高速公路隧道监控实施方案(共49页).doc
精选优质文档-倾情为你奉上 高速公路隧道施工监测监控大纲 目 录 1 工程概况12 监测意义和目的61 监控量测工作的组织机构62 监控量测工作的内容、方法7 隧道监控量测的主要内容8 监控量测方法和手段8 4 断面布置95 监控量测信息的采集、整理、分析、处理及反馈系统12 5.1 数据采集 12 5.2 实测资料的整理 12 5.3 实测资料分析、处理 13 5.4 信息反馈与预测预报 13 5.5 监控量测计划工作量 13 6 监控量测工作质量的保证措施14 7 监控量测工作制度14 8 报警指标15 9 拟投入本监控量测项目使用的仪器设备表16四 隧道施工监控业绩 16五 拟派人员名单及资质证明 18六 财务报价表311、工程概况1.2、本合同段地质概况本工程隧道主要穿越弱-微风化粉砂岩,弱-微风化粉砂岩和泥质粉砂岩互层,中风化灰岩,弱-微风化灰质页岩、粉砂岩,弱-微风化灰质页岩。其地质条件复杂多变,出现有6条断层。走向为北北东,北东向。倾角在500790度之间,宽度624m不等,断层附近岩体破碎,节理裂隙密集发育,伴随裂隙水与溶洞水,常影响隧道边坡与岩体的稳定。1.3、沿线自然地理条件1.3.1、地形、地貌本工程区地处云贵高原向江南丘陵的过渡地带,西北武陵山横垣,东南雪峰高耸,西枕云贵高原,东北遥望洞庭湖平原,地势北、西、南三面高,中间低并向东倾斜,实为一大型盆地。区内地貌形态以山间盆地与山地为主,本项目经过吉(首)凤(凰)、沅(陵)麻(阳)、芷(江)怀(化)三个山间盆地,海拔在100500m之间;盆地之间为低山丘陵,海拔在4001000m之间。按成因、形态可分为侵蚀构造低中山、砂页岩低山丘陵、红岩丘陵、低山中台地低丘洼地、溶蚀构造峰脊谷地洼地、丘陵低台地残丘洼地,低山高台地低丘洼地,溶蚀洼地8种地貌类型。1.3.2、地质、地震项目区位于上扬子东南缘侏罗山式褶皱带与华南加里东期逆冲褶皱带的过渡带,以北北东-北东向构造为主。另外,前期构造不同部位在统一构造应力场不同边界条件下发生走滑、逆冲及拉张断陷,形成了主要沿主干断裂分布的小型新生代盆地。根据区域地质图及报告和现场调查表明,路线走廊带内沿线区域稳定性好,线路多以大角度穿越陡倾角岩层及地质构造线。根据中国地震震参数区划图,项目区内50年超越概率10%的地震动峰值加速度<0.05g,对应地震基本烈度小于度,地震动反应谱特征周期0.35s,考虑简易设防。1.3.3、不良工程地质工作区内的不良工程地质主要有滑坡、岩溶、淤泥等,其中滑坡全线有2处小型浅层土体滑动,分别在K96-160L60处、K102+090R20处。可溶性地层主要分布在江山港附近。全线淤泥主要分布于堰塘、水田、废弃的河道等局部地段。1.3.4、气象、水文本工程区属温亚热带,气候温和湿润,四季分明,雨量充沛,降雨集中,强度高。48月为雨季,历年平均降水量1379.21390.03 mm。极端最低气温-8.5,78月份气温最高,平均27.627.8,极端最高气温39.9,12月至来年3月为雪期,全年有霜期8090天。工程区地表水系属沅水水系一级支流武水水系,隧址区无常年地表水体。1.4、隧道施工监控量测内容根据施工中的隧道岩土工程地质和水文地质条件,通过对典型断面测点埋设、洞内外观察和必要位移、变形、应力量测及控测,结合掘进中地质条件的变化,记录掌子面地质情况,分析隧道工程现场的地质情况和支护结构型式,支护参断和二次衬砌支护时间,为隧道的安全和优化施工及地下水的自然状态的保护提供技术支撑。1.5、计划工期隧道施工监控计划监控量测工期约为24个月。2 隧道监控量测的目的1)、为设计和修正支护结构形式和参数提供依据 进行隧道工程设计时必须依靠工程地质调查和试验来提供必要的依据和信息,但由于岩体地质情况千差万别,使得工程地质调查和试验取得的数据很难正确反映岩体的真实性。