導(dǎo)流洞邊坡施工安全監(jiān)測及永久安全監(jiān)測

導(dǎo)流洞邊坡施工安全監(jiān)測及永久安全監(jiān)測第一節(jié)導(dǎo)流洞進口邊坡穩(wěn)定監(jiān)測在施工中為確保導(dǎo)流洞邊坡穩(wěn)定，需布置一定數(shù)量的觀測儀器，對邊坡的穩(wěn)定情況進行監(jiān)控，導(dǎo)流洞進口邊坡穩(wěn)定監(jiān)測儀器主要包括：(1)布設(shè)于邊坡頂部或馬道處6孔垂直向的測斜儀；(2)布設(shè)于邊坡的4組水平多點位移計。觀測儀器設(shè)備及工程量見表9-1。安全監(jiān)測設(shè)施布置見附圖11。表9-1儀器設(shè)備及工程量表序號儀器名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1測斜孔個61.1鉆孔Φ110mmm264孔深45~75mm1.2測斜管Φ71mmm2641.3活動式測斜儀CK-01A1.4孔口保護裝置個6加工2多點位移計4450-1--50組4每組3點2.1多點位移計鉆孔孔Φ76mmm1102.2讀數(shù)裝置CK-403臺12.3電纜m200四芯屏蔽電纜2.4孔口保護裝置個4加工一、儀器埋設(shè)儀器在埋設(shè)前根據(jù)設(shè)計文件的要求，充分了解其性能、量測范圍、量測精度、量測方法和埋設(shè)要求。事先作好儀器誤差標(biāo)定等準(zhǔn)備工作以保埋設(shè)及時，取得最初始的觀測數(shù)據(jù)在選定設(shè)計測點時，應(yīng)用測量儀器準(zhǔn)確放樣來埋設(shè)各種儀器。多點位移計、鉆孔測斜儀等監(jiān)測設(shè)備埋設(shè)時，采取措施保證鉆孔質(zhì)量、方向及深度。巖石多點位移計主要針對開挖后揭露的不穩(wěn)定塊體和斷層布設(shè)，施工中埋設(shè)時要根據(jù)開挖斷面適當(dāng)調(diào)整埋設(shè)位置，并特別注意鉆孔內(nèi)的順滑度和清潔度，以保證連接桿和各應(yīng)變測點傳感器能真實反映圍巖各深度變形程度，以保證量測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。(一)、鉆孔測斜儀的埋設(shè)安裝布置在邊坡頂部的測斜孔，在邊坡開挖前鉆孔埋設(shè)；布置在各馬道部位的測斜孔，要注意避開相鄰處的錨桿。1、測斜鉆孔直徑不得小于Φ110mm，傾斜度小于1°，并嚴(yán)格按設(shè)計的孔位、孔深施鉆，繪制地質(zhì)柱狀圖。2、測斜儀導(dǎo)管在地面分段裝配好，接頭處的導(dǎo)槽嚴(yán)格對齊，準(zhǔn)確無誤后用環(huán)氧樹脂和鉚釘將接頭部位固定。導(dǎo)管底部設(shè)有塞頭。3、在導(dǎo)管分段安裝過程中，首先用模型探頭在各個方向反復(fù)試測，確定無誤后才能進行上一段的聯(lián)接。當(dāng)導(dǎo)管全部安裝完畢，再用同樣的方法在全孔測試，并使其中一對導(dǎo)槽與邊坡垂直，確定無誤后進行灌漿。4、為了使導(dǎo)管的各接頭完好無損，在下導(dǎo)管的過程中用尼龍繩將導(dǎo)管底部塞頭和導(dǎo)管系緊，并在孔口輔以管鉗，將導(dǎo)管分段送至孔底。管口段預(yù)留50cm的長度。5、測斜儀測孔在灌漿前，對導(dǎo)管的管口進行嚴(yán)格保護，嚴(yán)防雜物掉入孔內(nèi)。用水灰比為0.5:1的水泥漿從下至上將導(dǎo)管與孔壁之間的孔隙灌注密實。(二)、多點位移計的埋設(shè)安裝多點位移計均水平鉆孔埋設(shè)，鉆孔施工時注意避開相鄰處的錨桿。1、多點位移計鉆孔孔徑不小于Φ76mm，對其鉆孔巖芯進行地質(zhì)素描。2、多點位移計的測桿和PVC護管的各接頭牢固連接，并逐段向孔內(nèi)送進。安裝過程中在護管和測桿上編號，以防混淆。3、測桿和護管及灌漿管安裝就位后，用水泥漿進行全孔灌漿，水泥漿的水灰比為0.5:1，灌漿壓力為0.2Mpa。