【鐵路實(shí)務(wù)】陳士甲 教材精講班教案 21-第5章-5.2-隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)與監(jiān)控量測(cè)

5.2隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)與監(jiān)控量測(cè)5.2.1超前地質(zhì)預(yù)報(bào)一、隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)目的進(jìn)一步查清隧道開(kāi)挖工作面前方工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件，指導(dǎo)工程施工順利進(jìn)行；降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生概率和危害程度；為優(yōu)化工程設(shè)計(jì)提供地質(zhì)依據(jù)；為編制竣工文件提供地質(zhì)資料。二、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)主要內(nèi)容1.地層巖性（軟弱夾層）2.地質(zhì)構(gòu)造（斷層）3.不良地質(zhì)（巖溶、人為坑洞、暗河）4.地下水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)三、參建各方在超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作中職責(zé)與分工1.建設(shè)單位應(yīng)負(fù)責(zé)隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施大綱審批，并對(duì)地質(zhì)預(yù)報(bào)工作實(shí)施情況進(jìn)行監(jiān)督和檢查。2.勘察設(shè)計(jì)單位應(yīng)進(jìn)行隧道地質(zhì)復(fù)雜程度分級(jí)，進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方案設(shè)計(jì)，編制工程概算，分析和研究施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)成果，發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況不符，按程序及時(shí)變更設(shè)計(jì)。3.施工圖階段，經(jīng)評(píng)估為高風(fēng)險(xiǎn)和極高風(fēng)險(xiǎn)的軟弱圍巖及不良地質(zhì)隧道，超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的責(zé)任主體為設(shè)計(jì)單位。其他隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的責(zé)任主體單位為施工單位。四、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)常用方法1.地質(zhì)調(diào)查法2.鉆探法（超前水平鉆探）3.物探法。包括彈性波反射法（地震波反射法、水平聲波剖面法、負(fù)視速度法和極小偏移距離高頻反射連續(xù)剖面法等）、電磁波反射法（地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)）、高分辨直流電法等。4.超前導(dǎo)坑預(yù)報(bào)法五、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)長(zhǎng)度劃分和預(yù)報(bào)方法選擇1.長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)。預(yù)報(bào)長(zhǎng)度100m以上。可采用地質(zhì)調(diào)查法、地震波反射法及100m以上的超前鉆探等。2.中距離預(yù)報(bào)。預(yù)報(bào)長(zhǎng)度30-100m?？刹捎玫刭|(zhì)調(diào)查法、彈性波反射法及30-100m的超前鉆探等。3.短距離預(yù)報(bào)。預(yù)報(bào)長(zhǎng)度30m以內(nèi)。可采用地質(zhì)調(diào)查法、彈性波反射法、電磁波反射法（地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)）及小于30m的超前鉆探等。5.2.2監(jiān)控量測(cè)地質(zhì)復(fù)雜隧道宜由監(jiān)控量測(cè)專門機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)實(shí)施。對(duì)周邊建筑物可能產(chǎn)生嚴(yán)重影響的城市鐵路隧道，應(yīng)實(shí)施第三方監(jiān)測(cè)。一、圍巖監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目必測(cè)項(xiàng)目有：（刪除一項(xiàng)）序號(hào)監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目常用量測(cè)儀器備注1洞內(nèi)、外觀察現(xiàn)場(chǎng)觀察、數(shù)碼相機(jī)、羅盤儀2拱頂下沉水準(zhǔn)儀、鋼掛尺或全站儀3凈空變化收斂計(jì)、全站儀4地表沉降水準(zhǔn)儀、銦鋼尺或全站儀隧道淺埋段5拱腳下沉水準(zhǔn)儀或全站儀不良地質(zhì)和特殊巖土隧道淺埋段二、量測(cè)1.