所以在施工过程中必须通过围岩与支护支护的变形和应力的监测结果,对原设计予以修正,或者为重新计算和设计提供依据。2)、为正确选择开挖方法和支护施作时间提供技术支撑 通过分析量测数据,可以确定符合具体工程要求和地质条件的施工方法和支护结构的施作措施,以充分利用围岩自承能力,然后通过量测分析,再确定适宜的二次支护时间;在侧压力较大的地层中,利用量测数据,以确定最佳的仰拱施作时间。3)、为隧道施工和长期使用提供安全信息 通过对围岩稳定性与支护可靠性的量测监控和分析评定,可以发现施工中隐藏的不安全因素和隧道有可能失稳的区段或局部薄弱的部位,从而及时采取相应的加固或其它措施。总之,隧道监控量测是为了完善隧道设,正确地指导施工,以保证隧道工程的安全性和经济性。3 隧道监控量测方法1) 监控量测的依据 隧道施工监控量测实施细则依据下列原则来确定: 公路隧道设计规范 (JTG D70-2004) 中华人民共和国交通部,人民交通出版社 公路隧道施工技术规范 (JTJ042-94) 中华人民共和国交通部,人民交通出版社 公路工程技术标准 (JTG B01-2003) 中华人民共和国交通部,人民交通出版社 公路工程抗震设计规范(JTJ004-89) 中华人民共和国交通部,人民交通出版社 地下工程防水技术规范(GB50108-2001) 中华人民共和国交通部,人民交通出版社 混凝土结构设计规范(GB50010-2002) 中华人民共和国交通部,人民交通出版社 锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB50086-2001) 原国家冶金工业局 中国计划出版社 铁路工程物理勘探规程(TB10013-98) 铁四院 中国铁道出版社 公路隧道勘测规程(JTJ063-85) 中华人民共和国交通部,人民交通出版社 隧道工程检测技术 陈建勋等 人民交通出版社 隧道新奥法及其量测技术 李晓红 科学出版社 吉怀高速公路隧道施工图设计、招标文件;湖南省交通规划勘察设计研究院 2) 监控量测工作流程 (图4)图4 监控量测流程示意图 3) 监控量测的内容 根据我国公路隧道施工技术规范及相关行业标准,及黄衢南高速公路全线各隧道的特殊要求所拟定,监测的频率、采集的次数等有关规定。本项目监测内容分为必测项目和选测项目两种(1) 必测项目a、洞内外观测;b、周边位移监测;c、拱顶下沉监测。(2) 选测项目:a、浅埋隧道地表下沉监测;b、围岩内部位移监测;c、锚杆轴力监测;d、喷砼应力监测;e、围岩压力监测;f、钢拱架应力监测。洞内外观察1、观测内容 对开挖后没有支护的围岩a、岩质种类和分布状态,近界面位置的状态;b、岩性特征:岩石的颜色、成分、结构、构造;c、地层时代归属及产状;d、节理性质、组数、间距、规模、节理裂隙的发育程度和方向性,断面状态特征,充填物的类型和产状等;e、断层的性质、产状、破碎带宽度、特征;f、溶洞的情况;g、地下水类型、涌水量大小,涌水压力、水的化学成分,湿度等;h、开挖工作面的稳定状态,顶板有无剥落现象。 开挖后已支护段:a、初期支护完成后对喷层表面的观测及裂缝状况的描述和记录;b、有无锚杆被拉脱或垫板陷入围岩内部的形象;c、喷混凝土是否产生裂隙或剥离,要特别注意喷混凝土是否发生剪切破坏;d、钢拱架有无被压曲现象;e、是否有底鼓现象。2、量测目的a、预测开挖面前方的地质条件;b、为判断围岩、隧道的稳定性提供地质依据;c、根据喷层表面状态及锚杆的工作状态,分析支护结构的可靠程度;3、量测方法根据不良地质、突水、洞口浅埋等及有特殊要求的停车、通道交叉地段或业主及监理认为有必要监控的地段,设置监控量测断面,利用地质素描、照相或摄像技术将观测到的有关情况和现象进行详细记录,观测中,如发现异常现象,要详细记录发现的时间、距开挖工作面的距离以及附近测点的各项量测数据。