围岩监控量测方案.doc

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，水域发达的特点。 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

2、且偏压严重，是本标段的重点 ( 关键 ) 和难点工程。隧道洞身主体主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，围岩级别主要为级。隧道主要围岩划分情况见表1表 1 隧道主要围岩划分情况汇总表长度各级围岩长度（ m）隧道名称起讫桩号工程地质概况备注（ m）明洞ZK98+0625931050190343左线银山隧道ZK98+665全风化花岗岩、 全风分离式K98+045化碎块状花岗岩53545165307右线13K98+575二、监控量测开挖和支护过程的围岩变形和稳定监测主要是通过围岩监控量测来实现的。监控量测是信息化设计与施工的重要内容。 通过施工现场的监控量测， 为判断围岩稳定

3、性，支护、衬砌可靠性，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。2.1 实施机构监控量测工作根据业主要求由施工方承担， 成立专业的监控量测小组， 成员由多年从事地下工程施工及监测经验的技术人员组成， 监测主管由具有丰富施工经验，具有数据分析和计算能力的专职监测工程师担任。 监测小组在监测主管的领导下负责日常监测工作及资料整理工作并及时反馈指导施工。配置情况见下表 ;.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施4

4、叶宇组员监控数据采集5王晋组员监控数据采集6王梅资料员数据整理归档2.2实施原则监测系统设计原则： 施工监测是一项系统工程， 监测工作的成败与监测方法的选取及测点的布置直接相关。 根据我单位监测工作的经验， 归纳以下 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的最重要的原则。 为了确保其可靠性。首先，系统需要采用可靠的仪器。其次，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， 兼顾其它监测项目； 在监测方法上以仪器监测为主，并辅以巡检的方法；在监测仪器选择上以机测仪器为主，辅以电测仪器。重点监测关键区的原则： 观测仪器布置合理， 注意时空关系， 布点时形成具有一

5、定测点覆盖率的监测网， 同时注意控制关键部位。 在具有不同地质条件和水文地质条件地段，其稳定的标准是不同的。稳定性差的地段重点进行监测。方便实用原则： 为减少监测与施工之间的干扰， 监测系统的安装和测量尽量做到方便实用。经济合理原则：系统设计时考虑实用的仪器，不必过分追求仪器的先进性，以降低监测费用。2.3 监测实施内容和技术要求监控量测包含策划、量测、数据整理分析、安全性评价、工程措施建议等部分，成果须按时报设计、施工、监理，业主以便进行动态设计和各方掌握围岩稳定性情况。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

6、测分必测项目和选测项目两种类型。.1. 以洞内外观察、 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际情况进一步确定。 见下表 :表 3 隧道施工监控量测必测项目及量测方法项目名称方法及工具布置量测间隔时间1 15d16d 1 个月 1 3 个月 3个月以后地质及初期岩性、结构面产状开挖后及初期支护及支护裂隙观察和每次爆破后及初期支护后进行支护观察后进行（全长度）描述，地质罗盘每 10 50m一个断周边位移各种类型收敛计或面，每断面 2 3对12 次/1 次/2天12次/ 周13 次/ 月必测杆测点天测每 10 50m一个断项水平仪、水准

7、尺或12 次/面，每断面 2 3个1 次/2天12次/ 周13 次/ 月拱顶下沉目测杆测点天洞室中心线上， 并与地表下沉精密水平仪洞轴线正交平面的1次 /1 2 天一定范围内布设必要数量测点2. 选测项目应根据设计要求、隧道横断面形状和断面大小、埋深、围岩条件、周边环境条件、支护类型和参数、施工方法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项目测试量测频率序号方法和工具布 置名称精度16d 1大于 3个115d13 个月个月月支柱压力计或其它每代表性地段12个断面，每11 213次/1断面钢支撑内力3 7 个测点， 0.1MPa钢架内力及外力测力计12 次/d次 /周

8、月或外力 1 对测力计次 /2d围岩体内位移 （洞内洞内钻孔中安设单每代表性地段12个断面，每2点、多点杆式或钢设点）断面 37个钻孔0.1MPa12 次/d 1 次/2d1-2 次/周 1 3 次/月丝式位移计3围岩体内位移 （地表 地面钻孔中安设各每代表性地段12个断面，每设点）类位移计断面 35 个钻孔0.1MPa同地表下沉要求4各种类型岩土压力每代表性地段12个断面，每12 次/d 1 次/2d12次/围岩压力盒断面 37 个测点0.01MPa周13 次 /月5每代表性地段12个断面，每12次/两层支护间压力压力盒断面 37 个测点0.01MPa12 次/d 1 次/2d周13 次 /

9、月钢筋计、锚杆测力每代表性地段12个断面，每12次/6断面 37根锚杆（索），每根 0.01MPa12 次/d 1 次/2d锚杆轴力计周13 次 /月锚杆 24测点各类混凝土内应变每代表性地段12个断面，每12次/7计及表面应力解除12 次/d 1 次/2d支护、衬砌内应力断面 37个测点0.01MPa周13 次 /月法8围岩弹性波速度各种声波仪及配套在有代表性地段设置探头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0.01MPa开挖面距量测断面前后2b 时， 12次/d。11地表下沉水准测量的方法，洞口段、浅埋段（ h0 2b）0.5mm开挖面距量测

