市政隧道监控量测及超前地质预报专题讲座[优质工程范文]
隧道浅埋段的超前地质预报与监控量测分析
隧道浅埋段的超前地质预报与监控量测分析摘要：近年来，新奥法（ＮＡＴＭ）在我国公路隧道中得到广泛应用，并赢得了工程技术人员的广泛认可。
新奥法采用柔性支护形成拱效应，充分利用了围岩的自承能力，它对隧道支护结构的受力和围岩变形有严格的限制。
因此，新奥法要求对掌子面前方围岩地质情况进行超前预报并实时监控隧道净空断面的变化情况，为下一步施工提供依据。
特别在隧道浅埋段，监控量测和超前地质预报显得尤为重要。
超前地质预报能够探测隧道前方的地质情况，弥补设计时对实际地质情况的误判；监控量测能够监测隧道围岩的变化情况，当变形过大时及时预警并帮助施工方提前采取措施，避免塌方、冒顶等灾害事故的发生，确保整个支护结构体系的安全合理。
关键词：隧道；浅埋段；超前地质预报；监控测量新奥法是我国公路隧道工程施工当中的主要工法，并且该项施工技术所取得的工程施工效果非常明显，受到了工程施工单位的广泛应用和认可。
新奥法使用的是柔性支护形成一种拱形效应，有效运用了隧道周围的围岩结构支撑能力，对隧道支护结构的受力围岩的状况进行了有效的限制，大大提高了隧道工程结构的稳定性。
新奥法要求对隧道的掌子面前方的围岩地质情况进行超前预报，并且在监控隧道的断面变化信息条件下，对后续的隧道工程施工打下良好的基础，尤其在隧道浅埋段的监控测量以及超前地质预报工作当中表现出的优势非常明显。
超前地质预报工作可以有效探测出隧道前方的具体地质条件状况，对后续的工程施工环境进行有效的分析和模拟，并且对施工过程中可能存在的突发性情况进行事先预防，采取必要的应急解决措施来保证工程的顺利开展，最大限度上提高工程施工的安全性，实现良好的工程施工效益。
引言1工程概况某公路隧道为分离式隧道，左幅起点里程ZK16+330、止点里程 ZK19+016，全长 2686m，最小埋深 5.9m；右幅起点里程 K16+335、止点里程 K19+005，全长2670m，最小埋深 6.8m。
区域上处于垅状起伏低山丘陵地貌及波状起伏缓丘洼地地貌区，隧道区地形较为陡峻，冲沟较发育，地表植被发育良好，多为松木、杂木覆盖。
隧道超前地质预报与监控量测
隧道工程
（二）地质超前预报的方法
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4、物理探测法
1）TGP12隧道地质预报系统
TGP12隧道地质预报系统可预报隧道前方150~200m（该值为中 等硬度围岩条件，视当地地质构造有所偏差）的岩性变化、断层、破 碎带、岩溶发育带、空洞等，并能计算出上述范围内围岩的纵波与横 波速度、波速比、泊松比、相应岩体的动弹模量和剪切模量等岩石力 学参数。
2、超前平行导坑预报法
在隧道内或隧道附近开挖一平行的小断面导坑，对导坑出露的
地质情况进行地质编录、素描、作图，综合分析其地层岩性、地质构
造、水文地质情况，根据地质理论预测相应段隧道的工程地质和水文
地质条件，以及可能发生地质灾害的位置、性质、规模，并提出防治
措施意见。
超前平行导坑法最为直观，精确度很高。通过直观的地质情况，
提取的围岩岩石节理面
（二）地质超前预报的方法
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4、物理探测法
2）TSP超前预报系统
隧道工程
（二）地质超前预报的方法
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4、物理探测法
3）地质雷达法
地质雷达法是利用无线电波检测地下介质分布和对不可见目标体 或地下界面进行扫描，以确定其内部结构形态和位置的电磁技术。电 磁波通过天线发射，遇到不同阻抗界面时，将产生反射和透射。接收 机利用分时采样原理和数据组合方式，把天线接收的信号转化为数字 信号，主机系统再将数字信号转化为模拟信号或彩色线迹信号，以时 间剖面形式显示。探测距离一般小于30m，潮湿含水层中小于10m。
地质灾害的位置、规模及性质是十分困难的。
隧道工程
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我国自20世纪80年代以来，在大秦线军都山隧道、朔黄线长梁 山隧道、西康线秦岭隧道、渝怀线圆梁山隧道、大运高速公路雁门 关隧道等施工中陆续开展了地质超前预报工作，并贯穿于隧道全过 程，取得了较好的效果。
隧洞超前预报,过程检测,保证安全范文
当它挖隧道，安全不是笑话！故须高科技。
我们说的是使用超酷隧道的预警系统这些婴儿配备了各种传感器，以监视诸如落石，潜水泄漏，甚至气体泄漏等潜在问题。
