吕家梁隧道施工监控量测总报告08-4-28

重庆分水岭（鄂渝界）至忠县高速公路吕家梁隧道施工监控量测总结报告PAGEPAGE1沪蓉国道主干线支线分水岭（鄂渝界）至忠县高速公路吕家梁隧道监控量测总报告重庆市交通规划勘察设计院石忠高速公路吕家梁隧道监测组二00七年十一月沪蓉国道主干线支线分水岭（鄂渝界）至忠县高速公路吕家梁隧道现场监控量测总报告咨询专业：公路（含特大桥梁、特长隧道）甲级岩土工程甲级工程测量甲级港口河海工程乙级发证机关：中华人民共和国国家发展和改革委员会发证日期：2003年12月院长：教授级高级工程师总工程师：教授级高级工程师公司董事长：高级工程师公司总经理：高级工程师室主任：工程师主任工程师：高级工程师项目负责人：工程师重庆市交通规划勘察设计院二00七年十一月目录一、工程概况 11.1概述 11.2设计技术标准 11.3隧道概况 11.4设计使用的主要规范、规程和手册 11.5主要新材料、新技术的应用 2二、隧道工程地质条件及平价 32.1隧址区工程地质条件 32.1.1隧址区自然条件 32.1.2地层岩性 42.1.3地质构造与地震 52.1.4水文地质条件 52.1.5不良工程地质现象 72.2隧道稳定性评价 72.2.1进洞口段工程地质评价 72.2.2出洞口段工程地质评价 72.2.3洞身工程地质评价 7三、隧道设计 103.1隧道设计标准与设计原则 103.2隧址的选择 103.2.1从地质角度选择隧址 103.2.2从有利于施工、运营的角度进行平纵设计 103.3隧道的轮廓设计 103.4土建工程设计 103.5机电工程设计 113.6本合同段隧道主体工程设计 113.6.1隧道洞口设计 113.6.2隧道洞身结构设计 113.6.3隧道防排水设计 123.6.4隧道附属工程及预埋件设计 123.7主要施工及监控量测方案 133.7.1隧道施工方案 133.7.2监控量测方案 133.8注意事项 143.9应注意的几个问题 14四、吕家梁隧道施工监控量测 164.1吕家梁隧道监测设计与实施 164.1.1监测意义 164.1.2隧道监测目的 164.1.3编制依据 174.1.4监测项目及测点布置 174.1.5监测仪器 194.2测点埋设及监测方法 194.2.1地质及支护状况观察描述（洞内外观察） 194.2.2周边收敛位移 204.2.3拱顶下沉 234.3监测频率 264.4警戒值 264.5动态施工与监控量测 264.6报告及报警提交 274.6.1实测资料分析、处理 274.6.2监测报告提交 284.7监控量测的组织与管理 284.7.1监测组织 284.7.2质量保证措施 294.7.3监控量测工作制度 29五、隧道施工监控量测过程与信息反馈 30六、量测资料整理与分析 586.1拱顶下沉 586.2周边收敛位移 676.3地质及支护状况描述 76七、结论与建议 817.1结论 817.2建议 82致谢 84附图 85附图一：拱顶下沉 85附图二：收敛变形 165附图三、地质及支护状况描述 246一、工程概况1.1概述本项目为沪蓉国道主干线支线分水岭（渝鄂界）至忠县段高速公路，也是国家918高速公路规划网东西横向线“上海—重庆公路”的重要组成部分，起于重庆市与湖北利川市交界的分水岭，终点与垫忠高速公路相接，建成后将成为重庆市主城区通往渝东地区及中国东部各省市的陆上快速通道。也有利于完善重庆市“二环八射”主骨加网。1.2设计技术标准（1）公路等级：高速公路（双洞四车道）。（2）计算行车速度：80km/h。（3）设计交通量：35601辆/日。（4）隧道建筑限界：宽10.5m(单洞)、高5.0m。1.3隧道概况吕家梁隧道右洞起止桩号为YK23+779～YK30+442，长6663m，左洞起止桩号为ZK23+792～ZK30+456，长6664m。吕家梁隧道位于B6、B7两个标段，其中B6合同段右洞起止桩号为YK23+779～YK27+100，长3321m，左洞起止桩号为ZK23+792～ZK27+100，长3308m，左洞通风斜井设于B6合同段内；B7合同段右洞起止桩号为YK27+100～YK30+442，长3342m，左洞起止桩号为ZK27+100～ZK30+456，长3356m1.4设计使用的主要规范、规程和手册〔1〕《公路工程技术标准》（JTJB01-2003）；〔2〕《中华人民共和国工程建设标准强制性条文（公路工程部）》。〔3〕《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）；〔4〕《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004）。〔5〕《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）。〔6〕《公路工程抗震设计规范》（TJT004-89）。〔7〕《公路路线设计规范》（TJT011-94）。〔8〕《公路水泥混泥土路面设计规范》（TJGD40-2002）。1.5主要新材料、新技术的应用（1）隧道进出口的处理对环境影响较大，为淡化洞口处理，在有条件时，尽可能采用零开挖洞口。（2）吕家梁隧道长6663m，属超特长隧道，照明采用单光带拱顶侧布的布置方式，基本照明灯距8m，通风采用地下风机房、斜井分段送排风技术，尽可能降低运营费用。（3）隧道防水采用注奖止水条、可热熔双缝焊接的点复合防水层，以确保防水效果。二、隧道工程地质条件及平价2.1隧址区工程地质条件2.1.1隧址区自然条件吕家梁隧道位于四川盆地东缘于鄂西山地之过渡地带，属中山构造侵蚀地貌，具脊状、台状峡谷地貌特征，其地形受构造及岩性控制明显，地形切割强烈，山势陡峭，地形陡峻，多陡坎、悬崖分布。遂址区最高点位于栗家盖梁，高程为1755.2m，最低点位于隧道出口附近，高程为998.7m，相对高差达756.50m，一般高差在400～600m，遂址区主要山脊栗家盖梁山脊，走向近东西，与隧道轴线大致平行。区内植被茂密，居住人口较少，主要分布在栗家盖梁山脊两侧1250m高程以下的沟谷地带，山上人烟稀少，偶有零星住户。图2-1吕家梁隧道进口形象图图2-2吕家梁隧道出口形象图2.1.2地层岩性隧址区的地层分区属重庆分区万州小区，出露地层为中生界侏罗系中统新田沟组（J2X）、沙溪庙组下段（J2XS）和上段（J2S）的一套内陆浅水河、湖相碎屑岩系地层，而新生界第四系不发育，仅零星分布与地表浅部和沟谷两侧的低洼地带，厚度一般小于10m。隧址区地层由新至老为：（1）第四系全新统（Q4）主要由坡残积层（Q4dl+el）、崩坡积层（Q4col+di）、冲洪积层（Q4ai+pl）等成因类型的亚粘土、碎石土、漂石土和卵石土等组成，单层厚度小于10m，一般0～5m。坡残积层沿隧道轴线均有分布，范围较广，（2）沙溪庙组据岩性组合及化石特征，该组地层在隧区可分为上、下两个段。①沙溪庙组上段（J2s）以紫红、棕红色泥岩，粉砂质泥岩为主，夹灰、灰绿色厚至巨厚状细～中粒砂岩，含大量钙质团块及结核，岩性不稳定，砂岩常具尖灭现象。底部35m为长石石英砂岩，地貌上常呈陡崖展布，分布于隧址区外缘及顶部，即所谓之“盖梁”，拟建隧道未穿越该段，其厚度不详。②沙溪庙组（J2XS）上部灰、灰绿色厚层状岩屑长石石英砂岩夹紫红色泥岩，含钙质结核，顶部3m为灰、黄灰色页岩，含叶肢介动物化石，下部以紫红色泥岩、粉砂质泥岩为主，夹灰、灰绿色中至厚层状砂岩，底部10m为黄灰色岩屑长石石英砂岩（俗称“关口砂岩”），本段岩性变化大，不稳定，砂岩多呈透镜状产出，具有近距离增厚、减薄或尖夹现象，厚度极不稳定。本段地层厚约800m。③新田沟组（J2X）灰、深灰色页岩夹灰、黄灰色～中粒砂岩，隧道进口段位于该组中上部，该组上部页岩局部含碳质。该组厚度约300m。