××隧道監(jiān)測方案

1、XX XX至XX段XX隧道監(jiān)測方案XXXX工程試驗檢測有限公司零一零年八月XX XX至XXXX段XX隧道監(jiān)測方案批準(zhǔn)年 月曰方案編制年 月曰檢測人員年 月曰XX工程試驗檢測有限公司零一零年八月目錄41 工程概況2 監(jiān)控內(nèi)容3 監(jiān)測依據(jù)4 人員及儀器設(shè)備5 監(jiān)測頻率6 監(jiān)測方法.1.01.37 數(shù)據(jù)整理分析與反饋8 報告上官山隧道監(jiān)測方案陜西海嶸工程試驗檢測有限公司1工程概況XX 隧道(ZK106+227 ZK108+398、YK106+065 YK108+400)位 于XX,左線長度2171米，右線長度2335米，屬長隧道。隧址區(qū)屬于低 山地貌區(qū)。地形起伏較大，山體上植被稀少。隧道軸線橫穿基巖

2、山脊，隧 道洞身表層為黃土覆蓋，進出口段基巖裸露，洞身段主要為中三疊系XX 組砂巖及泥巖。隧道最大埋深約 210m。隧道進出口及其洞身地層為中三 疊統(tǒng)XX組砂巖、泥巖組成，在山脊分部第四系風(fēng)積黃土。勘察區(qū)大地構(gòu) 造單元屬于中朝準(zhǔn)地臺鄂爾多斯地塊南緣隆起帶北側(cè)，也稱為渭北隆起 帶。隧道區(qū)位于復(fù)式背斜北翼，主要出露三疊系地層，次級褶皺寬緩，大 部分地段地層近于水平，僅在發(fā)育次級褶皺地段地層發(fā)生傾斜，傾角介于 10。35。之間。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造不甚發(fā)育，地殼運動相對比較微弱。根據(jù) 中華人民共和國地震烈度區(qū)劃分圖（2001 ）,本區(qū)地震基本烈度為W度區(qū), 地震動峰值加速度g=0.05,反應(yīng)譜特征周期s=0

3、.45。隧道區(qū)地下水類型 主要為黃土孔隙裂隙水及基巖裂隙水，主要受大氣降水補給，富水較弱。進、出口段隧道洞室位于地下水位以上，在一般情況下可按無水考慮，但 在雨季，特別是連續(xù)降水時段，地表水入滲導(dǎo)致洞室形成滲水，按大氣降 水入滲估算該段涌水量；洞身段位于地下水以下，分別按達西定律和水平廊道集水法計算該段涌水量。隧道預(yù)測涌水量左線為1161.05m 3/d,右線 為 1181.84m 3/d。第11頁共11頁2監(jiān)控內(nèi)容根據(jù)招標(biāo)文件、設(shè)計資料以及現(xiàn)場實際情況，對隧道進行超前地質(zhì)預(yù)報、周邊位移、拱頂下沉、地表下沉進行監(jiān)控量測。3監(jiān)測依據(jù)公路隧道設(shè)計規(guī)范JTG D70-2004 ；公路隧道施工技術(shù)規(guī)范

4、JTG F60-2009 ；公路隧道施工技術(shù)細則JTG/T F60-2009 ；巖土工程勘察規(guī)范(GB 50021 2001)；公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范(JTJ 064 98)； 施工圖設(shè)計資料及工程地質(zhì)勘察報告，合同文本。4人員及儀器設(shè)備人員組成見表1，主要儀器設(shè)備見表2參加人員表1序號姓名職稱本項目職務(wù)1高級工程師項目負責(zé)人2檢測工程師技術(shù)負責(zé)人3檢測工程師監(jiān)測組長4檢測工程師監(jiān)測員5檢測員監(jiān)測員6檢測員監(jiān)測員主要儀器設(shè)備表2儀器名稱數(shù)量單位規(guī)格型號儀器編號檢測項目瑞典MALA地質(zhì)雷達1臺X3MHRYQ146地質(zhì)超前預(yù)報RAMAC屏蔽天線1套100MH ZHRYQ146-2精密自動安平水準(zhǔn)儀1