而得到这个——当有麻烦酿造时，他们可以自动提醒工人！就像有个超级英雄在地下看着你有了这些系统的工作，我们就可以防止事故发生，在隧道施工冒险中保证每个人的安全。
除了有警报系统外，还必须注意隧道的建造过程，以便抓住任何潜在
的问题或危险。
这可能需要使用激光扫描仪、地面穿透雷达和远程摄
像机等监测工具。
通过对建设工程进行监控，可以迅速发现任何问题，并采取行动予以纠正。
这有助于防止事故发生，确保施工安全如期进行。
实施预先警报系统和流程监测在确保隧道建设的安全和成功方面发挥
着关键作用。
通过及早通报潜在危害，系统监测施工过程，可以有效
减轻工人和周围环境的内在风险。
这一战略方针符合我们的政策，即
优先重视所有参与建筑工作的个人的福利和安全，同时坚持我们对环
境管理的重视。
必须严格遵守这些措施，防止事故发生，保证隧道建
设项目的安全无缝。
隧道监控量测和超前地质预报方案(范本)
隧道监控量测及超前地质预报实施方案********二〇一一年五月目录第一部分隧道监控量测实施方案 (1)1.1 工程概况 (1)1.2 监测依据 (1)1.3 监测目的和意义 (1)1.4监控量测内容 (2)1.4.1监控量测项目 (2)1.4.2监控量测断面及测点布置 (3)1.4.3监控量测频率 (4)1.4.4本隧道监控量测断面及测点布置汇总表 (5)1.4.5监控量测设备 (5)1.5 监控量测实施方案 (5)1.5.1洞内、外观察 (5)1.5.2变形监控量测 (6)1.5.5周边位移量测 (6)1.6监控量测数据分析 (7)1.7 监测成果反馈 (7)1.7.1监理工程师对监控单位的监理 (7)1.7.2监测成果反馈程序 (7)1.7.3 工程安全性评价 (8)1.7.4 监控量测数据分析 (9)1.7.5工程对策 (9)第二部分隧道超前地质预报实施方案（地质雷达） (11)2.1工程概况 (11)2.2超前地质预报的目的 (11)2.3超前地质预报的原则 (11)2.4超前地质预报方案 (12)2.4.1测试仪器 (12)2.4.2探测原理 (13)2.4.3探测方法 (14)2.5全断面地质素描 (15)2.5.1地质素描相关要求 (15)2.5.2资料要求 (16)2.6组织机构及仪器设备 (18)2.6.1组织机构 (18)2.6.2仪器设备： (18)2.7 超前地质预报质量与安全保证措施 (18)2.7.1超前地质预报质量保证措施 (18)2.7.2超前地质预报安全保证措施 (20)第三部分隧道超前地质预报实施方案（tsp法） (21)3.1 工程概况 (21)3.2超前地质预报的目的 (21)3.3超前地质预报的原则 (21)3.4超前地质预报方案 (22)3.4.1 TSP203plus超前地质预报方法和原理 (22)（1）测线测点布置 (23)（2）探测方法 (24)3.4.2 TSP探测成果 (26)3.5组织机构及仪器设备 (29)3.5.1组织机构 (29)3.5.2仪器设备： (29)3.6 超前地质预报质量与安全保证措施 (29)3.6.1超前地质预报质量保证措施 (29)3.6.2超前地质预报安全保证措施 (31)第四部分隧道超前地质预报实施方案（超前钻探法） (32)4.1 工程概况 (32)4.2超前地质预报的目的 (32)4.3超前地质预报的原则 (32)4.4超前地质预报方案 (33)4.4.1超前钻孔地质预报的主要方法 (33)4.4.1.1超前钻孔预报方法 (33)（1) 不取芯钻探 (34)（2) 取芯钻探 (34)（3）台车加长钻孔法 (34)4.5前水平钻施工 (35)4.6质预报小组成员及仪器设备 (36)4.7前地质预报质量与安全保证措施 (36)4.7.1超前地质预报质量保证措施 (36)4.7.2超前地质预报安全保证措施 (38)第一部分隧道监控量测实施方案1.1 工程概况******公路****隧道新建工程位于****，路线全长2.226公里，山区四级公路标准，汽车荷载为公路-II级。
隧道施工监控量测及超前地质预报
隧道施工监控量测及超前地质预报3.1监控量测3.1.1监控量测的目的监控量测是新奥法施工的重要组成部分，是确保隧道施工安全的信息化手段。
监控量测的目的在于掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈，指导施工作业。
通过对围岩和支护的变位、应力量测，及时提供准确数据和可靠预测，修改支护系统设计；对已开挖、支护段的力学状态进行评价，在有险情时及时采取必要补救措施，确保隧道安全、经济、快速地施工。
监控量测是确定二次衬砌施作时机的科学技术手段；二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定后施作。