2.1.3地质构造与地震隧址区位于川东褶皱带东缘的石柱向斜东翼，石柱向东、西两侧分别为齐耀山背斜、方斗山背斜。隧址区为平缓的单斜构造，地层倾向N40～70°W，倾角6～28°，除进洞口至K24+300m段倾角较大为10～30°外，其余大部分段倾角仅在6～10°。隧址区无大的断层通过，也未发现次级褶皱，为平缓的单斜构造，地质构造简单。隧址区节理裂隙不甚发育，主要发育三组陡倾构造节理，现分述如下：（1）J1组：走向N40～60°E，倾向SE，倾角58～88°，间距0.20～0.50m，开度一般为1～3mm，个别达5mm，裂面较平直，一般无充填，延伸长度多在5～10m，个别达20m。（2）J2组：走向N30～60°W，倾向SE，倾角73～89°，间距0.15～0.50m，开度一般为1～3mm，个别达5mm，裂面多无充填，延伸长度3～10m,个别达15m。（3）J3组：走向N0～20°E，倾向SE，倾角69～86°，间距0.20～0.50m，开度一般为1～3mm，多无充填，延伸长度2～5m,个别达10m。按《中国地震参数区划图》GB18306-2001，本区地震动峰值加速度≤0.05g，地震动反应谱特征周期值为0.35g，地震基本烈度＜Ⅵ度，按原四川活动断裂构造分区，本区则归属于川、湘、鄂弱活动断裂构造区，隧址区处于稳定或基本稳定区。2.1.4水文地质条件（1）水文地质概况隧址区地形陡峻，沟谷切割较深，冲沟发育，多为季节性冲沟，常年流水的沟河有三条，分别流经隧道进、出口和隧道轴线北侧，栗家盖梁为一条形山脉，其南东侧平行发育另一山岭，岭脊为须家河砂岩地层，两山岭之间隧道中部段发育一横向山梁，将两岭之间的槽谷分为两个水文地质单元。此外，隧道在K25+800～K27+300段穿越栗家盖梁北西侧的另一水文地质单元。三个水文地质单元内均为碎屑岩类地层，其地下水的补、迳、排具相似的规律，各水文地质单元条件相当。单元内地表水沿各自单元内的溪沟汇入更高一级溪沟。（2）地下水类型及富水性隧址区地表多为基岩直接出露，在进出洞口沟谷地带分布有少量崩坡积（Q4c+di）、冲洪积（Q4al+pi）土层，在山坡平缓处零星分布有少量残坡积（Q4el+di），隧道穿越地层为侏罗系中统下沙溪庙组（J2XS）、新田沟组（J2X堆积物孔隙含水岩组该组主要分布在隧道进出洞口附近的沟谷地带崩坡积、冲洪积土层中，及洞身段地形较平缓处的残坡积土层中。地下水含量受大气降水影响明显，降雨时含较多地下水，旱季地下水微弱。基岩孔隙裂隙含水岩组隧道区地层岩性主要为砂、泥岩不等厚互层夹少量页岩地层，为一套冲积河湖相沉积地层，地下水主要赋存于砂岩构造裂隙中，而泥岩及页岩为相对隔水层，各砂岩层中地下水水力联系较小，砂岩中富水性较弱。地下水补给、迳流、排泄条件隧址区未发现有民井及水塘等地表水体，地下水补给来源为大气降水，地下水迳流排泄方式因含水层类型而异，基岩浅部风化带裂隙水在岩层露头部分为补给区，接受大气降水的补给，并沿风化裂隙向冲沟排泄，其流量受大气降水的控制，具有就近2补给就近排泄的特点。深部弱风化及微风化基岩裂隙水主要接受上部风化带裂隙水的补给和大气降水补给，在水压力作用下，沿层间裂隙向下迳流，在冲沟底部附近或相对地势低洼地段分散排泄或以泉、井方式自然排泄。隧址区含水层（砂岩层）被相对隔水层（泥岩层及页岩层）所间隔，每一含水层为相对独立的含水单元，构成各自的补给、迳流和排泄系统，含水层间水力联系较弱。总之，隧址区地下水主要为基岩孔隙裂隙水与第四系松散岩类孔隙水，由大气降雨补给，迳流短，区地下水总体较贫乏。地下水类型与腐蚀性隧址区地下水化学类型为HCO3-Ca·Mg型水，矿度化﹤1g/L，为淡水，PH值8.15～8.95,为弱碱性水，侵蚀性CO2为0～2.67mg/L,小于15mg/L,对砼无腐蚀性。（3）隧道涌水量评价隧道埋置于新田沟底及下沙溪庙组地层之中，所穿越岩性以砂岩为主，次为泥岩。岩体渗透性强，富水性中等～弱，地下水贫乏。剧详勘预测隧道最大涌水量为12850立方/天。2.1.5不良工程地质现象隧道区未发现大的断层、破碎带等不良地质现象，亦无岩溶、活动断裂构造根据1：20万沂源幅区矿坑、有毒、有害气体存在。2.2隧道稳定性评价2.2.1进口位于一反向斜坡坡脚，洞周线与地形走向呈大角度相交。洞门附近土体厚度不大，一般在1m左右，基岩为页岩夹砂岩，属软质岩夹硬质岩。岩层倾向坡内，倾角仅28°，发育二组陡倾构造节理，其中一组倾向坡外，坡体总体基本稳定。近地表风化、御荷裂隙发育，岩体破碎。2.2.2出洞口段工程地质评价出口位于一砂岩陡崖下，洞轴线与陡崖走向呈大角度相交。虽为顺向坡，但岩层倾角很小（仅6°），岩层产生层间滑移的可能性不大。砂岩为抗压强较大的软质岩，发育二组陡倾构造节理，坡体总体稳定。近地表风化、御荷裂隙发育，岩体较破碎。2.2.3洞身工程地质评价（1）隧道穿越围岩中，=2\*ROMANII类围岩占0.7％，主要分布在进口，为浅埋段，洞身段围岩为=3\*ROMANIII类、=4\*ROMANIV类。=1\*GB3①=4\*ROMANIV类围岩稳定性组成=4\*ROMANIV类围岩的地层为侏罗系中统新田沟组，下沙溪庙组长石砂岩、长石石英砂岩，岩层产状较缓，裂隙陡倾，岩体较完整，一大块状砌体结构为主，局部呈块碎状镶嵌结构，侧壁基本稳定，岩层缓倾，拱部长时间无支护或爆破震动过大易发生坍塌。岩体富水性弱～中等，地下水呈滴水状渗出，局部为淋水及股水状出水。=2\*GB3②=3\*ROMANIII类围岩稳定性组成=3\*ROMANIII类围岩的主要为新田沟、下溪庙组的泥岩及部分页岩，岩体较完整～较破碎，呈块碎状镶嵌结构或大块状砌体结构，岩层缓倾，层间结合力差，拱部无支护时可产生大规模坍塌及掉块，侧壁有时失稳，岩体富水性弱，地下水贫乏，隧道出水形式为潮湿或滴水。（2）涌水评价隧址区为单斜状产出的碎屑岩地层，地质构造及水文地质条件简单，岩体富水性弱～中等，隧道出水形式以滴水为主，局部为淋水～小股状出水，不会发生大的涌水现象。隧道在K24+100～K24+200m里程处穿越一小冲沟下部，沟底至隧道拱顶岩体厚约65m，岩体节理较发育，隧道穿越此段时，沟水将顺层面或节理面部分渗入隧道内，使该段涌水略为加大。（3）地应力及地温评价=1\*GB3①地应力分析据区域资料，本区地应力不高，隧址区位于齐耀山背斜西翼，构造线展布方向为NE-SW向，推断最大水平主应力方向为NW-SE向，拟建隧道洞轴线总体方向为SWW向，与最大水平主应力方向不平行，交角较大（约50°），对具不利影响。隧址区地层较平缓，断层不发育，受构造影响轻微，新构造运动主要表现为间歇性抬升，近、现代亦无大的地震发生，本区无地应力异常情况。故此，推断本区最大水平主应力与岩体自重大体相当，拟建隧道最大埋深宰660m左右，推断最大水平主应力在17Mpa左右。=2\*GB3②岩爆岩爆发生在岩性坚硬完整或较完整的地区，一般情况下，岩石Rb(岩石单轴饱和抗压强度)＜80Mpa，产生岩爆的可能性不大，拟建隧道洞身段岩石Rb一般均＜80Mpa，仅有一件样品达85Mpa，即ZK10号孔砂岩，虽Rb与应力的比值为5.0，因该类砂岩偶夹薄层泥岩或条带，其顶、底亦为泥岩，这对地应力的调整有利，故产生岩爆的可能性较小，局部地应力集中的厚大砂岩段可能出现＜10cm的岩片剥落或零星弹射，应注意施工人员的安全。=3\*GB3③软岩塑性变形隧道最大埋深段主要为泥岩，局部段泥岩波速小于2000m/s，推断岩石单轴饱和抗压强度（Rb）小于5MPa，应力与Rb的比值在3.4～5区间内，尤其是在地下水软化的情况下，易发生软岩塑性变形和产生位移现象，但因该类低波速泥岩厚度小，估计其塑性变形范围较小，位移量不大，后果不致严重。