5、臺DSZ2+FS1HRYQ地表下沉、拱頂下沉因瓦線條式水準(zhǔn)尺（銦鋼尺）1套3MHRYQ數(shù)顯收斂計1臺JSS30A 型HRYQ周邊位移我單位中標(biāo)后將及時成立XX至XX高速公路隧道監(jiān)測項目部，由比較熟悉超前預(yù)報及監(jiān)控量測工作的4-6人組成（見表1 ）。項目負責(zé)人統(tǒng)協(xié)調(diào)管理，根據(jù)項目實際情況，若技術(shù)難度比較大，可適當(dāng)增加人員及儀器設(shè)備。項目部下設(shè)監(jiān)測小組，人員配備及職責(zé)如下: 項目負責(zé)人：負責(zé)組織生產(chǎn)、人員設(shè)備調(diào)度，對外溝通、聯(lián)系。對本項目質(zhì)量、安全負全責(zé)。技術(shù)負責(zé)人：對項目的技術(shù)及質(zhì)量負責(zé)，編寫實施細則，審定報告等。現(xiàn)場監(jiān)測組：設(shè)組長1人，組員3人，主要負責(zé)監(jiān)測實施方案、現(xiàn)場數(shù)據(jù)測試、資料的綜合分

6、析,并負責(zé)提交監(jiān)測報告。5監(jiān)測頻率根據(jù)施工圖設(shè)計資料和公路隧道施工技術(shù)規(guī)范（JTG F602009 ）要求，隧道現(xiàn)場監(jiān)控量測頻率見表 3。監(jiān)測內(nèi)容方法及儀器測點布置量測間隔時間1 15d161個月13個月大于3個月地質(zhì)超前預(yù)報地質(zhì)雷達法每30m 一個斷面根據(jù)實際預(yù)報結(jié)果決定下一測試斷面位置洞內(nèi)、外觀 察現(xiàn)場觀測、地質(zhì) 羅盤等開挖及初期支 護后進行-拱頂下沉水準(zhǔn)測量法，精 密水準(zhǔn)儀、銦鋼 尺等h<30m時，S=10mh>30m時,S=20m2次/d1次/2d1次/周1次/月周邊位移各種類型收斂計地表卜沉水準(zhǔn)測量法，精 密水準(zhǔn)儀，銦鋼 尺等h<15m時,S=5m15m<h&

7、lt;30m時,S=20m開挖面距量測斷面前后V 30m時，2 次 /d ;開挖面距量測斷面前后v 60m時，1 次/2d ;開挖面距量測斷面前后v 80m時，1次7d ;現(xiàn)場監(jiān)測項目及頻率表3注：S測量間距；h 隧道埋深。6監(jiān)測方法6.1超前地質(zhì)預(yù)報地質(zhì)雷達法是一種用于確定地下介質(zhì)分布的電磁波法，是一種高分辨率探測方法。該方法是通過天線向掘進方向發(fā)射高頻電磁波，對于不同的介質(zhì)（地質(zhì)體），電磁波的傳播特點不一樣，當(dāng)遇到存在電性差異介質(zhì)的界面時，便發(fā)生反射，并返回為接收天線接收。電磁波在介質(zhì)中的傳播時間與距離成正比，因此可計算出界面位置，并可根據(jù)反射波的振幅、頻率特征推測地質(zhì)體的性質(zhì)。斷層破碎帶

8、、含水帶、軟弱結(jié)構(gòu)面、溶洞等都與周圍巖石存在較大的電性差異，用 GPR方法進行超前地質(zhì)探測正是基于這一前提?，F(xiàn)場探測時，可在掌子面布設(shè)“井”字型測網(wǎng)（測線布置見圖1）。當(dāng)區(qū)域構(gòu)造走向與隧道軸線大致平行時，應(yīng)在隧道側(cè)壁布置一些測線。采用連續(xù)觀測方式，用REFLEXW專用軟件對采集的數(shù)據(jù)進行處理。在資料處理的基礎(chǔ)上，分析地質(zhì)雷達圖象，識別反射信號，確定電磁波在巖石介質(zhì)中的傳播速度、反射波的到達時間，計算反射界面的位置，通過分析反射波的振幅、頻率，結(jié)合前期勘察資料推斷地質(zhì)體性質(zhì)。圖1地質(zhì)超前預(yù)報測線示意圖探地雷達（GPR）方法是一種咼頻電磁波法，其具有頻率咼、衰減快的特點，因此探測距離較短（30米為

9、宜）。但其分辨率高，對圍巖內(nèi)的軟弱結(jié)構(gòu)面、巖溶、富水帶等地質(zhì)異變情況探測效果好，且施工方便。6.2周邊位移、拱頂下沉周邊位移、拱頂下沉和地表下沉（淺埋地段）等必測項目設(shè)置在同一斷面，其量測斷面間距、測試頻率應(yīng)根據(jù)表3確定。周邊位移、拱頂下沉量測部位和測點布置見圖2。測點埋設(shè)：采用© 22鋼筋，長30cm ,端部用© 8鋼筋焊接一個三角形,用于掛尺。隧道開挖后布設(shè)拱頂測點和兩對水平收斂測點。布點時要求將鋼筋垂直錨入隧道頂面或側(cè)壁圍巖中，外露5cm左右。對測點要采取保護措施（如用塑料袋包裹，以防噴漿時沾上水泥漿而引起量測誤差）并做上標(biāo)記。圖2周邊位移、拱頂下沉測點布置圖在不受到

