隧道超前地质预报综合及监控量测技术

隧道超前地质预报综合分析及监控量测技术北京中交桥宇科技有限公司目录1.隧道超前地质预报综合分析技术2.隧道施工监控量测技术第一部分隧道超前地质预报综合分析技术前言1地质综合分析基本要求2地质综合分析主要方法3地质综合分析实施要点4结束语5第一部分隧道超前地质预报综合分析技术

铁路、公路工程、水利水电中新建隧道，而这些隧道工程都具有的共同特点，且往往地表地势险要，洞线通过的地质条件复杂。

一、前言工程规模越来越宏大洞径大、埋藏深、洞线长勘察设计阶段的工作重点往往关注的是，与工程的安全、稳定、经济、运行特点相关的主要地质条件，而对于影响局部施工的小的、局部的地质情况在受自然条件、勘察技术、经济问题的局限勘察设计阶段一般都不要求详细查明。

一、前言但一差些局部次的、疫分散那的、铲随机船的不步良地辩质洞设段却是个施工够最大敢的安早全隐胸患，精主要末表现迹为隧键道施弯工中塌方吨、突肆水、姥涌泥厉、岩到爆、怒有害狭气体等地忙质灾厦害。隧道狭施工挖超前济地质镇预报根据烫隧道价工程至特点都，以百地质树分析博为主喇线，密结合目物探宋手段走综合呈运用。一、秘前言前言1地质栽综合佣分析免基本萄要求2地质射综合仗分析建主要克方法3地质肚综合数分析叙实施元要点4结束支语5目艇录二、识地质获综合笼分析袜基本感要求具体棋工作糟中要共求：（1）收纠集分点析前研期地抱质勘辛察报离告及贫设计桌文件抛，编钉写宏棉观预斗测地仿质分届析报甩告；地质伯知识味和物德探知旁识、撞隧道培工程实践顿经验凡。（2）施侦工过号程中脱随工亏程进帆展及尾时收挖集洞福内开年挖段涛地质叼资料悼；（3）及请时归看纳汇晌总地泊质、炼物探揪、钻购孔探停测资娃料，逐步报完善帅充实口综合士图件廉内容岂；二、复地质驻综合卵分析子基本域要求（4）综绿合判涛译各万种物凑探成访果，猜避免羞多解减性影藏响，提高肃预报悼的准趴确性加；（5）对之工程锦重点为洞段篮的地庆质综转合分现析成却果，懒及时提蜻交报告告，济并针板对施桑工提贡出合贪理化四建议态。前言1地质造综合比分析铜基本用要求2地质羊综合近分析雹主要然方法3地质举综合兰分析跳实施赠要点4结束礼语5目刊录地质腐综合程分析偏是系饥统性诊的工难作，岭工程援性质况、工肆程区乱基本洁地质小条件越决定瓣手段误和方关法。主要黄方法地质粥分析讯法物探绑法水平厌钻孔哑法三、猛地质城综合橡分析兴主要剧方法1、地拉质分截析法最基禾本的共方法。对物障探和后钻孔蜘超前攻探测钢资料推的任氧何解祖释和纤应用晋，都亿离不欣开施涝工过酒程中杰观测垮和收胖集的筹地质尽判断周。三、板地质彼综合博分析鞋主要产方法1、地扣质分臭析法在实狂施地返质分朗析法拢的过乖程中屑，使撞用的货方法林主要免有：1）地惯质投聪影法2）地妄质层令序法3）工冲程地怠质类捐比法4）地货质编吩录法三、商地质供综合咳分析狐主要惕方法三、氧地质上综合读分析佛主要曾方法2、综泥合物捧探法物理揭探测罚技术岂的发幅展优点:直观埋、高横效、缺点俭：反吃映某型种物带理现皮象对物这理现灭象反诵映出盖的异翠常进般行定胳性、而定量纲鉴别但，则浙是物校探方厉法的壁关键蛛。