待水泥漿凝固后，安裝孔口裝置。二、施工期間觀測(一)、觀測程序各項工程開工前，按設(shè)計要求確定原型觀測設(shè)施的埋設(shè)時間、部位、觀測頻數(shù)、并確定觀測數(shù)據(jù)變化數(shù)率與觀測頻數(shù)的關(guān)系。在設(shè)備儀器安裝完畢后及時記錄初讀數(shù)，并按發(fā)包人和監(jiān)理人批準(zhǔn)的觀測規(guī)程進行觀測。(二)、觀測頻率1、測斜儀觀測儀器埋設(shè)完畢后即開始讀數(shù)，每天觀測1次，讀數(shù)穩(wěn)定后開始正式觀測。正式觀測為每月1~3次，在用異常情況時加密觀測。2、多點位移計觀測儀器埋設(shè)完畢即開始讀數(shù)，每天觀測1次，讀數(shù)穩(wěn)定后開始正式觀測。正式觀測為每月1~3次，在用異常情況時加密觀測。(三)、其它觀測施工期內(nèi)，除按發(fā)包人和監(jiān)理人指示負責(zé)觀測外，并對導(dǎo)流洞進口及進口邊坡進行巡查，作好檢查記錄。若發(fā)現(xiàn)異常情況時，增加相關(guān)的觀測儀器的觀測頻次，并將觀測結(jié)果及時報告監(jiān)理人。第二節(jié)導(dǎo)流洞洞身段施工安全監(jiān)測在導(dǎo)流洞洞身施工過程中要加強監(jiān)控量測。使用QT-81型球鉸式坑道周邊收斂儀，拱頂使用精密水平儀、水平尺、鋼尺和測釬，分別進行周邊位移、拱頂下沉和地質(zhì)超前預(yù)報監(jiān)控，由監(jiān)測小組進行測點埋設(shè)，日常量測工作根據(jù)量測數(shù)據(jù)繪制凈空水平收斂圖，拱頂下沉距開挖工作面距離關(guān)系圖，并對初期時態(tài)曲線進行回歸分析，同時繪制地質(zhì)描述圖，通過分析處理計算判斷，及時進行預(yù)報反饋，確保施工安全。一、現(xiàn)場監(jiān)測的目的及要求結(jié)合本隧道工程，量測具有以下作用：(一)、根據(jù)量測數(shù)據(jù)采取相應(yīng)措施，正確的應(yīng)用支護手段，保證隧道施工安全；(二)、根據(jù)圍巖的位移、變形及應(yīng)力狀況，將觀測成果及時整理，并據(jù)此調(diào)整鉆爆參數(shù)及提出必要的安全支護措施，及時調(diào)整和修正支護參數(shù)；(三)、隧道開挖后僅做噴錨支護，而且圍巖暴露時間長，故在隧道內(nèi)特別是在一些斷層破裂帶進行監(jiān)控量測和圍巖松弛測定，通過分析性能較真實地反映圍巖的變形和位移，并通過位移反分析，反推圍巖力學(xué)參數(shù)和原始應(yīng)力；(四)、積累資料，為同類工程施工積累經(jīng)驗，以利提高設(shè)計質(zhì)量和施工技術(shù)水平。二、洞內(nèi)施工監(jiān)控量測施工監(jiān)控量測是在隧道開挖過程中，使用各種量測儀表和工具對圍巖變化情況和支護結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)進行量測，及時提供圍巖穩(wěn)定程度和支護結(jié)構(gòu)可靠性的安全信息，預(yù)見事故和險情，作為調(diào)整和修改支護設(shè)計的依據(jù)，并在洞門段依據(jù)量測結(jié)果確定襯砌施做時間。(一)、各類圍巖量測項目與方法監(jiān)測項目分必測項目(A類)和選測項目(B類)。必測項目是用以判斷圍巖的變化情況和支護結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)的經(jīng)常性量測。選測項目是用以判斷隧道圍巖松動狀態(tài)、噴錨支護效果和積累資料為目的的量測。各類圍巖量測項目見表9-2。表9-2圍巖量測項目表項目圍巖條件洞內(nèi)觀察(A)凈空變位(A)拱頂下沉(A)地表下沉(B)圍巖位移(B)錨桿軸力(B)襯砌應(yīng)力(B)錨桿拉拔試驗(B)圍巖條件(B)洞內(nèi)收斂性(B)硬巖=3\*ROMANIII.55軟巖=4\*ROMANIV注：×××——必進行項目；××——應(yīng)進行項目；×——必要時進行項目。