水，以及支护效果
14、，每个监测断 面应绘制隧道开挖工作面及两帮素描剖面图。4.2.3周边位移监测（1）周边位移监测量测内容隧道周边收敛量测，是量测隧道内壁两点连接方向的相对位移。（2）周边位移监测量测目的a、周边位移是隧道围岩应力状态变化的最直观反映，量测周边位移可为判断隧道空间 的稳定性提供可靠的信息；b、根据变位速度判断隧道围岩的稳定程度，为二次衬砌提供合理的支护时机；c、判断初期支护设计与施工方法选取的合理性，用以指导设计和施工。（3）周边位移监测量测方法按每30m的距离设置监控测断面，每个断面分别在侧墙设置测点，利用全站仪，通过 三维坐标法测读和计算隧道周边某两点相应位置的变化。测点应距开挖面2m的范围内
15、尽快安设，并应保证开挖后12h内取得初始读数，最迟不 得超过24h，并且在下一循环开挖前必须完成。在周边埋设测点，测点为钢筋进行制作，采用HRB33518钢筋埋设，钢筋埋入围岩深 度不小于20cm，且不应直接焊接于钢支撑或格栅钢架上，外露部分应有保护装置。（4）周边位移监测测试仪器用全站仪进行两点相对位置的测量。（5）周边位移监测测点布置台阶法施工，周边位移监测测点每个断面布置两条侧线，左右侧拱墙距路面1.5m处各布 置一个测点，起拱线上1.5m处各布置一个测点。（6）周边位移监测量测频度宜根据位移速度和工作面距离选取，见隧道监控量测频率控制表2。4.2.4拱顶下沉监测（1）量测内容拱顶下沉及仰拱隆起量量测，是指对隧道拱顶的实际位移值进行量测，是相对于不动 点的绝对位移。图1:台阶法测点布置示意图（2）量测目的a、通过拱顶及仰拱位移量测，了解支护结构的可靠性，判断隧道拱顶围岩的稳定
