導流洞邊坡施工安全監(jiān)測及永久安全監(jiān)測

導流洞邊坡施工安全監(jiān)測及永久安全監(jiān)測第一節(jié)導流洞進口邊坡穩(wěn)定監(jiān)測在施工中為確保導流洞邊坡穩(wěn)定，需布置一定數(shù)量的觀測儀器，對邊坡的穩(wěn)定情況進行監(jiān)控，導流洞進口邊坡穩(wěn)定監(jiān)測儀器主要包括：(1)布設于邊坡頂部或馬道處6孔垂直向的測斜儀；(2)布設于邊坡的4組水平多點位移計。觀測儀器設備及工程量見表9-1。安全監(jiān)測設施布置見附圖11。表9-1儀器設備及工程量表序號儀器名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1測斜孔個61.1鉆孔Φ110mmm264孔深45~75mm1.2測斜管Φ71mmm2641.3活動式測斜儀CK-01A1.4孔口保護裝置個6加工2多點位移計4450-1--50組4每組3點2.1多點位移計鉆孔孔Φ76mmm1102.2讀數(shù)裝置CK-403臺12.3電纜m200四芯屏蔽電纜2.4孔口保護裝置個4加工一、儀器埋設儀器在埋設前根據(jù)設計文件的要求，充分了解其性能、量測范圍、量測精度、量測方法和埋設要求。事先作好儀器誤差標定等準備工作以保埋設及時，取得最初始的觀測數(shù)據(jù)在選定設計測點時，應用測量儀器準確放樣來埋設各種儀器。多點位移計、鉆孔測斜儀等監(jiān)測設備埋設時，采取措施保證鉆孔質量、方向及深度。巖石多點位移計主要針對開挖后揭露的不穩(wěn)定塊體和斷層布設，施工中埋設時要根據(jù)開挖斷面適當調整埋設位置，并特別注意鉆孔內的順滑度和清潔度，以保證連接桿和各應變測點傳感器能真實反映圍巖各深度變形程度，以保證量測數(shù)據(jù)的準確性。(一)、鉆孔測斜儀的埋設安裝布置在邊坡頂部的測斜孔，在邊坡開挖前鉆孔埋設；布置在各馬道部位的測斜孔，要注意避開相鄰處的錨桿。1、測斜鉆孔直徑不得小于Φ110mm，傾斜度小于1°，并嚴格按設計的孔位、孔深施鉆，繪制地質柱狀圖。2、測斜儀導管在地面分段裝配好，接頭處的導槽嚴格對齊，準確無誤后用環(huán)氧樹脂和鉚釘將接頭部位固定。導管底部設有塞頭。3、在導管分段安裝過程中，首先用模型探頭在各個方向反復試測，確定無誤后才能進行上一段的聯(lián)接。當導管全部安裝完畢，再用同樣的方法在全孔測試，并使其中一對導槽與邊坡垂直，確定無誤后進行灌漿。4、為了使導管的各接頭完好無損，在下導管的過程中用尼龍繩將導管底部塞頭和導管系緊，并在孔口輔以管鉗，將導管分段送至孔底。管口段預留50cm的長度。5、測斜儀測孔在灌漿前，對導管的管口進行嚴格保護，嚴防雜物掉入孔內。用水灰比為0.5:1的水泥漿從下至上將導管與孔壁之間的孔隙灌注密實。(二)、多點位移計的埋設安裝多點位移計均水平鉆孔埋設，鉆孔施工時注意避開相鄰處的錨桿。1、多點位移計鉆孔孔徑不小于Φ76mm，對其鉆孔巖芯進行地質素描。2、多點位移計的測桿和PVC護管的各接頭牢固連接，并逐段向孔內送進。安裝過程中在護管和測桿上編號，以防混淆。3、測桿和護管及灌漿管安裝就位后，用水泥漿進行全孔灌漿，水泥漿的水灰比為0.5:1，灌漿壓力為0.2Mpa。