监控量测施工方法【实用文档】doc.doc
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1、监控量测施工方法【实用文档】doc文档可直接使用可编辑,欢迎下载隧道监控量测方法1、监控量测目的监控量测是在隧道施工过程中,通过对围岩和支护系统的稳定状态进行监测,为喷锚支护和二次衬砌的设计支护参数调整提供依据,确定二衬的施作时间,依据量测资料采取相应措施,在保证施工安全的前提下加快施工进度;积累量测数据资料,提高施工技术水平。把量测的数据经整理和分析得到信息及时反馈给设计和施工,以进一步优化设计和施工方案,达到安全、经济、快速施工的目的.监控量测是信息化施工的基础,是施工安全和质量的保障,是施工管理中的一个重要环节,在施工中应把它当作一个工序来管理。结合超前地质预测预报工作,综合分析隧道围岩
2、的稳定性、施工安全性和经济合理性.2、量测项目监控量测项目及内容:监控量测项目分必测项目和选测项目两类。严格按照设计要求开展监控量测工作.监控量测项目及内容见监控量测必测项目表及监控量测选测项目表.监控量测必测项目表序号量测主要项目测试方法和仪表主 要 内 容1地质和支护状况观察目测数码相机开挖面围岩自稳性;岩质破碎带、褶皱节理等情况;核对围岩类别及风化变质情况;地下水情况;支护变形开裂情况;洞口浅埋地表下沉情况。2周边收敛位 移JSS30A收敛计、隧道激光断面仪、全站仪根据收敛情况判断围岩的稳定性;支护设计和施工方法的合理性;模筑砼衬砌时间。3拱顶下沉水准测量的方法,水准仪、钢尺监视拱顶下沉
3、值,了解断面变化情况,判断拱顶的稳定性,防止坍方。4洞口地表下沉(ho2b时)水准测量的方法,水准仪、水准尺监控仰坡和洞口外35m范围内的地表沉降情况,判断洞口及仰坡稳定.5沉降缝两侧底板及洞口段与路基过度段不均匀沉降观测三等水准测量沉降缝两侧底板(或仰拱填充层面)沉降及洞口底板(或仰拱填充层面)与洞口过度段的不均匀沉降观测监控量测选测项目表序号监测项目测试方法和仪表测试精度备注1地表下沉水准测量的方法、水准仪、塔尺1mmho2b时2隧底隆起水准测量的方法、水准仪、塔尺1mm3围岩内部位移多点位移计0.1mm4钢架受力钢筋计0.1MPa5锚杆杆体应力钢筋计0。1MPa6喷砼受力砼应变计107二
4、次衬砌内应力砼应变计0。1MPa注:ho隧道埋深;b-隧道最大开挖宽度。3、测点布置及量测断面间距在隧道每个量测断面各布置一个拱顶下沉点和二条净空水平收敛量测测线。测点布置见“测点布置示意图”并满足设计要求规定.浅埋地段隧道地表下沉量测,断面布置宜与洞内水平净空变化和拱顶下沉在同一断面内。横断面方向在隧道中心及两侧间距510米施设下沉观测点,每断面设710个测点,监测范围应在隧道开挖影响范围以外.测点布置示意图量测断面间距:根据规范要求,净空变形量测断面的间距应根据围岩级别,隧道断面尺寸,埋置深度等确定。一般级围岩地段10米、级围岩地段20米、级围岩地段30米。应详细按照设计“武广隧参0133
5、和客运专线铁路隧道工程施工技术指南的要求进行.为掌握各级围岩位移变化规律,应在各级围岩起始段增设量测断面。在洞口及浅埋地段可根据现场实际情况适当增加监控量测断面。4、量测频率见量测频率表。量测频率表类别量测项目每段相隔距离每段安设量测频率015天1630天31天以后A类隧道内地质全隧道各掌子面每次爆破后进行隧道净空每520m水平收敛12次/d1次/2d1次/w拱顶下沉量测定每520m3点12次/d1次/2d1次/wB类地表下沉测定第5m洞口段35m1次/d1次/2d1次/w5、量测数据分析和信息反馈量测后将量测数据进行处理和分析,绘制时间位移曲线。一般情况会出现如下两种时间位移特征曲线,见位移
