隧道监控量测方案

1、 ioio2、量测方法：采用JSS30A隧道收敛计监测。该机采用大张力自锁紧摇柄加载系统，并在结构上进行了一系列性能提升设计，具有很高的量测精度，特别适用于大跨度隧道的变形监测。8.2.2拱顶下沉量测1、测点埋设：拱顶位移量测的测点用风枪打眼埋设好固定杆，并在外露杆头设挂钩。测点的大小要适中。支护结构施工时要注意保护测点,不得掩埋，以保证数据不中断。2、量测方法：采用水准仪测量拱顶下沉，精度可达）.01mm。见图4拱顶下沉量测示意图。图4拱顶下沉量测示意图8.3监控量测频率及量测时间各项量测项目量测频率应根据位移速度和量测断面距开挖面距离，分别按表4和表5确定。当按表4或表5选择量测频率出现较

2、大差异时，宜取量测频率较高的作为实施的量测频率。量测频率及时间表（按位移速度）表7位移速度（mm/d）量测频率量测时间三102次/d爆破后24小时内进行1051次/d511次/2d10.51次/3d751次/7d注：b隧道开挖宽度。各项量测作业均应持续到变形基本稳定后23周结束。位移长期没有减缓趋势时，应适当延长量测时间。量测数据记录整理、分析与反馈数据的记录、整理、分析1、量测过程中应收集以下资料：（1）现场监控量测计划。（2）实际测点布置图。（3）围岩和支护的位移时间曲线图、位移速度-时间曲线、位移量与开挖面距离关系曲线、找出位移-时间回归曲线，求出最终位移量。（4）经量测变更设计和改变施

3、工方法地段的信息反馈记录。2、量测后应及时进行数据整理，并绘制量测数据时态曲线和距开挖面关系图，对初期的时态曲线应进行回归分析，预测可能出现的最大值和变化速度，数据异常时，应根据具体情况及时采取加厚喷层、加密或加长锚杆、增加钢架等加固措施。由于现场量测的数,对所有数据具有一定的离散性,它包含着偶然误差的影响,要经过数学处理方可应用据进行回归计算,即用曲线u=f（t）对时间-位移散点图进行拟合,同时对变形加速率du/dt及变形速率的变化率d2U/dt2进行探讨，根据数据处理后围岩变形-时间曲线，找出不同时刻围岩的变形量以及围岩变形的发展趋势,进而预估围岩的最大变形量,用以同变形临界值相比较,以便

4、判断遂道围岩变形是否在允许范围内,据此来判断隧道围岩的稳定性和支护结构的可靠性。3、绘制变形曲线：（1）位移与时间的变化曲线（见图5例样）；y=-3E-10 x位移-时间散点回归曲线多项式（位移-时间散点回归曲线）位移-时间曲线y=-3E-10 x位移-时间散点回归曲线多项式（位移-时间散点回归曲线）6+9E-08x5-1E-O5x4+0.0007x3-0.0241x2+0.4361xR2=0.9993图5位移与时间的变化曲线2）位移速度与时间的变化曲线（见图6例样）3）位移与开挖工作面距离的关系曲线；4）可作位移加速度与时间的变化曲线。R2=0.9588图6位移速度与时间的变化曲线数据的反馈

5、1、净空变化速度持续大于1.0mm/d时，围岩处于急剧变形状态，应加强初期支护系统。2、对于II、III级围岩，当隧道水平位移收敛速度为0.1-0.2mm/d,拱顶下沉位移速度为0.1mm/d时，可认为围岩达到基本稳定，可施做二次衬砌。对于W、V级围岩，二次衬砌按承受部分围岩压力设计，应根据量测结果确定二次衬砌施作的适当时间，施作过早可能使二次衬砌承受过大的荷载，施作过迟则可能使初期支护破坏。3、根据位移时态曲线的形态来判别当围岩位移速率不断下降时(du2/d2tV0),围岩趋于稳定状态；当围岩位移速率保持不变时(du2/d21=0),围岩不稳定，应加强支护；当围岩位移速率不断上升时(du2/

6、d210),围岩进入危险状态，必须立即停止掘进，加强支护。九、地质及支护状态观察监控量测布置开挖后及初期支护后进行。监控量测工具及频率工具：地质罗盘及规尺。频率：每次爆破后进行。监控量测方法洞内观察隧道坑道开挖工作面的观察，在每个开挖面进行，特别是在软弱破碎围岩条件下，开挖后应立即进行地质调查。绘出地质素描图。若遇特殊不稳定情况时，应派专人进行不间断地观察。1、对开挖后没有支护的围岩的观测（1）节理裂隙发育程度及其方向；（2）开挖工作面的稳定状态，顶板有无坍塌；（3）涌水情况：位置、水量、水压等；（4）底板是否有隆起现象。2、对开挖后已支护地段围岩动态的观测（1）有无锚杆拉断或垫板脱离围岩现象

7、；（2）喷射混凝土有无裂隙和剥离或剪切破坏；（3）钢拱架有无被压变形情况；（4）锚杆注浆和喷射混凝土施工质量是否符合规定的要求。3、观察围岩破坏形态并分析：（1）危险性不大，不会发生急剧破坏，如加临时支护之后即后可稳定的情况；（2）应当引起注意的破坏，如拱顶混凝土喷层因受弯曲压缩的影响而出现的裂隙；（3）危险征兆的破坏，如拱顶混凝土喷层出现有对称性局部的崩落、侧墙内移等。地质素描与隧道施工进展同步进行的洞内围岩地质和支护状况的观察和描述，这是称为地质素描。在隧道设计和施工过程中，它是不可缺少一项重要的现场地质详勘工作，是围岩工作地质特性和支护措施的合理性、有效性的最直观、最简便、最经济的描述和