=4\*GB3④地温拟建隧道最大埋深为660m，以515.5m地温为19°C作为起算参数，至660m时的增加埋深为144.5m，据计算，隧道最大埋深段（660m）围岩温度为22.6°C我国劳动条例当温度＞28°C时，即构成热害，铁路隧道内气温不宜＞25°C，冶金、煤炭行业允许最高气温为25°～26°C，拟建隧道推断的最高围岩温度低于上述温度，故地温对隧道建设无影响。三、隧道设计3.1隧道设计标准与设计原则遵守相关现行标准、规范、借鉴、参考国外公路隧道设计规范的有关部分及国内外若干工程实例，结合隧道实际情况，按安全、经济、合理、环保的原则进行设计。3.2隧址的选择3.2.1从地质角度选择隧址隧址既要服从路线的总体走向，又要综合考虑隧址的地形、地质、地物、水文、气较好、不良地质影响最小的地层中。3.2.2从有利于施工、运营的角度进行平纵设计隧道的平纵设计应充分考虑施工和运营的因素，吕家梁隧道平面按分离式隧道考虑，平面设计线与隧道轴线相距5m；丛断面按单向人字坡设计。平面设计的具体指标祥见相关设计图。3.3隧道的轮廓设计隧道的轮廓应以建筑限界为基础，充分考虑衬砌结构受力特性、工程造价、装饰厚度及富余空间、运营设施的安装空间等因素。本项目隧道推荐采用受力条件好、断面利用率高的三心圆（曲墙半圆拱）断面。拱半径为5.5m、曲墙半径为8.5m，净空面积为64.25平方米。3.4土建工程设计土建工程设计主要包含土建结构、防排水等内容。洞室结构按新奥法原理，采用复合式衬砌；防排水应综合采用、防、排、堵等治水手段，并尽可能避免水土流失对地表生态的影响。3.5机电工程设计机电工程设计主要包含通风、照明、消防、供配电等内容。国内高速公路隧道运营管理经验表明，隧道的运行成本主要为机械通风和电光照明的电费。3.6本合同段隧道主体工程设计3.6.1隧道洞口设计根据吕家梁隧道洞口的地形、地质条件。隧道出口按“零开挖”考虑，边仰坡采用喷锚防护，洞室断面局部贴原岩面进洞。洞门型式采用倒喇叭明洞，明回填坡面尽可能与原地面顺接，采用C15混泥土护面，护面范围预置竖向间距1.5m绿化平台。3.6.2隧道洞身结构设计根据隧道所处的工程地质条件，按新奥法原理进行设计，采用复合式衬砌，其支护衬砌参数按工程类比，并结合有限元数值分析确定。隧道初期支护以喷射砼、锚杆、钢筋网为主要支护手段，二次衬砌采用C25混泥土或钢筋混泥土。洞口加强段、局部软弱带采用Φ42mm的小导管预注浆作为超前预支护措施。隧道各类围岩支护参数祥见3-1。表3-1隧道支护参数表项目洞口加强段局部软弱带=3\*ROMANIII类围岩段=4\*ROMANIV类围岩段初期支护C20喷射砼22cm20cm15cm10cmΦ6.5钢筋网@15×15cm@15×15cm@20×20cm—加劲措施16工字钢拱@80cm钢格栅拱@80cm——Φ22组合式锚杆@80×80cmL=3.5m@100×100cmL=3.5m——Φ22砂浆锚杆——@100×100cmL=3.0m@120×100cmL=2.5m二衬拱墙50cm45cm40cm35cm仰拱50cm45cm40cm—超前预支护Φ42小导管Φ42小导管——备注风机悬挂、与车行横洞交叉、洞口加强段、局部软弱带等路段的二次衬砌采用C25钢筋混泥土，其余路段采用C25素混泥土。3.6.3隧道防排水设计隧道防排水按“防排结合、因地制宜、综合治理”的原则进行设计。=1\*GB2⑴洞口防排水结合洞口的地形情况，于洞口边仰坡坡口外5m左右设截水沟，以防止雨水对坡面、洞口的危害；洞口雨水不得进入隧道，洞口外路基排水纵坡与路线纵坡一致，以防止洞外路基水进洞。=2\*GB2⑵洞身防水于二次衬砌与初期支护之间铺设EVA点复合防水层，二次衬砌采用防水混泥土，抗渗标号不小于S8，即在二次衬砌中掺GAN高效抗裂膨胀防水挤（掺量为水泥用量的8%，与水泥等量置换），以提高衬砌结构的防水能力和结构的耐久性；全隧道二次衬砌施工缝设膨胀止水条、沉降缝设止水带。=3\*GB2⑶洞身排水在防水层与喷射混凝土层之间设纵环向盲沟。纵向盲沟设在边墙底部，沿隧道两侧，全隧道贯通，环向盲沟沿隧道断面环向布设（1道/10～20m）。并下伸至边墙脚与纵向盲沟相连，衬砌背后的地下水通过环向排水盲沟、无防布汇集到纵向盲沟以后，通过横向排水管（1道/5～10m），将地下水引入中心水沟排出洞外。在遇有地下水较大的地段或有集中渗水地段应加密环向盲沟及横向导水管间距。洞内路缘边沟主要排防消防及清洗水，使地下水和污染水分离排防。表3-2隧道平、纵指标概况一览表隧道名称起讫桩号长度（m）纵坡（%）平曲线吕家梁隧道ZK23+792～ZK30+45666641．27-0.65竖曲线YK23+779～YK30+45666631.32-0.62竖曲线3.6.4隧道附属工程及预埋件设计隧道洞内路面采用刚性路面，面层为C35混凝土，厚26cm，垫层为C15混凝土，厚16cm。隧道内部装饰采用隧道专用防火涂料，厚8mm，其中底层7mm，层面1mm，墙部（距检修道3.5m范围）层面为银灰色，拱部面层为铁蓝色。紧急停车带长40m，间距约750m，车行横洞与隧道轴线成60度交角，车行横洞位于紧急停车带内，其路面与隧道路面相接，人行横洞设于车行横洞之间，其路面与检修相接；洞内变电所位于人行横洞中部。本合同段车（人）行横洞及洞内变电所布置、结构设计、防排排水设计祥见设计图。通风、照明、消防、供配电等机电工程的预留孔洞几预埋件，必须在二次衬砌施工时完成。预埋件及预留孔洞的位置原则上要求准确，在施工中根据实际情况，在征得设计认可后，可适当移位。预埋钢管时，须先在管内穿Φ3镀锌铁丝。3.7主要施工及监控量测方案3.7.1隧道施工方案隧道围岩为=2\*ROMANII、=3\*ROMANIII、=4\*ROMANIV类，对应的隧道结构设计类型为洞口加强段、=3\*ROMANIII类、=4\*ROMANIV类围岩衬砌，主要施工方案如下：=1\*GB2⑴开挖：隧道采用光面爆破，洞口加强段按单侧壁导坑法（中隔墙法）开挖，=3\*ROMANIII类围岩按上下台阶法开挖，=4\*ROMANIV类围岩按全断面法开挖。=2\*GB2⑵喷砼、防水层、二次衬砌及运输方式，喷射混凝土采用湿喷工艺，防水板接缝按双缝热熔焊接，二次衬砌采用整体式摸板台车浇筑，隧道施工采用无轨运输。3.7.2监控量测方案监控量测是新奥法的重要部分，在隧道施工中，通过对隧道围岩动态的监控量测（洞口段还应该对地表沉降进行观测），掌握围岩动态和支护结构的工作状态，利用监控量测结果调整设计支护参数，指导施工，积累资料为以后的设计提供类比依据；预见事故和险情，以便及时采取措施防止事故发生，确保隧道的安全，达到隧道施工安全、节约工程投资的目的。根据本项目的隧道的地质条件，拟进行的量测项目如下：=1\*GB2⑴采用精密水准仪、高精度全站仪进行拱顶下沉观测。=2\*GB2⑵采用周边收敛计，进行围岩周边收敛量测。=3\*GB2⑶采用锚杆抗拔计进行锚杆抗拔实验。=4\*GB2⑷采用高精度全站仪进行洞口段地表沉降观测。=5\*GB2⑸由有经验的地质工程师及时进行掌子面地面观察。3.8注意事项（1）各洞口边仰坡开挖必须自上而下进行，及时防护。在作好洞口范围的截排水措施，并完成洞门施工后，方可进洞施工。（2）隧道初期支护必须紧跟掌子面及时施作，控制围岩变形，最大限度的发挥围岩的自承能力。（3）有仰拱路段，应及时施作仰拱，有利于抑制围岩变形，在洞口加强段还应尽早施作二衬，以封闭成环，提高洞身的承载力。（4）由于围岩体不可能均质，在=3\*ROMANIII、=4\*ROMANIV类围岩中有可能出现局部软弱带，可采用设计提出的措施处治，是否设仰拱应据底版的情况而定。（5）在施工中，必须采取有效措施，避免洞内排水管沟淤塞，同时应注意洞内施工期间的排水，不得散流。（6）在施工中，若围岩情况与设计不符，应综合超前探测、监控量测成果，及时调整支护参数，避免发生工程事故。（7）在施工前，必须依据设计提供的《控制成果一览表》进行隧道的贯通测量，校核准确无误后，方可进行施工。