【鐵路實務(wù)】陳士甲 教材精講班課件 21-第5章-5.2-隧道超前地質(zhì)預(yù)報與監(jiān)控量測

5.2

隧道超前地質(zhì)預(yù)報與監(jiān)控量測5.2隧道超前地質(zhì)預(yù)報與監(jiān)控量測5.2隧道超前地質(zhì)預(yù)報與監(jiān)控量測5.2.1超前地質(zhì)預(yù)報一、隧道超前地質(zhì)預(yù)報目的進一步查清隧道開挖工作面前方工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件，指導(dǎo)工程施工順利進行；降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生概率和危害程度；為優(yōu)化工程設(shè)計提供地質(zhì)依據(jù)；為編制竣工文件提供地質(zhì)資料。5.2隧道超前地質(zhì)預(yù)報與監(jiān)控量測二、超前地質(zhì)預(yù)報主要內(nèi)容1.地層巖性（軟弱夾層）2.地質(zhì)構(gòu)造（斷層）3.不良地質(zhì)（巖溶、人為坑洞、暗河）4.地下水預(yù)測預(yù)報5.2隧道超前地質(zhì)預(yù)報與監(jiān)控量測三、參建各方在超前地質(zhì)預(yù)報工作中職責(zé)與分工1.建設(shè)單位應(yīng)負責(zé)隧道超前地質(zhì)預(yù)報實施大綱審批，并對地質(zhì)預(yù)報工作實施情況進行監(jiān)督和檢查。2.勘察設(shè)計單位應(yīng)進行隧道地質(zhì)復(fù)雜程度分級，進行超前地質(zhì)預(yù)報方案設(shè)計，編制工程概算，分析和研究施工超前地質(zhì)預(yù)報成果，發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況不符，按程序及時變更設(shè)計。3.施工圖階段，經(jīng)評估為高風(fēng)險和極高風(fēng)險的軟弱圍巖及不良地質(zhì)隧道，超前地質(zhì)預(yù)報的責(zé)任主體為設(shè)計單位。其他隧道超前地質(zhì)預(yù)報的責(zé)任主體單位為施工單位。5.2隧道超前地質(zhì)預(yù)報與監(jiān)控量測四、超前地質(zhì)預(yù)報常用方法1.地質(zhì)調(diào)查法2.鉆探法（超前水平鉆探）3.物探法。包括彈性波反射法（地震波反射法、水平聲波剖面法、負視速度法和極小偏移距離高頻反射連續(xù)剖面法等）、電磁波反射法（地質(zhì)雷達探測）、高分辨直流電法等。4.超前導(dǎo)坑預(yù)報法5.2隧道超前地質(zhì)預(yù)報與監(jiān)控量測五、超前地質(zhì)預(yù)報長度劃分和預(yù)報方法選擇1.長距離預(yù)報。預(yù)報長度100m以上?？刹捎玫刭|(zhì)調(diào)查法、地震波反射法及100m以上的超前鉆探等。2.中距離預(yù)報。預(yù)報長度30-100m。可采用地質(zhì)調(diào)查法、彈性波反射法及30-100m的超前鉆探等。3.短距離預(yù)報。預(yù)報長度30m以內(nèi)?？刹捎玫刭|(zhì)調(diào)查法、彈性波反射法、電磁波反射法（地質(zhì)雷達探測）及小于30m的超前鉆探等。5.2隧道超前地質(zhì)預(yù)報與監(jiān)控量測5.2.2監(jiān)控量測地質(zhì)復(fù)雜隧道宜由監(jiān)控量測專門機構(gòu)負責(zé)實施。對周邊建筑物可能產(chǎn)生嚴重影響的城市鐵路隧道，應(yīng)實施第三方監(jiān)測。5.2隧道超前地質(zhì)預(yù)報與監(jiān)控量測一、圍巖監(jiān)控量測項目必測項目有：（刪除一項）序號監(jiān)控量測項目常用量測儀器備注1洞內(nèi)、外觀察現(xiàn)場觀察、數(shù)碼相機、羅盤儀2拱頂下沉水準儀、鋼掛尺或全站儀3凈空變化收斂計、全站儀4地表沉降水準儀、銦鋼尺或全站儀隧道淺埋段5拱腳下沉水準儀或全站儀不良地質(zhì)和特殊巖土隧道淺埋段5.2隧道超前地質(zhì)預(yù)報與監(jiān)控量測二、量測1.監(jiān)控量測斷面及測點布置原則（1）淺埋及下穿建筑物在隧道開挖前布設(shè)地表沉降測點。5.2隧道超前地質(zhì)預(yù)報與監(jiān)控量測二、量測1.監(jiān)控量測斷面及測點布置原則（1）淺埋及下穿建筑物在隧道開挖前布設(shè)地表沉降測點。5.2隧道超前地質(zhì)預(yù)報與監(jiān)控量測（2）地表沉降測點橫向間距為2～5m。在隧道中線附近測點應(yīng)適當(dāng)加密，隧道中線兩側(cè)量測范圍應(yīng)不小于H0+B5.2隧道超前地質(zhì)預(yù)報與監(jiān)控量測2.拱頂下沉測點和凈空變化測點應(yīng)布置在同一斷面上，并在開挖12h內(nèi)埋設(shè)。監(jiān)控量測斷面間距：