三、孙地质熊综合给分析阅主要骂方法2、综减合物酱探法物探手段电磁学理论瞬变电磁高密度电法地质雷达弹性波理论反射波TSP/TGP/TRT散射波TSTCT成像雷利波地质证雷达撇法地质痕雷达凭工作买原理心示意伞图地质愉雷达雷达甲测试实例1某隧道菠右线YK熟84＋94德8～YK播84＋97洽8里程悉段的喇超前今地质婆预报伙中（FD－MT－R1肉7，20辆07知-0汗8-绕29），漫指出低围岩YK女84＋96哀8～YK嗓84＋97帽2里程和段存妇在节倾理蚀弦变带捎或破植碎带样，含讨有一岁定基蝴岩裂与隙水躲，并价建议坑施工油时应窑控制待进尺倚和炸变药量倚。开挖轰结果艘表明孙，此朱段围著岩存龄在较杜明显萌的节喘理蚀村变带侧，且尤含水孕量较口大，蛾出现遵水如估雨下香的情沫况。YK序84＋94尾8～YK萌84＋97店8地质炒雷达物波形拳图YK滨84＋96键8～YK者84＋97收2里程存在吐水平斯强反天射同赞相轴绪，推还测该堪处围蒜岩存仰在节答理蚀汤变带醋或破齐碎带尖，并欧含有帽一定赖基岩绵裂隙袖水，泳施工哈时应伞注意删，并膝应控盯制进竿尺和鹊炸药票量。现场速照片右线YK希84＋96焦8～YK诉84＋97摸2里程窑段实例2某隧聪道右卡线出哪口YK愈68干+3我97悟~Y纺K6愉8+冠38茧8里原设萝计围爬岩级族别为Ⅲ级，厦无断绩层存情在；预报谢围岩殊级别吼为IV级偏待下～V级。建检议对耻此段旱围岩艇按V类复净合式煤衬砌碑施工众，并汗应特载别加疑强锚慈杆超匆前支绣护以遇防止薪拱顶援和侧然墙发峰生掉盈块、第塌方配事故贼。预报撑结果境经开建挖证禾实。在YK罪68哪+3警91～YK推68腥+3自88里程慎即掌子焦面前激方6～9米的蹄范围壳内,存在顺两条西由左兴向右振逐渐独变浅娘的强羞反射过面，政判断慰为掌旦子面忙顶部旱倾向瘦掌子臭面前巧方的第构造帅破碎佩带与形隧道展的两多次相物交位测置，需破碎阔带内杰节理葬裂隙辜发育事，含胡水量庄大，绕局部星存在诱股状兴水流疑。右线美出口YK较68始+3俗97～YK膊68仔+3讯72里程头段波悟形图地震控波反睬射法呆（TS扇P/苹TG储P）TS膏P/刊TG滩P测量控原理壤图实例3黔桂父铁路胞扩能鼠改造挂工程回第六歼标（赔成都骨局）累定水维坝隧菜道TS扇T法三、笑地质屯综合朱分析净主要嗓方法3、超妖前探呀孔法超前迹探孔造是地忌质综习合分投析最湿直接拍的手城段，倡它通丛过钻浆探取碗心编偏录，散对掌纪子面苏前方火探孔垂揭露录出的膛地层绢岩性问、构情造、轨围岩议类别礼、含肿水性陆、岩拥溶洞望穴等故的位谢置、勇规模送能做回出较卸准确闯的判跳断。三、毅地质概综合羽分析先主要等方法3、超赔前探辽孔法优缺点属直阶接揭钥示法乔，特寻别是跨取芯阀超前脂钻孔额法，援一目壁了然篇。占用虽隧道屈施工影掌子灰面时貌间长职。费誓用高鹅。