4、测试仪器地质罗盘地质锤、钢卷尺、放大镜、秒表、手电、照相机或摄象机。5、测试频率目测应在隧道开控工作面每次爆破后,通过人工观察、地质罗盘和锤击检查各隧道掌子面,描述和记录围岩地质情况、岩层产状、裂隙、地表水,以及支护效果,每个监测断面应绘制隧道开挖工作面及两帮素描剖面图。周边位移监测1、量测内容隧道周边收敛量测,是量测隧道内壁两点连接方向的相对位移。2、量测目的a、 周边位移是隧道围岩应力状态变化的最直观反映,量测周边位移可为判断隧道空间的稳定性提供可靠的信息;b、 根据变位速度判断隧道围岩的稳定程度,为二次衬砌提供合理的支护时机;c、判断初期支护设计与施工方法选取的合理性,用以指导设计和施工。3、量测方法根据不良地质、突水、洞口浅埋等及有特殊要求的停车、通道交叉地段或业主及监理认为有必要监控的地段,设置监控测断面,每个断面分别在侧墙和拱顶设置测点,利用收敛计,采用一根在重锤作用下被拉紧的普通钢尺作为传道位移的媒介,通过百分表测读隧道周边某两点相应位置的变化。测点应距开挖面2m的范围内尽快安设,并应保证爆破后24h内或下一次爆破前测读初次读数。埋设测点时,先在测点处用人工挖孔或凿岩机开挖孔径为4080mm,深为25mm的孔。在孔中填满水泥沙浆后插入收敛预埋件,尽量使两预埋件轴线在基线方向上,并使预埋件销孔轴线处于铅垂位置,上好保护帽,待沙浆凝固后即可量测。4、测试仪器各类型数显收敛计或全站仪。5、测点布置每量测断面设置3-6对测线,测桩分别布置在拱顶及两侧,收敛量测测点与拱顶下沉测点布置在同一断面,如图5所示6、量测频度宜根据位移速度和距工作面距离选取,见隧道监控量测频率控制表拱顶下沉监测 1、量测内容拱顶下沉量量测,是指对隧道拱顶的实际位移值进行量测,是相对于不动点的绝对位移。2、量测目的a、通过拱顶位移量测,了解断面的变化状态,判断隧道拱顶的稳定性;b、根据变位速度判断隧道围岩的稳定程度,为二次衬砌提供合理的支护时机;c、指导现场设计与施工。3、量测方法在拱顶布设固定测点,将钢尺或收收敛计挂在拱顶测点上,读钢尺读数,后视点可设在稳定衬砌上,读标尺读数,用水平仪进行观测。4、监测频率同隧道周边收敛量测,见隧道监控量测频率控制表。5、监测仪器精密水准仪、钢尺、标尺等仪器。浅埋隧道地表下沉监测 1、量测内容在隧道浅埋地段的地表测试范围内埋设沉降观测点,用精密水准仪和倾斜计监测观测点的绝对下沉和水平纵向位移量,并计算出当天的沉降量和位移量。2、 量测目的a、通过地表下沉监测,了解地面的变化状态,判断隧道拱顶的稳定性;b、根据下沉速度判断隧道围岩的稳定程度。c、指导现场设计与施工。3、量测方法在施工过程中可能产生的地表塌之处设置观测点,并在预计下沉断面以外4倍洞径处设水准基点,作为各观测点高程测量的基准,从而计算出各观测点的下沉量。洞外地表沉降监测测点布置如图6所示。4、监测频率见隧道监控量测频率控制表。5、监测仪器精密水准仪、钢尺、标杆等仪器。图6 隧道洞口段地表沉降监测布置图围岩内部位移监测1、量测内容从隧道内或在浅埋隧道地表围岩内钻孔,在孔内安设测试元件,量测沿钻孔不同深度岩层的位移值。2、量测目的a、确定围岩位移深度变化曲线;b、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;c、判断开挖后围岩的松动区、强度下降区以及弹性区的范围;d、判断锚杆长度是否适宜,以便宜合理的锚杆长度;e、判断相邻隧道施工对既有隧道围岩稳定性的影响。3、测量方法对于洞内设点,沿隧道周边布置钻孔,在孔内埋设多点位移计,使各测点与钻孔壁紧密结合,岩层移动时带动测点一起移动,量测各测点钢带在孔口的读数。