10、断面前后5b 时， 1次水准仪、钢尺等/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要求1. 布置原则：在施工过程中，为了及时掌握隧道围岩的变形情况以及预测隧.道围岩的变化趋势， 拱顶下沉和水平收敛量测断面的间距为：级及以上围岩不大于 40m；级围岩不大于25m；级围岩应小于20m。围岩变化处应适当加密，在各类围岩的起始地段增设拱顶下沉测点1 2 个，水平收敛 1 2对。当发生较大涌水时，、级围岩量测断面的间距应缩小至510m。2. 埋测点要求：各预埋测点应牢固可靠，并设置专用标识牌，标明测点的名称、部位、

11、编号、埋设日期等，见图 3 示意；测点应牢固、可靠、易于识别，应能真实的反应围岩、支护的动态变化信息。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的日常维护工作，保证性能良好；量测人员进洞应满足隧道洞内作业施工要求。测点布置示意见图 1、图 2 所示图 1 地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. 洞内观察分为开挖工作面观察和初期支护状况观察。 开挖工作面观

12、察应在每次开挖后进行 , 地质情况基本无变化时 , 可每天进行一次 . 对初期支护的观察也应每天至少进行一次 , 观察内容包括喷射混凝土 , 锚杆 , 钢架的状况。洞外观察包括边仰坡稳定、地表水渗透、地表沉陷等观察。2. 净空水平收敛量测和拱顶下沉量测采用相同的量测频率。 量测频率应根据测点距开挖面的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的距离决定的监控量测频率和由位移速度决定的监控量测频率之中选择较高的一个量测频率。当地质条件复杂、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的监控量测频率量测断面距开挖工作面距离（m）量

13、测频率（01）B2 次 d(1 2)B1 次 d(2 5)B1 次 23d 5B1 次 7d表 5 按位移速度确定的监控量测频率变形速度 (mm/d)量测频率 52 次 d1 51 次 d0.5 11 次 2 3d0.2 0.51 次 3d 0.21 次 7d注： B-隧道开挖宽度。2.3.5量测操作要点1、洞内外观察.隧道施工过程中应进行洞内、外观察，洞内观察分开挖工作面观察和已支护地段观察两部分。（1）开挖工作面观察应在每次开挖后进行。观察工作面状态、围岩变形、围岩风化变质情况、 节理裂隙、断层分布和形态、 地下水情况以及喷射混凝土的效果。观察后及时绘制开挖工作面地质素描图，填写开挖工作面

14、地质状态记录表和施工阶段围岩级别判定卡。对已支护地段的观察每天应进行一次，主要观察围岩、喷射混凝土、锚杆和钢架等的工作状态。观察中发现围岩条件恶化时，应立即上报设计、监理单位，采取相应处理措施。（2）洞外观察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，其观察内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况、地表植被变化等。2、净空位移和拱顶下沉（1）量测断面的收敛情况，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），应增加检测频率。（2）净空变化量测可采用收敛计或全站仪进行，隧道开挖后按要求迅速安装收

15、敛桩并编号，初始读数应在开挖后 12h 内读取，最迟不得大于 24h，而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要求迅速安装并编号，避免爆破作业破坏测点的前提下，尽可能靠近工作面埋设，一般为 0.5 2m，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，而且在下一循环开挖前，必须完成初期变形值的读数。（4）净空水平收敛测线的布置应根据施工方法、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，采用全断面开挖方式时，可设一条水平测线；当采用台

16、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小于40m 的隧道，应进行地表沉降量测。根据图纸要求或监理人指示，应在施工过程中可能产生地表塌陷之处设置观测点，地表下沉观测点按普通水准基点埋设。并在预计破裂面以外34 倍洞径处设水准基点，作为各观测点高程测量的基准，从而计算出各观

17、测点的下沉量。地表下沉桩的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，地表下沉量测断面的间距按表 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的距离量测频率 10(0 1)B1 2 次 /d10 5(1 2)B1 次 /d5 1(2 5)B1 次 /2d 15B1次/1 周注： B 表示隧道开挖宽度表 7 地表下沉量测断面的间距埋置深度 H地表下沉量测断面的间距 (M)H 2B20 50BH 2B10 20H B5 10注：无地表建筑物时取表内上限值；B 表示隧道开挖宽度。地表下沉监测范围横向应延伸至隧道中线量测（12）（ b/

18、2+h+h0），纵向应在掌子面前后（ 1 2）（ h+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的量测频率相同。（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，直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。.（4）地表下沉的量测尽量与洞内拱顶下沉量测、周边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，到二次衬砌全部施工完毕，且下沉基本停止时为止。2.3.6 量测数据处理与

19、应用1、一般要求（1）隧道现场监控量测应成立专门量测小组，负责日常量测、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，由量测小组完成。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施，并与其他施工环节紧密配合，不得中断工作。（3）每次量测后，应及时进行数据整理和分析，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结果，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，应及时采取安全措施，并建议变更设计。（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、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判定。2、量测数据整理、分析与反馈 绘制位移及位移速度随时间的变化曲