监控量测工作计划

贵州省道真至新寨高速公路福寿场至和溪段

TJ02标隧道监控量测

工作计划

中交第二公路勘察设计研究院有限公司

2014年12月

目录

第一章工作概述 (3)

监控量测的实施 (3)

洞内外观察 (3)

周边位移 (5)

拱顶下沉 (9)

浅地表下沉 (11)

第二章隧道监测成果反馈 (15)

第三章项目实施过程中的主要问题及对策 (23)

3.1隧道超前地质预报关键问题 (23)

（一）隧道施工塌方预报 (23)

（二）隧道施工突水预报 (23)

（三）隧道施工突泥预报 (24)

3.2基于本项目重点、难点的地质超前预报及监控量测的对策及措施 (24)

3.2.1 针对隧道可能出现的塌方事故的安全控制对策及措施 (24)

第一章工作概述

监控量测的实施

1.1监控量测方法和手段、测点及监测频率

洞内外观察

1）量测目的

（a）预测开挖面前方的地质条件及围岩级别；

（b）为判断围岩、隧道的稳定性提供地质依据；

（c）根据喷层表面状态及锚杆的工作状态，分析支护结构的可靠程度。

2）观测内容

（a）对开挖工作面观察：

①岩质种类和分布状态，近界面位置的状态；

②岩性特征：岩石的颜色、结构、构造；

③地层时代归属及产状；

④节理性质、组数、间距、节理裂隙的发育程度和方向性，断面状态特征，充填物的类型和产状等；

⑤断层的性质、产状、破碎带宽度、特征；

⑥溶洞的情况；

⑦石煤层情况；

⑧地下水类型、涌水量大小等；

⑨开挖工作面的稳定状态，顶板有无剥落现象。

（b）开挖后已支护段：

①初期支护完成后对喷混凝土层表面的观测及裂缝状况的描述与记录；

②有无锚杆被拉脱或垫板陷入围岩内部的现象；

③喷混凝土是否产生裂缝或剥离，要特别注意喷混凝土是否发生剪切破坏；

④钢支撑有无被压曲现象；

⑤是否有底鼓现象。

（c）洞外观察

包括对洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定以及地表水渗透等的观察。

3）量测方法

利用地质素描、照相或摄像技术将观测到的有关情况和现象进行详细记录，观测中，如发现异常现象，要详细记录发现的时间、距开挖工作面的距离以及附近测点的各项量测数据。

4）测试仪器

DQY-1地质罗盘、地质锤、钢卷尺、放大镜、手电、照相机等。

5）观测频率及断面

目测应在隧道开挖工作面爆破后及初期支护后进行，观察后应绘制开挖面略图，填写工作面状态记录集围岩级别判定卡。

初期支护完成区段观察：每天至少进行一次。

周边位移

1）量测内容

量测隧道内壁两点连线方向的相对位移，监测围岩的稳定性。

2）量测目的

（a）隧道周边位移是隧道围岩应力状态变化的最直接反映，量测周边位移可为判断隧道空间的稳定性提供可靠的信息；

（b）根据变形速率判断隧道围岩的稳定程度，为二次衬砌提供合理的支护时机；

（c）判断初期支护设计与施工：方法选取的合理性，用以指导设计与施工。

3）量测方法及测点布设

根据不良地质、突水、洞口浅埋等及有特殊要求的停车、通道交叉地段或发包人及监理、设计认为有必要监控的地段，设置监控量测断面，在确定监测的隧道断面开挖后尽早进行，或初喷24小时内，在下一循环开挖前完成初读。在隧道左边墙和右边墙部位分别埋设测桩（测桩埋深约15cm，钻孔直径约20cm，用早强锚固剂锚固，测桩位置设置保护罩），并进行初始读数。采用精度较高的水平基线监测方法。

对于全断面法、台阶法、CD（CRD）法施工的测线布置如下图。

a c

b e f

d

b

a c

a c

e

f

b

d

h

g i

j k

l

a

c

b

g

h

（a）全断面法（b）台阶法（c）CRD或CD）法

周边位移测点及测线布置图

在隧道周边位移量测中采用传统量测（收敛计）或无尺量测技术（高精度全站仪）。

隧道围岩段若采用台阶法、CD法隧道开挖时如留核心土，受核心土阻挡，或现场临时支护等使传统量测（收敛计）无法贴近掌子面埋设。这时将采用非接触三维位移观测方法即无尺量测技术（高精度全站仪）。

传统的量测方法采用收敛计量测围岩的水平变形，将收敛计钢尺挂钩分别挂在已经安装的测点膨胀挂钩上，然后收紧钢尺，将卡针插入钢尺上适当的孔位内，并用保护卡钩将钢尺固定；转动调节螺母，使钢尺收紧到观测窗中的刻画线与读数指示窗刻度线完全重合，使收敛计停止摆动且迅速使其静止，读取钢卷尺量程取至厘米，然后在读取百分表中读数取至0.01mm，两者相加即得到本次测量的完整数值。

测点安装结束后应在下一次爆破循环前获得初始读数。根据地质条件情况布设量测断面，在量测断面测点埋设时，测点距开挖面应小于2米，第1次量测应

在上次爆破后后12h内读取，最迟不超过24h，且在下一循环开挖前，完成初次变形值读数。

每次读数时读3次读数，并测量出隧道内量测断面处的环境气温，填好量测记录。

无尺量测技术是利用高精度全站仪自由设站、对边测量、免棱镜测距应用功能，在隧道中可以灵活有效地进行隧道的变形量测。该方法设站灵活、抗施工干扰的能力强，测量速度快，效率高，可将仪器架设在安全区进行量测，量测人员无须到达危险区，操作安全。同时对于隧道有核心土弧形导坑台阶法开挖或其他障碍物影响收敛计量测的测点均可采用全站仪测量。

4）仪器设备

使用JTM-J7100型收敛计（精度0.01mm）、高精度LEICA TCA2003全站仪进行量测（角度精度指标0.5″、分辨率0.1″，1mm + 1ppm的测距精度，分辨率0.1 mm）。

5）断面布设原则

Ⅴ级围岩浅埋、破碎带段等不良地质段及加宽带段按5~10m布置一个量测断面，Ⅴ级深埋段按照10~20m布置一个量测断面，Ⅳ级围岩按20~30m布置一个量测断面，III级围岩按30~50m布置一个量测断面。

断面布设的间距具体参照设计文件关于监控量测项目布置断面里程和相关规范执行。当设计文件和规范不一致时，结合实际围岩状况，以对隧道变形有效控制为原则，采用“从严控制”的标准布设断面。

6）监测频率

隧道周边位移和拱顶下沉的量测频率表一