假定最远测点布置在稳定围岩内,进而可以求出各测点相对于最远测点的位移值。当最远测点的埋设深度愈大,本身受开挖的影响愈小,所测得的位移值愈接近绝对值。4、测量仪器采用多点位移计。 5、测点布置 根据不良地质、突水、洞口浅埋等及有特殊要求的停车、通道交叉地段或业 及监理认为有必要监控的地段,设置监控测断面,每个断面在侧壁和拱顶设置5个测点,测点布置如图7所示。6、量测频率与隧道周边位移量测相同见隧道监控量测频率控制表。锚杆轴力监测1、量测内容量测锚杆轴力的大小。2、量测目的a、了解锚杆受力状态及锚向力的大小,为确定合理的锚杆参数提供依据;b、判断围岩变形的发展趋势,概略判断围岩内强度下降区的界限;C、评价锚杆的支护效果;d、掌握岩体内应力重分布的过程。3、量测方法沿隧道周边钻孔,布置与锚杆材质相同的量测锚杆,沿锚杆不同长度上布置元件,量测沿锚杆长度各点的轴力。4、量测仪器由GYJ-3型钢筋应力计连接而成的量测锚杆,采用JMYJ-28静态电阻应变仪量测应力应变值。图8锚杆轴力监测布置图图9 GYJ-3型钢筋应力计5、测点布置根据不良地质、突水、洞口浅埋等及有特殊要求的停车、通道交叉地段或业主及监理认为有必要监控的地段,设置监控量测断面,每个断面在侧壁和拱顶设置5个测孔(根据实情,每个测孔内布置2个测点),测孔、测点布置如图8所示。6、量测频度 见隧道监控量测频率控制表喷砼应力监测 1、量测内容量测围岩与初期支护之间的压力。2、量测目的a、了解初期支护对围岩的支护效果;b、了解初期支护的实际承载情况及分担围岩压力情况;c、检验隧道偏压,保证施工安全,优化支护参数。3、量测方法 根据不良地质、突水、洞口浅埋等及有特殊要求的停车、通道叉地段或业主及监理认为有必要监控的地段,设置监控量测断面,每个监控断面沿遂道周边在围与初期支护之间之间埋设GPL-2喷层应力计(如图10)进行量测。图10 GPL-2喷层应力计4、测量仪器采用GPC-2接受仪采集数据 5、测点布置如图11所示6、量测频度同锚杆轴力量测见隧道监控量测频率控制表。图11 喷层接触压力量测测点布置图围岩压力监测1、量测内容量测围岩与初期支护之间的压力。2、量测目的a、了解初期支护对围岩的支护效果;b、了解初期支护的实际承载情况及分担围岩压力民表况;c、检验隧道偏压,保证施工安全,优化支护参数。3、量测方法根据不良地质、突水、洞口浅埋等及有特殊要求的停车、通道交叉地段或业主及监理认为有必要监控的地段,设置监控量测断面,每个监控断面沿隧道周边在围岩与初期支护之间埋设GYL-1型压力盒(如图12)进行量测。图12 GYL-1型压力盒4、测量仪器采用GPC-2接受仪采集数据5、测点布置如图13所示6、量测频度同锚杆轴力量测见隧道监控量测频率控制表。钢拱架应力监测1、监测内容测试钢拱架中内、外钢筋的轴力和型钢钢架内、外侧的应变,从而计算其所受到的轴力和弯矩。2、监测目的a、了解钢拱架与喷混凝土对围岩的组合支护效果;b、了解钢拱钢架的实际工作状态,视具体情况决定是否需要采取加固措施;c、判断初期支护承载能力,保证施工安全,优化支护参数。3、测试方法根据不良地质、突水、洞口浅埋等及有特殊要求的停车、通道交叉地段或业主及监理认为有必要监控的地段,设置监控量测断面,每个监控断面沿隧道周边在钢拱架内、外侧侧壁对称地设置5对钢筋应力计(如图14)进行监测。图15 钢筋应力计图14 钢筋应力计4、测试仪器JMYJ-28静态电阻应变仪5、监测断面测点布置测点布置如图16所示图15 工字钢及格栅支撑应力量测测点布置示意图6、监测频度同锚杆轴力量测见隧道监控量测频率控制表。 