(二)、測試要點1、洞內(nèi)觀察開挖工作面的觀察，在每個開挖面進行，特別是軟弱圍巖條件下，開挖后應(yīng)立即進行地質(zhì)調(diào)查，并繪出地質(zhì)素描圖。若遇特殊不穩(wěn)定情況時，應(yīng)派專人進行不間斷觀察。2、圍巖位移量測圍巖位移量測是在鉆孔中埋入單點或多點位移計以測試巖體內(nèi)部各點的相對位移。圍巖位移量測斷面縱向間距一般為凈空變化量測斷面間距的3~5倍。3、B類量測項目主要用于驗證預(yù)設(shè)計的合理性和探討與支護襯砌的受力機理，作為A類量測的補充，用以調(diào)整和改變設(shè)計。B類量測宜在施工初期階段進行。量測斷面布置原則上應(yīng)設(shè)在有代表性地質(zhì)地段。4、凈空變化量測和拱頂下沉量測，應(yīng)在同一斷面上進行。量測斷面的間距與隧道長度、圍巖條件、開挖方法等多種因素有關(guān)，一般按表9-3選用。表9-3凈空變化量測和拱頂下沉量測間距表圍巖類別洞口附近施工初期階段取得效果后Ⅳ10~152050Ⅲ.5101520(三)、測點布置和量測1、凈空量測測點布置凈空變化量測基線在橫斷面上的布置見表9-4和圖9-2所示。以水平基線量測為主，必要時設(shè)置斜基線。表9-4凈空變化量測基線布置表一般地段特殊地段洞口巖溶或偏壓地段段實施B類量測地地段全斷面1~2條水平基基準(zhǔn)線1~2條水平基基準(zhǔn)線三條基線三條基線短臺階2條水平基準(zhǔn)線2條水平基準(zhǔn)線四條基線四條基線注：D為開挖寬度2、凈空量測(1)、把凈空變位儀的短桿固定在施測的兩測點的巖體內(nèi)。(2)、根據(jù)圍巖條件確定量測間距。(3)、量測精度：在變位量比較小的情況下，一般為0.1mm，在變位量比較大的情況下為1mm。3、拱頂下沉測點布置拱頂下沉量測測點，一般布置在拱中和兩測拱腰，每斷面布置三點，當(dāng)受通風(fēng)管或其它障礙時，可適當(dāng)移動位置。圖9-2凈空變化量測基線布置圖圖9-2凈空變化量測基線布置圖4、圍巖位移和錨桿軸力量測根據(jù)圍巖條件和工程重要程度，每斷面設(shè)置2~5個測點，見圖9-3。圖9-3圍巖量測測點布置圖圖9-3圍巖量測測點布置圖(四)、量測頻率和結(jié)束量測的時間1、量測頻率主要根據(jù)位移速率和測點距開挖面距離而定，一般按表1-5選定，即元件埋設(shè)初期測試頻率要每天1~3次，隨著圍巖漸趨穩(wěn)定，量測次數(shù)可以減少，當(dāng)出現(xiàn)不穩(wěn)定征兆時，應(yīng)增加量測次數(shù)。表9-5位移量測頻率表位移速率(mmm/d)距開挖工作面距距離(B為洞室寬寬)量測頻率＞5(0~1)B1~3次/天1~5(0~2)B1次/天0.5~1(2~4)B1次/天0.2~0.55(2~5)B1次/1~3天＜0.2(2~5)B1次/1~15天2、結(jié)束量測的時間當(dāng)圍巖達到基本穩(wěn)定后，以1次/3日的頻率量測2周，若無明顯變形，則可結(jié)束量測。(五)、洞內(nèi)地質(zhì)超前預(yù)測預(yù)報1、洞內(nèi)地質(zhì)超前預(yù)測預(yù)報程序洞內(nèi)地質(zhì)超前預(yù)測預(yù)報程序見圖9-4。地質(zhì)方法原始資料地質(zhì)方法原始資料掌子面素描洞體展現(xiàn)物探方法隧道圍巖地質(zhì)超前預(yù)報2、地質(zhì)和支護狀態(tài)觀察每次爆破后，由地質(zhì)工程師對開挖工作面進行觀察調(diào)查并作地質(zhì)素描記錄。調(diào)查項目包括掌子面正面及側(cè)面穩(wěn)定狀態(tài)、巖性風(fēng)化程度、裂隙間距、形狀、涌水情況、水的影響等等。