隧道监控量测方案

缙云山隧道监控量测方案

一、洞口浅埋段隧道地表沉降监控量测 1、适用于隧道进出口浅埋段

2、布置方式：纵向每10米一个横断面，根据地质勘察报告，布置10个观察断面。横向推测滑移面范围内间距8米设置一个观测点，且在主洞轴线和中夹岩轴线必须布置观测点，现场布置根据实际地形，每个断面布置8个观测点。

二、监测工具： 1、水平仪、水准仪。 2、直尺。 三、监测频率：

1、开挖面距量测断面前后<30m,1～2次/天； 2、开挖面距量测断面前后<50m,1次/2天； 3、开挖面距量测断面前后>50m,1次/周；

4、洞口开挖前，埋设好所有测点，提前7天采集数据，每天一次。为以后开挖时采集的数据变化提供依据。

四、注意事项

1、施工前做好监测准备工作：设置测点，配置必要的人员和仪器； 2、根据现场地质情况以及施工影响范围，在位移量较大的地段将测点布置密集

(一)、量测 1、量测机构及职责 ⑴、量测机构

项目部设一工程师负责量测工作；在施工队设量测小组，每队3-5人。 ⑵、职责划分 ①、项目部工程师职责

A、负责量测数据的处理或分析，及时将信息反馈给各工区，以指导施工。 B、定期将量测信息向监理工程师汇报，必要时还可会同设计部门进行量测资料分析，修改支护参数，优化设计。

C、整理量测资料，并归档管理。 ②、工区量测小组职责

A、负责测点的埋设及进行日常的量测工作。

B、及时将量测原始资料上报项目部主管工程师，并协助项目部主管工程师进行量测数据的处理或分析，并及时将信息进一步反馈给施工队，以指导施工队的施工。

2、量测项目、方法及频率 ⑴、必测项目 ①、内容及方法

根据招标文件中对量测的要求及本隧道的实际情况，初步确定如下所示项目为必测项目，既保证洞内施工安全，又做到经济合理。

A、地质和支护状况观察

在每次开挖后进行一次，以便及时掌握围岩与支护的稳定情况，为施工安全提供直观的必要信息。每天安排专人进行观察并做好记录。观察内容如下：

a、对开挖后还没有支护的围岩的观察

内容包括：节理裂隙发育情况及方向；开挖工作面的稳定状态、顶板有无坍塌现象；涌水情况、涌水位置、涌水量、水压；是否有底板隆起现象等。

b、对开挖后已支护地段围岩的观察

内容包括：是否发生锚杆被拉断或垫板脱离围岩的现象；喷射砼是否发生裂纹、剥离或剪切破坏现象；钢支撑、钢格栅拱架有无被压变形的情况等。

B、周边位移量测

该项目主要是用于围岩稳定性判别及位移分析，贯穿于隧道施工的全过程，为预测和反馈提供参数，为二次衬砌提供依据。量测仪器采用QJ-85型坑道周边收敛计。进洞5m处设第一个量测断面， 以 后视围岩的具体情况每10~50m一个断面,在 围岩变化处(断层地带)要加设断面。 点位埋设见图5.4-16 中2、2′、3、 3′四点。 C、拱顶下沉量测

拱顶下沉量测一般应与周边位移量 测在同一量测断面进行。若有障碍物影响， 拱顶下沉量测测点可适当移动位置。拱顶 下沉量测将采用DS32水平仪进行。点

3 2 1 4 洞口段地面 5 6 1.5m 起拱线 2´ 1.5m 施工基面 3´

图5.4-16

位埋设见图5.4-16 中1点。 D、地质超前预报

②、量测频率：

量测频率表 表5.4-16 序 号 项目名称 1-15d 量测间隔时间 16d-1个1-3个月 月 1 地质和支护状况观察 2 周边位移 1-2次/天 3 拱顶下沉 1-2次/天 4 地质超前预报 1次/2天 1次/2天 1-2次/周 1-2次/周 1-3次/月 1-3次/月 每次爆破后及初期支护后 3个月以上 间隔50—100米一个断面 ⑵、选测项目