可以抗起到接探水私的作膛用，但如唉无防块突装佳置或孔防突臭装置辣质量逝出现侍问题脸，遇松高压养水时崇具有抵极大斗的风傲险性址。探测我结果责只是煤一孔螺之见辈。遇软杨弱、经岩溶愧岩层耍取芯殊困难辩。富水枯区、跌高压猴富水庸区实王施超输前钻赵孔，涨应安羞装防右突水辣装置网，亦秤可安扇装孔姨口管橡，接酿上高事压球侵阀、慨连接暖件和倒压力诉表，相进行松耐压知试验颤。三、旅地质苦综合酷分析更主要瞧方法3、超鹿前探固孔法富水延区实昆施超封前钻患孔法敬地质烂预报氏，应垫安装旬防突层水装瓶置，朋亦可尚安装柳孔口座管，牵接上倦高压晚球阀捡、连闯接件条和压保力表脂，进膛行耐判压试宿验。在高傻压富楚水区闯，应役设置态避难耕场所么、规示定避午灾逃央生路术线。敲发现起岩壁矿松软吊、片骄帮、申冲洗流液突爪增、梯顶钻藏现象午应停遍钻，柴情况浊紧急盏时应线组织并人员倒立即进撤离。前言1地质里综合贺分析自基本船要求2地质馒综合论分析临主要爆方法3地质队综合缩慧分析店实施俩要点4结束怕语5目呢录四、僵地质帜综合陕分析劝实施病要点1、收威集和炭分析摆研究昏工程恩地勘闪资料2、地锹表地踏质调每查及仅复核3、编谊制宏末观预究测地惭质分蜂析报沫告4、开货挖地埋质编既录及装掌子室面地貌质素列描5、物彩探资剧料综原合分度析解屿释6、预拳报成在果与姓开挖似实际由对比8、阶糠段性舟地质脂总结9、编忙写超贼前地盘质预五报总虫结报应告四、拣地质羞综合钱分析闭实施敢要点XX隧道BK窄4+足41竹0-膝48针0洞段砌开挖沾地质借展示腔图五、暑结束巨语准确滤认识葱超前奇地质刷预报厦的作洪用能够蹲解决挣的问贴题不能买解决射的问匪题第二违部分隧道享施工喇监控凑量测素技术监控选量测错的意绸义1监控蚀量测预的内凶容2数据引处理驾与反索馈35第二苗部分晶隧道扎施工蚕监控趟量测凉技术4监控遗量测屿的方膜法一.监控披量测喂的意盐义1.支护滤理论弊的发漫展古典丑压力区理论松散破体理行论连续竿介质掀理论地质仅力学汁理论现代谋支护冲理论现代愿支护会理论①味一切碍措施岛都围爹绕围岩旱稳定为目郑的；②炕支护拥与围罪岩视住作统屡一的复合窃体，共同剪作用；③复合正体中跳围岩泄是承朱载主现体，最大爽限度捕的发颜挥围鸭岩的菊自承茂能力，同义时也山要发预挥支姥护结壳构的融承载逃能力童；④注重弓现场寨试验伴和监控插量测2.隧道绍监控抵的作悼用确保膀施工膏安全浅及结泄构的腐长期边稳定携性;验证茅支护晶结构悟效果舌，为确认及调年整支护减参数快和施慰工方叛法提逮供依肃据;确定丸二次食衬砌圣施做轨时间;监控厌工程朵对周晌围环凶境影道响;积累霸量测次数据舒，为元信息重化设讨计与拥施工壳提供患依据桌。监控血量测芳的意座义1监控显量测缺的内穷容2数据均处理廊与反促馈35第二贫部分膜隧道双施工跃监控神量测腐技术4监控流量测搅的方闯法二.监控耐量测的内词容必测炭项目妥和选厕测项块目必测运项目号：洞内四观察卵与地贺质素盐描净空脑变化系量测拱顶偷下沉半量测地表楚下沉衣量测二.隧道杠监控桃量测的内财容选测溪项目堆：围岩这内部餐位移加监测阅；喷砼沙应力评监测您；围岩匙压力乱监测陕；钢拱搞架应优力监间测；二衬灿应力泳监测斯；锚杆剪或锚词索内浸力及恼抗拔桂力。

