某隧道监控量测与超前地质预报方案_secret

某隧道监控量测与超前地质预报方案_secret内容摘要：

三条水平测线 每一台阶三条水平测线 每一台阶三条水平测线 12 衬砌中线ABCB39。 C39。 监控点布置图 图 6 上下台阶法开挖周边收敛位移量测断面测点布置示意图 监测断面布置图 图 7 全断面法开挖周边收敛位移量测断面测点布置示意图 4）收敛观测方法 － ； ，收紧钢尺，将销钉插入钢尺上适当的小孔内，用卡钩将其固定； 中的线条与面板成一直线为止； ，两者相加即为测点间距离； ，先松开调节螺母，然后退出卡钩，将钢尺取下，擦净收好，并定期涂上防锈油脂； （即隧洞位移收敛值）。 5）周边位移监测提交成果 13 ； ； ； ，求出最终净空位移量； （ 2） 拱顶下沉监测 1）监测目的 了解断面变化情况，判断 拱顶的稳定性，防止塌方。 2）监测仪器 使用水准仪和铟钢尺进行监测。 3）测点布置 与周边位移设在同一个断面，测点布置 示意图如下图 8 所示。 衬砌中线A测桩 图 8 拱顶下沉断面测点布置示意图 4）监测方法 在拱顶固定一带倒三角环的测桩，测试时将水准仪安放在标准高程点和拱顶测点之间，铟钢尺底端抵在标准高程点上，并将铟钢尺调整到水平位置，然后通过水准仪后视铟钢尺记下读数为 1H ，再前视普通钢卷尺（注意钢卷尺在每次测试时均要保持 相同的张紧力）记下读数位 2H ，若标准高程点的高程为 0H ，则本次测试拱顶测点的高程为 021 HHH  ，两次不同测试的拱顶高程差即为两次间隔时间内的拱顶下沉。 测试方法示意图 如图 9 所 示。 测桩长度要考虑喷射混凝土的厚度，不能将测桩埋入喷射混凝土的厚度内。 14 拱顶测桩（倒三角环）普通钢卷尺标准高程点水准仪铟钢尺H1H2H0 图 9 拱顶下沉测试方法示意图 5）注意事项 ，或地质较差 时，或位移下沉量及速度较大时，应适当增加量测断面及量测频率。 ，并应妥善保护，测量仪器使用前应严格标定。 ，测量点应尽可能选择具有代表性的地方，以便对测量数据的分析及为以后的工作提供经验。 6）数据处理分析 ～ ，拱顶下沉位移速度为。 对Ⅳ、Ⅴ级围岩，应根据量测结果确定二次衬砌施作的适当时间，施作过早可能使二次衬砌承受过大的荷载。 ，若发现净空位移过大或收敛 速度无稳定趋势时，对结构应采取补强措施。 ，应据此求出隧道结构初期支护及二次衬砌上的最终荷载，以便对结构的安全度做出正确的判断。 反 分析后，发现初期支护或二次衬砌结构安全系数较大，在经过设计人员同意后，可对下一段与此地质类型相近的支护参数作适当调整。 得到设计方认可。 （ 3）注意事项及监测数据处理 1） 在施工初期阶段，或地质较差时，或位移下沉量及速度较大时，应适当 15 增加量 测断面及量测频率。 2） 测点设置应可靠，并应妥善保护，测量仪器使用前应严格标定。 3） 各测量项目应尽可能布置在同一断面，测量点应尽可能选择具有代表性的地方，以便对测量数据的分析及为以后的工作提供经验。 （ 4）对测量资料的整理 1） 绘制位移量随时间变化的曲线； 2） 绘制位移速度随时间变化的曲线； 3） 绘制位移量与开挖面距离关系曲线； 4） 找出位移 时间回归曲线，求出最终净空位移量； （ 5） 围岩稳定标准 当隧道水平位移收敛速度为 ～ ，拱顶下沉位移速度为 天时可以认为围岩已基本稳定。 对 Ⅳ、Ⅴ级 围岩，应根据量测结果确定二次衬砌施作的适当时间，施作过早可能使二次衬砌承受过大的荷载。 （ 6） 特殊情况处理 在监测过程中，若发现净空位移过大或收敛速度无稳定趋势时，对结构应采取补强措施。 