围岩监控量测方案资料

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1、银山隧道监控量测施工方案一、工程概况本标段共有一座隧道，为银山隧道，隧道位于揭西河婆镇南部银山一带，为中低山地貌，起伏较大，山顶最大地面高程182m，进口最低高程102m，最大高差约84m。隧址区气候属南亚亚热带季风气候，具有常年气候温和阳光充足，雨量充沛，无霜期长，植被丰富，水域发达特点。隧道进口位于一冲沟和侧壁中，地形较陡，坡度1545，坡向朝东；出口位于冲沟和斜坡上，地形较陡，坡度1045，坡向朝西。隧道布置型式为分离式隧道，起止桩号左线ZK98+062ZK98+655,长593m；右线K98+045K98+575，长535m。银山隧道为不良地质隧道，洞口端浅埋且偏压严重，是本标段重点(

2、关键)和难点工程。隧道洞身主体重要穿越全风化花岗岩、全风化碎块状花岗岩，局部有辉绿岩侵入，围岩级别重要为级。隧道重要围岩划分状况见表1表1隧道重要围岩划分状况汇总表隧道名称起讫桩号长度（m）工程地质概况各级围岩长度（m）备注明洞银山隧道左线ZK98+062593全风化花岗岩、全风化碎块状花岗岩1050190343分离式ZK98+665右线K98+0455351345165307K98+575二、监控量测开挖和支护过程围岩变形和稳定监测重要是通过围岩监控量测来实现。监控量测是信息化设计与施工重要内容。通过施工现场监控量测，为判断围岩稳定性，支护、衬砌可靠性，二次衬砌合理施作时间，以及修改施工措施

3、、调整围岩级别、变更支护设计参数提供根据，指导平常施工管理，保证施工安全和质量。2.1实行机构监控量测工作根据业重规定由施工方承担，成立专业监控量测小组，组员由数年从事地下工程施工及监测经验技术人员构成，监测主管由具有丰富施工经验，具有数据分析和计算能力专职监测工程师担任。监测小组在监测主管领导下负责平常监测工作及资料整顿工作并及时反馈指导施工。配置状况见下表; 表2 银山隧道围岩监控量测小组序号姓名组内职务工作职责备注1张金星组长全面管理2曾志雄副组长负责布置监控断面点位3梁金刚副组长负责监控量测操作实行4叶宇组员监控数据采集5王晋组员监控数据采集6王梅资料员数据整顿归档2.2 实行原则监测

4、系统设计原则：施工监测是一项系统工程，监测工作成败与监测措施选用及测点布置直接有关。根据我单位监测工作经验，归纳如下5条原则：可靠性原则：可靠性原则是监测系统设计中所考虑最重要原则。为了保证其可靠性。首先，系统需要采用可靠仪器。另一方面，在监测期间保护好测点。多层次监测原则：在监测对象上以位移为主，兼顾其他监测项目；在监测措施上以仪器监测为主，并辅以巡检措施；在监测仪器选择上以机测仪器为主，辅以电测仪器。重点监测关键区原则：观测仪器布置合理，注意时空关系，布点时形成具有一定测点覆盖率监测网，同步注意控制关键部位。在具有不一样地质条件和水文地质条件地段，其稳定原则是不一样。稳定性差地段重点进行监

5、测。以便实用原则：为减少监测与施工之间干扰，监测系统安装和测量尽量做到以便实用。经济合理原则：系统设计时考虑实用仪器，不必过度追求仪器先进性，以减少监测费用。2.3监测实行内容和技术规定监控量测包括筹划、量测、数据整顿分析、安全性评价、工程措施提议等部分，成果须准时报设计、施工、监理，业主以便进行动态设计和各方掌握围岩稳定性状况。2.3.1量测范围及阶段进出口高边坡支护段、洞身浅埋段地表和大断层、大变形地段、正洞洞身。2.3.2量测项目银山隧道监控量测分必测项目和选测项目两种类型。1.以洞内外观测、水平收敛量测、拱顶下沉量测、洞身浅埋段地表下沉量测为必测项目，断层破碎带隧底上鼓量测视现场施工实

6、际状况深入确定。见下表: 表3隧道施工监控量测必测项目及量测措施项目名称措施及工具布置量测间隔时间115d16d1个月13个月3个月后来必测项目地质及初期支护观测岩性、构造面产状及支护裂隙观测和描述，地质罗盘开挖后及初期支护后进行（全长度）每次爆破后及初期支护后进行周围位移多种类型收敛计或测杆每1050m一种断面，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、水准尺或测杆每1050m一种断面，每断面23个测点12次/天1次/2天12次/周13次/月地表下沉精密水平仪洞室中心线上，并与洞轴线正交平面一定范围内布设必要数量测点1次/12天2.选测项目应根据设计规定、隧道横

7、断面形状和断面大小、埋深、围岩条件、周围环境条件、支护类型和参数、施工措施等综合选择选测项目。选测项目见表4 表4 隧道现场监控量测选测项目序号项目名称措施和工具布 置测试精度量测频率115d16d1个月13个月不小于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0.1MPa12次/d1次/2d12次/周13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0.1MPa12次/d1次/2d1-2 次/周13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