（8）设计文件中有关施工要求未祥之处，应严格按相关现行的规范、规程执行。3.9应注意的几个问题本隧道必须由专业隧道队伍施工。施工中应注意钢拱架和钢筋网与围岩的密贴，一旦发现钢拱架与喷射混凝土、围岩间存在空隙，应及时回填。在初砌施作时，拱顶应预留注浆孔，初砌施作结束后，应检查初砌与初期支护间是否存在空隙，一旦发现有空隙存在，应及时注浆回填。铺设复合防水层时应先把锚杆出露段进行切割，修整初期支护表面的平整度，以防刺破防水层，铺设过程中应注意防水层搭接质量。隧道土建施工前应认真核对机电设施安装所需要的预留洞室、预埋管线、预埋构件等的位置和结构，紧密结合机电设施安装要求及预留设计进行隧道土建施工，不要遗漏。在施工中若实际开挖情况与设计文件不符，需及时作变更处理。说明未详尽之处按有关规范、规程实施。本隧道地勘为一次性工程地质勘察，隧道洞口施工会造成地形、地貌与设计不相符，施工中应根据实际情况，酌情调整洞门建筑尺寸和结构形式。隧道内水排至洞外，应同道路排水设计一并考虑，防止洞外水倒灌入隧道。隧道内采用水泥混凝土路面，在洞口设置伸缩缝与洞外路面衔接处未出设计图，在道路设计中应统一考虑。隧道施工要重视保护生态环境，实施文明施工，提高机械化水平，尽量减少对隧道周围环境破坏。洞外引道照明施工结合道路照明一并施工，配电、房建另行设计，并与道路照明设计统筹考虑。重庆分水岭（鄂渝界）至忠县高速公路吕家梁隧道施工监控量测总结报告PAGEPAGE84四、吕家梁隧道施工监控量测4.1吕家梁隧道监测设计与实施4.1.1监测意义吕家梁隧道其地形受构造及岩性控制明显，地质切割强烈，山势陡峭，地形陡峭。隧道穿越围岩级别单一，且岩性变化变化不大，施工工艺不当易造成围岩失稳；围岩的节理裂缝发育，地表水和地下水易贯入导致围岩软化而失去稳定。吕家梁隧道属特长隧道，施工难度较大，隧道开挖时，若受剧烈震动或处理措施不当，拱部会出现塌方，侧壁可能出现坍塌、失稳；施工方法不当还可能导致隧道初期支护变形过大、二衬出现大量裂缝、掉块，影响隧道结构的完整性、耐久性，不利于隧道的整体受力、防水及美观等，而监测工作是隧道新奥法施工的眼睛，不但可以为隧道的动态设计和信息化施工提供依据，确保施工的安全，还可为隧道设计理论的发展积累经验，因而具有重要的意义。实时监测具有十分重要的意义。监控量测将紧密配合工程进展，实时、动态地探明隧道围岩与结构的力学转换机制，攻克设计与施工中各阶段技术难点，并在实际中不断总结和完善理论方法，全面指导全线隧道工程的各项工作，真正实现信息化施工，不仅可以保证工程的顺利进行与圆满完成，而且确保科技成果的转化，达到技术与经济的最优化。4.1.2隧道监测目的（1）通过监控量测可以了解隧道—围岩的受力、变形状态，判断隧道初衬和围岩是否稳定和安全，进行信息反馈及预测预报，优化施工组织设计，指导现场施工，确定不同地质条件下合理有效的开挖、支护方式、支护时间，为及时变更设计和指导施工提供有力的依据，确保隧道施工的安全与质量以及工程项目的社会、经济和环境效益。（2）通过围岩地质状况描述和支护状况描述，及时掌握开挖面前方的地质状况，地下水的分布、地质构造的情况；对围岩级别进行进行合理的分类及对稳定性进行合理的评价，对隧道支护方式和施工工艺提出建议。（3）通过测定锚杆内力，了解锚杆的工作状态，进而对隧道围岩的稳定性作出评价。（4）通过日常观察和分析，可及时发现安全隐患并予以排除，日常观测每日必做。（5）通过施工现场监测掌握围岩和支护在施工过程中的力学动态及稳定程度，为评价和修改初期支护参数、力学分析及二次衬砌施作时间提供信息依据；通过信息反馈及预测预报来优化施工组织设计，指导现场施工，确保隧道施工的安全与质量和工程项目的社会、经济和环境效益。（6）为科研项目提供第一手的信息，为节省工程投资，为提高公路隧道在山东省特殊地质与水文条件下的修建水平提供科学依据和技术保证，且为今后的设计提供类比依据等。4.1.3编制依据〔1〕《公路工程技术标准》（JTJB01-2003）；〔2〕《吕家梁隧道施工图设计》；〔3〕《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）；〔4〕《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004）。〔5〕《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）。〔6〕《公路工程抗震设计规范》（TJT004-89）。〔7〕《公路路线设计规范》（TJT011-94）。〔8〕《公路水泥混泥土路面设计规范》（TJGD40-2002）。〔9〕《中华人民共和国工程建设标准强制性条文（公路工程部）》。4.1.4监测项目及测点布置根据中华人民共和国行业标准：《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）及重庆交通科研设计院《吕家梁隧道施工图设计》中有关监测项目的设计，所监测的项目为：=1\*GB2⑴监测项目地质及支护状况观察描述(洞内外观察)。周边位移收敛量测。拱顶下沉量测。=2\*GB2⑵断面布置监测断面的主要监测内容为中华人民共和国行业标准《公路隧道施工技术规范》（JTJ042—94）和重庆交通科研设计院《吕家梁隧道施工图设计》中规定的必测项目。具体布置原则如下：(1).地质及支护状况观测每次爆破作业后进行记录（根据施工和掌子面围岩情况，每1-3个循环1次断面描述）。(2).周边收敛位移和拱顶下沉布置在同一断面，具体布置为：Ⅲ级围岩不大于20米左右；Ⅳ级及以下围岩不大于50米；围岩变化处适当加密，在各级围岩的起始地段应设置断面，当发生较大涌水或围岩突变时，Ⅱ级及以下围岩量测断面的间距缩小至5～10米。围岩变化处应适当加密，在各级围岩的起始地段增设测点1～2个断面。监控量测以对隧道施工进行有效控制为原则，应贯穿整个隧道施工的全过程，量测密度应根据地质条件可进行调整，但不得少于合同规定的工作量。（3）监测断面布置示意图图4-1吕家梁隧道监测断面监测点布置示意图图4-2吕家梁隧道监测断面监测点布置示意图4.1.5监测仪器拱顶下沉采用全站仪型号为高精度的索佳（SOKKIΛ）、SET1130R3；收敛监测采用坑道式收敛计进行；围岩内部位移监测采用多点位移计进行；地表下沉监测采用高精度的索佳全站仪进行。4.2测点埋设及监测方法4.2.1地质及支护状况观察描述（洞内外观察）（1）监测目的细致的目测观察，对于监视围岩稳定性是即省事而又作用较大的监测方法，它可以获得与围岩稳定的最直观的信息，在现场监测中应予足够的重视。其目的为：预测开挖掌子面前方的地质条件。为判别围岩和支护系统的稳定性提供必要依据，为施工管理和工序安排提供依据，并且检查支护参数。根据初衬喷射混凝土表层的质量状态、初期支护的工作状态及辅助施工状态，分析围岩稳定性和支护结构的可靠程度。（2）监测内容1）掌子面的目测内容：开挖工作面围岩的目测，主要是为了了解掌子面的工程地质和水文地质条件，核对设计围岩级别与实际围岩情况。内容为：岩质种类和分布状态，境界位置的状态；岩性特征：岩石的颜色、成分、结构、产状构造；节理性质、组数、间距、规模，节理裂隙发育的程度及状态，断面状态的特征，节理裂隙填充物的类型等；断层的性质、产状、破碎带宽度及特征；地下水类型，涌水量大小、涌水位置；开挖工作面的自稳状况，有无剥落现象；应将以上观查项目中出现的有关情况和现象做详细记录，并绘制开挖工作面的地质素描图。2）已经支护段的目测内容：初期支护完成后对喷射混凝土表层的观察及裂缝状况的描述和记录；喷射混凝土是否有裂缝和剥落现象，应特别注意表层是否有剪切破坏裂缝出现；钢支撑是否有变形，是否有底板隆起现象出现；目测中，如有异常现象出现，详细记录发现日期，距开挖工作面距离和准确里程及异常现象附近监测项目的各项数据。