隧道監(jiān)控量測及超前地質(zhì)預(yù)報(bào)專項(xiàng)施工方案

1、中交一公局建興高速 隧道監(jiān)控量測及地質(zhì)預(yù)報(bào)施工方案建昌至興城高速公路隧道監(jiān)控量量測及超超前地質(zhì)質(zhì)預(yù)報(bào)專專項(xiàng)施工工方案中交第一公公路工程程局有限限公司二一二年年六月大葦溝隧道道監(jiān)控量量測及超超前地質(zhì)質(zhì)預(yù)報(bào)專專項(xiàng)施工工方案一、工程概概況1、基本概概況大葦溝隧道道位于建建昌縣，呈呈北東向向展布，設(shè)設(shè)計(jì)兩條條分離式式單向隧隧道，屬屬于中隧隧道，具具體概況況見下表表：大葦溝隧道道概況表表起訖樁號長度圍巖級別長長度（m）洞門形式建昌端興城端（m）明洞1級2級3級1級2級建昌端興城端ZK37+9400ZK38+745580540-40060205100削竹式削竹式K37+9955K38+669574060-

2、3606020060削竹式削竹式2、氣象水水文項(xiàng)目區(qū)屬半半干大陸陸性氣候候帶，夏夏季炎熱熱，冬季季寒冷，風(fēng)風(fēng)沙干旱旱，雨量量很少。多多年平均均降水量量4505911mm，約有70%集中在在六月至至八月，多多年平均均蒸發(fā)量量15112.4419229.33mm。年平平均氣溫溫8.39.2，極端端最高氣氣溫40.843.3，極端端最低氣氣溫-277.5-299.5，最冷冷月為1月，無無霜期140天左右右，最大大凍土深深度0.9991.667m，標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)凍深為為1.22m。3、地形地地貌隧道區(qū)屬低低山區(qū)，地地形較簡簡單，兩兩側(cè)洞口口處為坡坡積地貌貌，溝壑壑發(fā)育，兩兩側(cè)洞口口坡度較較緩，為為5度15度。

3、山山體總體體呈西南南向，最最高海拔拔4688.7mm，最低低海拔2833.3mm，相對對高差1866.4mm。經(jīng)地面調(diào)查查發(fā)現(xiàn)隧隧道區(qū)地地表巖溶溶特別發(fā)發(fā)育，地地表出露露巖體溶溶隙，溶溶孔發(fā)育育，局部部出現(xiàn)小小型溶洞洞。4、區(qū)域地地質(zhì)概況況區(qū)域構(gòu)造：設(shè)計(jì)帶帶處于陰陰山緯向向構(gòu)造體體系中東東段與大大興安嶺嶺-太行山山新華夏夏構(gòu)造體體系東緣緣的交接接部位，地地質(zhì)構(gòu)造造十分復(fù)復(fù)雜，按按構(gòu)造體體系可分分東西向向、構(gòu)造造北東向向、構(gòu)造造北北東東向、構(gòu)構(gòu)造南北北向構(gòu)造造。受構(gòu)構(gòu)造影響響，區(qū)內(nèi)內(nèi)斷裂較較為發(fā)育育，以東東西向和和北東向向斷裂為為主。區(qū)域地震情情況：項(xiàng)項(xiàng)目區(qū)域域地震基基本烈度度為度，設(shè)設(shè)計(jì)基本本