8、表性地段12个断面，每断面35个钻孔0.1MPa同地表下沉规定4围岩压力多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5两层支护间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12个断面，每断面37根锚杆（索），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个断面，每断面37个测点0.01MPa12次/d1次/2d12次/周13次/月8围岩弹

9、性波速度多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地表下沉水准测量措施，水准仪、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。2.3.3量测断面布置原则及埋测点规定1.布置原则：在施工过程中，为了及时掌握隧道围岩变形状况以及预测隧道围岩变化趋势，拱顶下沉和水平收敛量测断面间距为：级及以上围岩不不小于40m；级围岩不不小于25m；级围岩应不不

10、小于20m。围岩变化处应合适加密，在各类围岩起始地段增设拱顶下沉测点12个，水平收敛12对。当发生较大涌水时，、级围岩量测断面间距应缩小至510m。2.埋测点规定：各预埋测点应牢固可靠，并设置专用标识牌，标明测点名称、部位、编号、埋设日期等，见图3示意；测点应牢固、可靠、易于识别，应能真实反应围岩、支护动态变化信息。洞内必测项目各测点应埋入围岩中，不应焊接在钢支撑上，外露部分宜有保护装置。要加强教育，提高所有进洞人员保护意识，对测点进行妥善保护，不得任意撤换和遭到破坏；施工过程中应做好仪器平常维护工作，保证性能良好；量测人员进洞应满足隧道洞内作业施工规定。 测点布置示意见图1、图2所示图1 地

11、表沉降横向测点布置示意图全断面法施工段量测布置示意见图2图2 全断面法施工段量测布置示意见图图3 量测点标牌及量测作业2.3.4量测频率1.洞内观测分为开挖工作面观测和初期支护状况观测。开挖工作面观测应在每次开挖后进行,地质状况基本无变化时,可每天进行一次.对初期支护观测也应每天至少进行一次,观测内容包括喷射混凝土,锚杆,钢架状况。洞外观测包括边仰坡稳定、地表水渗透、地表沉陷等观测。2.净空水平收敛量测和拱顶下沉量测采用相似量测频率。量测频率应根据测点距开挖面距离及位移速度分别按表4及表5确定。实际量测频率应从由开挖面距离决定监控量测频率和由位移速度决定监控量测频率之中选择较高一种量测频率。当

12、地质条件复杂、下沉量大时，除量测拱顶下沉时，尚应量测拱腰下沉及基底隆起量。 表4 按距开挖面距离确定监控量测频率量测断面距开挖工作面距离（m）量测频率（01）B2次d(12)B1次d(25)B1次23d5B1次7d 表5 按位移速度确定监控量测频率变形速度(mm/d)量测频率52次d151次d0.511次23d0.20.51次3d0.21次7d 注：B-隧道开挖宽度。2.3.5量测操作要点1、洞内外观测隧道施工过程中应进行洞内、外观测，洞内观测分开挖工作面观测和已支护地段观测两部分。（1）开挖工作面观测应在每次开挖后进行。观测工作面状态、围岩变形、围岩风化变质状况、节理裂隙、断层分布和形态、地

13、下水状况以及喷射混凝土效果。观测后及时绘制开挖工作面地质素描图，填写开挖工作面地质状态登记表和施工阶段围岩级别鉴定卡。对已支护地段观测每天应进行一次，重要观测围岩、喷射混凝土、锚杆和钢架等工作状态。观测中发现围岩条件恶化时，应立即上报设计、监理单位，采用对应处理措施。（2）洞外观测重点应在洞口段及岩溶发育区段地表和洞身埋置深度较浅地段，其观测内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透状况、地表植被变化等。2、净空位移和拱顶下沉（1）量测断面收敛状况，包括量测拱顶下沉、净空水平收敛以及铺底鼓起(必要时)。施工状况发生变化时（开挖下台阶、仰拱或撤除临时支护等），应增长检测频率。（

14、2）净空变化量测可采用收敛计或全站仪进行，隧道开挖后按规定迅速安装收敛桩并编号，初始读数应在开挖后12h内读取，最迟不得不小于24h，并且在下一循环开挖前获得初读数。测点应牢固可靠、易于识别，并注意保护，严防爆破损坏。（3）各测点应在隧道开挖后按规定迅速安装并编号，防止爆破作业破坏测点前提下，尽量靠近工作面埋设，一般为0.52m，并在下一次爆破循环前获得初始读数。初读数应在开挖后12h内读取，最迟不得超过24h，并且在下一循环开挖前，必须完毕初期变形值读数。（4）净空水平收敛测线布置应根据施工措施、地质条件、量测断面所在位置、隧道埋置深度等条件确定，采用收敛计或全站仪进行。在地质条件良好，采用

