《隧道围岩监控量测实施专项方案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《隧道围岩监控量测实施专项方案.doc（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目 录1.编制依据、目的及范围31.1.编制依据31.2.编制目的31.3.编制范围32.工程概况32.1.工程简介32.2.地质概况42.2.1.地形地貌42.2.2.气象条件42.2.3.地质条件42.2.4.水文地质43.围岩监控量测53.1.监控量测监测内容53.2.监控量测布点要求及监测方法63.2.1.洞口浅埋段监控点位置及监测方法63.2.2.洞内上下台阶施工法控制点布置及监测方法83.2.3.洞内全断面施工法控制点布置及监测方法104.监控量测实施与管理114.1.管理小组及实施人员114.2.监控量测设备125.监控量测数据分析与应用125.1.数据分析主要内容125.2.数
2、据分析主要方法125.3.数据处理分析要求125.4.变形管理等级135.5.二衬施做时间确定136.质量保证措施148.安全保证措施14城东隧道围岩监控量测施工方案1.编制依据、目的及范围1.1.编制依据公路工程质量检验评定标准JTG F801-2012公路隧道施工技术规范JTG F60-2009纵三线周宁城关段公路工程两阶段施工图设计福建省普通公路施工标准化指南（隧道分册）本工程实施性施工组织设计类似工程的施工经验1.2.编制目的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；用现场
3、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方法的准确性或为支护参数和施工方法提供依据；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；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；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.编制范围适用于纵三线周宁城关段城东隧道（ZK65+763ZK66+4
4、35/ YK65+760YK66+425）隧道围岩监控量测的实施。2.工程概况2.1.工程简介城东隧道位于周宁县城东，采用单向双洞布置，其中左线隧道起讫桩号为ZK65+763ZK66+435，长度672米；右线隧道起讫桩号为YK65+760YK66+425，长度665米。最大埋深106米。隧道采用单向坡，左线纵坡0.5%/970.92，右线纵坡0.5%/900。隧道采用小净距设计，进口线间距11.5m，出口线间距12.3m，净空为：11.55m，洞门均为削竹式。隧道围岩等级以级围岩为主，具体围岩等级划分如下：洞门40米，明洞33米，级围岩77米，级围岩82米，级围岩195米，级围岩910米。2
5、.2.地质概况2.2.1.地形地貌城东隧道主要位于低山地貌中，高程9101010m，位于该山体分水岭处，山体坡度2040，植被发育，洞身最大埋深106m；在隧道出口处为凹谷地貌，地势相对低缓，地表积水严重。2.2.2.气象条件城东隧道所属中亚热带海洋性季风山地气候，四季分明。夏长冬短，雨量充沛。2010年平均气温15.5，极端最高气温32.9，极端最低气温-5.2，年降水量2130.7毫米。2.2.3.地质条件地层岩性及地质构造：城东隧址区基底为燕山晚期岩浆侵入岩，地表大部分覆盖第四系坡积层粉质粘土及局部表部的耕植土。根据物探及钻探揭露，城东隧址区未发现有断层破碎带分布。2.2.4.水文地质(
6、1)地表水线路在YK65+920(隧道进口处)左侧90100m外为东门水库，水库正常水位为935m，高出隧道设计高程约32m。根据地质调绘及钻探揭露，城东隧道仅在进口处周边山体岩体破碎，渗水透水性强，因此隧道开挖后水库地表水可能通过破碎的风化岩层渗入涌入隧道，对隧道施工影响较大；隧道洞身段为较完整的微风化岩层，节理裂隙不甚发育，为相对隔水层，水库地表水对洞身影响较小；隧道出口处距离水库较远，受水库影响较小，但出洞口处因地势相对较低，邻近山体地下水及地表水排泄至该处形成地表积水，积水深0.10.2m。(2)地下水城东隧道隧址区地下水赋存主要受地质构造控制，其均匀性及规律性较差，地下水位高程约为地
7、下水类型主要为基岩风化层孔隙裂隙水及基岩构造裂隙水，总体呈带状分布，在节理密集带中地下水水量中等，部分水量受季节性影响，主要接受大气降水下渗补给，沿地形向邻近山间盆地、凹地及凹谷径流排泄。3.围岩监控量测本隧道支护结构用新奥法原理采用复合衬砌，在施工过程中必须进行现场监控量测，及时掌握开挖过程中围岩和支护结构力学形态的变化和规律，评估围岩和支护结构的稳定状态，提供有关隧道施工的全面、系统信息资料，以便及时调整支护参数，通过对量测数据的分析和判断，对围岩支护体系的稳定状态进行监控和预测，并据此制定相应的施工措施，以确保洞室周边岩体的稳定以及支护结构的安全。围岩监控量测是隧道工程动态设计和动态施工