10、爆破影響的范圍內(nèi)盡快安設(shè)測點，距開挖面不應(yīng)超過2m,埋 入圍巖深度不應(yīng)小于0.2m，將測點用水泥砂漿牢固的固定在選定的位置 上，測點應(yīng)牢固、可靠、易于識別，能真實地反應(yīng)圍巖、支護的動態(tài)變化信息。測點牢固后即可測量，并應(yīng)在每次開挖后12h內(nèi)取得初讀數(shù)，最遲不得超過24h，并且在下一循環(huán)開挖前必須完成。周邊位移測試方法:1）將收斂計放在待測位置進行恒溫。2）把SR44W型氧化銀紐扣電池裝入電池盒內(nèi)，然后對儀器進行“對 零”測量現(xiàn)場溫度并記錄。3）打開收斂計鋼尺搖把，拉出尺頭掛鉤放入測點孔內(nèi)，將收斂計拉至 另一端測點，并把尺架掛入測點孔內(nèi)，選擇合適的尺孔，將尺孔銷插入， 用尺卡將尺與聯(lián)尺架固定。4）

11、調(diào)節(jié)調(diào)整螺母，仔細觀察，使塑料窗口上的刻線對在張力窗口內(nèi)標(biāo) 尺上的兩條白線之間（每次應(yīng)一致）。5）記下鋼尺在聯(lián)尺架端時的基線長度與數(shù)顯讀數(shù)。每次觀測至少完成 三次讀數(shù)，取其平均值為本次觀測讀數(shù)值。當(dāng)三次讀數(shù)極差大于0.05mm 時，應(yīng)重新測試。拱頂下沉測試方法：對于淺埋隧道，可由地面鉆孔，使用撓度計或其他 儀表測定拱頂相對地面不動點的位移值。對于深埋隧道，可在拱頂布設(shè)固 定測點，將銦鋼尺掛在拱頂測點上，后視點可設(shè)在穩(wěn)定襯砌上，用精密水準(zhǔn)儀進行觀測。第一次讀數(shù)后視點讀數(shù)為Ai，前視讀數(shù)為Bi ;第二次后 視點讀數(shù)為A2，前視讀數(shù)為B2。6.3地表下沉地表下沉斷面間距、測試頻率見表 3，測點布置見

12、圖4。5X 2m5m(3-8) X 5m(3-8) X 5m5m圖4 測點布置圖基點埋設(shè)：基點應(yīng)埋設(shè)在沉降影響范圍以外的穩(wěn)定區(qū)域，并且應(yīng)埋設(shè) 在視野開闊、通視條件較好的地方；基點數(shù)量根據(jù)需要埋設(shè)，基點要牢固 可靠?；c埋設(shè)方法見圖5。40圖5 基點埋設(shè)圖（單位:cm）沉降測點埋設(shè)：用沖擊鉆在地表鉆孔，然后放入長200300mm , 直徑2030mm的圓頭鋼筋，四周用水泥砂漿填實。測試方法:1）觀測方法采用精密水準(zhǔn)測量方法。 將三腳架調(diào)至適當(dāng)高度使架頭頂 面大致水平。將儀器安放在架頭，擰緊中心螺絲。調(diào)整儀器腳螺旋，使圓 水準(zhǔn)器氣泡居中。檢查補償器是否正常工作，如果正常即可進行高程測量, 反之重新

13、整平。用粗瞄器瞄準(zhǔn)目標(biāo)，使目標(biāo)進入望遠鏡視場，再使用水平 微動手輪使目標(biāo)移到視場中心，轉(zhuǎn)動調(diào)焦手輪使目標(biāo)成像清晰而且與分劃 板沒有視差。在望遠鏡的視準(zhǔn)線對應(yīng)銦鋼尺鏡像刻度處，精確讀取水平狀 態(tài)數(shù)據(jù)。2）基點和附近水準(zhǔn)點聯(lián)測取得初始高程。觀測時各項限差宜嚴(yán)格控制, 每測點讀數(shù)高差不宜超過 0.3mm，對不在水準(zhǔn)路線上的觀測點，一個測 站不宜超過3個，超過時應(yīng)重讀后視點讀數(shù)，以作核對。首次觀測應(yīng)對測 點進行連續(xù)兩次觀測，兩次高程之差應(yīng)小于士 0.5mm，取平均值作為初始 值。3 ）注意事項(1)使用儀器前必須先詳細閱讀儀器操作說明書及注意事項，不得 違規(guī)操作。儀器在運輸和使用的過程當(dāng)中，必須輕拿輕