素描記錄工作面的巖層產(chǎn)狀、構(gòu)造及特殊地質(zhì)現(xiàn)象，同時對靠近工作面的初期支護進行觀察，噴射砼是否開裂、是否有掉塊現(xiàn)象等。3、地質(zhì)預(yù)測預(yù)報內(nèi)容(1)、對照勘測階段的地質(zhì)資料，預(yù)報地質(zhì)條件的變化情況及對施工的影響程度。隨工作面素描地質(zhì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)。(2)、可能出現(xiàn)坍方、滑動影響施工時，預(yù)報其部位、形式、規(guī)模及發(fā)展趨勢，并提出處理措施。(3)、隧道將穿越不穩(wěn)定巖層，較大斷層等特殊地段需改變施工方法或作應(yīng)急措施時的預(yù)報。(4)、預(yù)報可能出現(xiàn)突然涌水地點，涌水量大小，地下水、泥砂含量及施工的影響。(5)、軟巖再現(xiàn)內(nèi)鼓、片幫掉塊地段，預(yù)報對施工的影響程度。巖體突然開裂或原有裂隙逐漸加寬時，應(yīng)預(yù)報其危害程度。(6)、在位移量測中發(fā)現(xiàn)圍巖變形速度加快時，預(yù)報對圍巖穩(wěn)定性的影響程度。(7)、隧道淺埋段地面下沉或工裂，預(yù)報對隧道穩(wěn)定和施工的影響程度。(8)、洞口可能出現(xiàn)滑坡、墜石時、及時預(yù)報(9)、預(yù)報由于施工不當(dāng)，可能造成圍巖失穩(wěn)及其改進措施。(10)、繪制全洞地質(zhì)斷面、剖面的展開圖。4、地質(zhì)預(yù)報預(yù)測方法(1)、隧道開挖面地質(zhì)素描；(2)、巖體結(jié)構(gòu)面調(diào)查；(3)、涌水量觀測；(4)、超前鉆探(XY-1、YQ100A型)；(5)、淺層地震法(HSP地質(zhì)預(yù)報儀)；(6)、對地表水、地下水的調(diào)查。根據(jù)地質(zhì)預(yù)報方法得出的數(shù)據(jù)進行施工地質(zhì)預(yù)測，及時調(diào)整施工方法，采取積極措施保證施工安全。5、施工檢測管理施工檢測的結(jié)果應(yīng)盡快地反饋到施工和設(shè)計中去，以指導(dǎo)施工。檢測工作注意以下事項：(1)、按各項量測的操作規(guī)程安裝好儀器儀表，每測點一般測讀三次，三次讀數(shù)相差不大時，取算術(shù)平均值作為觀測點，若讀數(shù)相差過大時應(yīng)檢查儀器、儀表安裝是否正確，測點是否松動，當(dāng)確認無誤時再進行測試。(2)、每次測試時都要做好記錄，并保持原始記錄的準(zhǔn)確性。(3)、在現(xiàn)場進行粗略計算，若發(fā)現(xiàn)變形較大時，應(yīng)及時通知現(xiàn)場負責(zé)人。6、位移速率標(biāo)準(zhǔn)(1)、當(dāng)每天凈空變化大于1mm時，則認為圍巖處于急劇變形階段，加強支護，加強觀測；(2)、當(dāng)每天凈空變化值在0.2~1.0mm之間時，則認為圍巖處于緩慢變形階段，表示圍巖向穩(wěn)定方向發(fā)展；(3)、當(dāng)每天凈空變化值小于0.2mm時，則認為圍巖基本穩(wěn)定。第三節(jié)觀測資料的整編一、及時收集整理各種觀測點的觀測資料。每次觀測后在現(xiàn)場將數(shù)據(jù)記錄于監(jiān)理人批準(zhǔn)的專用記錄表格內(nèi)，當(dāng)天繪制歷時曲線，分析整理成果，第二天向施工負責(zé)人反饋，當(dāng)天觀測發(fā)生異?；蚓拘詳?shù)據(jù)時，及時向施工負責(zé)人、監(jiān)理人和發(fā)包人反饋信息，以便盡快采取安全措施，保證圍巖和建筑物的穩(wěn)定。二、在施工期間及時整理分析全部觀測資料，繪制測值變化過程線，分析邊坡、洞身穩(wěn)定情況，并及時向發(fā)包人和監(jiān)理人及有關(guān)單位報送觀測報告。使用電子計算機的量測處理系統(tǒng)見圖9-5。三、按監(jiān)理