（3）使用仪器地质罗盘、地质锤、钢卷尺、放大镜、秒表、手电、照相机或摄像机。图4-3地质罗盘构造及围岩产状测量示意图（4）产状量测与支护状况描述在地下工程中，开挖前的地质勘探工作很难提供准确的地质资料，所以在施工过程中对掌子面附近围岩的岩石性质、状态进行地质和支护状况观测是新奥法隧道监控量测项目中具有重要地位。使用地质罗盘及其他观测仪器再结合肉眼凭经验去的判断围岩及支护状况、隧道安全性最直接的方法。图4-4围岩产状测量示意图4.2.2周边收敛位移（1）监测目的隧道围岩周边各点趋向隧道中心的变形称为收敛。隧道收敛位移量测指的是对隧道壁面两点间的水平距离的变形测量。它是判断围岩动态的主要量测项目，特别是在垂直岩层地段的围岩监测起很大作用。其监测目的为：1）净空收敛位移是隧道围岩应力变化状态的最直观反映，收敛位移可以作为判断隧围岩的稳定性提供可靠依据；2）根据收敛变化速率可以判断围岩的稳定程度并为二称的施作提供最为合理的支护时间。（2）使用仪器使用SL-2型坑道收敛计进行量测，仪器参数如下：图4-5SL--2型坑道收敛计参数及仪器示意图（3）测点布置净空收敛监测断面布设间距为：Ⅱ级围岩不大于100米左右；Ⅲ级围岩不大于40米左右；Ⅳ级及以下围岩不大于20米；围岩变化处适当加密，在各级围岩的起始地段应设置断面，当发生较大涌水或围岩突变时，Ⅴ级及以下围岩量测断面的间距缩小至5～10米。各测点在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0.5～2米。测点布置根据施工方法、地质条件、量测断面所在位置、隧道埋置深度等条件确定。在地质条件良好，采用全断面开挖方式时，可布设三条测线。当采用台阶开挖方式时，可布设六条测线。埋设测点时，先在测点处用小型钻机在待测部位成孔，然后将带膨胀螺丝塞入孔中，然后用扳手拧紧，收敛钩后即可量测。收敛点布设在上台阶开挖后的断面上，一个断面布设三个收敛测点，其中拱顶一个，拱脚各一个。下台阶开挖支护结束后应及时在同一断面的墙腰两侧各布置一测点，方法与上台阶一样。测点埋设时应注意：尽量使测点布置在同一平面上，并且让拱顶的收敛挂钩尽量在轴线基线方向上，并使预埋挂钩轴线处于铅垂位置；两侧壁挂钩处于水平位置。这样做对测量时挂钩的取、挂有比较方便的效果。测点安装结束后应在下一次爆破循环前获得初始读数。初读数在开往后12h内读取，最迟不超过24h，而且在下一循环开挖前，完成初期变形值的读数。图4-6周边收敛位移布置示意图（4）量测用调节螺母将收敛计百分表读书调整到预留在25～30mm的位置；将收敛计钢尺挂钩分别挂在已经安装的测点膨胀挂钩上，然后收紧钢尺，将卡针插入钢尺上适当的孔位内，并用保护卡钩将钢尺固定；转动调节螺母，使钢尺收紧到观测窗中的刻画线与读数指示窗刻度线完全重合，使收敛计停止摆动且迅速使其静止，读取钢卷尺量程取至厘米，然后在读取百分表中读数取至0.01mm，两者相加即得到本次测量的完整数值。图4-7周边收敛位移量测（5）数据处理收敛值：收敛值是指在已知两点间的距离在一定时间内的变化量。令t1时刻收敛读数为X1，t2时刻收敛读数为X2，tn时刻读数为Xn；本次收敛值为：△U=X1-X2第n次收敛值为：△Un=Xn-1-Xn累计收敛值为：△Un=X1-Xn数据简要分析：可绘制时间-位移量-位移图曲线正常则说明位移随施工的进行渐趋稳定。如果出现反常，出现反弯点，说明净空收敛测点出现骤增加现象，表明围岩和支护已呈不稳状况，应立即采取措施。根据现场量测的位移-时间曲线进行如下判断：(1)说明变形速率不断下降，位移趋于稳定，属于基本稳定区，主要标志是变形速率不断下降，即变形加速度小于0；对于隧道开挖后在洞内测得的位移曲线，如果变形加速度始终保持小于0，则围岩是稳定的；(2)变形速率保持不变，经发出警告，及时加强支护系统；属于过度区，主要标志是变形速率长时间保持不变，即变形加速度等于0；如果位移曲线随即出现变形加速度等于0的情况，即变形加速度不再继续下降，说明围岩进入“定常蠕变”状态，须做特别关注并作出警告，及时调整支护参数加强支护系统；(3)则表示已进入危险状态，须立即停工，采取有效的工程措施进行加固，属于危险区主要标志是变形速率加速发展；一旦位移出现变形加速度大于0的情况，则表示围岩已经失稳进入危险状态，须立即止施工，及时进行围岩加固理。根据位移-时间曲线来判断围岩稳定性，应注意区分由于分步开挖时围岩随开挖进度而导致的位移随时间释放的弹塑性位移的突然增加，使位移速率增加，这部分位移量是由于隧道洞身开挖引起的。在隧道监测险情预报中，应同时考虑净空收敛量和收敛变形速率，并且结合动内外观察到的洞身围岩喷射混凝土和初期支护的表面状况等综合因素作出报告。图4-8周边收敛位移判断曲线4.2.3拱顶下沉（1）监测目的拱顶下沉主要用于确认围岩的稳定性，数据分析时应与净空收敛结合分析。及时掌握隧道整体的稳定情况。（2）使用仪器拱顶下沉采用全站仪型号为高精度的索佳（SOKKIA）SET1130R3。（3）测点布置拱顶下沉是最基本的主要量测项目之一，与周边收敛布置在同一断面。每个量测断面的拱顶中心用小型钻机钻5cm左右深的小孔，然后把孔径相同的膨胀螺丝塞到孔中，用扳手将膨胀螺丝拧紧，然后在预埋钩上缠绕胶布，再在胶布上粘贴全站仪反射贴片。同法在距测点10m开外的相对稳定地段的初期支护上布置一后视测点。拱顶测点布置时应注意把测点的膨胀螺丝调整到向隧道掘进方向的45度，这样做一是能提高观测的精度，二是有利于测量员测量时精确对准目标。并在下一次爆破循环前获得初始读数。初读数在开往后12h内读取，最迟不超过24h，而且在下一循环开挖前，完成初期变形值读数。图4-9拱顶下沉测点布置示意图（4）量测采用高精度的索佳（SOKKIA）SET1130R3自由设站方法进行数据采集。在隧道拱顶下沉的变形监测中，在洞内，鉴于拱顶下沉变形分析的需要，我们拟采用近似隧道坐标系统。既采用隧道中心线方向为x轴，断面方向为y轴，竖直方向为z轴的坐标系统。同时，由于受洞内施工的影响，导线测量难度较大。为简便起见，再顾及变形监测的特点，我们折中采用了准隧道坐标系统。既隧道大概中心线方向为x轴，这也保证了y轴方向基本上是隧道断面方向。经试验，这套变形监测独立坐标系统完全满足需要。具体操作如下：在隧道中心线附近，我们布设了地面控制点设为O，并设其坐标为（0，0，0）；再在前方100多米远处的中心线附近布设一控制点设为B;设OB方向为坐标系的0方向。然后用高精度索佳全站仪进行一测回测量方法采集数据。图4-10拱顶下沉测量（5）数据处理数据处理：由坐标可得断面上各两点间的相对高差，并与先前数据比较，既可得拱顶高程结果。同时比较某一点的高程变化既知隧道的拱顶下沉情况。数据简要分析：可绘制时间-下沉量-位移图，曲线正常则说明位移随施工的进行渐趋稳定。如果出现反常，出现反弯点，说明拱顶下沉出现点骤增加现象，表明围岩和支护已呈不稳状况，应立即采取措施。图4-11拱顶下沉位移曲线根据现场量测的位移-时间曲线进行如下判断（1）说明变形速率不断下降，位移趋于稳定；（2）变形速率保持不变，经发出警告，及时加强支护系统；（3）则表示已进入危险状态，须立即停工，采取有效的工程措施进行加固。4.3监测频率根据《公路隧道施工技术规范》（JTJ042—94），围岩周边位移、拱顶下沉、锚杆轴力、围岩压力、支护及初砌应力和地表下沉等监测项目的监测频度与监测次数如表4-1所示。表4-1各监测项目的监测频度与监测次数洞内埋设项目1～15d16d～1个月1～3个月大于3个月量测次数地表埋设项目L<2B2B<L<5BL>5B监测频度1～2次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月32次[注]：L开挖面距量测断面的距离，B隧道开挖宽度。实际测量频率根据前两次测量情况而定。