15、全断面开挖方式时，可设一条水平测线；当采用台阶开挖方式时，可在拱腰和边墙部位各设一条水平测线。（5）拱顶下沉量测应与净空水平收敛量测在同一量测断面内进行，可采用精密水准仪和铟钢挂尺或全站仪进行。喷射混凝土后应迅速在测点处设固定桩，在各工区洞外各设一水准基点供洞内拱顶下沉量测用。当地质条件复杂，下沉量大或偏压明显时，除量测拱顶下沉外，尚应量测拱腰下沉及基底隆起量。3、地表下沉量测（1）位于级围岩中且覆盖厚度不不小于40m隧道，应进行地表沉降量测。根据图纸规定或监理人指示，应在施工过程中也许产生地表塌陷之处设置观测点，地表下沉观测点按一般水准基点埋设。并在估计破裂面以外34倍洞径处设水准基点，作为

16、各观测点高程测量基准，从而计算出各观测点下沉量。地表下沉桩布置宽度应根据围岩类别、隧道埋置深度和隧道开挖宽度而定，地表下沉量测断面间距按表6及表7采用。表6 地表下沉量量测断面间距及频率变形速度(mm/d)量测断面距开挖工作面距离量测频率10(01)B12次/d105(12)B1次/d51(25)B1次/2d15B1次/1周注：B表达隧道开挖宽度表7地表下沉量测断面间距埋置深度H地表下沉量测断面间距(M)H2B2050BH2B1020HB510注：无地表建筑物时取表内上限值；B表达隧道开挖宽度。地表下沉监测范围横向应延伸至隧道中线量测（12）（b/2+h+h0），纵向应在掌子面前后（12）（h

17、+h0）（b为隧道开挖宽度，h为隧道开挖高度，h0为隧道埋深）。测点间距宜为25m，并应根据地质条件和环境条件进行调整。（2）地表下沉量测频率和拱顶下沉及净空水平收敛量测频率相似。（3）地表下沉量测应在开挖工作面前方Hh(隧道埋置深度隧道高度)处开始，直到衬砌构造封闭、下沉基本停止时为止。（4）地表下沉量测尽量与洞内拱顶下沉量测、周围位移量测在同一横断面内，当地表有建（构）筑物时，应在建（构）筑物周围增设地表下沉测点。（5）地表下沉监测应在隧道开挖前开始，到二次衬砌所有施工完毕，且下沉基本停止时为止。2.3.6量测数据处理与应用1、一般规定（1）隧道现场监控量测应成立专门量测小组，负责平常量测

18、、数据处理和仪器保养维修工作，并及时将量测信息反馈给施工部门和设计单位。测点埋设宜在施工部门配合下，由量测小组完毕。各预埋测点应牢固可靠，不得任意撤换和破坏。（2）现场监控量测应按量测方案认真组织实行，并与其他施工环节紧密配合，不得中断工作。（3）每次量测后，应及时进行数据整顿和分析，并绘制量测数据失态曲线和距离开挖面距离图；应绘制地表下沉值沿隧道纵向和横向变化量和变化速率曲线。（4）应根据量测数据处理成果，及时提出调整和优化施工方案和工艺；围岩变形和速率较大时，应及时采用安全措施，并提议变更设计。（5）围岩稳定性、二次支护时间应根据所测得位移量或回归分析所得最终位移量、位移速度及其变化趋势、

19、隧道埋深、开挖断面大小、围岩等级、支护所受压力、应力、应变等进行综合分析鉴定。2、量测数据整顿、分析与反馈 绘制位移及位移速度随时间变化曲线；位移及位移速度与开挖工作面距离关系曲线。变形管理等级见表8。表8变形管理等级管理等级管理位移施工状态UU0/3可正常施工U0/3U2U0/3应加强支护U2U0/3应采用特殊措施注：u-实测位移值 u0-最大容许位移值 对初期支护时态曲线应进行回归分析，选择与实测数据拟合很好函数进行回归，预测也许出现最大位移。 观测及量测发现异常时,应及时修改支护参数。一般正常状态须同步满足如下条件：喷射混凝土表面无裂缝或仅有少许微裂缝；位移速度除在最初12天容许有加速外

20、，应迅速减少。 位移很快到达稳定且围岩状况比估计好时，应合适减弱设计参数。 采用复合衬砌地段监控量测，应在隧道周围变形速率有明显减缓趋势，初期支护表面裂缝不再继续发展，收敛速率（至少）7天平均值不不小于0.15mm/天、合计位移值不超过极限位移值8090等状况下，选定围岩和喷锚支护基本稳定最佳时机施作二次衬砌，并根据监控量测信息反馈，及时修正衬砌参数，保证施工和运行安全及更经济合理。3、量测资料竣工文献中应包括下列量测资料： 现场监控量测计划； 实际测点布置图；围岩和支护位移时间曲线图、空间关系曲线图，以及量测记录汇总表；量测变更设计和变化施工措施地段信息反馈记录； 现场监控量测阐明。2.3.7 竣工后量测已竣工并交付运行隧道，经同意后应进行长期运行量测时，运行量测点应在施工期间埋设并移交运行管理单位。运行量测由运行管理单位设专人进行，或委托第三方进行。