隧洞施工测量监测方案

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1、6515工程洞库项目监测方案广东水电二局股份有限公司6515工程洞库项目经理部二00七年四月二一日一、工程概况6515工程位于广东省潮安县县城南西约3.5km的桑浦山边缘东 北侧的海军某部营区内，地处桑浦山主峰（高程 484.2m ）东南约 6.8km，北东距离韩江西溪约8.7kmoX程为地下工程，地下洞室毛 跨为4.617.96m，洞轴线主要方向为北东34南西214，主轴 线总长815.062米，建筑总面积11896.71m2，属大型BC级洞室。 山体植被发育，由于受其东北面的玉溶下蓬断裂近期活动较剧的影 响，岩石破碎，石蛋（巨大花岗岩风化球状体）地貌极为发育。本工程 测区最高点为315m，

2、山脚标高为10.06m，相对高差为304.94m。二.编制本监测方案依据和目的1、编制依据6515工程设计任务书。6515工程岩土工程勘查报告。6515工程建筑图。地下铁道施工及验收规范。锚杆喷射混凝土支护技术规范。2、编制目的建立完善、严格的监测体系、合理科学的监测方法。全过程地严 密监测隧道施工过程中因地层损失、坑道内爆破震动而产生的沉降与 变形情况，及时准确地对监测信息进行分析处理，为隧道掘进提供实 测数据信息，以便对施工参数作出优化。三、工程特点：本工程为新建工程，主洞轴线总长815.012米，设有两洞口，从 1#洞口 P0 （0+000）设计高程20.3m开始，按0.5%坡度上行至P

3、21 （0+730.769）设计高程23.954m处，再按1.5%坡度下行至2#洞口， 洞内设有13种断面尺寸，从最小断面毛跨3.9米至主洞室最大毛跨 18.42米，净高10.67米，主洞室净长438.36米，洞内设有支洞14 条，支洞累计总长4百多米，另外，隧道内还设计有一口竖井。本工程地质状况在洞轴线范围内除两口部局部为强风化和中风 化围岩外，主要为微风化围岩，围岩级别以m级为主。口部为巧、v类 围岩（约占21.3%和2.3%），部分为II级（约占21.1%），大部分为m 级（约占55.3%），故洞室围岩体基本质量级别综合评定为m级，洞 室围岩整体基本稳定。本工程外部山体饱满，山体植被发育

4、，草木茂盛，以杂草和亚热 带灌木为主。山坡“石蛋”（花岗岩球状风化体）漫山遍布，部分沿沟 谷堆替，形成“石陇”、沟壑、石洞、沟谷等特征地貌，部分沟谷、 洞穴深达1520m。覆盖层较厚，山体大部分地段被残坡积土层和“石 蛋（花岗岩球状风化体）覆盖，覆盖层厚度一般为215m，最厚可 达30m。洞轴线经过地段地层岩性主要为微风化花岗岩，工程场地条 件较好，地震基本裂度8度，具备稳定的工程场地。目前1#、2#洞 口往洞内分别有20米左右的浅埋地段，埋深在710米。四、隧洞施工监控量测:施工监控量测是指导施工的重要手段，在施工中通过对坑道围岩 动态的监控量测，可以随时掌握施工中围岩和支护的力学状态和稳定

5、 程度，及时反馈信息，修正设计，指导施工。本工程主要监测项目为: 1）洞口浅埋地段地表沉降观测；2）地质和支护状况观察；3）隧洞 内周边围岩收敛量测；4）隧洞内拱顶下沉量测。1、地表沉降观测本工程在1#洞口从钢拱架围护处沿仰坡至山体悬崖边有23米左 右洞深为隧洞浅埋地段，2#洞口从钢拱架围护处沿仰坡至山体悬崖边 有16米左右洞深为隧洞浅埋地段。从洞口处沿1:0.75仰坡上行至悬 崖，埋深从零点几米到10米左右，此段地表可采用全站仪或水准仪 及塔尺进行观测，地表垂直沉降监测点布置见下图“地表沉降观测断 面图”，每隔5m设一断面，每一断面沿洞轴线方向往两侧每3米左右 布一监测点，后视基准点选取在爆