待水泥漿凝固后，安裝孔口裝置。二、施工期間觀測(一)、觀測程序各項工程開工前，按設計要求確定原型觀測設施的埋設時間、部位、觀測頻數(shù)、并確定觀測數(shù)據(jù)變化數(shù)率與觀測頻數(shù)的關系。在設備儀器安裝完畢后及時記錄初讀數(shù)，并按發(fā)包人和監(jiān)理人批準的觀測規(guī)程進行觀測。(二)、觀測頻率1、測斜儀觀測儀器埋設完畢后即開始讀數(shù)，每天觀測1次，讀數(shù)穩(wěn)定后開始正式觀測。正式觀測為每月1~3次，在用異常情況時加密觀測。2、多點位移計觀測儀器埋設完畢即開始讀數(shù)，每天觀測1次，讀數(shù)穩(wěn)定后開始正式觀測。正式觀測為每月1~3次，在用異常情況時加密觀測。(三)、其它觀測施工期內，除按發(fā)包人和監(jiān)理人指示負責觀測外，并對導流洞進口及進口邊坡進行巡查，作好檢查記錄。若發(fā)現(xiàn)異常情況時，增加相關的觀測儀器的觀測頻次，并將觀測結果及時報告監(jiān)理人。第二節(jié)導流洞洞身段施工安全監(jiān)測在導流洞洞身施工過程中要加強監(jiān)控量測。使用QT-81型球鉸式坑道周邊收斂儀，拱頂使用精密水平儀、水平尺、鋼尺和測釬，分別進行周邊位移、拱頂下沉和地質超前預報監(jiān)控，由監(jiān)測小組進行測點埋設，日常量測工作根據(jù)量測數(shù)據(jù)繪制凈空水平收斂圖，拱頂下沉距開挖工作面距離關系圖，并對初期時態(tài)曲線進行回歸分析，同時繪制地質描述圖，通過分析處理計算判斷，及時進行預報反饋，確保施工安全。一、現(xiàn)場監(jiān)測的目的及要求結合本隧道工程，量測具有以下作用：(一)、根據(jù)量測數(shù)據(jù)采取相應措施，正確的應用支護手段，保證隧道施工安全；(二)、根據(jù)圍巖的位移、變形及應力狀況，將觀測成果及時整理，并據(jù)此調整鉆爆參數(shù)及提出必要的安全支護措施，及時調整和修正支護參數(shù)；(三)、隧道開挖后僅做噴錨支護，而且圍巖暴露時間長，故在隧道內特別是在一些斷層破裂帶進行監(jiān)控量測和圍巖松弛測定，通過分析性能較真實地反映圍巖的變形和位移，并通過位移反分析，反推圍巖力學參數(shù)和原始應力；(四)、積累資料，為同類工程施工積累經驗，以利提高設計質量和施工技術水平。二、洞內施工監(jiān)控量測施工監(jiān)控量測是在隧道開挖過程中，使用各種量測儀表和工具對圍巖變化情況和支護結構的工作狀態(tài)進行量測，及時提供圍巖穩(wěn)定程度和支護結構可靠性的安全信息，預見事故和險情，作為調整和修改支護設計的依據(jù)，并在洞門段依據(jù)量測結果確定襯砌施做時間。(一)、各類圍巖量測項目與方法監(jiān)測項目分必測項目(A類)和選測項目(B類)。必測項目是用以判斷圍巖的變化情況和支護結構工作狀態(tài)的經常性量測。選測項目是用以判斷隧道圍巖松動狀態(tài)、噴錨支護效果和積累資料為目的的量測。各類圍巖量測項目見表9-2。表9-2圍巖量測項目表項目圍巖條件洞內觀察(A)凈空變位(A)拱頂下沉(A)地表下沉(B)圍巖位移(B)錨桿軸力(B)襯砌應力(B)錨桿拉拔試驗(B)圍巖條件(B)洞內收斂性(B)硬巖=3\*ROMANIII.55軟巖=4\*ROMANIV注：×××——必進行項目；××——應進行項目；×——必要時進行項目。