8、评价。配合量测对综合测试断面的地质素描、应详细准确，如实反映情况。一般除前述洞内观察内容的观测外，还应包括以下内容的描述：1、综合测试断面的位置、形状、尺寸及编号；2、岩石名称、结构、颜色；3、岩体层理、片理、节理、裂隙、断层等各种软弱面的产状、宽度、延伸情况、连续性、间距等；4、岩石各结构面的成因类型、力学属性、充填物成分及泥化、软化卫情况；5、岩脉穿插情况及其与围岩接触关系，软硬及破碎程度，围岩的自稳时间与自稳性能；6、岩体风化程度、特征、抗风化能力；7、地下水的类型、出露位置、水量及对喷锚支护的影响；8、施工开挖方法、支护参数及循环时间；9、围岩内鼓、弯折、弯形、岩爆、掉块、坍塌的位置、

9、规模、数量和分布情况；10、溶洞、黄土、流沙、膨胀性围岩、瓦斯地层等特殊地质条件的描述；11、喷层开裂、起鼓、剥落情况的描述；12、地质断面展示图，或纵横剖面图，必要时附彩色照片。十、超前地质预报超前地质勘探是一种新的科学手段，需要配置先进的地勘设备和仪器。根据施工设计图的要求，须对XX隧道施工期进行超前地质勘探，它是设计提供的地质资料的基础上，以求进一步完善、调整和优化设计。探测预报是对地质进行超前的过程控制，从而在其相关设计完善后，以进一步调整和改进施工方案、方法，保证施工顺利安全的进行。地质预测、预报的主要内容断层及断层影响带；软弱带；可能发生的工程地质灾害；含水构造。地质预测、预报的主

10、要内容、方法本隧道施工中的重点地段采取各种预报手段并用；一般地段以地质描述为主，加强对围岩监测，进一步掌握围岩的特性，为施工提供可靠的技术依据。10.2.2主要设备：拟采用TSP203地震波探测仪。10.2.3隧道综合超前地质预测预报的工作流程补充地质调查一掌子面地质调查与素描一长距离探测：TSP202，预报距离100m左右一探测资料判释，提出探测意见和工程措施意见一申报业主、监理和设计单位，执行审批意见一调整施工。10.3实施方法TSP202超前地质预报1、概述该系统是利用地震波在不均匀地质体中产生的反射波特性来预报隧道掘进面前方及周围临近区域地质状况的。它由数据采集系统和处理系统两部分组成

11、。该系统具有地震波发射、接收、电脑自动分析成图等功能。本隧道采用TSP202探测，主要用于预报掌子面前方100m左右范围内的断层破碎带、富水带、不同岩层接触带等不良地质体的界面位置oTSP202隧道地震超前地质预报分为洞内数据采集和室内计算分析处理两大部分。TSP202监控量测图2、洞内数据采集洞内数据采集包括打接收器孔和爆破孔，埋置接收器管、连接接收器信号仪器及爆破信号等过程。洞内布置的接收器孔和爆破孔不是在掌子面上，而是在掌子面附近的边墙上。一般情况下，它是由一个接收器孔和24个爆破孔组成。接收器距掌子面约55m，最后一个爆破孔距掌子面约0.5m。爆破孔间距1.5m，孔深1.5m，孔径19

12、45mm,孔口距隧道底约1.0m,向掌子面方向倾斜约10。,向下倾斜10。20O；接收器与第一个孔间距20m，接收器孔深2.4m，孔径3245mm，孔口距隧道底1.0m,向洞口倾斜约10。，向下倾斜10。20。若地质情况特别复杂，有时需要在隧道另一边墙上也布置一个接收器和24个爆破孔,通过左右边墙所测资料的对比分析，取得较为准确的判断结果。3、数据处理与分析岩性反射波的分析:TSP202地震数据处理由测得的从震源直接到达传感器的纵波时间换算地震波的传播速主度Vp,并运手图象处理和分割，提取P波和S波反射面。反射界面岩石的性质通过以下方法加以判断：出现较高的反射幅、较大的反射系数和较小的弹性阻抗

13、，表示反射界面的岩石密度和波速较高；波形中央出现正的反射振幅，表示反射界面的岩石是坚硬的。如果是负的反射振幅，表示反射界面是软弱岩石。S波反射比P波反射更强表示反射界面富含水oVp/Vs增大或突然增大表明流体存在，Vp下降则表明岩石裂隙或空隙度增大。十一、隧道施工现场测试工作注意事项确保量测仪表具有良好使用状态施工监测采用的机械式仪器和电子仪表，必须确保有良好的使用状态。现场测试前检查工作现场测试前应做到如下要求:检查仪表准备数据、质量，设备是否完好，如发现问题应及时修理、更换或补充；检查测点是否松动或人为损坏，确认测点状态良好时方可进行测试工作。11.3测试过程中的基本要求基本要求如下：按各项目量测的操作规程安装好仪器、仪表，每测点一般测读三次，三次读数相差不大时，可取平均值作为观测值；若读数相差过大时，应检查仪器、仪表安装是否正确，测点是否松动，当确定无误时再进行测试。每次测试时都要做好记录，并记录环境温度、掘进里程以及施工情况等，并保持原始记录的准确性。在现场进行粗略计算，若发现围岩变形较大时，应立即通知现场施工负责人。测试收尾工作现场测试完毕后