8、的重要内容，是按照新奥法原理施工隧道工程的“眼睛”。通过施工现场的监控量测，是为判断围岩的稳定性，支护、衬砌的可靠性，二次衬砌合理施作时间以及修改施工方法、调整围岩级别、变更支护设计参数提供依据，指导日常施工管理，确保施工安全和质量。3.1.监控量测监测内容根据本隧道的实际情况，监控量测可分为洞内监控量测和地面监控量测两大类，每类监控量测项目可分为必测项目与选测项目两大类。洞内监控量测的对象主要是围岩、衬砌、锚杆、拱架及其他支护结构，检测部位包括围岩与围岩净空、衬砌与衬砌净空、衬砌等。其必测项目主要有以下4项：洞内观测：对岩层、岩层产状、结构面进行描述，对地下水类型、是否涌水及水量大小、涌水位
9、置及压力等进行观察和说明，对溶洞、断层等不良地质情况进行重点说明，对支护结构进行不间断地观测；水平收敛及拱顶下沉：对隧道拱顶下沉情况进行监视，了解断面的变形状态，判断隧道拱顶的稳定性；仰拱隆起：对隧道仰拱隆起情况进行观测，判断隧道底部的稳定性；周边位移：根据位移、收敛状况、断面变形状态等量测，对周边围岩体的稳定性、初期支护的设计与施工方法是否妥当、二次衬砌的浇筑时机等进行判断。地面监控量测的主要对象是洞口段及洞口浅埋断的地表情况，其必测项目有以下2项：地表观察：对地表地质、水文进行日常观察对地表异常进行观察；地表下沉：从地表设点观测，根据地表下沉量判断开挖对地表下沉的影响，确定隧道支护结构。选
10、测项目为：围岩内部位移量测、锚杆内力量测、钢支撑内力量测、喷射混凝土应力量测、二次衬砌应力量测、围岩压力量测及两次衬砌间接触压力量测等。选测项目应结合本隧道围岩性质，开挖方式有选择的进行：围岩压力、支护及衬砌应变等项目的量测频率开始时应与同一断面的变形量测频率相同，当量测变化不大时可适当降低量测频率。3.2.监控量测布点要求及监测方法拱顶下沉、仰拱隆起及洞室周边位移变形的监测断面应按以下原则设置：级围岩每1520米一个、级围岩每2040米一个、级围岩每4060米一个、级围岩每50100米一个。隧道拱顶下沉、仰拱隆起及周边位移监测断面须尽量靠近开挖面，一般测点距开挖面2m的范围内应尽快安设，并应
11、保证爆破后24小时内或下一次爆破前测读初次读数，同时量测过程中应保证测点布设牢固、稳定；测试数据应准确可靠。地表观察重点应在洞口段和洞浅埋段，其观察内容应包括：地表开裂、地表沉陷，应特别关注地表贯通性裂缝的排查；边坡及仰坡稳定状态；地表积水、渗透以及排水情况。浅埋隧道地表沉降测点应在隧道开挖前布设，地表下沉断面应布置在洞内净空收敛量测测点所在横断面上，每个隧道口至少应布置1个纵向断面；测点横向间距为25m，纵向间距根据围岩级别及隧道埋深确定，可按下述原则选取：h1.0D（h为隧道埋深，D为隧道开挖宽度，下同），小于1.0倍的开挖宽度，对级围岩取为10m，对级围岩取为5m；1.0Dh2.0D，对
12、级围岩取为20m，对级围岩取为10m；2.0Dh3.0D，对级围岩取为10m，IIIV级围岩或坚硬陡峭段可不设置，但应加强洞内拱顶下沉与收敛位移量测。隧道监控量测与信息反馈是新奥法施工的一个重要环节，因此应采用合理准确地方法及时对实测数据进行现场分析、处理，并及时向参见各方提供分析资料，直接服务于隧道施工；在实施过程中监测、施工、监理、设计、业主等单位必须紧密配合，共同研究、分析各项量测信息或修正设计参数与施工方法。3.2.1.洞口浅埋段监控点位置及监测方法监控点布置图见图3.2-1。监测位置布置在洞口浅埋段，设置4-6个观测横断面沿衬砌中线每2-3米一个测点。图3.2-1 监控点布置图监测工
13、具：水平仪、水准尺监测频率:开挖面前30m,1次/2天；开挖面前后80m,1次/7天。监测精度:h=0.1mm测量数据的整理、分析绘制每一横断面沉降槽随时间的变化关系图绘制每一横断面最大沉降量随时间的变化关系图绘制每一横断面最大沉降量与开挖面距离关系图对横断面沉降槽垂直位移进行回归分析对纵断面沉降槽垂直位移进行回归分析根据隧道顶部地表沉降及拱顶沉降值对土体内部垂直位移进行回归分析根据回归分析数据求出每一断面沉降稳定值根据回归分析数据分析出土体的内摩擦角及内聚力在整理资料时,若发先地表位移量过大或下沉速度无稳定趋势时,对下部结构应采取补强措施:增加喷混凝土厚度,或加长加密锚杆,或加挂更凑密更粗的
14、钢筋网.提前施作二次衬砌,要求通过反分析较核二次衬砌强度.提前施作仰拱.在整理资料时,若发先地表下沉速度具有稳定趋势时,应据此求出隧道结构初期支护及二次衬砌上的最终荷载,以便对结构的安全度作出正确的判断。若经过对地表及隧道内的量测数据联合反分析后,发现初期支护或二次衬砌结构安全系数较大,在经过设计人员同意后,可对下一段与此地质类型相近的支护参数作适当调整。3.2.2.洞内上下台阶施工法控制点布置及监测方法上下台阶施工法监控点布置图见图3.2-2。图3.2-2 上下台阶施工法监控点布置图监控量测项目及方法一览表见表3.2-1。表3.2-1 监控量测项目及方法一览表项目名称方法及工具布置超前地质预报量测间隔时间应测项目超前地质预报地质雷达或其它方法、级围岩及估计前方有断层破碎带或溶洞等不良地质处在需要地段约每20米一次地质及支护状态观察岩性,结构面产状及支护裂缝观察或描述, 地质罗盘及规尺等开挖后及初期支护后进行每次爆破后进行水平收敛及拱顶下沉测量各种类型的收敛剂断面布置见图，级围岩每15-20米一个，级围岩每20-40米一个爆破后24小时内进行018m1836m3690m90m12次/天1次/天1次/2天1次/周仰拱隆起测量水平仪、水准尺断面布置见图，级围岩每15-20米一个，级围岩每20-40米一个仰拱开挖后12小时内进行115天16天
