【铁路实务】陈士甲 教材精讲班教案 21-第5章-5.2-隧道超前地质预报与监控量测

5.2隧道超前地质预报与监控量测5.2.1超前地质预报一、隧道超前地质预报目的进一步查清隧道开挖工作面前方工程地质与水文地质条件，指导工程施工顺利进行；降低地质灾害发生概率和危害程度；为优化工程设计提供地质依据；为编制竣工文件提供地质资料。二、超前地质预报主要内容1.地层岩性（软弱夹层）2.地质构造（断层）3.不良地质（岩溶、人为坑洞、暗河）4.地下水预测预报三、参建各方在超前地质预报工作中职责与分工1.建设单位应负责隧道超前地质预报实施大纲审批，并对地质预报工作实施情况进行监督和检查。2.勘察设计单位应进行隧道地质复杂程度分级，进行超前地质预报方案设计，编制工程概算，分析和研究施工超前地质预报成果，发现地质情况不符，按程序及时变更设计。3.施工图阶段，经评估为高风险和极高风险的软弱围岩及不良地质隧道，超前地质预报的责任主体为设计单位。其他隧道超前地质预报的责任主体单位为施工单位。四、超前地质预报常用方法1.地质调查法2.钻探法（超前水平钻探）3.物探法。包括弹性波反射法（地震波反射法、水平声波剖面法、负视速度法和极小偏移距离高频反射连续剖面法等）、电磁波反射法（地质雷达探测）、高分辨直流电法等。4.超前导坑预报法五、超前地质预报长度划分和预报方法选择1.长距离预报。预报长度100m以上。可采用地质调查法、地震波反射法及100m以上的超前钻探等。2.中距离预报。预报长度30-100m。可采用地质调查法、弹性波反射法及30-100m的超前钻探等。3.短距离预报。预报长度30m以内。可采用地质调查法、弹性波反射法、电磁波反射法（地质雷达探测）及小于30m的超前钻探等。5.2.2监控量测地质复杂隧道宜由监控量测专门机构负责实施。对周边建筑物可能产生严重影响的城市铁路隧道，应实施第三方监测。一、围岩监控量测项目必测项目有：（删除一项）序号监控量测项目常用量测仪器备注1洞内、外观察现场观察、数码相机、罗盘仪2拱顶下沉水准仪、钢挂尺或全站仪3净空变化收敛计、全站仪4地表沉降水准仪、铟钢尺或全站仪隧道浅埋段5拱脚下沉水准仪或全站仪不良地质和特殊岩土隧道浅埋段二、量测1.监控量测断面及测点布置原则（1）浅埋及下穿建筑物在隧道开挖前布设地表沉降测点。（2）地表沉降测点横向间距为2～5m。在隧道中线附近测点应适当加密，隧道中线两侧量测范围应不小于H0+B2.拱顶下沉测点和净空变化测点应布置在同一断面上，并在开挖12h内埋设。监控量测断面间距：必测项目监控量测断面间距围岩级别断面间距V～VI5～10IV10～30Ⅲ30～503.全断面开挖应布设一条水平测线，两条斜测线，台阶法、中隔壁法、双侧壁导坑法等分部开挖法应在每个分部布设一条水平测线、两条斜测线，必要时增加水平测线和斜测线数。通过综合这三条测线的监测数据，工程师可以全面了解开挖面的变形情况三、监控量测频率和控制基准B为最大开挖宽度按距开挖面距离确定的监控量测频率断面距开挖面距离（m）检测频率（0-1）B2次/d（1-2）B1次/d（2-5）B1次/（2～3d）＞5B1次/7d按位移速度确定的监控量测频率位移速度（mm/d）监控量测频率≥52次/d1-51次/d0.5-11次/（2～3d）＜0.51次/7d位移控制基准四、工程安全性评价工程安全性评价应根据位移控制基准，分三个管理等级，并根据位移管理等级采用相应的应对措施。（见下页）管理等级距开挖面1B距开挖面2B工程对策Ⅲ量测小组负责人应向现场技术负责人汇报，并通知现场继续施工Ⅱ量测小组负责人应向现场技术负责人汇报，现场技术负责人对分析结果进行复核，并将复核结果立即反馈到有关各方。监理单位立即召集有关各方进行综合评价，提出处理意见。现场在上报分析结果的同时，应加密监控量测频次，必要时采取适当工程措施。Ⅰ量测小组负责人应立即向现场技术负责人汇报，确定后采取应急措施（包括暂停施工、实施应急支护、撤离工作面作业人员和设备等），加强现场观测，防止危害。同时立即将信息反馈到有关各方。建设单位应召集有关各方综合评价，制定处理方案。五、暂停掘进情况当拱顶下沉、水平收敛速率达5mm/d或位移累计达100mm时，应暂停掘进，并及时分析原因，采取处理措施。六、工程措施1.工程对策分一般措施和辅助施工措施。一般措施包括：（1）稳定开挖工作面；（2）调整开挖方法；（3）调整初期支护强度和刚度并及时支护；（4）降低爆破振动影响；（5）围岩与支护结构间回填注浆。辅助施工措施包括：（1）地层预处理，包括注浆加固、降水、冻结等方法；（2）超前支护，包括超前锚杆（管）、管棚、超前插板