某隧道监控量测与超前地质预报方案

某隧道监控量测与超前地质预报方案内容摘要：

色，岩芯呈土状，碎块状，手捏易碎。 全风化花岗岩：浅黄色夹浅白色，岩芯呈砂土状，主要成分为长石、石英。 强风化闪长岩：灰绿色，岩芯成碎块状及碎片状，块径一般 3～ 7cm，锤击声较脆，锤击可碎，节理裂隙发育，采取率约 45%。 中风化闪长岩：灰绿色，中细粒结构，块状及片状构造，岩芯呈短柱状，块状，锤击声脆，可碎，采取率约 70%， RQD 约 40%。 中风化角闪岩：灰绿色，青灰 色，中细粒结构，块状构造，原岩结构少量破坏，节理裂隙较发育，岩芯主呈长柱状，较多短柱状，节长一般 15～ 40cm，最长 50cm，采取率约 90%， RQD 约 85%，主要矿物成分为角闪石，长石，云母。 隧道在 K75+910～ K75+950 穿过断层破碎带，区域稳定性较差。 根据《中国地震动参数区划图》（ GB18306－ 2020），本路段范围内抗震设防烈度为Ⅷ度，地震动峰值加速度为 ，地震动反映谱特征值为 ～。 按“早进洞，晚出洞”的原则，降低开挖边坡高度，减少对地表的破坏，该隧道洞门设置形式为 青州端采用端墙式洞门，临沭端采用削竹式洞门。 由于该隧道的Ⅳ级和Ⅴ级围岩，占整隧的 76％，并且在 K75＋ 780～ K75＋ 870存在地表洼地排水不畅通现象， K75＋ 760～ K75＋ 880 段因采矿影响导致埋深浅、覆盖层薄，设计采用浆砌片石回填和铺砌， K75＋ 910～ K75＋ 950 段穿过断层破碎带， K76＋ 280～ K76＋ 365 段埋深 浅，存在塌方、冒顶可能，施工进度将受到一定的影响。 为加快施工进度并满足工期的要求，解决施工通风、弃碴、穿越浅埋段等问题，本隧道考虑在出口 K76＋ 450 右侧位置建设一小型拌和站和空压 机风站，在线路右侧 K77+250 处建设一混凝土拌和站，集中供应混凝土，确保施工工期。 本隧道Ⅳ级围岩段长 730m，占 %；Ⅴ级围岩一般段长 ，占 12%；Ⅲ级围岩 365m，占 24%。 2 监测依据 《 xx 隧道两阶段施工图设计 》 、国家标准《公路隧道施工技术规范》、《地下铁道工程施工及验收规范》（ GB502991999）、《工程测量规范》（ GB5002693）和4 《公路隧道新奥法指南》。 3 监测目的 和意义 （ 1）监控量测可在施工期了解施工情况，确保施工安全和质量，为工程施工服务。 认识各种 因素对隧洞受力和变形等的影响，有针对性地改进施工工艺和修改施工参数提供数据依据。 主要体现在以下几个方面： 1）对开挖过程控制，调整开挖坡度、梯度、进尺、钻爆法施工参数等，为安全施工提供可靠依据。 经对监测资料分析和反馈后，再进一步修改设计和施工方案，确保安全，加快施工进度。 2)了解支护效果，并根据监测数据反馈分析预测下一步的支护结构的受力和变形，根据受力和变形发展趋势和建筑物情况，决定是否需要采取其他保护措施，为优化经济合理的支护参数提供依据；并为其他隧道的安全施工、运行提供依据和参照。 3）分析各种因素对 地表和围岩变形的影响，以便有针对性地改进施工工艺和施工参数，预测、预报施工安全和隧道结构稳定性，减小地表和围岩变形，保证工程安全； 4）预测施工引起的地表和土体变形，根据地表变形发展趋势和周围建筑物、地下管线沉降情况，决定是否需要采取保护措施，并为确定经济、合理的保护措施提供依据；确保地表建筑物和底线管线安全； 5）为研究地层、地下水、施工参数和地表沉降与土体变形的关系积累数据，为改进设计和调整施工参数提供依据；掌握和收集地下水位变化动态和超前注浆对地表的影响因素，防止地下水资源的流失和施工污染，保护生态环 境； （ 2）安全运行的需要 公路隧道开挖之前的地质条件、岩体形态等不易完全掌握，通过施工期的监测，能够直接显示获取隧道性状变化，达到了解隧道围岩稳定性和支护结构的工作状态的目的。 当公路隧道支护后，隧道支护结构由于周边围岩应力卸荷将产生应力重新分布，支护结构将产生较大的变形和应力，需通过监测设施来了解隧道支护结构的应力、变形等监测物理量的变化规律，判断支护结构工作是否正常，以便采取措5 施。 建立预警机制，保证工程安全，避免发生结构和环境安全事故。 4 监测内容 依据施工图设计中监控量测方面的内容，结合 现场实际情况，确定以下必测项目和选测项目。 必测项目 地质与支护状态观察 地表沉降观测 洞内收敛量测 拱顶下沉量测 选测项目 围岩 内部位移 量测 锚杆内力 量测 钢支撑内力量测 喷混凝土应力量测 二次衬砌压应力量测 监测断面布置 两条 隧道 Ⅲ级围岩约 365m，共布设 18 个断面，Ⅳ级围岩约 730m， 共布设48个断面， Ⅴ 级围岩共 430m，共布设 43 个断面，共计 110 个断面。 工程量清单 表 1 工程量清单 量 测 项 目 单位 数量（个） 6 一、必测项目 地质及支护状态观测 浅埋地段地表沉降 地表沉降观测 断面 8 周边位移 水平收敛及 周边位移 断面 110 拱顶下沉量测 拱顶下沉量测 断面 110 二、选测项目 围岩内部位移 断面 6 二衬压力量测 断面 18 混凝土应力量测 断面 30 钢支撑内力量测 断面 20 锚杆内力量测 断面 30 5 监测方法 地质及支护状态观察 细致的目测观察，对于监视围岩稳定性是既省事而作用又很大的监测方法，它可以获得与围岩稳定状态有关的直观信息，应当予以足够的重视，所以目测观察是新奥法量测中的必测项目。 （ 1） 观察目的 1) 预测开挖面前方的地质条件。 2) 为判断围岩、隧道的稳定性提供地质依据。 3) 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。 （ 2） 观察内容 1) 掌子面地质水文条件、岩性、结构面产状、有无断层，是否偏压、围岩类别，7 掌子面自稳情况，地下水的影响情况等，并做好记录。 2) 对初期支护效果观察包括：锚杆的锚固效果、喷层的光洁度、喷层有无裂缝，裂缝的部位、长度、宽度、深度，喷层是否把钢支撑全部覆盖。 地表沉降观测 （ 1）监测目的 了解隧道开挖过。