隧道出口進(jìn)洞施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)及監(jiān)控量測

7.1超前地質(zhì)預(yù)報(bào) 17.2地表沉降監(jiān)測 27.3洞內(nèi)監(jiān)控量測 4每循環(huán)開挖前，做好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，物探方法初步判定前方地質(zhì)后，用鉆孔進(jìn)行驗(yàn)證。根據(jù)掌子面前方圍巖情況動(dòng)態(tài)調(diào)整洞內(nèi)超前支護(hù)、襯砌參數(shù)。施工過程中做好監(jiān)控量測，動(dòng)態(tài)調(diào)整預(yù)留沉降量，保證洞內(nèi)施工安全。7.1超前地質(zhì)預(yù)報(bào)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)指導(dǎo)思想：以工程地質(zhì)綜合分析為核心，堅(jiān)持粗查與精查相結(jié)合的原則，并結(jié)合前期地勘成果及地質(zhì)調(diào)查資料綜合判定。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作順序?yàn)殚_挖后立即進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查并進(jìn)行地質(zhì)素描，每10m記錄一次，地質(zhì)條件變化時(shí)增加。物探方法初步判定前方地質(zhì)后，用鉆孔進(jìn)行驗(yàn)證。根據(jù)物探與鉆探結(jié)果，并結(jié)合前期地勘成果及地質(zhì)調(diào)查資料，綜合判定不良地質(zhì)體的范圍及程度。圖7.1-1超前地質(zhì)預(yù)報(bào)流程圖采用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行短距離(10～40m)的精細(xì)巖性結(jié)構(gòu)變化情況的預(yù)報(bào)，地質(zhì)雷達(dá)法是一種使用甚高頻～微波段的地下電磁波反射探測法。通過測定與含水性有關(guān)的介電常數(shù)的變化來探測充水的地質(zhì)體，含水的斷層、巖性界面等。其探測原理是：發(fā)射器通過發(fā)射天線向隧道掌子面前方定向發(fā)射電磁波。電磁波在傳播的路徑上當(dāng)遇到兩種有電性差異（介電常數(shù)和電導(dǎo)率不同）的界面時(shí)即發(fā)生反射。反射波由設(shè)置在發(fā)射天線旁的接收天線所接收，另外還最先接收到由發(fā)射天線經(jīng)收發(fā)兩個(gè)天線所在介質(zhì)表面到達(dá)接收天線的直達(dá)波并作為時(shí)間起始零點(diǎn)。經(jīng)過處理后，取反射波往返時(shí)間之半，乘以相應(yīng)介質(zhì)中的雷達(dá)波傳播速度即為反射目標(biāo)深度，再根據(jù)不同位置反射波的組合特征、變化趨勢和反射強(qiáng)度等，結(jié)合地質(zhì)背景，判斷反射目標(biāo)的性質(zhì)，如斷層、溶洞、不同圍巖級別分段等。地質(zhì)雷達(dá)探測原理如下圖所示。圖7.1-2地質(zhì)雷達(dá)探測原理圖地質(zhì)雷達(dá)預(yù)報(bào)方法和預(yù)報(bào)成果表見下表：表7.1-3地質(zhì)雷達(dá)預(yù)報(bào)方法和預(yù)報(bào)成果表序號預(yù)測方法預(yù)報(bào)成果1探測充水的地質(zhì)確定斷層、巖性和煤層、溶洞的界面，確定異常巖體的規(guī)模、性質(zhì)、危害程度。2隧洞底部、邊墻、隧頂外或其它出水部位可能隱伏巖溶洞穴、采空區(qū)7.2地表沉降監(jiān)測據(jù)本隧道右線出口的技術(shù)要求和工程實(shí)際情況，參考相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行控制測量，以保證地面沉降觀測的真實(shí)性與精確性。