監(jiān)控量測(cè)斷面及測(cè)點(diǎn)布置原則（1）淺埋及下穿建筑物在隧道開(kāi)挖前布設(shè)地表沉降測(cè)點(diǎn)。（2）地表沉降測(cè)點(diǎn)橫向間距為2～5m。在隧道中線附近測(cè)點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)加密，隧道中線兩側(cè)量測(cè)范圍應(yīng)不小于H0+B2.拱頂下沉測(cè)點(diǎn)和凈空變化測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在同一斷面上，并在開(kāi)挖12h內(nèi)埋設(shè)。監(jiān)控量測(cè)斷面間距：必測(cè)項(xiàng)目監(jiān)控量測(cè)斷面間距圍巖級(jí)別斷面間距V～VI5～10IV10～30Ⅲ30～503.全斷面開(kāi)挖應(yīng)布設(shè)一條水平測(cè)線，兩條斜測(cè)線，臺(tái)階法、中隔壁法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法等分部開(kāi)挖法應(yīng)在每個(gè)分部布設(shè)一條水平測(cè)線、兩條斜測(cè)線，必要時(shí)增加水平測(cè)線和斜測(cè)線數(shù)。通過(guò)綜合這三條測(cè)線的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，工程師可以全面了解開(kāi)挖面的變形情況三、監(jiān)控量測(cè)頻率和控制基準(zhǔn)B為最大開(kāi)挖寬度按距開(kāi)挖面距離確定的監(jiān)控量測(cè)頻率斷面距開(kāi)挖面距離（m）檢測(cè)頻率（0-1）B2次/d（1-2）B1次/d（2-5）B1次/（2～3d）＞5B1次/7d按位移速度確定的監(jiān)控量測(cè)頻率位移速度（mm/d）監(jiān)控量測(cè)頻率≥52次/d1-51次/d0.5-11次/（2～3d）＜0.51次/7d位移控制基準(zhǔn)四、工程安全性評(píng)價(jià)工程安全性評(píng)價(jià)應(yīng)根據(jù)位移控制基準(zhǔn)，分三個(gè)管理等級(jí)，并根據(jù)位移管理等級(jí)采用相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。（見(jiàn)下頁(yè)）管理等級(jí)距開(kāi)挖面1B距開(kāi)挖面2B工程對(duì)策Ⅲ量測(cè)小組負(fù)責(zé)人應(yīng)向現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人匯報(bào)，并通知現(xiàn)場(chǎng)繼續(xù)施工Ⅱ量測(cè)小組負(fù)責(zé)人應(yīng)向現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人匯報(bào)，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行復(fù)核，并將復(fù)核結(jié)果立即反饋到有關(guān)各方。監(jiān)理單位立即召集有關(guān)各方進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，提出處理意見(jiàn)?，F(xiàn)場(chǎng)在上報(bào)分析結(jié)果的同時(shí)，應(yīng)加密監(jiān)控量測(cè)頻次，必要時(shí)采取適當(dāng)工程措施。Ⅰ量測(cè)小組負(fù)責(zé)人應(yīng)立即向現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人匯報(bào)，確定后采取應(yīng)急措施（包括暫停施工、實(shí)施應(yīng)急支護(hù)、撤離工作面作業(yè)人員和設(shè)備等），加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)，防止危害。同時(shí)立即將信息反饋到有關(guān)各方。建設(shè)單位應(yīng)召集有關(guān)各方綜合評(píng)價(jià)，制定處理方案。五、暫停掘進(jìn)情況當(dāng)拱頂下沉、水平收斂速率達(dá)5mm/d或位移累計(jì)達(dá)100mm時(shí)，應(yīng)暫停掘進(jìn)，并及時(shí)分析原因，采取處理措施。六、工程措施1.工程對(duì)策分一般措施和輔助施工措施。一般措施包括：（1）穩(wěn)定開(kāi)挖工作面；（2）調(diào)整開(kāi)挖方法；（3）調(diào)整初期支護(hù)強(qiáng)度和剛度并及時(shí)支護(hù)；（4）降低爆破振動(dòng)影響；（5）圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)間回填注漿。輔助施工措施包括：（1）地層預(yù)處理，包括注漿加固、降水、凍結(jié)等方法；（2）超前支護(hù)，包括超前錨桿（管）、管棚、超前插板