量测项目围岩种类必测项目选测项目洞内观察净空收敛拱顶下沉地表下沉衬砌应力围岩内位移锚杆轴力钢支撑应力接触压力混凝土应变洞内弹性波硬岩软岩土砂必须减实施卵、可友以实促施、巧必要齐时实玩施监控迅量测瘦的意仪义1监控远量测庄的内延容2数据始处理莲与反盛馈35第二宇部分希隧道客施工俊监控茂量测哑技术4监控瓜量测讽的方箱法三.监控展量测西的方年法必测狱项目1、隧道森内目杆测观疲察签获邪得与召围岩砍稳定抵状态统有关梯的直工观信饰息。观察禾内容福：⑴掌递子面浅地质袍水文孕条件柄、岩但性、确结构部面产别状、竭有无株断层贫，围绘岩类屈别，床掌子刷面自照稳情讨况，析地下贡水的蚀影响阶情况编等。⑵对胡初期姥支护杯效果油：前喷喇层有池无裂安缝，啦裂缝钓的部善位、叨长度拔、宽敲度、位深度2、周边特收敛粒量测隧道携围岩往周边拥各点将趋向尚隧道归中心韵的变遗形称疑为收虽敛。朱周边迅位移尼是隧念道围村岩应冻力状翅态变办化最钩直观辽的反渠映。1）量裂测目漆的⑴判品断隧蹦道空烘间的脏稳定下性；⑵根榜据变咳位速稿度判欧断围兆岩稳稍定程俩度和蒙二次钥衬砌手施作拒的合轿理时嗓机；⑶指沃导现庭场的兼施工哗。2）量保测设序计⑴收榆敛量屠测的载间距队与测思线必测辽项目躲量测开断面物间距欲和每联断面继测点指数量围岩级别断面间距（m）每断面测点数量净空变化拱顶下沉V~VI5～101～2条基线1～3点IV10～301条基线1点III30～501条基线1点⑵量测记频率舒：量裕测频狐率可裤根据闲位移跌速度基和量待测断丑面距拔开挖奏面距润离按位确移速翻度位移速度（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按距惕开挖科面距离(注：b为隧纱道开仇挖宽税度)量测断面距开挖面距离（m）量测频率(0～1)b2次/d(1～2)b1次/d(2～5)b1次/2～3d＞5b1次/7d3）量哈测仪锄器目前担隧道华施工熊中常切用的鼻收敛尖计为探机械忙式的寸收敛泊计和规数显连式收抢敛计壳。例钉：QJ抗-8居5型坑割道周水边收拨敛计序；JS蹄S3钥0A型数俯显收旱敛计购；SW医J－IV型隧塞道隧欲道收膛敛计内。3、拱顶顷下沉鹿量测埋深甩较浅狼、固挡结程部度低讯的地存层，档水平评成层美的场瞒合，豪这项泄量测蚊比收帝敛量越测更弹为重表要。量测谢数据文是确话认围姻岩的烤稳定铲性，冤判断砍支护不效果冶，指倦导施耀工工烘序，做预防援拱顶民崩塌旅，保知证施税工质堪量和妥安全座的最医基本六的资诱料。1、围岩乔内部纷位移扁量测1）隧蒸道围燥岩内谱部位供移量典测的练主要普目的盲是：⑴了扮解隧聋道围拼岩的谦径向沉位移交分布像和松咽弛范植围。⑵判淡断开仰挖后跟围岩榆的松舰动区杯、强湾度下师降区猪以及肺弹性险区的翠范围渡。⑶根抽据实塞测结枣果优举化锚少杆参述数，忙指导买施工脚。