苏家坪隧道监控量测设计方案.doc

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1、苏家坪隧道监控量测方案设计 一. 隧道工程概况苏家坪隧道地质条件较为复杂，隧道围岩有级，稳定性较差的级、级围岩也占有相当的比例。隧道所通过的地层主要为第四系全新统坡积碎石土、三叠系泥岩夹页岩、泥岩夹泥灰岩。本段地表水不发育；地下水主要为基岩裂隙水与岩溶水，基岩裂隙水主要存在于风化裂隙与节理裂隙带，岩溶水赋存于岩溶弱中等发育地带，主要靠大气补给，无侵蚀性。施工过程中隧道洞口段等极易发生塌方现象，局部可能会出现不良地质现象。表11苏家坪隧道特征表隧道名称起讫桩号隧道长度（m）洞门形式备注进口出口苏家坪隧道DK500+080DK500+992912耳翼式耳翼式二、隧道监控量测的目的、意义 能够正确了

2、解围岩级别及其变形特性，能够提供准确、及时的依据，对确定隧道二次衬砌的合理施作时间具有决定性意义；监控量测能够起到提高安全性、检验与优化预设计、指导施工实践的作用三、隧道监控量测的内容及项目隧道主要进行以下必测与选测项目的监控量测工作：1. 必测项目：围岩与支护状态观察，周边位移监测，拱顶下沉监测。2. 选测项目：洞口浅埋段地表沉降监测，围岩与喷层接触压力监测，钢支撑内力监测。，表1-2 隧道监控量测项目、监控目的及仪器表 测试项目类别序号仪器设备监控量测目的必测项 目1地质及支护状态观察描述地质罗盘段等了解岩性、结构面的产状及支护、裂缝的发展与施工实际围岩级别情况。2拱顶下沉水准仪、长卷尺及

3、时掌握隧道整体的稳定情况，确定二次衬砌的合理时间。3周边收敛收敛仪及时判断围岩的稳定性，确定二次衬砌的合理施作时间。选测项目4洞口浅埋段地表沉降水准仪与拱顶下沉对比，间接反映洞口浅埋的稳定剂隧道拱部以上围岩的变形情况。5围岩与喷射砼层之间接触压力压力盒判断复合式衬砌中围岩载荷大小的情况。6钢支撑内力钢筋计监控量测型钢支撑内应力，确定作用在型钢支撑上的压力大小；判断型钢支撑尺寸、间距及设置型钢支撑的必要性。3.测点布置：净空变化、拱顶下沉与地表下沉（浅埋地段）等必测项目应设置在同一断面，其量测断面间距及测点数量应根据围岩级别、隧道埋深、开挖方法等按表1-3规定进行。测点布置具体见图。表1-3必测

4、项目量测断面间距与每断面测点数量围岩级别断面间距（m）每断面测点数量净空变化拱顶下沉51012条基线13点10301条基线1点30501条基线1点注：1 洞口及浅埋地段断面间距取小值。2 各选测项目量测断面的数量，宜在每级围岩内选有代表性的12个。3 软岩隧道的观测断面适当加密。四、隧道必测项目测点布置、量测方法与基本工作量1地址及支护状况观测与描述各隧道掌子面每次爆破与初喷后，通过肉眼观察、地质罗盘与锤击检查，描述与填表记录围岩以下地质情况:岩性、岩层产状、裂隙、地下水情况、围岩完整性与稳定性。及时判断施工围岩级别是否与设计相符，必要时应拍照，测量地下水流量，观察支护效果。10m左右填写一张

5、围岩施工地质与支护效果观察记录表。2. 拱顶下沉量测拱顶下沉量测就是在隧道开挖毛洞的拱顶及轴线左右各2m处布设3个带挂钩的锚桩，测桩埋设深度30cm，钻孔直径42，用快凝水泥或早强锚固剂固定，测桩头需设保护罩。通过一个测量相对基准点，用水准仪、垂向长卷尺等来量测拱顶下沉。3. 周边收敛位移量测在预设点的断面，各隧道开挖爆破以后，沿隧道周边部位分别埋设测线、测桩，测桩埋设深度30m,钻孔直径42，用快凝水泥或早强锚固剂固定，测桩头需设保护罩。隧道若台阶法开挖施工时每断面布设上下2条水平测线.测桩每断面2对共4根；若全断面开挖施工时则每段面只布设1条水平测线.测桩每断面1对共2根。4.围岩与喷射砼

6、层之间接触压力量测：压力盒布设在围岩与初支之间，即测得围岩压力。测点布设：应把测点布设在具有代表性的断面的关键部位上（如拱顶.供腰.边墙），并对各测点逐一进行编号。埋设压力盒时，先用水泥砂浆把压力盒固定在岩面上，再谨慎施工作喷砼层，不要时喷砼与压力盒之间的间隙，保证围岩与压力盒受压面紧贴。5.钢支撑内力测量 在具有代表性的断面的关键部位上（如拱顶.供腰.边墙）的工字钢或格栅钢拱架上布设钢筋计，分别沿钢架的内外边缘布设。安装前，在钢拱架待测部位并焊接钢悬式钢筋计，在焊接过程中注意对钢筋计淋水降温，然后将拱架由工人搬至洞内立好，记下钢筋计型号，并将钢筋计编号，用透明胶布将写在纸上的编号紧密粘贴在导