4、地震加加速度值值為0.005g，屬區(qū)區(qū)域地殼殼穩(wěn)定區(qū)區(qū)，按度的要要求加強(qiáng)強(qiáng)抗震措措施。5、工程地地質(zhì)情況況隧道區(qū)白云云質(zhì)灰?guī)r巖巖體層層狀較穩(wěn)穩(wěn)定，產(chǎn)產(chǎn)狀為3255。3500。25。35。，層厚0.1米-0.3米，呈呈中厚層層狀，局局部較薄薄層狀，結(jié)結(jié)合較好好，無填填充。節(jié)節(jié)理裂隙隙發(fā)育，不不規(guī)則，主主要有兩兩組；J1：1900。80。，間距0.11-0.5米，結(jié)結(jié)合好，無無充填。J2：1055。80。，間距0.33-0.1米，結(jié)結(jié)合好，無無充填；地下水類型型主要為為第四系系孔隙水水及碎屑屑巖風(fēng)化化、構(gòu)造造裂隙水水。主要要為潛水水及包氣氣帶水，其其賦存于于坡積粉粉質(zhì)粘土土碎石等等松散土土層及全全

5、強(qiáng)風(fēng)化化巖體空空隙中，受受氣候影影響變化化較明顯顯。預(yù)測測隧道總總涌水量量為6988.766md。隧道道區(qū)地下下水對砼砼無腐蝕蝕。洞口段為2級、1級圍巖巖，洞身身為3級、2級圍巖巖。6、洞口邊邊坡及仰仰拱穩(wěn)定定性洞口所處地地貌為低低山地貌貌，山體體自然坡坡度為5。10。，斜坡坡自然條條件下較較穩(wěn)定，邊邊坡開挖挖地層主主要為碎碎石及全全-強(qiáng)風(fēng)化化白云質(zhì)質(zhì)灰?guī)r層層，開挖挖高度內(nèi)內(nèi)巖土體體較穩(wěn)定定。7、不良地地質(zhì)現(xiàn)象象隧道區(qū)基巖巖出露情情況較好好。地層層主要為為第四系系全新統(tǒng)統(tǒng)沖積碎碎石，侏侏羅系霧霧迷山組組白云質(zhì)質(zhì)灰?guī)r。隧隧道興城城端洞口口ZK338+8850附近通通過一斷斷層，受受構(gòu)造影影響，層

6、層理解理理裂隙發(fā)發(fā)育，淺淺部存在在溶蝕現(xiàn)現(xiàn)象。經(jīng)地面調(diào)查查發(fā)現(xiàn)隧隧道區(qū)地地表巖溶溶較發(fā)育育，地表表出露巖巖體溶隙隙，溶孔孔發(fā)育，局局部出現(xiàn)現(xiàn)小型溶溶洞，鉆鉆探過程程中在鉆鉆孔SZKK37003中也揭揭露部分分溶洞及及溶蝕現(xiàn)現(xiàn)象。且且補(bǔ)充勘勘察顯示示瞬變電電磁法電電阻率異異常均為為局部異異常，異異常水平平方向較較窄，垂垂直方向向?yàn)楫惓３ｉL軸方方向，說說明巖溶溶以豎向向發(fā)育為為主，水水平方向向連續(xù)性性較差。因因而分析析確定ZK337+9990-ZK338+0010段巖溶溶發(fā)育區(qū)區(qū)，豎向向發(fā)育，水水平連通通性差。8、設(shè)計(jì)技技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)（1）隧道道按高速速公路標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)計(jì)里程段落工程地質(zhì)特特點(diǎn)預(yù)報(bào)方法重

7、點(diǎn)預(yù)報(bào)內(nèi)內(nèi)容ZK38+1055ZK338+5555K38+0085K388+4995主要為白云云質(zhì)灰?guī)r巖，層理理節(jié)理裂裂隙發(fā)育育，淺部部存在溶溶蝕現(xiàn)象象，地下下水以第第四系孔孔隙水及及碎屑巖巖風(fēng)化裂裂隙水為為主，水水量隨節(jié)節(jié)理裂隙隙的發(fā)育育情況變變化而變變化，圍圍巖富水水性極不不均一，透透水性較較弱TSP地震震儀遠(yuǎn)距距離探測測、地質(zhì)質(zhì)雷達(dá)法法、加深深炮眼超超前探測測和洞內(nèi)內(nèi)綜合地地質(zhì)法1.驗(yàn)證實(shí)實(shí)際的圍圍巖級別別，為實(shí)實(shí)際施工工方案的的確定提提供依據(jù)據(jù)。2.對放生生涌水突突泥坍塌塌和冒頂頂?shù)仁┕す?zāi)害的的危險(xiǎn)性性進(jìn)行評評價ZK37+9600ZK338+1105ZK38+5555ZK338+77

