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1、漳永高速公路漳州华安(玉兰)至新圩及漳州华安段A6标隧道施工监控量测与地质超前预报技术方案交通运输部公路科学研究所2013年2月目录第1章 项目概述11.1 项目规模11.2 SJ2标段A6标隧道概况1第2章 施工监控量测技术方案32.1 施工监控量测总体方案32.1.1 编制依据32.1.2 监控量测目的42.1.3 监控量测内容42.1.4 监控量测流程52.2 各监测项目的具体量测方法62.2.1 洞内外观察62.2.2 周边收敛72.2.3 拱顶下沉102.2.4 地表下沉122.2.5 围岩压力142.2.6 初期支护喷射混凝土应力152.2.7 钢支撑内力及所受的荷载162.2.8
2、 二次衬砌混凝土应力172.2.9 爆破振动波速172.2.10 其它182.3数据分析与信息反馈182.3.1 总体要求182.3.2 数据采集要求192.3.3 量测数据分析192.3.4 信息反馈与监控202.3.5 信息预报与报警232.3.6 成果提交24第3章 超前地质预报技术方案253.1 超前地质预报技术要求253.2 超前地质预报的重点253.3 隧道超前地质预报工作流程263.4 隧道超前地质预报方案263.5 数据分析与信息反馈293.6 提高隧道超前地质预报准确率的措施30第4章 现场监控流程32第5章 总体实施思路与承诺345.1 实施思路345.2 服务承诺34第6
3、章 项目组织366.1 组织机构设置366.2 项目人员组成366.3 拟投入本项目监控仪器、设备一览表37第1章 项目概述1.1 项目规模漳州至永安高速公路是海西高速公路网规划的重要联络线,该联络线包含漳州华安(玉兰)至新圩段与漳州华安段两个区段。漳州华安(玉兰)至新圩段:项目起点位于漳州市华安县丰山镇玉兰村,顺接厦成高速公路漳州段玉兰枢纽互通终点,沿线经丰山、潭口、汰口、沙建、下樟、天宫至项目终点新圩互通,路线全长34.320公里,按双向四车道高速公路标准建设,全线设计行车速度80km/h,路基宽度24.5米。主要工程量有土石方1509.49万m3、隧道8.8975km/7座、桥梁7.23
4、17km/26座、涵洞71道、通道22处等。漳州华安段:项目起点位于漳州市华安县新圩镇,顺接漳永高速公路华安(玉兰)至新圩互通终点,沿线经新圩、红旗山、罗溪、华安县城,再经关田隧道进入龙岩境,经石门岭至坪山村重新进入漳州境,跨浙溪至项目终点小杞(漳州市与龙岩交界处),路线全长32.876公里(其中漳州境内24.262公里),按双向四车道高速公路标准建设,全线设计行车速度80km/h,路基宽度24.5m。沿线设华安互通式立交一处、华丰服务区一处,隧道7.449km/3座、桥梁6.643km/23座,涵洞31道、通道2处等。1.2 SJ2标段A6标隧道概况漳永高速公路漳州华安(玉兰)至新圩及漳州华
5、安段隧道监控量测及超强地质预报SJ2标段A6标段包含大湖底隧道、青良山隧道,共计2座隧道。各隧道基本信息详见表1-1: 表1-1 隧道基本信息表 单位:(m)围岩级别合同段隧道/合计结构形式单洞延米长A6大湖底隧道分离隧道13602604332053青良山隧道分离隧道40205004534973合计53807608867026(1)大湖底隧道基本情况:隧道左线起讫桩号:ZK35+002ZK36+008,长1006m;右线起讫桩号:K35+005K36+052,长1047m。隧址区属丘陵地貌,地形起伏较大。隧道范围内中线高程80m312m,最大高差约232m,山体自然坡度1540,沟堑较发育,宽
6、度较小,沿线地表植被发育。进、出口均处于山前斜坡地带,山坡处于基本稳定状态。岩性与地质构造:隧址区上覆为第四系坡积成因粉质粘土及残积成因砂质粘性土、砾质粘性土,下伏基岩为燕山期花岗岩,围岩级别为级。隧址区位于尚卿-坂里褶皱带,根据区域地质资料及工程地质调绘及钻探、物探工作,未发现断裂构造通过。水文地质条件:隧址区属地表水不发育,主要接受地下水或雨季雨水的补给。根据隧道内地下水的赋存条件、水理性质及水力特点,区内的地下水主要有风化带孔隙裂隙水和基岩裂隙水两种。不良地质:隧址区未发现滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象;特殊性岩性主要为因球状风化引起的花岗岩孤石。隧道施工作业:隧道施工按照新奥法组织实
7、施,主要工序采用机械化作业。根据围岩级别和衬砌类型,明洞采取用明挖法施工,洞身开挖方法采取单侧壁导坑法、弧形导坑法、台阶法和全断面法等。(2)青良山隧道基本情况:隧道左线起讫桩号:ZK36+322ZK38+796,长2474m;右线起讫桩号:K36+315K38+814,长2499m。隧址区属丘陵地貌,地形起伏较大。隧道范围内中线高程84m469m,最大高差约385m,山体自然坡度1040,植被发育。进、出口均处于山前斜坡地带,山坡处于基本稳定状态。岩性与地质构造:隧址区上覆为第四系坡积成因粉质粘土、残积成因砂质粘性土,下伏基岩为燕山期花岗岩及三叠系下统溪口组硅质岩、砂岩,围岩级别为级。隧址区