14、放，防潮防震。觀測時應(yīng)避免陽光直照在儀器上，以免影響觀測精度。儀器應(yīng)做定期的檢驗與維修。7數(shù)據(jù)整理分析與反饋監(jiān)測信息反饋應(yīng)根據(jù)檢測數(shù)據(jù)分析結(jié)果,對工程安全性及工程施工質(zhì)量進行評價，并提出相應(yīng)工程對策與建議。地質(zhì)預(yù)報信息反饋流程見圖5，監(jiān)控量測信息反饋流程見圖6。1）對初期的時態(tài)曲線應(yīng)進行回歸分析,預(yù)測可能出現(xiàn)的最大值和變化速度，掌握位移變化的規(guī)律。2）數(shù)據(jù)異常時，應(yīng)及時分析原因，提出對策和建議，并及時反饋給有 關(guān)單位。3）每次量測后應(yīng)及時進行數(shù)據(jù)整理和數(shù)據(jù)分析并繪制量測數(shù)據(jù)時態(tài)曲 線和距開挖面距離圖;4）應(yīng)繪制地表下沉沿隧道縱向和橫向變化速率曲線。應(yīng)根據(jù)量測數(shù)據(jù) 處理結(jié)果，及時提出調(diào)整和優(yōu)化施

15、工方案和工藝；圍巖變形和速度較大時, 應(yīng)及時采取安全措施，并建議變更設(shè)計。5）圍巖穩(wěn)定性、二次支護時間應(yīng)根據(jù)所測得位移量或回歸分析所得最 終位移量、位移速度及其變化趨勢、隧道埋深、開挖斷面大小、圍巖等級、 支護所受壓力、應(yīng)力、應(yīng)變等進行綜合分析判定。6）最大下沉量的控制標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)地面結(jié)構(gòu)的類型和質(zhì)量要求而定，大約12cm在彎變點的地標(biāo)傾斜應(yīng)小于結(jié)構(gòu)的要求，一般應(yīng)小于1/300.7 ）根據(jù)回歸分析如果地表下沉量超過上述標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)采取措施。8 ）圍巖穩(wěn)定性的綜合判別，應(yīng)根據(jù)測量結(jié)果，按下列指標(biāo)判定:（1）實測位移值（U）不應(yīng)大于隧道的極限位移（Uo），一般情況下，宜將隧道設(shè)計得預(yù)留變形量作為極限位移,

16、而設(shè)計變形量應(yīng)根據(jù)檢測結(jié)果不斷修正。根據(jù)公路隧道施工技術(shù)細則（JTG/T F60 2009 )位移管理等級見表4。管理等級管理位移施工狀態(tài)U < (Uo/3)可正常施工n(Uo/3)<U <(2Uo/3)應(yīng)加強支護IU > (2Uo/3)應(yīng)采取特殊措施位移管理等級表4（2 ）根據(jù)位移變化速度判斷通過國內(nèi)下坑、金家?guī)r、軍都山、云臺山、五指山、圓梁山、等幾十座隧道的位移觀測表明：變形速度是由大變小的遞增過程，變形時程曲線 可分為三個階段:a、變形急劇增長階段：變形速度大于 1.0mm/d時;b、變形緩慢增長階段：變形速度 1-0.2mm/d 時;C、基本穩(wěn)定階段：變形速度小于 0.2mm/d時。上官山隧道監(jiān)測方案陜西海嶸工程試驗檢測有限公司上述變形速率標(biāo)準(zhǔn)是針對一般隧道凈空變形和拱頂下沉量測，對于高 地應(yīng)力、巖溶、膨脹性、擠壓性圍巖等，應(yīng)根據(jù)具體情況制定專門標(biāo)準(zhǔn)進 行判定。(3)根據(jù)位移速度變化趨勢判斷由于巖體的流變特性，巖體破壞前變形時程曲線可分為三個階段a、基本穩(wěn)定區(qū)：主要標(biāo)志為位移速度逐漸下降，即:d2u/dt 2< 0,表明圍巖處于穩(wěn)定狀態(tài)。b、過渡區(qū)：位移速率保持不變，即d2u/dt 2=0，表明圍巖向不穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)展，需發(fā)出警告，加強支護系統(tǒng)。C、破壞區(qū)：位移速率逐漸增大