隧道开挖后，地表下沉、围岩内部位移、围岩压力、锚杆轴力、支护及衬砌的应力、钢支撑的应力及外力、围岩弹性波速等项如施工过程确需掌握其信息，以便作为指导安全施工或变更设计或科研所需时，将加以安排测试。

3、量测数据处理与应用

⑴、将量测记录及时输入计算机系统，根据记录绘制纵横断面地表下沉曲线和洞内各测点的位移u-时间t的关系曲线。

t(d) a b u(mm) 正常曲线 u(mm) 反常曲线 t(d) 图5.4-17

⑵、若位移-时间关系曲线如上图中b所示出现反常，表明围岩和支护已呈不稳定状态，应加强支护，必要时暂停开挖并进行施工处理。

⑶、当位移-时间关系曲线如上图中a所示趋于平缓时，进行数据处理或回归分析，从而推算最终位移值和掌握位移变化规律。回归分析函数在下列函数中选择：

① 对数函数：u = a+b/lg(1+t) 或 u =a ×lg(1+t) ② 指数函数：u =a×e-b/t 或 u=a×(1-e-b/t ) ③ 双曲函数： u=t/a+b×t 或 u=a×[1-(1/(1+b×t))2] 式中：a、b—回归常数； t—初读数后的时间(d)； u—位移值(mm)。

⑷、各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定后，才能进行二次衬砌的施作。

4、量测管理

⑴、各预埋测点应牢固可靠，易于识别并妥善保护，不得任意撤换和破坏，并应建立量测点埋设的记录资料。

⑵、量测工作应按计划实施，不得中断。

⑶、根据量测资料进行回归分析得出围岩总位移值及变化规律后，将其值与规范规定值进行比较：当计算值小于或等于规范规定值时，可将回归分析值作为围岩变形控制依据，建立管理等级，如表表5.4-17示。

⑷、量测数据要及时、准确，量测结果应及时报告，以便掌握动态信息。 ⑸、记录要正规，资料要齐全，计算要正确，以便为竣工文件积累资料。 量测管理等级表 表5.4-17 管理等级 Ⅲ Ⅱ 管理位移 u0< un /3 un 施工状态 可正常施工 应加强支护备注 u0：实测变形值 un：允许位移值 /32 un /3 应采取特殊措施 Ⅰ (二)、超前地质预报

超前地质预报对隧道工程施工意义重大，从超前地质预报中可靠的地质信息，如围岩类别，破碎带位置、性质、规模，涌水量的大小，突水突泥位置，塌方掉块范围，有害气体等，进行信息反馈，为正确选择施工方法提供依据，指导施工。在施工中我们将主要应用以下超前地质预报的方法，并由量测机构担负此项工作。

1、工程地质法

采用洞内地质素描、作图、摄像(影)以及地下、地面的岩性、构造和地下水的相关性调绘，详细连续地记录隧道开挖面上的岩性特征、构造特征、水文地质特征、围岩结构和变形特征，进行地质预报。

2、地震法超前预报

该方法利用爆炸所产生的振动波在围岩中的传播，通过地质超前预报仪进行监测，最后经过立体几何计算、归纳分析推断围岩类别，判断是否有不良地质介面。这种方法我单位在以往类似工程进行应用，取得了很好的效果。具体测试过程如下：

(1)、准备工作：

操作人员：4人，其中：配合2人，电工、爆破工各1人； 材料：火雷管4支，导火索6m，乳胶炸药2管。

(2)、放点：在距掌子面5m向后放点，闭幕式用油漆作标记。

(3)、钻孔：用5cm钻头钻检测孔，钻孔斜向掌子面45°，孔深50cm，共8孔；炮孔垂直边墙，孔深1m以上，共2孔。

(4)、检测：安放好仪器，将探头放在检测孔内，首先用第一管炸药放在距掌子面第8个检测孔后用8m的炮孔爆破，然后再放第二孔。计算机根据仪器测得的振动波在围岩中传播速度进行计算，判断结果。

3、超前钻探

该方法利用钻机在掌子面钻孔，通过钻进速度以及所取得的岩芯，掌握前方的地质状况，然后针对不同情况采取不同的施工措施。