隧道监控量测频率控制表 (表一)序号项目名称方法及工具量测频率必测项目1地质和支护状况观察岩层、岩性,结构面产状及支护裂缝观察或描述,数码相机、地质罗盘及规尺等每次爆破后进行观察2周边位移量测各种类型的收敛计爆破后2小时内开始0-18m18-36m36-90m>90m12次/天1次/2天12次/周13次月3拱顶下沉量测精密水平仪、水准尺、钢尺或测杆爆破后2小时内开始0-18m18-36m36-90m>90m12次/天1次/2天12次/周13次月选测项目4地表下沉量测精密水平仪、水准尺开挖面距量测断面前后<2B,12次/天开挖面距量测断面前后<5B,1次/2天开挖面距量测断面前后>5B,1次/周5超前地质预报MALA地质雷达30-35m/次6围岩内部位移量测 (洞内设点)洞内钻孔安设单点、多点杆式位移计爆破后24小时内开始0-18m18-36m36-90m>90m12次/天1次/天12次/周13次月7喷砼应力量测喷层应力计二次衬砌施作前进行8钢支撑内力量测钢筋表面应变计钢筋应力计钢支撑施作后开始进行0-18m18-36m36-90m>90m12次/天1次/2天12次/周13次月9锚杆内力量测锚杆应力计锚杆施作后开始0-18m18-36m36-90m>90m12次/天1次/2天12次/周13次月4 量测测点布置原则1、快速埋设测点,在距离开挖工作面2m范围内,开挖后24h内,下次爆破 前。2、 地表沉降观测点,每个测点水平距离间隔为3m,并在预计下沉断面以外4倍洞径处设水准基点3、 每种围岩类别各选择若干个比较有代表性的断面布置选测项目量测测点。4、 必测项目按围岩类别每隔一定距离布设测点,级围岩按510m间距布点,级围岩按1020m间距布点,级围岩按2050m间距布点,级围岩按50100m间距布点。5、 选测项目和必测项目测点尽可能的布在同一断面,为分析这一断面的受力情况及稳定状况提供精确度。6、 测点与基线的布置将视具体施工方案的变化进行修改和调整,及有特殊要求的停车、通道交叉地段或业主及监理认为有必要监控的地段设置监控量测断面加设测点。5 各隧道测点、断面的布置 各隧道的测点和断面的布置严格按照规范和设计文件要求,及根据测点的布置原则,按以下方案布设。洞内外观察断面间距3m(隧道全长范围内);洞周收敛位移和拱顶下沉量测断面间距定V级围岩10m,IV级20m,III级50m;浅埋地表下沉量测面间距。洞口30m范围内10m一个断面,洞口平缓、埋深较浅处可加密至5m,其余地段根据现场情况需要每50m选测一次;其余五项选测项目断面量测间距按以下标准执行;V级围岩及紧停、汽通地段10m-个断面,其余地段根据现场情况需要每200m选测一次6 信息处理与及时反馈方案 6.1 数据采集任何现场量测都不可避免地存在误差。为得到更为真实、可靠的量测数据,在监控量测、采集数据时,应尽量减少各种误差。(1)在隧道开挖后,尽可能早的埋设测点,并及时进行初次量测,以尽量测得变形与应力的初始数据。(2)做到量测、采集数据专人专项负责,以减少随机误差。(3)在使用精密水准仪进行洞内周边收敛位移量测时,通过左右尺读数控制系统误差。(4)专项量测需制定专项记录表。对于手工记录资料要保存好原始记录表,对于智能式记录器要及时将量测数据导入电脑,以防丢失。(5)各项数据采集频度与相应量测频度(表1所列)同步。6.2量测数据的处理现场量测数据应及时进行处理,绘制成位移、应力、内力和时间的关系曲线(或散点图),曲线的时间横座标下应注明施工工序和开挖工作面距量测断面的距离,以便更准确的进行数据的回归分析,并对隧道的受力状态作出判断。在进行数据处理过程中,对一些异常数据应根据测量误差的处理原则进行剔除,并及时进行复测校正。6.3量测数据的分析及预测预报在已有监测数据的基础上,必须对位移和应力的进一步发展进行分析,并作出较为准确的预测,才能及时对下一步的支护措施提出指导性意见。对监测信息的分析和预测预报主要通过两个途径来实现。(1)回归分析法是最常用的位移数据分析方法,根据实际监测信息,对位移可选用下列函数之一进行回归分析。 