必測項目監(jiān)控量測斷面間距圍巖級別斷面間距V～VI5～10IV10～30Ⅲ30～505.2隧道超前地質(zhì)預(yù)報與監(jiān)控量測3.全斷面開挖應(yīng)布設(shè)一條水平測線，兩條斜測線，臺階法、中隔壁法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法等分部開挖法應(yīng)在每個分部布設(shè)一條水平測線、兩條斜測線，必要時增加水平測線和斜測線數(shù)。通過綜合這三條測線的監(jiān)測數(shù)據(jù)，工程師可以全面了解開挖面的變形情況5.2隧道超前地質(zhì)預(yù)報與監(jiān)控量測三、監(jiān)控量測頻率和控制基準B為最大開挖寬度按距開挖面距離確定的監(jiān)控量測頻率斷面距開挖面距離（m）檢測頻率（0-1）B2次/d（1-2）B1次/d（2-5）B1次/（2～3d）＞5B1次/7d5.2隧道超前地質(zhì)預(yù)報與監(jiān)控量測三、監(jiān)控量測頻率和控制基準按位移速度確定的監(jiān)控量測頻率位移速度（mm/d）監(jiān)控量測頻率≥52次/d1-51次/d0.5-11次/（2～3d）＜0.51次/7d5.2隧道超前地質(zhì)預(yù)報與監(jiān)控量測三、監(jiān)控量測頻率和控制基準位移控制基準5.2隧道超前地質(zhì)預(yù)報與監(jiān)控量測四、工程安全性評價工程安全性評價應(yīng)根據(jù)位移控制基準，分三個管理等級，并根據(jù)位移管理等級采用相應(yīng)的應(yīng)對措施。（見下頁）5.2隧道超前地質(zhì)預(yù)報與監(jiān)控量測管理等級距開挖面1B距開挖面2B工程對策Ⅲ量測小組負責(zé)人應(yīng)向現(xiàn)場技術(shù)負責(zé)人匯報，并通知現(xiàn)場繼續(xù)施工Ⅱ量測小組負責(zé)人應(yīng)向現(xiàn)場技術(shù)負責(zé)人匯報，現(xiàn)場技術(shù)負責(zé)人對分析結(jié)果進行復(fù)核，并將復(fù)核結(jié)果立即反饋到有關(guān)各方。監(jiān)理單位立即召集有關(guān)各方進行綜合評價，提出處理意見。現(xiàn)場在上報分析結(jié)果的同時，應(yīng)加密監(jiān)控量測頻次，必要時采取適當(dāng)工程措施。Ⅰ量測小組負責(zé)人應(yīng)立即向現(xiàn)場技術(shù)負責(zé)人匯報，確定后采取應(yīng)急措施（包括暫停施工、實施應(yīng)急支護、撤離工作面作業(yè)人員和設(shè)備等），加強現(xiàn)場觀測，防止危害。同時立即將信息反饋到有關(guān)各方。建設(shè)單位應(yīng)召集有關(guān)各方綜合評價，制定處理方案。5.2隧道超前地質(zhì)預(yù)報與監(jiān)控量測五、暫停掘進情況當(dāng)拱頂下沉、水平收斂速率達5mm/d或位移累計達100mm時，應(yīng)暫停掘進，并及時分析原因，采取處理措施。5.2隧道超前地質(zhì)預(yù)報與監(jiān)控量測六、工程措施1.工程對策分一般措施和輔助施工措施。一般措施包括：（1）穩(wěn)定開挖工作面；（2）調(diào)整開挖方法；（3）調(diào)整初期支護強度和剛度并及時支護；（4）降低爆破振動影響；（5）圍巖與支護結(jié)構(gòu)間回填注漿。5.2隧道超前地質(zhì)預(yù)報與監(jiān)控量測輔助施工措施包括：（1）地層預(yù)處理，包括注漿加固、降水、凍結(jié)等方