8、25K37+9980K388+0885K38+4495K388+6660洞口附近級圍巖巖段，主主要為白白云質(zhì)灰灰?guī)r，巖巖石節(jié)理理裂隙發(fā)發(fā)育，地地下水以以第四系系孔隙水水及碎屑屑巖風(fēng)化化裂隙水水為主，水水量隨節(jié)節(jié)理裂隙隙的發(fā)育育情況變變化而變變化，圍圍巖富水水性極不不均一，透透水性較較弱TSP地震震儀遠(yuǎn)距距離探測測、地質(zhì)質(zhì)雷達(dá)法法、加深深炮眼超超前探測測和洞內(nèi)內(nèi)綜合地地質(zhì)法1.此處為為級圍巖巖，驗(yàn)證證實(shí)際的的圍巖級級別，為為實(shí)際施施工方案案的確定定提供依依據(jù)。2.對放生生涌水突突泥、坍坍塌和冒冒頂?shù)仁┦┕?zāi)害害的危險(xiǎn)險(xiǎn)性進(jìn)行行評價ZK37+9600ZK338+0020K37+9980K388+0

9、330層理節(jié)理裂裂隙發(fā)育育，存在在溶洞TSP地震震儀遠(yuǎn)距距離探測測、地質(zhì)質(zhì)雷達(dá)法法、加深深炮眼超超前探測測和洞內(nèi)內(nèi)綜合地地質(zhì)法對不同巖性性分界處處進(jìn)行預(yù)預(yù)測其實(shí)實(shí)際可能能的圍巖巖情況，驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)際際存在的的巖石破破碎帶、節(jié)節(jié)理發(fā)育育帶和溶溶洞區(qū)的的大小、范范圍情況況，為實(shí)實(shí)際施工工方案的的確定提提供依據(jù)據(jù)。二、綜合地地質(zhì)超前前預(yù)報(bào)為驗(yàn)證隧道道洞身所所穿越的的巖溶發(fā)發(fā)育，對對發(fā)生涌涌水突泥泥、坍塌塌、冒頂頂?shù)仁┕す?zāi)害的的危險(xiǎn)性性進(jìn)行評評價，施施工時采采用地震震波地質(zhì)質(zhì)探測儀儀、地質(zhì)質(zhì)雷達(dá)進(jìn)進(jìn)行綜合合物探草草簽探測測技術(shù)、水水平取芯芯鉆探、加加深炮眼眼和紅外外探水等等超前探探測手段段，結(jié)合合洞內(nèi)地

10、地質(zhì)素描描、涌水水監(jiān)測、溫溫度濕度度監(jiān)測等等綜合地地質(zhì)法進(jìn)進(jìn)行超前前地質(zhì)預(yù)預(yù)報(bào)，根根據(jù)洞口口和洞身身的水文文地質(zhì)特特征，豐豐水期采采用加長長炮眼鉆鉆孔的方方法對全全隧進(jìn)行行地下水水超前預(yù)預(yù)報(bào)，并并對涌水水進(jìn)行動動態(tài)量測測和檢驗(yàn)驗(yàn)，必要要時可根根據(jù)實(shí)際際需要選選用紅外外探測。本本隧道超超前地質(zhì)質(zhì)預(yù)報(bào)采采用地質(zhì)質(zhì)雷達(dá)法法。三、監(jiān)控量量測1、監(jiān)控量量測和動動態(tài)施工工1.1施工工監(jiān)控量量測的目目的現(xiàn)場監(jiān)控量量測是“新奧法法原理”施工的的三大要要素之一一，是復(fù)復(fù)合式襯襯砌設(shè)計(jì)計(jì)、施工工的核心心技術(shù)。本本隧按新新奧法設(shè)設(shè)計(jì)施工工，施工工中加強(qiáng)強(qiáng)監(jiān)控量量測對準(zhǔn)準(zhǔn)確判定定圍巖的的安全狀狀態(tài)、合合理確定定二次襯