6、特征曲线图。tt(mm)(mm)反常曲线正常曲线位移特征曲线图正常曲线图表示绝对位移值逐渐减小,支护结构趋于稳定,可施作二次砼衬砌.反常曲线图表示位移变化异常,出现反弯点喷锚支护出现严重变形,这时及时通知施工管理人员,该段支护采取加强措施,确保隧道不坍方,保证人身安全,并将结果反馈给设计、监理,实现动态设计、动态施工。监控量测所测量的位移速率与支护荷载的关系如下:序号位移变化速率(mm/d)支护荷载10。5以下轻微20。6-1.0中31.0-3。0大43。0-5。0非常大,需要加固55.0-10。0极大,可能塌方610.0以上意外性大,是塌方的预兆6、现场量测要求1)净空变化、拱顶下沉和地表下
7、沉(浅埋地段)等必测项目应设置在同一断面。其量测的断面间距、测点数量应按照设计“武广隧参0133”和客运专线铁路隧道工程施工技术指南的要求进行。2)拱顶下沉、收敛量测起始读数宜在36小时内完成,其他量测应在每次开挖后12小时内取得读数,最迟不得大于24小时,且在下一循环开挖前必须完成。3)测试前检查仪表设备是否完好,要保证仪器及传感器的精度和可靠性,如发现故障应及时修理或更换;确认测点是否松动或人为破坏,只有测点状态良好时方可进行测试工作。测试完毕后检查仪器、仪表,做好养护、保管工作。4)测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表,每测点一般测读三次,三次读数相差不大时,取算术平均值作为观测值,若
8、读数相差过大则应检查仪器表安装是否正确、测点是否松动,当确认无误后再按前述监控量测要求进行复测.每次测试都要认真做好原始数据记录,并记录掘进里程、支护施工情况以及环境温度等,保持原始记录的准确性,量测数据应在现场进行粗略计算,若发现变化较大时,应及时通知现场负责人,以便采取相应的处理措施。量测数据应及时分析整理和审核,并将结果反馈给设计、监理,实现动态设计、动态施工.5)安排有经验的工程技术人员按要求进行现场观察,并做好记录,要检查不利于支护结构稳定的因素,及时处理消除可能出现的事故。监控量测人员必须保证所监控量测的数据真实性、可靠性。7、安全环保要求监控量测工作观测主要是因为隧道的开挖产生地
9、应力重新分布现象,为控制和衡量围岩变形量及保证施工安全顺利进行而进行的一步工序。其主要考虑的是结构受力安全性与稳定性及环境保护要求。量测工作在洞内观察时,对于在靠近掌子面和初期支护段应注意观察围岩状况,防止监测过程中围岩压应力迅变产生安全事故,同时对于观测到的大位移变形或大数值物理量值时应迅速撤离,待巡察及分析采取措施后再进行观测。地表观察时有大沉陷时应采取防护措施(地面沉降值与洞内拱顶沉陷值之比,正常一般为0.5-0.7),如填充注浆、地表加固等,有地下管线时应加密观察,防止施工处理工艺不当。目 录一、工程概况- 1 -1.1 缙云山隧道设置一览表- 1 -1.2 缙云山隧道工程地质情况 1
10、 1.2。1 地质构造- 1 -1。2。2 地层岩性 1 -1.3 缙云山隧址气象、水文- 4 1。4 隧道有毒有害气体- 5 二、方案编制说明及依据- 5 -2。1 方案编制说明 5 -2。2 编制依据- 6 三、监控量测的目的、内容、测点布置及技术要求- 6 -3.1 监控量测的目的- 6 -3。2 监控量测的内容- 7 3。3 监控量测布点方法及技术要求 8 3.3.1 洞内、外观察 8 3。3.2 拱顶下沉、周边收敛监测 8 -3.3.3 地表沉降- 12 3.3.4 爆破震动量测 12 监控量测预埋件要求- 15 四、瓦斯监测及检测 16 五、监控量测数据处理分析及信息反馈 26 5
11、.1 数据处理分析- 26 -5。2 围岩稳定性的判别- 27 -5.3 安全性评价及应对措施 28 -5。4 资料管理及信息反馈- 30 六、本项目拟报人员信息- 32 七、监控量测资料管理 32 八、安全技术措施 33 九、监控量测质量保证措施- 39 缙云山隧道施工监控量测方案一、工程概况1。1 缙云山隧道设置一览表隧道名称起讫桩号隧道全长(m)隧道净空围岩级别长度明洞长(m)净高(m)净宽(m)进口端出口端缙云山左线ZK4+915ZK7+6292714514。7541710051270220右线K4+895K7+6402745 514.753971044.51260。523201.2