6、破震动影响范围外的可通视外露岩 面上做好标记，并有两个校核高程点，可采用独立高程系统，但每次 观测须使用同一基准点。每天观测12次，视洞挖进尺情况而定。图4-1地表沉降观测断面图2、地质和支护状况观察每次爆破作业、开挖处理、喷锚支护后，由有经验的地质岩土技 师或地质岩土工程师及时到掌子面观察，判断岩性，观察是否进入断 层或破碎地带以及岩壁的渗水状况，量测人员也应及时赶到现场，进 行隧洞监控测量，通过监测随时预报变形、沉降值的大小，以便及时 修改各项参数，指导洞挖下一循环的进尺工作。或对隧洞采取加固措 施，控制变形量保证安全，避免损失。地质条件较差时可以采用分块多次开挖。一次开挖长度应根据岩 质

7、条件和开挖方式确定。岩质条件好时，长度可大一些，岩质条件差 时长度可小一些，在同等岩质条件下，分块多次开挖长度可大一些， 全断面开挖长度就要小一些。一般在中硬岩中长度约为2-2.5米，在 膨胀性地层中大约为0.8-1米。在隧洞开挖后，应尽快地喷一层薄层 混凝土（3-5mm），为争取时间在较松散的围岩掘进中第一次支护作 业是在开挖的渣堆上进行的，待把未被渣堆覆盖的开挖面的一次喷射 混凝土完成后再出渣。按一定系统布置锚杆，加固深度围岩，在围岩内形成承载拱，由 喷层、锚杆及岩面承载拱构成外拱，起临时支护作用，同时又是永久 支护的一部分。复喷后应达到设计厚度（一般为10-15mm），并要求 将锚杆、金

8、属网、钢拱架等覆裹在喷射混凝土内。在地质条件非常差的破碎带或膨胀性地层中开挖巷道，为了延长 围岩的自稳时间，为了给第一次支护争取时间，安全的作业，需要在 开挖工作面的前方围岩进行超前支护（预支护），然后再开挖。3、隧道内周边围岩收敛量测由于岩体生成条件与地质作用的复杂性，施工条件的复杂性，以 及对工程设计参数的精确要求，得要通过许多量测手段，在施工过程 中对围岩动态和支护结构工作状态进行监测。并用监测结果修改初步 设计，指导施工。作为施工量测的目的，是充分掌握开挖和喷锚后的 围岩变形状态，尤其是施工初期围岩变形状态。收敛位移量测是监控 围岩变形的主要手段，量测的结果可以作为施工现场分析参数和修

9、改 设计的依据，因而能够预见事故和险情，以便及时采取措施，防患于 未然提到施工的安全程度。收敛仪是一种电子数字显示收敛计。它适用于量测隧道、巷道、 峒室及其它工程围岩周边任意方向两点间的距离微小变化，达到评定 工程稳定性，研究工程围岩及支护的变形发展规律，确定合理支护参 数的目的。现场监控量测的各类数据均应及时绘制成时态曲线（例如位移- 时间曲线）。如下图：图3-1位移时态曲线图当位移时态曲线的曲率趋于平缓时，应对数据进行回归分析或其 他数学方法分析，以推算最终位移值，确定位移变化规律。采用回归 分析时，可选择一种函数式(如对数函数)u=a lg (1+t)u=a+(b/ (1 + t)采用两

10、次支护的地下工程，后期支护的施作，应在同时达到下列 三项标准时进行： 隧洞周边水平收敛速度小于0.2mm/d；拱顶或底板垂直位移 速度小于0.1mm/d； 隧洞周边水平收敛速度，以及拱顶或底板垂直位移速度明显 下降； 隧洞位移相对值已达到总相对位移量的90%以上。隧洞稳定的判据是后期支护施作后位移速度趋近于零，支护结构 的外力和内力的变化也应趋近于零。隧洞内周边围岩收敛量测点布置如图4-2,量测点用手钻在洞壁 打孔，安装弯钩形膨胀螺栓，用收敛仪进行量测。一般在围岩状况比 较好的情况下，在洞室的左右岩壁上各布置一点A和B，从洞口开始， 洞内进尺30米内，每5米布一监测断面，30米60米内，10米