(二)、測試要點1、洞內觀察開挖工作面的觀察，在每個開挖面進行，特別是軟弱圍巖條件下，開挖后應立即進行地質調查，并繪出地質素描圖。若遇特殊不穩(wěn)定情況時，應派專人進行不間斷觀察。2、圍巖位移量測圍巖位移量測是在鉆孔中埋入單點或多點位移計以測試巖體內部各點的相對位移。圍巖位移量測斷面縱向間距一般為凈空變化量測斷面間距的3~5倍。3、B類量測項目主要用于驗證預設計的合理性和探討與支護襯砌的受力機理，作為A類量測的補充，用以調整和改變設計。B類量測宜在施工初期階段進行。量測斷面布置原則上應設在有代表性地質地段。4、凈空變化量測和拱頂下沉量測，應在同一斷面上進行。量測斷面的間距與隧道長度、圍巖條件、開挖方法等多種因素有關，一般按表9-3選用。表9-3凈空變化量測和拱頂下沉量測間距表圍巖類別洞口附近施工初期階段取得效果后Ⅳ10~152050Ⅲ.5101520(三)、測點布置和量測1、凈空量測測點布置凈空變化量測基線在橫斷面上的布置見表9-4和圖9-2所示。以水平基線量測為主，必要時設置斜基線。表9-4凈空變化量測基線布置表一般地段特殊地段洞口巖溶或偏壓地段段實施B類量測地地段全斷面1~2條水平基基準線1~2條水平基基準線三條基線三條基線短臺階2條水平基準線2條水平基準線四條基線四條基線注：D為開挖寬度2、凈空量測(1)、把凈空變位儀的短桿固定在施測的兩測點的巖體內。(2)、根據(jù)圍巖條件確定量測間距。(3)、量測精度：在變位量比較小的情況下，一般為0.1mm，在變位量比較大的情況下為1mm。3、拱頂下沉測點布置拱頂下沉量測測點，一般布置在拱中和兩測拱腰，每斷面布置三點，當受通風管或其它障礙時，可適當移動位置。圖9-2凈空變化量測基線布置圖圖9-2凈空變化量測基線布置圖4、圍巖位移和錨桿軸力量測根據(jù)圍巖條件和工程重要程度，每斷面設置2~5個測點，見圖9-3。圖9-3圍巖量測測點布置圖圖9-3圍巖量測測點布置圖(四)、量測頻率和結束量測的時間1、量測頻率主要根據(jù)位移速率和測點距開挖面距離而定，一般按表1-5選定，即元件埋設初期測試頻率要每天1~3次，隨著圍巖漸趨穩(wěn)定，量測次數(shù)可以減少，當出現(xiàn)不穩(wěn)定征兆時，應增加量測次數(shù)。表9-5位移量測頻率表位移速率(mmm/d)距開挖工作面距距離(B為洞室寬寬)量測頻率＞5(0~1)B1~3次/天1~5(0~2)B1次/天0.5~1(2~4)B1次/天0.2~0.55(2~5)B1次/1~3天＜0.2(2~5)B1次/1~15天2、結束量測的時間當圍巖達到基本穩(wěn)定后，以1次/3日的頻率量測2周，若無明顯變形，則可結束量測。(五)、洞內地質超前預測預報1、洞內地質超前預測預報程序洞內地質超前預測預報程序見圖9-4。地質方法原始資料地質方法原始資料掌子面素描洞體展現(xiàn)物探方法隧道圍巖地質超前預報2、地質和支護狀態(tài)觀察每次爆破后，由地質工程師對開挖工作面進行觀察調查并作地質素描記錄。調查項目包括掌子面正面及側面穩(wěn)定狀態(tài)、巖性風化程度、裂隙間距、形狀、涌水情況、水的影響等等。