8、发育一条正断层,与隧道交于Z6K37+160、K37+150处,断层产状为31560。水文地质条件:隧址区地表水不发育,主要接受地下水或雨季雨水的补给,地下水主要为碎石类土中的孔隙水和基岩中的裂隙水。不良地质:隧址区未发现滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象;特殊性岩性主要为因球状风化引起的花岗岩孤石。隧道施工作业:隧道施工作业。隧道施工按照新奥法组织实施,主要工序采用机械化作业。根据围岩级别和衬砌类型,明洞采取用明挖法施工,洞身开挖方法采取单侧壁导坑法、弧形导坑法等。第2章 施工监控量测技术方案2.1 施工监控量测总体方案2.1.1 编制依据本方案的主要编制依据如下:1、公路工程技术标准(JTG
9、 B01-2003)2、公路隧道设计规范 (JTG D70-2004)3、公路隧道施工技术规范(JTG F60-2009)4、公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004)5、锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB 50086-2001)6、铁路隧道锚喷构筑法技术规范(TB 10108-2002)7、公路工程地质勘察规范(JTG C20-2011)8、岩土工程用钢弦式压力传感器(GB/T 13606-92)9、国家一、二等水准测量规范(GB12879-91)10、国家三、四等水准测量规范(GB12898-91)11、公路勘测规范(JTJ 061-99)12、测绘产品检查验收规定(CH100
10、2-95)13、测绘产品质量评定标准(CH1003-95)14、公路项目安全性评价指南(JTG/T B05-2004)15、工程测量规范(GB50026-2007)16、福建省高速公路施工标准化管理指南(隧道)(省高指)17、漳永高速公路漳州华安(玉兰)至新圩段及漳州华安段隧道监控量测及隧道超前地质预报项目SJ2合同段招标文件18、漳永高速公路漳州华安(玉兰)至新圩段及漳州华安段隧道监控量测及隧道超前地质预报技术服务招标SJ2合同段补遗书(第1号)文件19、其他与本工程相关的国家现行技术规范、规程2.1.2 监控量测目的由于隧道属于地下工程,我们对隧址区地质状况的勘探技术与认识有限,因此如果隧
11、道设计与施工不当,极易造成围岩失稳,甚至可能引发大规模塌方,给工程带来不可弥补的经济损失以及不良的社会影响。另外,公路隧道开挖断面较大,结构受力复杂,且施工工序较多,因此对结构设计和施工都提出了很高的要求。这就要求对隧道的施工全过程进行新奥法施工监测。A6标段隧道工程地质构造及地层岩性较为复杂,隧道在施工过程中存在一定的安全隐患,需要及时掌握围岩和支护的动态信息,以保证隧道施工的顺利进行,因此有必要对隧道施工过程进行全面、系统的监控量测。实时监控量测不但可以及时提供隧道拱顶下沉、周边收敛、围岩内部位移、钢支撑受力、锚杆轴力、支护和衬砌内应力等信息,用于判断设计参数的合理性及施工的可行性,并给出
12、相应的隧道施工建议。因此实施隧道信息化动态施工控制,既能达到安全快速施工,又能达到节省工程造价的目的。2.1.3 监控量测内容隧道施工监测旨在收集施工过程中围岩的动态信息,判定隧道围岩-支护体系的稳定状态,以及支护结构参数和施工方法的合理性。现场监控量测根据其量测目的、量测手段等不同,在实际工作中,常将量测项目分为必测项目和选测项目两大类。A6标段必测项目包括洞内外观察、周边位移、拱顶下沉、地表下沉;选测项目包括围岩压力、初期支护喷射混凝土应力、钢支撑内力及外荷载、二次衬砌混凝土应力、爆破振动。具体见表2-1、2-2所示。表2-1 隧道施工监控量测的必测项目序号项目名称方法及工具布置测试精度量
13、测频率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、钢尺等洞口段、浅埋段(h02b)0.5mm开挖面距离量测断面前后2b 时,12次/d;开挖面距离量测断面前后5b 时,1次/23d;开挖面距离量测断面前后5b 时,1次/37d;注:b隧道开挖宽度;h0隧道埋深。表2-2 隧道施工监控量测的选测项目序
14、号项目名称方法及工具布置测试精度量测频率115d16d1个月l3个月大于3个月1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3个测点0.1MPa12次/d1次/2d12次/周13次/月2初期支护喷射混凝土应力各类混凝土内应变计每代表性地段12个断面,每断面3个测点0.1MPa12次/d1次/2d12次/周13次/月3钢支撑内力及外荷载支柱压力计或其它测力计每代表性地段12个断面,每断面钢支撑内力3个测点,或外力1对测力计0.1MPa12次/d1次/2d12次/周13次/月4二次衬砌混凝土应力各类混凝土内应变计每代表性地段12个断面,每断面3个测点0.1MPa12次/d1次/2d12次/周13次/月5爆破振动测振及配套传感器临近建(构)筑物随爆破进行注:b隧道开挖宽度;h0隧道埋深。2.1.4 监控量测流程隧道监控量测流程如图2.1所示:图2.1 隧道监控量测流程图2.2 各监测项目的具体量测方法