隧道超前地质预报与监控量测方案(编辑修改稿)

隧道超前地质预报与监控量测方案(编辑修改稿)内容摘要：

，长距离地质预报应在隧道开挖前或监测单位 15 天内提交。 *********A7 合同段 超前地质预报与监控量测方案 10 短距离地质预报必须在施工单位掘进开挖前 2 天，提供开挖面前方的围岩破碎状况、是否存在不良地质体、是否存在突水突泥、含水区等地质预报的书面报告。 每次探测完后1~2 日内提交，每期提交的探测报告应附上期探测与开挖揭示、设计对比情况，同时不同探测方法成果上也要进行对比。 预报成果要简明、实用，其内容包括掌子面前方地质和水文情况的剖面图和文字，对开挖过程中围岩稳定性、完整 性和含水性进行评价。 地质超前预报资料报告包括的内容： ⑴、 隧道预报区域的工程 地质 与水文地质简述、绘制开挖掌子面的地质素描图； ⑵、 采用物探工作原理、设备简述，并根据现场的实际设计观测系统； ⑶、 对物探数据进行处理，提供典型图例，对测试内容要有明确结论及建议； ⑷、 对物探数据进行解释，结合地质方法，对隧道掌子面前方一定距离内的地质结构和含水性进行描述，对存在的不良地质体进行预报 ，对照图纸提供的地质资料，预报地质条件变化情况及对事故的影响程度 ； ⑸、预报可能出现的不良地质及其对施工的影响，以及处理措施。 ⑹、 对隧道施工提出建议 ，包括隧道施工中由于措施不当可能造成围岩失稳时，应及时采取的改进措施。 ⑺、 遇有不良地质和地质灾害预兆或发现围岩失稳、支护开裂、突水涌泥等险情时立时电话通知 施工单位 ，半日内并尽可能快地向 施工单位 提交临兆预报。 ⑻、 施工期间中期按要求提交阶段性超前地质预报总结报告。 ⑼、 工程结束，向 施工单位 提交完整的超前地质预报总报告及电子文档。 隧道综合超前地质预报流程如下图所示。 *********A7 合同段 超前地质预报与监控量测方案 11 信息反馈施工结束进入下一道工序工程措施是否是否不良地段地质报告地质解释与判断超前地质预报系统地质报告制定预报方案研究地质资料工作准备施工建议短距离预报中距离预报 长距离预报 量测目 的 ⑴、为判断围岩、隧道的稳定性提供地质依据 ； *********A7 合同段 超前地质预报与监控量测方案 12 ⑵、根据喷层表面状态及锚杆的工作状态，分析支护结构的可靠程度。 观测内容 ⑴、 对开挖工作面观察： ① 岩质种类和分布状态，近界面位置的状态； ② 岩性特征：岩石的颜色、结构、构造； ③ 地层时代归属及产状； ④ 节理性质、组数、间距、节理裂隙的发育程度 和方向性 ，断面状态特征，充填物的 类型 和产状 等； ⑤ 断层的性质 、产状、破碎带宽度、特征； ⑥ 地下水类型、 涌水 量大小等； ⑦ 开挖工作面的稳定状态，顶板有无剥落现象。 ⑵、 开挖后已支护段： ① 初期支护完成后对 喷混凝土 层表面的观测及裂缝状况的描述与记录； ② 有无锚杆被拉脱或垫板陷入围岩内部的现象； ③ 喷混凝土是否产生裂缝或剥离，要特别注意喷混凝土是否发生剪切破坏； ④ 钢支撑有无被压曲现象； ⑤ 是否有底鼓现象。 ⑶、洞外观察 包括对洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定以及地表水渗透等的观察。 量测方法 利用地质素描、照相或摄像技术将观测到的有关情况和现象进行详细记录，观测中，如发现异常现象，要详细记录发现的时间、距开挖工作面的距离以及附近测点的各项量测数据。 测试仪器 DLI 地质罗盘、地质锤、钢卷尺、放大镜、手电、照相机等。 观测频率及断面 目测应在隧道 开挖 工作面爆破 后及初期支护后进行， 观察后应绘制开挖面略图，填写工作面状态记录集围岩级 别判定卡。 