1)对数函数,例如: 2)指数函数,例如: 3)双曲函数,例如: 式中 、回归常数; 测点初读数后的时间(d); 位移值(mm)。根据回归曲线(如图17),可以掌握位移的变化规律,推算出某时刻的位移值及最终的位移值,当位移时间曲线趋于平缓时,隧道即趋于稳定。图17 量测结果分析预测示意图对于应力和内力量测信息,同样可以采用回归分析的方法,建立回归曲线,从而对应力和内力的进一步发展作出预测,其具体的回归函数可根据实测数据拟合得到。(2)灰色预测分析法灰色预测分析法同样是根据已有的量测数据对进一步的位移和内力的发展作出预测,并据此对隧道和围岩的受力状态和稳定性作出判断。在预测分析中,该方法通过不断的数据更新,只根据最新测得的数据对下一步的变化作出预测,从而使预测更为准确。在实际数据分析和预测中,以上两种方法将联合使用,以互相验证。6.4 信息反馈与监控在复杂多变的隧道施工条件如何进行准确的信息反馈与监控是监控量测的主要目的和内容之一。迄今为止,信息反馈与监控主要通过两个途径来实现。(1)力学计算法支护系统是确保隧道施工安全与进度的关键。可以通过力学计算来调整和确定支护系统。力学计算所需的输入数据则采用反分析技术根据现场量测数据推算得知,如塑性区半径、初始地应力、岩体变形模量、岩体流变参数、二次支护荷载分布等。这些数据是对支护系统进行计算所需要的。关于应力计算,已有专门计算机分析软件供使用。(2)经验法此法也是建立在现场量测的基础之上的,其核心是根据经验建立一些判断标准,而后根据前述的回归函数可以预测最终的位移值():以及、来直接判断围岩的稳定性和支护系统的工作状态。在施工监测过程中,数据“异常”现象的出现可以作为调整支护参数和采取相应的施工技术措施的依据。何为“异常”,这就需针对不同的工程条件(围岩地层,埋深,隧道断面,支护,施工方法等)建立一些根据量测数据对围岩稳定性和支护系统的工作条件进行判断的准则。1)根据极限位移值判断隧道周边任意点的实测相对位移值或用回归分析推算的最终位移值均应小于表3所列数值。该表所列数值是在统计和分析了国内许多隧道的量测数据后得到的,可作为应用中的依据,同时在使用过程中应根据对现场实测数据的分析及相应的数值计算等进行修正。当位移速度无明显下降,而此时实测相对位移值已接近表中规定的数值,或者支护混凝土表面已出现明显裂缝时,必须立即采取补强措施,并改变施工方法或设计参数。表3 隧道周边允许相对位移值(%) 覆盖层厚度(m)允许相对位移值(%)围岩级别50503003000.100.300.200.500.401.200.150.500.401.200.802.000.200.800.601.601.003.30根据量测结果进行综合判断,确定变形管理等级,据以指导施工。变形管理等级见表4。变形管理等级 表4管理等级管理位移施工状态U。(Un/3)可正常施工(Un/3)U。(2Un/3)应加强支护U。(2Un/3)应采取特殊措施注:U。:实测变形值Un:允许变形值。2)根据位移速率判断工程实践表明:各项位移达到基本稳定的时间一般是在一个月以内,且回归值与实测值很接近。从其位移速度与时间关系曲线显示出,位移的发展具有明显的阶段性。因此,可在实测资料的基础上,可依据位移速度划分为三个阶段,即急剧变位、缓慢变位、基本稳定三个阶段,其围岩稳定性判据如表5所示。表5 围岩稳定性判据急剧变位缓慢变位基本稳定收敛位移>1.0mm/d1.00.2mm/d<0.2mm/d单点位移>0.5mm/d0.50.1mm/d<0.1mm/d拱顶位移>1.0mm/d1.00.2mm/d<0.2mm/d注: 相对位移值系指实测位移值与两测点间距离之比,或拱顶位移实测值与隧道宽度之比。 脆性围岩取表中较小值,塑性围岩取表中较大值。 