素描記錄工作面的巖層產狀、構造及特殊地質現(xiàn)象，同時對靠近工作面的初期支護進行觀察，噴射砼是否開裂、是否有掉塊現(xiàn)象等。3、地質預測預報內容(1)、對照勘測階段的地質資料，預報地質條件的變化情況及對施工的影響程度。隨工作面素描地質結構狀態(tài)。(2)、可能出現(xiàn)坍方、滑動影響施工時，預報其部位、形式、規(guī)模及發(fā)展趨勢，并提出處理措施。(3)、隧道將穿越不穩(wěn)定巖層，較大斷層等特殊地段需改變施工方法或作應急措施時的預報。(4)、預報可能出現(xiàn)突然涌水地點，涌水量大小，地下水、泥砂含量及施工的影響。(5)、軟巖再現(xiàn)內鼓、片幫掉塊地段，預報對施工的影響程度。巖體突然開裂或原有裂隙逐漸加寬時，應預報其危害程度。(6)、在位移量測中發(fā)現(xiàn)圍巖變形速度加快時，預報對圍巖穩(wěn)定性的影響程度。(7)、隧道淺埋段地面下沉或工裂，預報對隧道穩(wěn)定和施工的影響程度。(8)、洞口可能出現(xiàn)滑坡、墜石時、及時預報(9)、預報由于施工不當，可能造成圍巖失穩(wěn)及其改進措施。(10)、繪制全洞地質斷面、剖面的展開圖。4、地質預報預測方法(1)、隧道開挖面地質素描；(2)、巖體結構面調查；(3)、涌水量觀測；(4)、超前鉆探(XY-1、YQ100A型)；(5)、淺層地震法(HSP地質預報儀)；(6)、對地表水、地下水的調查。根據(jù)地質預報方法得出的數(shù)據(jù)進行施工地質預測，及時調整施工方法，采取積極措施保證施工安全。5、施工檢測管理施工檢測的結果應盡快地反饋到施工和設計中去，以指導施工。檢測工作注意以下事項：(1)、按各項量測的操作規(guī)程安裝好儀器儀表，每測點一般測讀三次，三次讀數(shù)相差不大時，取算術平均值作為觀測點，若讀數(shù)相差過大時應檢查儀器、儀表安裝是否正確，測點是否松動，當確認無誤時再進行測試。(2)、每次測試時都要做好記錄，并保持原始記錄的準確性。(3)、在現(xiàn)場進行粗略計算，若發(fā)現(xiàn)變形較大時，應及時通知現(xiàn)場負責人。6、位移速率標準(1)、當每天凈空變化大于1mm時，則認為圍巖處于急劇變形階段，加強支護，加強觀測；(2)、當每天凈空變化值在0.2~1.0mm之間時，則認為圍巖處于緩慢變形階段，表示圍巖向穩(wěn)定方向發(fā)展；(3)、當每天凈空變化值小于0.2mm時，則認為圍巖基本穩(wěn)定。第三節(jié)觀測資料的整編一、及時收集整理各種觀測點的觀測資料。每次觀測后在現(xiàn)場將數(shù)據(jù)記錄于監(jiān)理人批準的專用記錄表格內，當天繪制歷時曲線，分析整理成果，第二天向施工負責人反饋，當天觀測發(fā)生異?；蚓拘詳?shù)據(jù)時，及時向施工負責人、監(jiān)理人和發(fā)包人反饋信息，以便盡快采取安全措施，保證圍巖和建筑物的穩(wěn)定。二、在施工期間及時整理分析全部觀測資料，繪制測值變化過程線，分析邊坡、洞身穩(wěn)定情況，并及時向發(fā)包人和監(jiān)理人及有關單位報送觀測報告。使用電子計算機的量測處理系統(tǒng)見圖9-5。三、按監(jiān)理