11、襯砌的施施作時間間起著重重要作用用。同時時通過監(jiān)監(jiān)測數(shù)據(jù)據(jù)的反饋饋分析，驗(yàn)驗(yàn)證施工工設(shè)計(jì)的的科學(xué)性性和合理理性，以以及施工工方法、支支護(hù)方案案的可行行性，以以便及時時、準(zhǔn)確確地調(diào)整整支護(hù)參參數(shù)，修修正施工工方法及及施工程程序，確確保施工工安全。1.2施工工監(jiān)測流流程圖施工監(jiān)測流流程圖見見下圖。監(jiān)控量測監(jiān)控量測圍巖、支護(hù)結(jié)構(gòu)觀測圍巖支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)變量測指標(biāo)體系應(yīng)急措施綜合判斷分析調(diào)整施工程序、修改支護(hù)參數(shù)施 工1.3施工工現(xiàn)場監(jiān)監(jiān)控項(xiàng)目目和主要要內(nèi)容隧道現(xiàn)場監(jiān)監(jiān)控項(xiàng)目目及內(nèi)容容見表。隧道現(xiàn)場監(jiān)監(jiān)控項(xiàng)目目及內(nèi)容容表工程地質(zhì)及及現(xiàn)狀的的觀察周邊收斂位位移拱頂下沉地表下沉用途及應(yīng)用用場合核對地質(zhì)資資料，判

12、判別圍巖巖-支護(hù)體體系的穩(wěn)穩(wěn)定性，應(yīng)應(yīng)用于整整個隧道道的施工工中，為為施工管管理和工工序安排排提供依依據(jù)，檢檢驗(yàn)支護(hù)護(hù)參數(shù)圍巖穩(wěn)定性性的判別別以及位位移反分分析，應(yīng)應(yīng)用于整整個隧道道的施工工過程中中，為二二次襯砌砌的施設(shè)設(shè)提供依依據(jù)，并并為預(yù)測測和反饋饋提供參參數(shù)。圍巖穩(wěn)定性性的判別別以及位位移反分分析，應(yīng)應(yīng)用于整整個隧道道的施工工過程中中，為二二次襯砌砌的施設(shè)設(shè)提供依依據(jù)，并并為預(yù)測測和反饋饋提供參參數(shù)根據(jù)下沉位位移量判判定開挖挖對地表表下沉的的影響，以以確定隧隧道支護(hù)護(hù)結(jié)果，應(yīng)應(yīng)用于整整個隧道道的施工工過程中中，為二二次襯砌砌的施設(shè)設(shè)提供依依據(jù)，并并為預(yù)測測和反饋饋提供參參數(shù)方法與工具具直

13、觀或取樣樣試驗(yàn)，對對魏延和和支護(hù)作作以下觀觀察：1.及時觀觀察巖性性，結(jié)構(gòu)構(gòu)面產(chǎn)狀狀等，核核對圍巖巖分級，并并繪制地地質(zhì)素描描圖2.經(jīng)常檢檢查噴層層有無裂裂損，錨錨桿有無無松動，并并做好觀觀察和描描述記錄錄3.按規(guī)定定取樣，并并測試出出圍巖的的物理力力學(xué)性質(zhì)質(zhì)4.采用鋼鋼卷尺，地地質(zhì)羅盤盤和數(shù)碼碼相機(jī)各種類型收收斂計(jì)精密水平儀儀，水準(zhǔn)準(zhǔn)尺，鋼鋼尺或測測桿等精密水平儀儀，水準(zhǔn)準(zhǔn)尺布置開挖后及初初期支護(hù)護(hù)后立即即進(jìn)行每10550米一個個斷面，測測點(diǎn)應(yīng)距距開挖面面2m的范圍圍內(nèi)進(jìn)款款安設(shè)，并并應(yīng)保證證爆破后后24小時內(nèi)內(nèi)或下一一次爆破破前測讀讀初次讀讀數(shù)。每10550米一個個斷面，測測點(diǎn)應(yīng)距距開挖面