当观测值相对稳定时，可适当降低观测频率；当达到报警指标或观测值变化速率加快或出现危险事故征兆时，加密观测。4.4警戒值中华人民共和国行业标准《公路隧道施工技术规范》（JTJ042—94）中对允许拱顶下沉量和允许周边位移收敛值作了规定，详见表4-2。表4-2隧道周边允许相对位移覆盖层厚度（m）围岩级别允许相对位移值（%）﹤5050～300﹥300Ⅱ0.10～0.300.20～0.500.40～1.20Ⅲ0.15～0.500.40～1.200.80～2.00Ⅳ0.20～0.800.60～1.601.00～3.00注：①相对位移是指实测位移值与两测点间距离之比，或拱顶位移实测值与隧道宽度之比。②脆性围岩取表中较小值，塑性围岩取表中较大值。③Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ级围岩可按工程类比初步选定允许值范围。④本表所列数值可在施工过程中通过实测和资料积累作适当修正。4.5动态施工与监控量测在隧道施工过程中，地质条件较为复杂，且掌子面前方围岩情况不能准确作出判断，导致施工过程中经常遇到不少预想不到的地质问题。因此，在隧道施工过程期间应必须进行动态反馈设计，实施信息化施工。这是一个完整的信息管理体系、灵活的信息化流程，不仅依靠监控量测的反馈信息进行修正设计，还根据现场的地质情况和施工情况，结合理论分析，对隧道施工期间的安全性作出量化预测与预报，并进行动态设计，进而调整和确定合理的开挖方法、顺序以及支护措施和支护参数。对于监测到的边坡变形异常情况，应及时发出预警信息，同时增加监测的频率，必要时在局部区域增设测点。根据对监测数据的分析找到危险产生的原因，并制定应急加固方案。应急措施应根据施工过程中围岩变形与稳定条件的变化，有针对性地提出，并及时付诸实施以维持围岩稳定，保证工程安全顺利地进行。动态监控设计和施工在工程安全预报、指导现场安全合理施工、反馈设计等方面收到了良好的效果。合理布置监测断面，选择先进可靠的监测仪器设备，配备高素质的监测专业人员，对指导现场安全施工至关重要，这样就可以用少量的安全监测投入换来巨大的经济效益。4.6报告及报警提交4.6.1实测资料分析、处理仪表量测的数据记录在专用的表格上，原始记录表格存档以供需要时查用。所有数据均输入计算机，用专门程序进行计算处理，每月出月报，必要时出专门分析简报。监测人员除做好每天的监测工作外，需认真写好监测日记，内容包括天气观察情况、监测情况、施工进展情况、仪表工作情况。根据各物理量的变化过程曲线，划分急剧增长段、缓慢增长段及基本稳定段，判断其稳定程度及提出对下步施工的意见。实测资料经过分析后，确定各物理量的绝对值，变化速度、变化加速度、等四个指标，作为判断稳定的标准值。经过相关分析，找出各物理量和时间进尺的关系，推算各物理量随隧道施工、时间推移的变化趋势。监测技术负责人参加工程现场例会，汇报最近一段时期的监测情况，分析数据变化的趋势。严格按有关各方讨论的具体报警值分两个阶段报警。当监测值超过预警值的80%时，在报表中注明，以引起有关各方注意。当监测值达到预警值时，除在报表中注明外，专门出文通知有关各方。监测技术负责人参加出现险情时的排险应急会议，积极协同有关各方出谋划策，提出有益的建议，以采取有效措施确保安全。4.6.2监测报告提交在隧道施工监控量测过程监测报告分别提交给石忠高速项目办、石忠高速公路总监办、石忠高速公路B6、B7标驻地监理办，B6、B7标现场监理，中隧股份项目部，中铁十九局项目部。提交资料如下：（1）公文根据监测资料，对下一阶段的变形情况进行预测，当监测数据有异常时，及时向业主、监理、设计及施工方提交监控联系单或专门的计算分析报告并提出合理化建议，当监测数据达到可能对隧道有破坏时，第一时间向业主、监理、施工方提交工程险情预警（报警）速报。（2）月报将每月监测工作的进展、仪器埋设、监测成果图表汇总及阶段性的结论建议汇总，并按正规报告格式提交。（3）总结报告在隧道的主体工程完成以及隧道跟踪监测工作结束后提交监测工作总结报告。4.7监控量测的组织与管理4.7.1监测组织针对石忠高速公路B6、B7标隧道工程监测项目的特点，专门成立石忠高速公路隧道监测项目组，监测组由15人组成，有同济本部技术支持及分析人员7人。根据隧道位置分布情况，在石柱县沙子镇卷店设监测项目办公室，设监测总负责1人，协助负责人3人，分两个现场监测组，监测组由正、副组长2人负责，具体监测及数据整理人员2人。在监测总负责人及大组组长指导下负责日常监测及资料整理工作，吕家梁隧道为石忠高速公路最长隧道，具体到该隧道监测人员有9人。监测组织机构示意图如下：图4-12监测机构组织示意图4.7.2质量保证措施为保证量测数据的真实可靠及连续性，特采取以下措施：（1）量测人员相对固定；（2）仪器的管理采用专人使用专人保养，专人检验的方法；（3）量测设备，传感器等各种元器件在使用前均经检查校准合格后方投入使用；（4）直读式仪表每月检查一次，以保证仪表的准确度。填写观测记录表，注明仪器异常，仪表或装置故障，电缆长度变更及集线箱检修情况；（5）各量测项目在监测过程中必须严格遵守相应的监测项目实施细则；（6）量测数据均经现场检查，室内复核两次检查后方可上报；（7）量测数据的存储计算管理均采用计算机系统进行。4.7.3监控量测工作制度（1）现场监测人员严格遵守业主、施工单位的安全生产管理办法；（2）监测严格按照工作要求的监控量测频率、量测时间进行工作；（3）每次观测后及时提交观测成果，异常的观测数据应随时测得随时提供；（4）每月对监测数据进行分析、整理及时提交监控量测月报。如遇当监测数据达到可能对隧道有破坏时，第一时间向业主、监理、施工方提交工程险情预警（报警）简报。五、隧道施工监控量测过程与信息反馈受重庆高速公路发展有限公司的委托，重庆市交通规划勘察设计院和同济大学派出由教授﹑博士﹑硕士带队组成的监测组于2005年3月底进驻隧道现场，在石柱县沙子镇卷店设驻地办公室、吕家梁隧道施工现场设监测小组，承担吕家梁隧道的现场监控量测工作。自入场以来，监测组严格按照监测大纲的要求进行监测仪器埋设，并对局部特殊地段加密了量测点和量测断面，个别受施工影响的断面或测点进行了局部调整。自2005年3月底到2007年6月底，我监测组已向石忠高速公路施项目办、石忠高速公路总监办、B标驻地监理处、中铁十九局、中隧股份项目经理部以及设计代表处提交吕家梁隧道监测月报二十七期和多期监测简报，及时向相关单位反映了工程进展情况、量测结果及分析情况、并提出了我方的意见和建议。具体监测过程如下：2005年4月截至4月30日，施工进度如下： 进口左线开挖至ZK23＋977里程，进约185m，进口右线开挖至YK23＋967里程，进约188m；出口左右线洞口均为40m加强段，分上下台阶开挖，截至4月19日，上台阶已开挖完毕，并进行下台阶开挖，现在下台阶业已开挖完毕。根据施工进度，吕家隧道本月布置必测项目拱顶下沉监测断面11个，净空收敛监测断面11个。监测信息反馈：1、进口段隧道主要穿越页岩，尤其是进口左线，页岩较薄较破碎，收敛量测结果变化相对较大。另外，由于页岩倾角较小，爆破后易松动脱落，我方建议继续采取短进尺，强支护，重超前的施工方法。2、出口段围岩条件相对稍好，隧道主要穿越砂岩，岩层倾角约6°，但是开挖面上半部和最下部含有泥岩夹层，泥岩强度较低，爆破震动对其影响较大。从本月19日开始的三个断面(ZK30+420,YK30+390,YK30+412)的净空收敛和拱顶下沉监测数据来看，隧道变形量不大并且趋于稳定。2005年5月截至5月31日，施工进度如下： 进口右线开挖里程至YK24＋181，累计进尺392m，进口左线开挖里程至约ZK24＋166，累计进尺364m；开挖方法为全断面开挖。出口右线开挖里程至YK30＋239，累计进尺203m，出口左线开挖里程至约ZK30＋264，累计进尺192m；开挖方法为全断面开挖。