12、缙云山隧道工程地质情况1。2。1 地质构造隧道横穿温塘峡背斜,该背斜走向北15东,北段为并报华夏构造系,南至江津长江南岸的油溪镇,长48Km,褶曲宽3。006。00Km,为典型的线形褶曲。轴部地层为三叠系下统嘉陵江组(T1j)和三叠系中统雷口坡组(T2l)的可溶性碳酸盐岩类,两翼岩层由老至新依次出露三叠系上统须家河组(T3xj)和侏罗系下统的珍珠冲组(J1z) 、中下统自流井组(J12z) 、中统新田沟组(J2x)和沙溪庙组(J2s)的泥岩夹砂岩、页岩等。隧址一带温塘峡背斜岩层产状较陡,西翼岩层走向北1020东,倾北西,倾角4250;东翼岩层产状走向北1020东,倾南东,倾角5062。1。2。
13、2 地层岩性隧址区分布地层主要为第四系人工堆积层、残坡积层、侏罗系上统珍珠冲组、三叠系上统须家河组、三叠系下统嘉陵江组(详勘中隧址区未发现三叠系中统雷口坡组),现将各层岩性由新至老分述如下: 第四系 (1)人工堆积层(Q4ml) 填筑土:灰褐色、黄褐色,稍湿,松散,主要由粉质粘土夹砂、泥岩块碎石组成,块碎石直径约350cm,含量约3050。堆填时间约半年至10年不等。主要分布于隧道进出洞口已修建完善的乡村道路上及周边区域。揭露厚度约0。6-0.8m,已揭穿。 (2)残坡积层(Q4el+dl) 粉质粘土:褐色,稍湿,主要由粉质粘土夹砂、泥岩块碎石组成,土体呈可塑状,干强度、韧性中等无摇震反应.厚
14、度0。64。5m。主要分布于进洞口斜坡坡脚及洞身平缓沟谷一带。 粉质粘土夹块石:黄褐色、灰褐色为主,稍湿,稍密,主要由粉质粘土夹灰岩、白云质灰岩、砂泥岩块碎石组成,碎块石直径约3150cm,含量约40%-60%。主要分布于隧道出口斜坡地带及断层破碎带附近. 侏罗系下统珍珠冲组(J1z) 根据现场地质调绘及钻探揭露,该地层主要揭露有泥岩及砂岩。 泥岩:紫红色、青灰色,中厚层状构造,泥质结构,主要以粘土矿物为主.强风化岩体易风化崩解,钻探岩芯破碎;中风化岩体较完整,结合程度一般,为隧道区主要岩性,多与砂岩呈互层状产出,钻探揭露最大厚度20。2m(BSZK2),未揭穿.泥岩为隧道进口端段的主要岩性.
15、 砂岩:青灰色,灰绿色,中厚层状构造,中细粒结构,主要矿物成分为长石、石英,泥质胶结。强风化岩体较破碎;中风化岩体较完整,岩质较软,结合程度较好一般,钻探揭露最大厚度11。00m(BSZK1-1),未揭穿。多与泥岩呈互层状产出。 三叠系上统须家河组(T3xj) 一段(T3xj1): 该层主要为灰色、深灰色页岩,页理结构,薄层中厚层状构造,夹有薄层状细砂岩和煤层。根据钻孔揭露显示:岩芯层理清晰,倾角约 50,岩芯较破碎,多呈碎块状,薄饼状,短柱状。钻孔揭露厚度约9.86m,已揭穿(BSZK4)。二段(T3xj2):灰色,黄褐色,浅灰色厚层至块状中至细粒长石石英砂岩,夹岩屑石英砂岩。局部含泥砾和具
16、斜层理。岩芯较破碎较完整,多呈短柱状,柱状,局部岩芯呈碎块状.钻孔揭露厚度约21.9m,已揭穿(BSZK4). 三段(T3xj3):灰黑色,薄至中厚层状泥岩与粉砂岩互层,局部夹炭质泥岩及薄煤层,煤层厚 0.150.30m。是区域内主采煤层.根据钻探揭露:该层岩芯较破碎较完整,多呈片状、短柱状。揭露厚度约75.56m,已揭穿。 四段(T3xj4):浅灰色,薄至中厚层状,粗粒长石石英砂岩,夹有薄层状泥岩、炭质泥岩,厚度120210m。钻探揭露最大厚度为144m,已揭穿(SCK4)。 五段(T3xj5):灰黑色,中厚层状泥岩、薄至中厚层长石石英砂岩,夹炭质泥岩和煤线。钻探揭露最大厚度为65.8m,未
17、揭穿(SCK17)。 六段(T3xj6):浅灰、灰白色,中至厚层状,中粒长石石英砂岩,局部夹有薄层黄灰、灰黑色页岩、炭质页岩,厚度约130185m。本次钻探揭露厚度仅为38.9m,已揭穿(SCK17). 三叠系下统嘉陵江组(T1j) T1j4:灰至浅灰色、偶带紫红色中至厚层状角砾岩、白云岩及灰岩,时具鲕状结构及角砾状构造.层厚 80152m。根据钻探、波速测试及地面调查可知,该段岩体较完整,钻探揭露最大厚度为131.1m,已揭穿(SCK3)。 T1j3:灰浅灰色中厚层状灰岩,泥质灰岩夹含白云质灰岩及生物灰岩,底部夹岩溶角砾岩,层厚122192m。根据钻探、波速测试及地面调查可知,该段岩体较完整