、级围岩可按工程类比原则选定允许值范围。3)根据位移时间曲线判断如果位移时态曲线始终保持,说明位移速率不断下降,这是稳定的标志。当位移时间曲线出现反弯点(如图17所示),也即位移出现反常的急剧增长现象时(),表明围岩和支护已呈不稳定状态或危险状态,应加密监测,并适当加强支护,必要时应立即停止开挖并进行施工处理。对于支护结构中的应力、内力以及接触压力等,目前还没有相对可靠的经验公式用以判断,通常通过实测数据同支护结构的极限承载力进行比较,并结合必要的理论计算来综合进行分析判断,并以此为依据对支护参数和施工方法进行优化。为确保监测质量,加快信息反馈速度,全部监测数据由计算机管理,并绘制测点位移变化曲线图。监测数据的反馈程序见监测结果反馈程序图(图18)。根据量测资料,及时以书面报告形式反馈与施工、监理、设计单位,以调整或加强支护措施,保证施工的安全。书面报告内容包括量测数据的处理分析结果、隧道与围岩稳定性的评价,各类围岩地段二次衬砌合理施作时间的建议,以及进一步的施工方案的优化完善等。 原设计单位现场施工监测设计资料调研监控量测量测结果的微机信息处理系统量测的回归分析量测结果的综合处理及反分析监测结果的综合评价报送设计和施工单位量测结果的形象化、具体化结构安全性、经济性判断“围岩-结构”体系动态及现状分析说明、提交修正意见、建议理论分析甲方规范要求经济类比反馈设计施工是否改变设计、施工方法否是调整设计参数改变施工方法或辅助施工措施设计新方案原施工设计图18 隧道监控量测反馈程序图7 质量保证体系及措施7.1项目管理隧道施工现场监控量测,要按照量测计划认真组织实施,并且与其他施工环节紧密配合,不能中断工作。特别是各预埋测点应当牢固可靠,并且要易于识别和妥善保护,不得任意拆除和人为破坏。监测过程中,按照技术专长,分成三个监控量测小组,分别负责不同内容的监测、分析和监测数据的反馈及对设计和施工提出合理的建议。项目量测管理的示意如图19。项目启动,项目进度将与合同段各隧道施工同步;根据项目进度和工程实际情况,控制监控量测进度。图19 监控量测管理示意图7.2 监控量测工作的注意事项(1)、确保量测仪器具有良好使用状态。(2)、现场测试前要检查仪器准备数量、质量,检查设备是否完好,如发现问题应当及时修理、更换或补充,检查测点是否松动或人为破坏,确认测点状态良好时方可进行测试。(3)、测试工作中的基本要求: 按照各项量测的操作规程安装好仪器、仪表,每测点一般测读3次,3次读数相差不大时,可取算术平均值;如果读数相差过大,应当检查仪器、仪表安装是否正确,测点是否松动,当确定无误后再进行测试。 每次测试都要做好记录,并且记录环境温度、掘进里程及其施工情况等,保持原始记录的准确性。 在现场进行初步计算,发现围岩与支护变形较大时,应当及时通知现场施工负责人。 测试收尾工作,包括检查仪器、仪表,作好保养和保管工作,及时进行资料整理。7.3质量保证措施施工监控量测严格按照有关规范、标准以及施工图设计文件进行,以确保隧道工程施工的安全,并根据量测信息进行及时反馈,优化设计。具体保证隧道施工监控量测质量的措施有:(1)施工前应对现场进行调查,并做详细记录,必要时可拍照、摄影作为施工前档案资料;在施工前应进行初始观测,初始观测不少于二次;各种传感器应在埋设安装之前都应进行重新标定。(2)经纬仪、全站仪初精度应满足要求,同时每年应由国家法定计量单位进行检验、校正,并出具合格证;在安装过程中应对仪器、传感器、材料、传输导线进行连续性检验,以保证仪器质量的稳定性;做好仪器安装过程的原始记录。(3)监测工作应固定观测人员和仪器,采用相同的观测方法和观测路线,在基本相同的情况下施测;监测期间应定期对基准点进行联测以检验其稳定性;在整个施工期内,采取有效保护措施,确保其在整个施工期间正常使用。