根据施工进度，吕家梁隧道本月布置必测项目拱顶下沉监测断面15个，净空收敛监测断面15个。监测信息反馈：隧道进口现采用全断面开挖，主要穿越砂岩，夹有页岩，围岩整体性较好。根据在里程ZK23+960处的监测断面所采集数据可知，进口左洞，拱顶下沉及围岩收敛位移变形都比较大，收敛AE线变形量尤其较大，且变形仍有增大的趋势；由此分析，此监测断面的初期支护强度偏弱，且右侧存在偏压，我方建议在里程ZK23+960前后各5m范围内加强支护。出口段围岩条件相对稍好，隧道主要穿越砂岩，但是开挖面的中部有约50cm泥岩夹层，把砂岩分成上、下部，下部砂岩整体性比上部好。从本月的净空收敛和拱顶下沉监测数据来看，隧道变形量不大并且趋于稳定。本月施工单位施工工序的有所调整，即开挖面超前，喷锚支护拉开一段距离再施作，因此监测布点滞后掌子面。建议施工单位喷锚支护与开挖面保持紧跟。在隧道进出口段，根据监测数据可判定的基本稳定段，围岩变形速率小于规范要求0.1mm/d，建议施作二次衬砌。2005年6月截至6月30日，施工进度如下： 进口右线开挖里程至YK24＋392，累计进尺603m，进口左线开挖里程至约ZK24＋390，累计进尺588m；开挖方法为全断面开挖。出口右线开挖里程至YK30＋073，累计进尺359m，出口左线开挖里程至约ZK30＋95，累计进尺351m；开挖方法为全断面开挖。根据施工进度，吕家梁隧道本月布置必测项目拱顶下沉监测断面11个，净空收敛监测断面11个。监测信息反馈：隧道进口现采用全断面开挖，主要穿越砂岩，围岩整体性较好，但层理变薄。根据对进口左洞在里程ZK23+960处的监测断面所采集数据可知，拱顶下沉及围岩收敛变形仍然在增大。从本月的拱顶下沉和净空收敛监测数据可知，隧道变形量不大，比较稳定。出口段围岩条件相对较好，隧道主要穿越砂岩，但是开挖面时有泥岩夹层出露，并且局部层理变薄。从本月的拱顶下沉和净空收敛监测数据来可知，隧道变形量不大，比较稳定。在隧道进出口段，根据监测数据可判定的基本稳定段，围岩变形速率小于«公路隧道施工技术规范»（JTJ042-94）要求，建议施作二次衬砌。2005年7月截至7月31日，施工进度如下： 进口右线开挖里程至YK24＋543，累计进尺754m，进口左线开挖里程至约ZK24＋564，累计进尺762m；开挖方法为全断面开挖。出口右线开挖里程至YK29＋919，累计进尺513m，出口左线开挖里程至约ZK29＋917，累计进尺529m；开挖方法为全断面开挖。根据施工进度，吕家梁隧道本月布置必测项目拱顶下沉监测断面14个，净空收敛监测断面14个。监测信息反馈与数据分析：隧道进口采用全断面开挖，主要穿越砂岩，围岩整体性一般，但层理变薄，节理较发育。根据围岩观测，进口左洞里程ZK24+564处，拱顶有煤层处露，围岩较破碎；并于2005年7月30日，在里程ZK24+560附近拱顶出现坍塌。从本月的拱顶下沉和净空收敛监测数据可知，总体上，隧道进口左右洞变形量不大，比较稳定。出口段围岩条件相对较好，隧道主要穿越砂岩，开挖面时有泥岩夹层出露。根据2005年7月23日监测，出口右洞里程ZK30+080处，出现异常沉降和收敛，判断可能局部层理即将脱落；就此情况，及时口头通报了施工单位和监理单位，建议现场人员随时关注；当天晚上拱顶掉块，发现及时，未出现事故。从本月的拱顶下沉和净空收敛监测数据来可知，隧道出口左右洞变形量不大，比较稳定。在隧道进出口段，根据监测数据可判定的基本稳定段，围岩变形速率小于«公路隧道施工技术规范»（JTJ042-94）要求，建议施作二次衬砌。2005年8月截至8月31日，施工进度如下： 进口右线开挖里程至约YK24＋612，累计进尺832m，进口左线开挖里程至约ZK24＋564，累计进尺762m；开挖方法为全断面开挖。出口右线开挖里程至约YK29＋721，累计进尺711m，出口左线开挖里程至约ZK29＋622，累计进尺770m；开挖方法为全断面开挖。根据施工进度，吕家梁隧道本月布置必测项目拱顶下沉监测断面12个，净空收敛监测断面12个。监测信息反馈：隧道进口采用全断面开挖，主要穿越砂岩，围岩整体性一般，层理较薄，节理较发育，在左右洞会车道位置，拱顶都有煤层出露。进口左洞里程ZK24+564处，拱顶出现坍塌后，建议采用钢拱架支撑，实现安全通过。进口右洞里程ZK24+550～ZK24+560处，于2005年8月21日出现拱顶剥落小坍塌，也建议采用钢拱架支撑加强支护。从本月的拱顶下沉和净空收敛监测数据可知，总体上，隧道进口左右洞变形量不大，比较稳定。隧道出口段围岩条件相对较好，隧道主要穿越砂岩。据监测数据可知，有些位置出现异常沉降和收敛，可能是局部层理即将脱落；就此情况，及时口头通报了施工单位和监理单位，建议现场人员随时关注。从本月的拱顶下沉和净空收敛由监测数据来可知，隧道出口左右洞变形量较小，比较稳定。在隧道进出口段，根据监测数据已经判定的基本稳定段，围岩变形速率小于«公路隧道施工技术规范»（JTJ042-94）要求，建议可施作二次衬砌。2005年9月截至9月30日，施工进度如下： 进口右线开挖里程至约YK24＋756，累计进尺976m，进口左线开挖里程至约ZK24＋178，累计进尺940m；开挖方法为全断面开挖。出口右线开挖里程至约YK29＋575，累计进尺857m，出口左线开挖里程至约ZK29＋573，累计进尺873m；开挖方法为全断面开挖。根据施工进度，吕家梁隧道本月布置必测项目拱顶下沉监测断面11个，净空收敛监测断面11个。监测信息反馈：隧道进口采用全断面开挖，主要穿越砂岩，围岩整体性一般，层理较薄，节理较发育，拱顶偶有煤层出露。进口左洞里程ZK24+712附近，拱顶有煤层出露，并掉块，加强支护后安全通过。从本月的拱顶下沉和净空收敛监测数据可知，总体上，隧道进口左右洞变形量不大，比较稳定。隧道出口段围岩条件相对较好，隧道穿越砂岩岩层。据监测数据可知，有些位置出现异常沉降和收敛，据观测，是局部拱顶薄岩层即将脱落；就此情况，建议对局部位置小扰动凿除。从本月的拱顶下沉和净空收敛由监测数据来可知，隧道出口左右洞变形量较小，比较稳定。在隧道进出口段，根据监测数据已经判定的基本稳定段，围岩变形速率小于«公路隧道施工技术规范»（JTJ042-94）要求，建议可施作二次衬砌。2005年10月截至10月31日，施工进度如下： 进口右线开挖里程至约YK24＋959，累计进尺1179m，进口左线开挖里程至约ZK25＋013，累计进尺1221m；开挖方法为全断面开挖。出口右线开挖里程至约YK29＋375，累计进尺1057m，出口左线开挖里程至约ZK29＋365，累计进尺1081m；开挖方法为全断面开挖。根据施工进度，吕家梁隧道本月布置必测项目拱顶下沉监测断面20个，净空收敛监测断面20个。监测信息反馈：隧道进口采用全断面开挖，主要穿越砂岩，围岩整体性一般，层理较薄，节理较发育，进口左线围岩较破碎，围岩渗水量较大；隧道进口右线已经安全通过Ⅲ类围岩（YK24+730～YK24+990）段，隧道进口左线正在穿越Ⅲ类围岩（ZK24+780～ZK25+040）段。从里程ZK24+780～ZK24+890的收敛值可知，水平侧线DE的变形值较大，且持续变化；据此判断，隧道侧壁有整体滑移的趋势，未稳定；建议：继续监测，在判定稳定后，再施作衬砌。从本月的拱顶下沉和净空收敛监测数据可知，总体上，隧道进口左右洞变形量不大，比较稳定。隧道出口段围岩条件相对较好，隧道穿越砂岩岩层。从本月的拱顶下沉和净空收敛由监测数据来可知，隧道出口左右洞变形量较小，比较稳定。在隧道进出口段，根据监测数据已经判定的基本稳定段，围岩变形速率小于«公路隧道施工技术规范»（JTJ042-94）要求，建议可施作二次衬砌。