11、布 一监测断面，60米以外，30米布一监测断面，如遇大断层或地质状 况差的破碎地段断面，增设D、E两量测点。量测频率和时间在开挖 第一周内，对AB、AD和BC三测线以2次/天进行。第二周内以1次/ 天，第三周以后以1/2天进行量测；一个月后，一般来说位移值已收 敛，此时每周量测一次或不再量测。量测结果记入量测日志并加以分 析。对净空位移较大，且喷砼裂纹较严重的地段，采取增补锚杆和加 厚喷射混凝土层的措施。图4-2洞内收敛及拱顶下沉监测布置简图4、隧洞内拱顶下沉量测隧洞内拱顶下沉量测点布置如图4-2,量测点一般选择在每一监 测断面的洞顶区域，选择整体性好稳固的岩石并稍微向下突出的地方 布点，也可

12、选择在洞顶锚杆的端点布点，用红油做上标记，使用水准 仪和塔尺（或30米钢尺）进行观测，后视基准点选取在爆破震动影 响范围外的可通视外露岩面上做好标记，并有两个校核高程点。从洞 口开始，洞内进尺30米内，每5米布一监测点，洞内进尺30米后 10米布一监测点，如遇大断层或地质状况差的破碎地段断面，须增 加布点，量测频率和时间在开挖第一周内2次/天进行，第二周内以 1次/天，第三周以后以1/2天进行量测；一个月后，一般来说岩体 的下沉变形量已稳定，受爆破的振动力转弱，此时每周观测一次或不 再观测。观测结果记入观测日志并加以分析。如果下沉量持续增大， 说明上部岩体及锚杆的连锁作用已趋弱，由原来的承载体

13、变成荷载 体，此时应及时采取支顶措施。五. 监测管理1、仪器、人员、测量方法 仪器：全站仪、水准仪（塔尺、30米钢尺）、收敛仪。 人员：由有实际测量工作经验的测量工程师专职负责监测小 组的工作，配两名熟手测工，系统地负责监测小组的工作。 测量方法：按照监测方案中上述第四条内容操作。2、监测频率、周期测量频率参照地下铁道施工测量规范的要求1倍洞径处及变化量N10mm，为2次/ 1d12倍洞径处及变化量 = 105mm，为 1次/ 1天。25倍洞径处及变化量=41mm，为1次/2天N5倍洞径处及变化量 V1mm，及为1次/7夭。六. 监测成果、数据的处理1、现场施测人员随测量进程即时计算成果。以便

14、勘误，发现异 常立即复测排除可能产生测量计算上的错误，复测无误后立即以最快 捷的方法将异常结果反映到相关部门，以便尽快采取决策措施。监测成果异常变化图6-1信息反馈流程图2正常的测量数据成果，当天由测量监测负责人进行数据整理， 制成报表，画出时变曲线图，并经测量专职工程师校核无误后，作成 日报当天上报，最迟不超过下一个测次前上报。3测量成果信息反馈，建立系统的消息反馈系统渠道。测量成果 的及时反馈是监测工作成效的最重要部份。监测外业组随测量进程及 时计算测量成果，如有异常经复测、复核无误后，立即以最快捷方式 上报安全质检工程技术部、项目经理总工室、监理。同时分析异常的 原因。采取对应的措施，并随后补报正常的测量成果报表。各环节人 员有明确的责任分工，建立成果资料签收单制度，资料三级复核制度。要求工作人员有高度的责任心和细致的工作态度进行监测工作。4监测数据的总结整理，建立完善的文档管理体系，及时处理各 类监测成果，有效地利用好各项数据，当施工完成后，将各类数据归 类总结。