根据我国现行公路隧道施工技术规范的规定，隧道周边允许相对位移值见表 3。 结构补强的主要措施如下： 1） 增加喷混凝土厚度，或加密锚杆，或加挂钢筋网； 2） 提前施作二次衬砌，要求通过反分析较核二次衬砌强度； 3） 提前视作仰拱。 表 3 隧道周边允许相对位移值 (%) 覆盖层厚度 围岩级别 ＜ 50m 50～ 300m ＞ 300m Ⅲ ～ ～ ～ Ⅳ ～ ～ ～ Ⅴ ～ ～ ～ 16 注：① 相对位移值是指实测位移值与两侧点距离之比，或拱顶下沉与隧道宽度比； ② 脆性围岩取表中较小值，塑性围岩取表中较大值； ③ Ⅰ、Ⅱ、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。 围岩内部位移 （ 1）目的 为了探明支护系统上承受的荷载，进一步研 究支架与围岩相互作用之间的关系，不仅需要量测支护空间产生的相对位移（或空间断面的变形），而且还需要对围岩深部岩体位移进行监测 ： ①确定围岩位移随深度变化的关系； ②找出围岩的移动范围，深入研究支架与围岩相互作用的关系； ③判断开挖后围岩的松动区、强度下降区以及弹性区的范围； ④判断锚杆长度是否适宜，以便确定合理的锚杆长度。 （ 2）量测仪器 围岩内部位移量测的仪器，主要使用位移计，它可量测隧道不同深度处围岩位移量，随着岩土工程的发展，位移计被广泛应用于地下空间围岩稳定性监测。 目前较多采用机械式位移计，按位移 计可以测取位移量的个数多少。 位移计可分为单点位移计和多点位移计，而单点位移计只能量测围岩内某一深度处的位移量，多点位移计可在围岩内部不同深度埋设多个测点，同时量测围岩内不同深度处位移量，在工程实践中被广泛采用。 多点位移计的工作原理是将隧道围岩内部不同深度处某些点的位移状态通过与之固定的某种传递介质（杆、弦）引至岩体外部，以便进行量测。 每个位移点由锚头、位移 传递杆和量测端头组成 ，量测时以基准面为表面基准，每次 测量出围岩内部各测点到表面基准的距离，同一测点在不同时刻量测得到的距离差值即为该点在此时间内围岩表面 与围岩内部测点之间的相对位移，测点相对位移用专用的百分表直接测得。 （ 3）提交成果 17 根据围岩内变位曲线判断围岩内强度下降区和松动区的限界，绘制围岩内变位曲线，对围岩的稳定性进行判定。 锚杆内力 （ 1） 监测目的 为了观测锚杆加固效果和荷载的形成与变化，了解锚杆与周边围岩之间的相互作用，判断隧道结构的稳定性。 （ 2） 监测仪器及精度 使用钢筋计和频率计进行监测，钢筋计分辨力为 ％ .。 （ 3） 测点布设原则 沿隧道周边分别在拱顶、拱腰及拱脚打 5～ 3个钻孔，孔径φ 60mm，如图 1011所示。 钻 孔深度视围岩级别不等，一般 IV、Ⅴ级围岩 ， II、 III 级围岩。 每个钻孔内安装一根测力锚杆，每个锚杆上预置 4个钢筋计，如图 1012所示。 每根线代表4根测试电缆EDCBA 图 10 IV、Ⅴ级围岩锚杆应力观测点布置示意图 每根线代表4 根测试电缆ECA 18 图 11 II、 III 级围岩锚杆应力观测点布置示意图 电缆钢筋计6cm初喷混凝土～ 图 12 测力锚杆布置示意图 （ 4） 测量方法 安装 完毕用频率计测定并记录下每个钢筋计的读数作为初值 0f ；下次用频率计测定的读数作为测量值为 if ，根据仪器测定公式换算得到该次测量时对应位置锚杆的应力值。 （ 5） 提交监测成果 ① 锚杆应力观测点布置图； ② 锚杆应力观测记录及报表； ③ 锚杆应力－时间 历时关系曲线。 ④ 锚杆应力－锚杆深度历时关系曲线。 二次 衬砌应力 （ 1）监测目的 主要量测两层衬砌之间的相互作用力，以此评价支护结构的受力状况及合理性。 （ 2）监测仪器及精度 使用 压力传感器和频率计进行监测，土压力计分辨力为 ％ . （ 3）测点布设原则 在每一断面上，沿隧道周边拱顶、拱腰及边墙埋设至少 5个压力传感器，将 19 钢弦式压力传感器分别埋设在喷射混凝土与二次衬砌之间。 喷射混凝土与二次衬砌之间的压力盒是在挂防水板之前进行安设， 测取二次模 筑 混凝土衬砌 所受 的压力。 混凝土达到初凝强度后开始测取读数。 每个断面至少 5个量测位置， 二衬 压力 量测计划设置 7 个测点，量测采用频率计进行，测点布置如图 1 图 14所示。 图 13 围岩压力测点布置 图 14 初支与二衬间接触应力测点布置 （ 4）测量方法 安装完毕用频率计测定并记录下每个钢筋计的读数作为初值 0f ；下次用频率计测定的读数作为测量值为 if ，根据仪器测定公式换算得到该次测量时对应位置围岩应力值。 （ 5）提交监测成果 1） 初支与二衬压力观测点布置图； 2） 初支与二衬压力观测记录及报表； 3） 初支与二衬压力－时间历时关系曲线。 混凝土应力 （ 1）量测目的 1）了解混凝土层的变形特性以及混凝土的应力状态； 2）掌握喷层所受应力的大小，判断喷射混凝土层的稳定状况； 3）检验二次衬砌设计的合理性；积累资料。 （ 2） 监测仪器及精度 20 使用应力计和频率计进行监测，土压力计分辨力为 ％ .。 （ 3） 测点布设原则 沿隧道周边拱顶、 拱腰及边墙在喷射混凝土内埋设 5 个传感器，围岩初喷以后，在初喷面上固定应力计，然后再复喷，将传感器全部覆盖并使传感器居中。 复喷混凝土达到初凝强度时开始测取读数。 I 级围岩不做此量测。 如图 15 所示。 图 15 初喷内应力传感器布置示意图 （ 4） 测量方法 安装完毕用频率计测定并记录下每个钢筋计的读数作为初值 0f ；下次用频率计测定的读数作为测量值为 if ，根据仪器测定公式换算 得到该次测量时对应位置锚杆的应力值。 （ 5） 提交监测成果 1） 喷砼内应力观测点布置图； 2） 喷砼内应力观测记录及报表； 3） 喷砼内应力－时间历时关系曲线。 控制测量项目及测试方法 控制测量项目及测试方法见表 4 表 4 控制测量项目及方法一览表 项目名称 方法及工具 布置 量测间隔时间 21 必测项目 地质及支护状态观察 岩性，结构面产状及支护裂隙观察或描述，地质罗盘及规尺等 开挖后及初期支护后进行 每次爆破后 、支护后 进行 地表下沉 水准仪，水准尺 浅埋 地表，每2~3m一个测点 开挖面前后＜ 30m， 2 次 /1 天 开挖面后 30～ 80m， 1 次 /2 天 水平收敛及拱顶下沉量测 收敛计、水平仪 Ⅴ 级围岩每15~20 米一个， Ⅳ 级围岩每 20－ 40 米一个 爆破后 24 小时内进行 01B 2B3B 3B5B ＞ 5B 12 次 /天 1 次 /天 1次 /天 1次 /周 `选测项目 围岩内部位移 多点杆式位移计 每一级围岩段选一断面，每个断面 3~11个测点 爆破 24 小时后内进行 015 天 16天B1 月 13月 ＞ 3 月 12 次 /天 1次 /2天 12次 /周 13 次 /月 二次压力 压力盒 每一级围岩段选一组，每组2~5 个 断面，每断面 7~11个测点 二次衬砌施作后开始 015 天 16天B1 月 13月 ＞ 3 月 1次 /天 1次 /2天 2次 /周 2次 /月 锚杆内力 锚杆测力计或钢筋计及拉拔仪 每一级围岩段选一组，每组3~5 根 锚杆施作后进行 0~18m 18~36m 36~90m ＞ 90m 12 次 /天 1次 /2天 12次 /周 13 次 /月。