2005年11月截至11月30日，施工进度如下： 进口右线开挖里程至约YK25＋196，累计进尺1416m，进口左线开挖里程至约ZK25＋241，累计进尺1449m；开挖方法为全断面开挖。出口右线开挖里程至约YK29＋174，累计进尺1258m，出口左线开挖里程至约ZK29＋210，累计进尺1291m；开挖方法为全断面开挖。根据施工进度，吕家梁隧道本月布置必测项目拱顶下沉监测断面17个，净空收敛监测断面17个。监测信息反馈：隧道进口采用全断面开挖，主要穿越砂岩，围岩整体性一般，层理较薄，节理较发育，拱顶易掉块。根据监测数据判断：进口左洞里程ZK24+780～ZK24+890段，左侧岩层有整体下滑的趋势，建议增大二次衬砌的支护参数。从本月的拱顶下沉和净空收敛监测数据可知，总体上，隧道进口左右洞变形量不大，比较稳定。隧道出口段围岩整体性相对较好，隧道穿越砂岩岩层。据监测数据判断，变形变化正常，无异常断面出现。从本月的拱顶下沉和净空收敛由监测数据来可知，隧道出口左右洞变形量较小，比较稳定。在隧道进出口段，根据监测数据已经判定的基本稳定段，围岩变形速率小于«公路隧道施工技术规范»（JTJ042-94）要求，建议可施作二次衬砌。2005年12月截至12月31日，施工进度如下： 进口右线开挖里程至约YK25＋306，累计进尺1526m，进口左线开挖里程至约ZK25＋380，累计进尺1588m；开挖方法为全断面开挖。出口右线开挖里程至约YK28＋998，累计进尺1444m，出口左线开挖里程至约ZK29＋000，累计进尺1456m；开挖方法为全断面开挖。根据施工进度，吕家梁隧道本月布置必测项目拱顶下沉监测断面11个，净空收敛监测断面11个。监测信息反馈：隧道进口采用全断面开挖，主要穿越砂岩，围岩整体性一般，层理较薄，节理较发育，有薄煤层出露，拱顶易掉块。根据监测数据判断：在煤层出露段（YK24+990~YK25+210，ZK25+170~ZK25+270），围岩层理间有相对滑动趋势。建议：在增大初期支护参数，尤其加宽段应增加锁脚锚杆。从本月的拱顶下沉和净空收敛监测数据可知，总体上，隧道进口左右洞变形量不大，比较稳定。隧道出口段围岩整体性相对较好，主要穿越砂岩，本月进入类围岩段，整体性有变差的趋势，层理变薄，有薄煤层出露，拱顶易掉块。据监测数据判断；在煤层出露段（YK29+090~YK29+130，ZK29+150~ZK29+200），围岩层理间有相对滑动现象。建议：在增大初期支护参数，尤其在加宽段应增加锁脚锚杆。从本月的拱顶下沉和净空收敛由监测数据来可知，总体上，隧道出口左右洞变形量较小，比较稳定。在隧道进出口段，根据监测数据已经判定的基本稳定段，围岩变形速率小于«公路隧道施工技术规范»（JTJ042-94）要求，建议可施作二次衬砌。2006年1月截至2006年1月31日，施工进度如下： 进口右线开挖里程约至YK25＋387，累计进尺1608m，进口左线开挖里程约至ZK25＋491，累计进尺1699m；开挖方法为全断面开挖。出口右线开挖里程约至YK28＋924，累计进尺1518m，出口左线开挖里程约至ZK28＋916，累计进尺1540m；开挖方法为全断面开挖。根据施工进度，吕家梁隧道本月布置必测项目拱顶下沉监测断面6个，净空收敛监测断面6个。监测信息反馈：吕家梁隧道进口采用全断面开挖，主要穿越砂岩，围岩整体性一般，层理较薄，岩石破碎，节理较发育，有薄煤层出露，拱顶易掉块。隧道左、右洞将分别在里程ZK25+370、YK25+370进入Ⅲ类围岩段，围岩将变得破碎。根据监测数据判断：在煤层出露段，围岩层理间有相对滑动趋势。建议：针对局部破碎位置，应加强初期支护参数。结论：由本月的拱顶下沉和净空收敛监测数据可知，总体上，隧道进口左右洞变形量不大，比较稳定。吕家梁隧道出口采用全断面开挖，围岩整体性相对较好，主要穿越砂岩，本月进入Ⅲ类围岩段，整体性有变差的趋势，层理变薄，有薄煤层出露，拱顶易掉块。据监测数据：在吕家梁隧道左右线出口ZK29+100～ZK29+200，YK29+040～YK29+130里程段上，有煤层出露，围岩层理间相对滑动较大，最大收敛值达32.29mm。对此，专门发出预警报告向各方通报（请参阅《预警报告》）。建议：针对局部特殊位置，应加强初期支护参数，必要时增大二次衬砌参数。结论：由本月的拱顶下沉和净空收敛监测数据可知，总体上，隧道出口左右洞变形量较小，比较稳定。2006年2月截至2006年2月28日，施工进度如下： 从2006年1月31日至2006年2月28日，进口右线开挖里程自YK25＋387到YK25＋540，本月进尺153m，累计进尺1761m，进口左线开挖里程自ZK25＋491到ZK25＋625，本月进尺134m，累计进尺1833m；开挖方法为全断面开挖，初期支护以立拱喷浆为主。从2006年1月31日至2006年2月28日，出口右线开挖里程自YK28＋924到YK28＋781，本月进尺143m，累计进尺1661m，出口左线开挖里程自ZK28＋916到ZK28＋837，本月进尺79m，累计进尺1619m；开挖方法为全断面开挖，初期支护以立拱喷浆为主。根据施工进度，吕家梁隧道本月布置必测项目拱顶下沉监测断面18个，净空收敛监测断面18个。监测信息反馈：吕家梁隧道进口就采用全断面开挖，主要穿越砂岩（夹有泥岩），围岩整体性变差，层理薄，岩石破碎，节理发育，有薄煤层出露，拱顶易掉块。隧道左、右洞都进入Ⅲ类围岩段，围岩较破碎支护结构采用花拱架结合挂网喷浆，支护完成后，观察到支护段出现纵向裂缝。根据监测数据判断：Ⅲ类围岩段，拱顶下沉变化值较大（最大值达-8.5mm），结合围岩收敛变化，可知Ⅲ类围岩段围岩较松散，整体性变差。建议：针对变形较大的支护段（里程ZK25+45～ZK25+510），应及时补强，增大初期支护参数。结论：由本月的拱顶下沉和净空收敛监测数据可知，总体上，隧道进口左右洞变形量不大，比较稳定；对于Ⅲ类围岩段出现裂缝段，由于补强及时，变形趋势明显趋缓。吕家梁隧道出口采用全断面开挖，围岩整体性相对较好，主要穿越砂岩（夹有泥岩），在Ⅲ类围岩段，整体性有变差的趋势，层理变薄，夹有泥岩，拱顶易掉块。据监测数据：在煤层出露段，里程ZK29+100～ZK29+200，YK29+040～YK29+130，围岩层理间仍有相对滑动，但变形趋于稳定。建议：针对局部破碎位置，应采取补强措施，改善初期支护。结论：由本月的拱顶下沉和净空收敛监测数据可知，总体上，隧道出口左右洞变形量不大，比较稳定。在隧道进出口段，根据监测数据已经判定的基本稳定段，其围岩变形速率已小于«公路隧道施工技术规范»（JTJ042-94）要求，建议施作二次衬砌。2006年3月截至2006年3月31日，施工进度如下： 从2006年2月28日至2006年3月31日，右线进口开挖里程自YK25＋540到YK25＋810，本月进尺270m，累计进尺2031m，左线进口开挖里程自ZK25＋625到ZK25＋890，本月进尺265m，累计进尺2098m；开挖方法为全断面开挖，初期支护以立拱喷浆为主，铺底与二次衬砌紧跟施做。从2006年2月28日至2006年3月31日，右线出口开挖里程自YK28＋781到YK28＋670，本月进尺111m，累计进尺1772m，左线出口开挖里程自ZK28＋837到ZK28＋731，本月进尺106m，累计进尺1725m；开挖方法为全断面开挖，初期支护以立拱喷浆为主，铺底与二次衬砌施工滞后。吕家梁隧道右线开挖累计进尺3803m，左线开挖累计进尺3823m。吕家梁隧道开挖总累计进尺为7626m。根据施工进度，吕家梁隧道本月布置必测项目拱顶下沉监测断面28个，净空收敛监测断面28个；吕家梁隧道右线布设监测断面累计79个，左线布设监测断面累计86个，共计165个。监测信息反馈：吕家梁隧道进口采用全断面开挖，主要穿越砂岩（夹有泥岩），围岩整体性一般，层理薄，节理较发育，有薄泥岩夹层出露，拱部易掉块。隧道左、右洞都在Ⅲ类围岩段