18、。钻探揭露最大厚度为85.18m,未揭穿该层(SCK3)。 隧址区未揭露到T1j2及T1j1段地层及相关岩层。1。3 缙云山隧址气象、水文隧址区属亚热带温暖湿润区,气温高、湿度大、雨量充沛.廊道区多年平均气温17.8,七月最高,一月最低,极端最高气温41.1,极端最低气温3。3。年平均降水量10001200mm,最大日降雨量为255.7mm,降雨集中在59月,占全年降水量的65以上。相对温度多年平均值为81%.据气象资料,公路廊道区冬季有雾、霜,一般雾日为1831天,霜日57天,主要出现在12月份。 隧址区大型地表水体主要为分布东侧的梁滩河、西侧的璧南河及测区周边的水库。东侧的常年性河流为梁滩
19、河,由南向北发育,为嘉陵江的一级支流。梁滩河发育于沙坪坝区白市驿一带的缙云山东麓和中梁山西坡,由南向北流经西永镇、陈家桥镇,最后于北碚汇入嘉陵江.梁滩河全长80.24km,流域面积380km,河口高程约242。78m。璧南河发育于西侧璧山县境内河边镇一带的缙云山西麓和云雾山东麓,由北向南流经璧山县城、狮子镇、广普镇,最后于江津区油溪镇汇入长江,该河为长江的一级支流.璧南河在调查区附近延伸32。87Km,流域面积750Km。1.4隧道有毒有害气体根据详勘报告,缙云山隧址区煤层瓦斯浓度低,初判穿越煤层段为低瓦斯工区,煤层瓦斯对隧道的危害主要表现为瓦斯的溢出。缙云山隧道要在不同里程穿越区域内的三叠系
20、上统须家河组(T3xj)的含煤层位,经收集到的成渝高速缙云山隧道(位于拟建隧道以北约3Km)竣工资料和壁山十余处煤矿瓦斯检测资料印证:瓦斯浓度(CH4)一般为0.150.35%,二氧化碳(CO2)为0。120。43,通风不良时仅达到0.620.74%,也在临界范围之内。表明缙云山隧道穿越的三叠系须家河组(T3xj)第一、三、五段含煤层位属低浓度瓦斯煤层,由于瓦斯含量低,瓦斯压力测试十分困难,据收集壁山区十处煤矿瓦斯鉴定资料及相关地质条件类似隧道的测试结果,其压力0.15Mpa,在采煤矿和废弃小煤窑记录均未发生过瓦斯燃烧、爆炸、窒息等事故,已建隧道施工过程中也未发生瓦斯突出的情况,本隧道瓦斯突出
21、危险性较小。由于煤层的分布可能出现瓦斯浓度增大现象。ZK6+405ZK6+719、K6+400K6+701 段由于穿越楠木沟石膏矿采空区,瓦斯含量可能相对较高.二、方案编制说明及依据2。1 方案编制说明1、监测方案以确保施工安全监测为首要目的,根据地下工程特点确定监测对象和主要安全监测警戒指标。2、根据监测对象的重要性确定监测规模和内容、监测项目和测点布置,全面地反映实际工作状态。3、采用先进、可靠的监测仪器和设备,设计先进的监测系统.4、为确保提供可靠、连续的监测资料,各监测项目间相互校验映证,以利数值计算、故障分析和状态研究。5、在满足工程安全的前提下,尽量减少对工程施工的交叉干扰影响。6
22、、按照国家现行的有关规定、规范及文件要求编制监测方案.2。2 编制依据1、公路隧道施工技术规范(JTG F602021);2、公路隧道施工技术细则(JTG/T F60-2021);3、重庆九龙坡至永川高速公路缙云山隧道两阶段施工设计文件;4、中华人民共和国安全生产法;5、矿山安全法;6、铁路隧道监控量测技术规程(QCR9218-2021);7、煤矿安全规程(2021年版);8、煤矿安全监控系统及捡测仪器管理规范(AQ1029-2007);9、铁路瓦斯隧道施工技术规范(TB10120-2002);10、国家颁布的法律、法规和部发文件以及工程施工过程中需必须执行的规范、规程、技术指南、验标等其它相
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