14、面2m的范圍圍內(nèi)進(jìn)款款安設(shè)，并并應(yīng)保證證爆破后后24小時內(nèi)內(nèi)或下一一次爆破破前測讀讀初次讀讀數(shù)。級圍巖巖段兩側(cè)側(cè)斷面宜宜取低值值每10550米一個個斷面，每每個隧道道至少2個斷面面，中線線每520米一個個測點(diǎn)級圍巖巖段兩側(cè)側(cè)斷面宜宜取低值值量測時間每次爆破后后進(jìn)行115天天12次天115天天12次天開挖面距量量測斷面面前后2B時，12次天；開開挖面距距量測斷斷面前后后5B時，1次2天，開開挖面距距量測斷斷面前后后5B時1次周16天一一個月1次2天天16天一一個月1次2天天13個月月12次周13個月月12次周3個月以后后13次月3個月以后后13次月1.4.量量測方法法1.4.11測試前前檢查儀儀

15、器是否否完好，若若發(fā)現(xiàn)故故障及時時進(jìn)行修修理或更更換；確確認(rèn)測點(diǎn)點(diǎn)是否松松動或發(fā)發(fā)生人為為破壞，只只有在測測點(diǎn)狀態(tài)態(tài)良好時時方可進(jìn)進(jìn)行測試試工作。1.4.22測試中中按各項(xiàng)項(xiàng)測量操操作規(guī)程程安裝好好測試儀儀器，每每測點(diǎn)一一般讀數(shù)數(shù)三次，三三次讀數(shù)數(shù)相差不不大時取取算術(shù)平平均值作作為觀測測值，否否則進(jìn)行行判斷，是是由于人人為破壞壞、測點(diǎn)點(diǎn)松動或或需要進(jìn)進(jìn)行重測測。1.4.33測試完完畢后檢檢查儀器器做好養(yǎng)養(yǎng)護(hù)、保保管工作作，及時時進(jìn)行資資料整理理。1.4.44圍巖及及支護(hù)狀狀態(tài)監(jiān)測測開挖工作面面的觀察察，在每每個開挖挖面進(jìn)行行，特別別是在軟軟弱圍巖巖地段，開開挖后立立即進(jìn)行行地質(zhì)調(diào)調(diào)查，繪繪出地

16、質(zhì)質(zhì)素描圖圖。若遇遇特殊地地質(zhì)情況況時，派派專人進(jìn)進(jìn)行不間間斷的觀觀察。觀測內(nèi)容：巖層結(jié)結(jié)構(gòu)面產(chǎn)產(chǎn)狀、節(jié)節(jié)理裂隙隙發(fā)育程程度及其其方向、開開挖面的的穩(wěn)定狀狀態(tài)、涌涌水情況況、是否否有底板板隆起等等的觀察察；對于于已初期期支護(hù)地地段，加加強(qiáng)對圍圍巖動態(tài)態(tài)情況的的觀察：錨桿的的受力變變形情況況、噴射射混凝土土是否發(fā)發(fā)生裂隙隙和剝離離現(xiàn)象、拱拱架是否否受壓變變形等。1.4.55周邊水水平位移移、凈空空量測測點(diǎn)布置：初期支支護(hù)施做做后，用用風(fēng)鉆鑿鑿40mmm、深2000mm的孔，用用1：1砂漿填填滿再插插入測點(diǎn)點(diǎn)固定桿桿，使同同一極限限兩測點(diǎn)點(diǎn)的固定定方向在在同一直直線上，待待砂漿固固后即可可進(jìn)行量量