7、线上。注意将导线集结成束保护好，避免在洞内备施工所破坏。根据钢筋计的频率轴力标定曲线可将量测数据来直接换算出相应的轴力值。五.量测频率：表14监控量测项目及量测要求序号项目名称方法及工具布置量测间隔时间1至15天16天至1月1至3月3个月以后1地质及支护状况观察围岩地质描述，支护观察，罗盘开挖后及初期支护后进行，每隔10m左右做相关记录每次爆破后2周边水平收敛位移周边收敛计酌情布置断面，每断面12对测点1至2次每天1至2次每天1至3次每周1至3次每月3拱顶下沉水准仪、塔尺、钢卷尺酌情布置断面，每断面13对测点1至2次每天1至2次每天1至3次每周1至3次每月4地表下沉水准仪、塔尺根据工作需要在各

8、洞口浅埋段地表布置断面与测点开挖面距量测断面前后3B时，1至2次每天;5B时，1次每周5围岩与喷射砼层解除压力双膜压力盒酌情布置断面，每断面布设5个测点1次每天1至 2次每天1至2次每周1至3次每月6钢支撑内力钢筋计酌情布置断面，每榀型钢断面布设10个左右测点1次每天1次每2天1至2次每周1至3次每月六、监测信息反馈与预报根据现场量测数据绘制位移时间曲线或散点图，在位移时间曲线趋平缓时应进行回归分析，以推算最终位移与掌握位移变化规律。当实测最大位移值或预测最大位移值不大于下表所列极限值的2/3，可认为初期支护达到基本稳定。根据回归后位移时态曲线的形态，当围岩位移速度不断下降时，表示围岩处于稳定

9、状态；当位移速度保持不变时，表示围岩不稳定；当位移速度不断上升时，表示围岩进入危险状态。根据量测情况，按月提交监控量测阶段报告，如遇量测数据异常及险情，已紧急报告或异常报告的形式向业主、监理、设计、施工等有关单位通报，同时在施工现场及时将量测信息反馈到施工过程中去，指导施工。 信息的反馈综合分析可以通过以下途径来实现：力学计算法、经验法。（1）力学计算法：通过对现场量测数据的采集与推算，通过力学的方法来调整与确定支护系统。（2）经验法：是根据经验建立一些判断标准来直接根据量测结果或回归分析数据来判断围岩的稳定性与支护系统的工作状态。 根据位移变化速度来判断：当拱脚水平位移净空变化速度大于102

10、0mm/d时，表明围岩处于急剧变形状态；当变化速度小于0.2mm/d时，可以认为围岩达到基本稳定。表1-5 初期支护极限相对位移（）围岩类别埋深（m）50m50300m300500m拱脚水平相对净空变化0.20.50.42.01.83.00.10.30.20.80.71.20.030.10.080.40.30.6拱顶相对下沉0.080.160.141.100.81.40.060.10.080.40.30.80.030.060.040.150.120.3根据现场测量的位移时间曲线进行如下判断：当d2u0，说明变形速度不断下降，位移趋于稳定； d2u0,变形速度保持不变，经发出警告，应及时加强支护

11、系统; d2u0，则表示已进入危险状态，须立即停工，并尽快采取有效的工程措施进行加固补强。表1-6 围岩变形管理等级管理等级管理位移施工状态UU0/3可正常施工U0/3U2U0/3加强支护U(2U0/3)采取特殊措施注：U为实测位移值； U0为最大允许位移值。 附“监测资料反馈程序图”。监测资料反馈程序图监测结果否采取特殊措施继续施工位移是否超级不安全否综合判断位移是否超级安全否位移是否超级是暂停施工现场监测时，可根据监测结果所处的管理阶段来选择监测频率：一般级管理阶段监测频率可放宽些；级管理阶段则注意加密监测次数；级管理阶段则应加强监测，通常监测频率为1-2次/天或更多。七、隧道监控量测组织

12、与管理 1.人员组织 计划在隧道的进口、出口各安排数人现场监测技术人员常驻工地。食宿条件单位协助共同解决。2.质量保证措施为了保证苏家坪隧道监控量测数据的真实可靠性，本项目拟采取以下质量检测措施： （1）监控人员固定化 （2）仪器采用专人使用专人保管，专人检验的方法 （3）量测设备、传感器等各种器件在使用前均检查校准合格后方可投入使用 （4）各测量项目在监测过程中应严格遵守相应的监控项目实施细则 （5）量测数据均经现场检查，室内复合两次检查后方可上报 （6）量测数据的存储计算管理均采用计算机系统进行 （7）各量测项目从设备管理、使用及量测资料等均设专人管理 3月报的提交方式 根据隧道的监测情况，每周提交周报；每个月向业主、监测单位、施工单位各提交一份监控量测阶段性的月报；如果遇到量测数据异常及险情，以紧急报告或异常报告的形式及时向上述有关单位汇报，同时在施工现场及时将量测信息反馈到施工过程中去，及时指导施工实践。隧道主体施工完成后及时提交最终监控量测报告。第 9 页