2）量释测仪休器：孙多点刻位移众计3）测潜量原股理选测霉项目2、锚目杆轴组力量辜测1）量口测目吗的⑴了困解锚虽杆实镇际工群作状老态及舍轴向段力的托大小育。⑵结淹合位齿移量樱测，调判断裹围岩茎发展芝趋势沃，分虾析围藏岩内愁强度子下降歇区的嫌界限⑶修鄙正锚补杆设痛计参英数，痛评价俯锚杆惭支护坚效果韵。2）量寻测方伤法和馅仪器锚杆块的轴垫向力葡测定荷，按忍其量息测原争理可住分为电测顾式和机械腥式两类马。电阻慨应变族式和症机械摔式是脂通过愤量测垫锚杆碑不同窗深度香处的晋应变啊（或闯变形更），恶然后石按有壤关计鞠算方苗法转韵求应姻力。钢弦拍式则鼓是通震过测箭定不预同深营度处丝式传感绢器受犁力后抽的钢搜弦振忌动频虑率变袖化，名转求最应力就。3、围岩沿压力级及两怖层支争护间底压力届量测围岩采与支悠护或祖喷层齿与二蹦次衬痛砌混孔凝土爹间的牌接触指压力婆的测纪试。1）目炎的：殊了解劲围岩打压力抢的量牢值及昼分布革状态拔；判猛断围谎岩和扔支护助的稳炭定性临，分姐析二篮次衬压砌的迁稳定骂性和屑安全钻度。2）量涉测仪反器与炉原理液压筑式测寄力计和电测咱式测惕力计。目前周隧道条中多辱用电弃测式责。弦测邻法原蕉理钢弦锋式压乎力盒竟布置袋图4、钢支五撑应风力量年测了解快钢支楼撑的兼实际颂工作营状态辉，从棒钢支脂撑的谅性能出曲线哗上可绣以确热定在争此压振力作附用下盾钢支幕撑所寸具有怖的安抽全系装数，坊视具欲体情溉况确鸡定是符否需求要采幸用加忍固措铲施。1）量垄测目残的⑴了键解钢尸支撑榆应力遇的大画小，取为钢萍支撑矛选型扛与设典计提系供依颤据。⑵根喂据钢骡支撑粮的受浴力状丝式态，掌判断肠隧道界空间植和支芬护结讯构的肯稳定貌性。⑶了舰解钢慈支撑勤的实魂际工漏作状怕态，阶保证耍隧道愈施工厉安全趟。2）量颗测元鸭件钢弦束式表熔面应挖变计钢弦际式钢灵筋应背力计钢弦涂式表表面应见变计壤结构妈图钢弦虾式钢脾筋应樱力计5、混凝柳土应歉力量螺测了解浪混凝砖土层瞧的变跟形特励性以牛及混闲凝土忽的应圣力状咬态；敢掌握撇喷层毅所受劝应力母的大蔑小，陷判断覆喷射纯混凝俭土层澡的稳裹定状质况；牲判断距支护西结构乡丰长期顺使用卷的可翻靠性凡以及筒安全悉程度黄；检两验二偶次衬渡砌设润计的劫合理鹅性，冲积累误资料睬。监控狐量测怠的意惨义1监控聪量测更的内喘容2数据谋处理强与反领馈35第二持部分刃隧道战施工见监控镜量测休技术4监控冷量测锣的方拜法四.量测饲数据匪处理枪及应牢用1、偏量测略数据裤处理蝇的目秀的⑴将坊同一规量测双断面士的各晌种量倚测数宗据进喷行分炎析对敌比、旁相互浮印证减，以梁确认随量测属结果颂的可挪靠性滩；⑵探馆求围坡岩变南形或辈支护乓系统浙的受划力随棵时间关变化惭规律脉、空竿间分材布规苹律，干判定销围岩碰和支尸护系企统稳乞定状致态。2、量简测数肝据处龄理的樱内容绘制输监测日曲线啄，选讽择回俯归曲存线3、量子测数医据的向应用1）初避期支楼护阶态段围鸟岩稳次定性呀的判汤据和切施工距管理⑴根骑据最毒大位啄移值谢进行子施工善管理U小于Un惠/3U大于Un淡/3并小迎于2U语n/是3