17、測工作作。量測方法：采用WPmm-3型收斂斂計(jì)監(jiān)測測。測點(diǎn)布置：如下圖圖，洞中中和一般般地質(zhì)地地段設(shè)置置12條水平平基線，其其它地段段設(shè)置3條基線線。基線線在橫斷斷面上的的布置見見下圖采采用三條條基線。凈空變化量量測基線線布置圖圖1.4.66拱項(xiàng)下下沉量測測拱頂下沉量量測測點(diǎn)點(diǎn)和地表表下沉量量測斷面面相應(yīng)里里程處，布布設(shè)一個個量測斷斷面。隧隧底隆起起觀測點(diǎn)點(diǎn)布設(shè)在在仰拱中中心，與與拱頂下下沉觀測測點(diǎn)斷面面上。測測點(diǎn)用風(fēng)風(fēng)鉆打眼眼埋設(shè)好好固定桿桿，并在在外露桿桿頭設(shè)掛掛鉤。支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)施工時時要注意意保護(hù)觀觀測點(diǎn)，一一旦發(fā)現(xiàn)現(xiàn)測點(diǎn)被被埋或損損毀，要要盡快重重新設(shè)置置，保證證量測數(shù)數(shù)據(jù)不中中斷。拱

18、頂下沉量量測測點(diǎn)點(diǎn)，布置置在拱中中和兩側(cè)側(cè)拱腰，每每斷面布布置三點(diǎn)點(diǎn)，當(dāng)受受通風(fēng)管管限制或或遇到其其它障礙礙時，可可適當(dāng)移移動位置置。拱頂頂下沉監(jiān)監(jiān)測點(diǎn)布布置圖見見下圖。拱頂下沉監(jiān)監(jiān)測點(diǎn)布布置圖測量方法：采用水水平儀、水水準(zhǔn)儀、掛掛鉤式鋼鋼尺配合合測量拱拱頂下沉沉，精度度可達(dá)12mm，量測測時用一一把24m長的掛掛鉤式鋼鋼尺掛上上。1.4.77變形管管理等級級管理等級管理位移施工動態(tài)u0unn/3可正常施工工un/3u02un/3應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)護(hù)u02uun/3應(yīng)采取特殊殊措施表中：unn -允許變變位值； uu0-實(shí)測變變位值1.4.88監(jiān)控信信息動態(tài)態(tài)管理見見下圖。監(jiān)控信息動動態(tài)管理理圖監(jiān)測結(jié)果監(jiān)測結(jié)果是否超過級管理是否超過級管理是否超過級管理繼續(xù)施工暫停施工采取特殊措施綜合判斷是否安全加強(qiáng)支護(hù)否否否否量測數(shù)量的的處理與與反饋：及時對對現(xiàn)場量量測數(shù)據(jù)據(jù)繪制時時間曲線線和空間間關(guān)系曲曲線。當(dāng)位移-時時間曲線線趨于平平緩時，進(jìn)進(jìn)行數(shù)據(jù)據(jù)處理、回回歸分析析，推算算最終位位移和掌掌握位移移變化規(guī)規(guī)律。當(dāng)位移-時時間曲線線出現(xiàn)反反彎點(diǎn)時時，表明明圍巖和和支護(hù)已已呈不穩(wěn)穩(wěn)定狀態(tài)態(tài)，此時時增加量量測頻率率、密切切監(jiān)視圍圍巖動態(tài)態(tài)，并加加強(qiáng)支護(hù)護(hù)，必要要時暫停停開挖。隧道周邊任任意點(diǎn)的的相對位位移值或