初期支护完成区段观察：每天至少进行一次。 *********A7 合同段 超前地质预报与监控量测方案 13 ⑴、 量测 内容 量测隧道内壁两点连线方向的相对位移，监测围岩的稳定性。 ⑵、 量测目的 ① 隧道周边位移是隧道围岩应力状态变化的最直接反映，量测周边位移可为判断隧道空间的稳定性提供可靠的信息； ② 根据变形速率判断隧道围岩的稳定程度，为二次衬砌提供合理的支护时机； ③ 判断初期支护设计与施工 ： 方法选取的合理性，用以指导设计与施工。 ⑶、 量测方法 及测点布设 根据不良地质、突水、洞口浅埋等及有特殊要求的停车、通道交叉地段或发包人及监理、设计认为有必要监 控的地段，设置监控量测断面， 在确定监测的隧道断面开挖 后尽早进行， 或初喷 24小时内， 在下一循环开挖前完成初读。 在隧道左边墙和右边墙部位分别埋设测桩（测桩埋深约 15cm，钻孔直径约 20cm，用早强锚固剂锚固，测桩位置设置保护罩），并进行初始读数。 采用精度较高的水平基线监测方法。 对于全断面法、台阶法、 CD（ CRD）法 施工 的测线 布置如下图。 a cbe fdba ca cefbdhg ijklacbefdg ih （ a）全断面法 （ b）台阶法 （ c） CRD 或 CD）法 周边位移测点 及测线布置图 在隧道周边位移量测中采用传统量测（收敛计）或无尺量测技术（高精度全站仪）。 隧道围岩段 若 采用台阶法 、 CD 法 隧道开挖时如留核心土，受核心土阻挡， 或现场临时支护等使 传统量测（收敛计）无法贴近掌子面埋设。 这时将采用非接触三维位移观测方法即无尺量测技术（高精度全站仪）。 *********A7 合同段 超前地质预报与监控量测方案 14 传统的量测方法采用收敛计量测围岩的水平变形，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 ，两者相加即得到本次测量的完整数值。 测点安装结束后应在下一次爆破循环前获得初始读数。 根据地质条件情况布设量测断面，在量测断面测点埋设时，测点距开挖面应小于 2米，第 1次量测应在上次爆破后后 12h 内读取，最迟不超过 24h，且在下一循环开挖前，完成初 次 变形值读数。 每次读数时读 3次读数，并测量出隧道内量测断面处的环境气温，填好量测记录。 无尺量测技术是利用高精度全站仪自由设站、对边测量、免棱镜测距应用功 能，在隧道中可以灵活有效地进行隧道的变形量测。 该方法设站灵活、抗施工干扰的能力强，测量速度快，效率高，可将仪器架设在安全区进行量测，量测人员无须到达危险区，操作安全。 同时对于隧道有核心土弧形导坑台阶法开挖或其他障碍物影响收敛计量测的测点均可采用全站仪测量。 ⑷ 仪器设备 使用 JSS30A 型 数显 收敛计（精度 ）、高精度 LEICA TCR402 全站仪进行量测。 ⑸ 断面布设 原则 Ⅴ 级围岩 段 按照 5~10m 布置一个量测断面， Ⅳ 级围岩按 10~30m布置一个量测断面，Ⅲ 级围岩按 30~50m布置一个量测断面 ， Ⅱ 级围 岩按 视具体情况确定间距。 断面布设的间距具体参照设计文件关于监控量测项目布置断面里程和相关规范执行。 当设计文件和规范不一致时，结合实际围岩状况，以对隧道变形有效控制为原则，采用‚从严控制‛的标准布设断面。 ⑹ 监测频率 表 3 隧道周边位移和拱顶下沉的量测频率表 测点埋设后时间 1~15d 16d~1个月 1~3个月 大于 3个月 测量频率 1~2次 /天 1次 /2天 1次 /周 2次 /月 表 4 周边位移和拱顶下沉量测频率表 位移速度（ mm/d） 距工作面距离 频度 备注 5 (1~2)D 1~4次 /d *********A7 合同段 超前地质预报与监控量测方案 15 1~5 (2~5)D 1次 /2d 5 mm/d时，应视为出现险情，及时发出警报 ~1 5D 1次 /周 不监测 量测频率表说明 ： ① 净空收敛和拱顶下沉量测频率应根据表 表 4取其中的最大值。 ② 施工的初期阶段位移及下沉量大、地质变化显著时或施工状态（开挖下台阶、仰拱或拆临时支护等）发生改变时，量测断面间距可取较小值，应适当增加量测频率。 ③ 当施工进展到一定程度时，地质良好，且位移下沉量较小时，量测间距可取表中较大值，根据情况也可适当加大 ，但在围岩突变或软弱结构面处应增设量测断面和测点。 ④ 如果围岩变形量较大时，出现位移速度加速等情况时，量测频率应适当加大，另外，进行洞内状态观测时应对每个开挖面都进行观察，一般应 1 次 /天，对于选测项目量测断面布置及项目选择应根据地质条件及设备情况确定。 ⑤若根据位移速度和离工作面距离两项指标分别选取的频率不同，则从中取高值。 ⑥后期量测时，时间间隔可加大到几个月或半年量测一次。 ⑴、 量测 内容 拱顶下沉量测，是指对隧道拱顶的实际位移值进行量测，是相对于不动点的绝对位移，其必须与设计拱顶标高进行 比较。 ⑵、 量测目的 ① 通过拱顶沉降位移量测，了解断面的变形状态，判断隧道拱顶的稳定性； ② 根据变形速率判断隧道围岩的稳定程度，为二次衬砌提供合理的支护时机； ③ 指导现场设计与施工 ，防止沉降侵入二衬空间。 ⑶、 量测方法 及测点布设 在确定监测的断面隧道开挖或初喷后 24小时内，在 开挖断面 拱顶部位埋设 1个测点并进行初始读数。 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，然后用扳手拧紧即可量测。 一般情况下，采用水准抄平法进行量测，基准点分别设置在洞内和洞外（用于校核），视线长度一般不大 于 30米，监测误差控制在 以内（高程误差 ），必要时采*********A7 合同段 超前地质预报与监控量测方案 16 用冗余观测方法来提高监测精度。 对于台阶法开挖中，水准抄平量测拱顶下沉，上台阶常无法设置测站，尤其受空间控制拱脚下沉量测很难用挂尺抄平方法进行。 这时将采用非接触三维位移观测方法即无尺量测技术（高精度全站仪）。 水准仪测量时把钢尺挂在预埋的测点上，下挂 1kg的锤球保持钢尺垂直，用水准仪来读取钢尺上的读数，实现数据的采集。 对于人不宜到达地方或不适合用水准仪测量的地方，采用高精度全站仪和反观片远距离量测采集数据。 ⑷、 仪器设备 拱顶下沉采用徕 卡 1201高精度全站仪 (高程精度 )，或用水准仪（精度 ） 、条码尺、钢尺。 ⑸、 断面布设 原则 周边位移、拱顶下沉断面，原则上两者布置在同一个断面里程上。 Ⅴ 级围岩 段 按照 5~10m 布置一个量测断面， Ⅳ 级围岩按 10~30m布置一个量测断面，Ⅲ 级围岩按 30~50m布置一个量测断面 ， Ⅱ 级围岩按 视具体情况确定间距。 断面布设的间距具体参照设计文件关于监控量测项目布置断面里程和相关规范执行。 当设计文件和规范不一致时，结合实际围岩状况，以对隧道变形有效控制为原则，采用‚从严控制‛的标准布设断面。 ⑹、 量测 频率 拱顶下沉和周边位移采用相同的量测频率。 浅 地表下沉 ⑴、 监测的 内容 量测隧道洞口开挖成形后，地表岩土体下沉量。 ⑵、 监测的目的 从地表设点观测，根据下沉位移量判定开挖对地表下沉的影响，以确定隧道支护结构；通过地表下沉量的多少和下沉的快慢，判断分析隧道洞口围岩是否稳定，为设计优化支护参数提供可靠的数据，保证施工安全。 ⑶、 量测方法 及测点埋设 *********A7 合同段。