(4)在测点周围设置明显的标志并进行编号,注意保护测点,严防施工时破坏;并在每次观测前检查测点是否松动;确认测点状态良好时方可进行测试。(5)及时埋设测点,测点应距开挖面2m范围内尽快埋设,并应保证爆破后24h或下一次爆破前初次读数。(6)观测时,应按仪器的操作规程和仪器生产厂家说明书的要求进行观测,根据观测设计对仪器进行基准读数和定期读数,确保与观测仪器相应的最高精度和观测资料的可靠性,每测点一般测读3次;每开始观测一组新读数前,应对观测仪表进行检验,以确保其良好的工作性能。(7)观测数据应记录在相应的表格中,并随时和上次观测的数据进行对比;当出现读数异常或可疑现象时,应进行重读,并检查仪器、仪表安装是否正确,测点是否松动,当确定无误后再进行测试,并和上次观测数据同时记录下来;在记录中应有环境温度、掘进里程及其施工情况等,保持原始记录的准确性。(8)在现场对观测数据进行初步计算,发现围岩与支护变形较大时,应当及时通知现场施工负责人;当监测值达到报警指标时,及时签发报警通知;对所有的不正常影响因素都应作文字记录。(9)观测数据应认真计算整理、仔细校核,及时提交当日报表及阶段性报告;在报表和报告中,应结合施工情况、掘进里程、天气情况、周围环境温度等进行综合分析判断,及时提出工程建议。(10)每次测试完成后,应检查仪器、仪表,作好保养和保管工作。8 针对本项目特点,可能发生的问题的处理措施8.1对可能发生的如下问题采取相应的措施1、开挖后目测到的地质情况与开挖前勘测结果有很大不同,则应根据目测的情况重新修改设计方案。变更后的围岩类别、地下水情况以及围岩稳定性状态等,由设计单位和监理组确认,报主管部门审批后,对原设计进行修改,以便选择可行的施工方法与合理地调整有关设计参数。2、当出现开挖工作面自稳时间少于1h的情况时,则可采取下列措施;(1)采用拱部留核心土环形开挖法,先使核心部残留、支护后再开挖核心部;(2)采用分部开挖法;(3)对开挖工作面做喷射混凝土或锚杆防护后再开挖;(4)用水平超前锚杆或玻璃纤维束锚杆对开挖工作面加固后再开挖;(5)对围岩进行注浆加固后再开挖。3、开挖后没有支护前,发现顶板剥落现象时,可采用下列措施;(1)开挖后尽快施做喷射混凝土层,缩短掘进进尺及作业时间;(2)采用分部开挖法;(3)增设钢拱架加强支护;(4)对围岩进行注浆加固后再开挖。4、开挖工作面有涌水时,可根据涌水量大小,由小到大依次选取下列措施中的一项或几顶:(1)增加喷射混凝土中的速凝剂含量,加快凝结速度;(2)张挂钢筋网改善喷射混凝土的附着条件;(3)对岩面进行排水处理;(4)打排水孔或设排水导坑;(5)对围岩进行注浆堵水。5、发现有锚杆拉断或垫板陷入围岩壁面内的情况时,可采取下列措施;(1)加密锚杆;(2)加大锚杆长度;(3)使用有弹簧垫圈的垫板;(4)使用高强度锚杆。6、发现有喷混凝土与岩面粘结不好的悬空现象时,可采取下列措施;(1)开挖后尽早进行喷射混凝土作业;(2)在喷射混凝土层中加设钢筋网;(3)在喷射混凝土背后注浆;(4)增设短锚杆。7、发现钢拱架有压曲现象时,可采取下列措施;(1)适当放松钢拱架的连接螺栓;(2)使用可缩性U型钢拱架;(3)喷混凝土层留出变形缝;(4)加大锚杆长度;(5)适当增加钢拱架的密度。8、发现喷射混凝土层有剪切破坏时,可采取下列措施:(1)在喷射混凝土层增设钢筋网;(2)施作喷射混凝土时留出伸缩缝。(3)增加锚杆长度;(4)使用钢拱架或U型可缩性钢性架。9、发现有底鼓现象或侧墙有向内滑移现象时,可采取下列措施;(1)在仰拱打设锚杆;(2)尽快施作喷射混凝土仰供,使断面尽早闭合;(3)原设计方案采用全断面开挖时,可用台阶法开挖,原设计方案采用长台阶或短台阶开挖时,可缩短台阶长度或改用微台阶法开挖,以缩短支护结构形成闭合断面的时间。8.2针对本项目公路隧道地质条件复