依據(jù)《工程測量規(guī)范》規(guī)定，本項(xiàng)內(nèi)容采用二等水準(zhǔn)作為高程控制的最高等級。一般情況下，在離隧道開挖中心線30米以外認(rèn)為沒有沉降，本次監(jiān)測要求每個(gè)高程基準(zhǔn)點(diǎn)距離隧道中心線至少50m，盡量減少隧道開挖對地面沉降觀測的影響。圖7.2-1高程控制測量點(diǎn)大樣圖觀測儀器設(shè)備采用水平儀、高精度水準(zhǔn)儀，地表沉降觀測設(shè)置4~6個(gè)觀測橫斷面，沿襯砌中線每2~3m設(shè)置一個(gè)測點(diǎn)，地表監(jiān)測與地下洞室各項(xiàng)監(jiān)測同步進(jìn)行。圖7.2-2地面觀測點(diǎn)示意圖圖7.2-3地表沉降監(jiān)控點(diǎn)布置圖地表沉降監(jiān)測頻率見下表。表7.2-1地表沉降檢測頻率表隧道開挖深度監(jiān)測頻率監(jiān)測精度監(jiān)測工具開挖面前＞30m1次/2天0.1mm水平儀、水準(zhǔn)儀開挖面前后＜30m2次/1天開挖面后30~80m1次/2天開挖面后＞80m1次/7天在進(jìn)行監(jiān)測工作的時(shí)候，以高程控制測量點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)，用高精度水準(zhǔn)儀對地面沉降點(diǎn)進(jìn)行觀測，讀取并記錄數(shù)據(jù)，計(jì)算分析結(jié)果。如果發(fā)現(xiàn)地面沉降超出預(yù)警值，在排除觀測誤差和人為因素之后立即采取補(bǔ)強(qiáng)措施：1）增加噴射混凝土厚度，或加長加密錨桿，或加掛更密更粗的鋼筋網(wǎng)；2）提前施做二次襯砌，要求通過反分析校核二次襯砌強(qiáng)度；3）提前施做仰拱。同時(shí)加大觀測頻率，直到沉降穩(wěn)定為止，保證工程安全。參考水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)，利用精密水準(zhǔn)儀讀取沉降觀測點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)之間的高程差，從而獲得觀測點(diǎn)的高程變化圖7.1-6為地表沉降觀測示意圖。圖7.2-4地表沉降觀測示意圖7.3洞內(nèi)監(jiān)控量測根據(jù)《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF60－2009)，隧道周邊收斂和拱頂下沉是必測項(xiàng)目，為了確保施工中圍巖的穩(wěn)定。對于隧道周邊收斂、拱頂沉降一般情況下因圍巖類別不同，掘進(jìn)采取的施工工法也可能不同，量測的手段和方法也不完全相同。本隧道出口處為V級圍巖地段，施工采用預(yù)留核心土法施工，監(jiān)控量測點(diǎn)嚴(yán)格按Ⅴ級圍堰5m間距埋設(shè)。埋設(shè)長度要埋入穩(wěn)定基巖內(nèi)至少15cm，每組斷面埋設(shè)7個(gè)點(diǎn)（拱腳上2.0米處，邊墻處，大垮處，拱頂處，均需紅油漆配合反光標(biāo)貼標(biāo)識）。監(jiān)控量測的方法采用如圖7.3-1所示的方法進(jìn)行。圖7.3-1Ⅳ級圍巖地段預(yù)留核心土法施工量測洞內(nèi)監(jiān)測點(diǎn)設(shè)置在洞內(nèi)可靠的位置，施工過程中妥善保護(hù)，當(dāng)隧道水平位移收斂速度為0.1~0.2mm/天，拱頂下沉速度為0.1mm/天，可以認(rèn)為圍巖已基本穩(wěn)定。對各種量測數(shù)據(jù)聯(lián)合反分析，以便對下一段與此地質(zhì)類型相近的支護(hù)參數(shù)作適當(dāng)調(diào)整。如在監(jiān)測中發(fā)