具体为初期支护后，按指定位置钻眼，放置测点，采用锚固剂锚固。
围岩变形量较大，流变特性明显时，要加强初期支护并及早施作仰拱和二次衬砌。
围岩和初期支护变形基本稳定应符合下列条件：I、各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定；II、已产生的各项位移，已达到预计总变形量的80%以上；III、周边位移速率小于0.2mm/d，或拱顶下沉速度小于0.15mm/d。
通过监控量测可达到：3.1.1.1早预报,通过地质预报，作好各种预案，为施工方案提供科学依据。
3.1.1.2监控量测（包括拱顶下沉、水平收敛、底板变形、地表下沉等），通过数据分析，对围岩支护体系的稳定情况作出判断，采取对策，确保结构稳定，特别对浅埋偏压地段，以保证施工顺利进行。
3.1.1.3对开挖后自稳程度很差的围岩，喷射砼尚未达到一定强度即趋失稳的围岩，监控量测能够及时发现喷锚后围岩变形量超过设计允许值以及发生突变，做到及时加强临时支护。
3.1.1.4对洞内拱顶和地表布置的测点定期观测，能够发现洞内和地表位移值等于或大于允许位移值，以及地面或洞内出现裂缝，必须立即通知作业人员撤离现场，待制定处理措施后再施工。
3.1.2监控量测项目根据隧道浅埋、围岩破碎、地质条件差的特点，选择以下监控量测项目：洞内外观察（包括地质观察、支护状况观察）、地表下沉量测、净空收敛、拱顶下沉量测。
3.1.3量测断面间距和量测频率3.1.3.1量测断面的间距（1）拱顶下沉及周边收敛量测断面间距见表3-1表3-1拱顶下沉及周边收敛量测断面间距表（2）地表下沉断面间距见表3-2表3-2地表下沉断面间距表注：B表示隧道开挖宽度地表下沉、拱顶下沉预净空收敛量测在同一断面内进行。
隧道监控量测与超前地质预报技术建议范文
隧道监控量测与超前地质预报技术建议1．编制依据（1）《隧道工程地质勘察报告》；（2）《公路隧道施工设计图》；（3）交通部《公路隧道设计规范》（JTG D70－2004）；（4）交通部《公路隧道施工技术规范》（JTJ042－94）；（5）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086－2001）；（6）《建筑变形测量规范》（JGJ 8－2007）；（7）《工程测量规范》（GB50026－2007）。
2．隧道基本情况沔渡隧道情况复杂，围岩以花岗岩为主，花岗岩在侵入过程局部地段存在石英砂岩捕虏体，洞身全、强风化带厚度大且差异风化强烈。
该隧道掌子面（左洞xK13+093、右洞yK12+964）出露为中风化为主的花岗岩，岩质较硬，岩体节理发育，且发育一组贯通掌子面的水平节理，综合分析应为Ⅳ级围岩。
3．监控量测与超前地质预报的目的和意义监控量测的目的和意义（1）通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化，把握施工过程中结构所处的安全状态，判断围岩稳定性，支护、衬砌可靠性。
（2）保证在隧道开挖过程中依据量测断面的信息，确定不同围岩级别与支护型式的合理配置，以达到确保安全的经济的合理。
（3）用现场实测的结果弥补理论分析过程中存在的不足，并把监测结果反馈设计、指导施工，为修改施工方法、调整围岩类别、变更支护设计参数提供依据。
（4）通过施工现场的监控量测，确定二次衬砌合理施作时间。
（5）通过监控量测对工程施工可能产生的环境影响进行全面的监控。
（6）通过监控量测进行隧道日常的施工管理，确保施工安全和施工质量。
（7）通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些地下工程规律和特点，为今后类似工程或该工法本身的发展提供借鉴、依据和指导作用。
超前地质预报的目的和意义通过超前预报，及时发现异常情况，预报掌子面前方不良地质体的位置、产状及其围岩结构的完整性与含水的可能性，为正确选择开挖断面、支护设计参数和优化施工方案提供依据，并为预防隧洞涌水、突泥、突气等可能形成的灾害性事故及时提供信息，使工程单位提前做好施工准备，保证施工安全，同时还可节约大量资金。
隧道监控量测及超前地质预报方案
施工组织设计（方案）报审表编号：012隧道监控量测及超前地质预报方案复核：目录一、超前地质预报、监控量测实施的重要性 0二、总体规划及组织布置 02.1 组织机构规划 02.2 人员规划 (1)2.3 时间规划 (1)三主要工作内容 (1)3.1 隧道监控量测 (2)3.2 超前地质预报 (2)四监控量测方案 (3)4.1 隧道监控量测的意义 (3)4.2 监测断面布置 (3)4.3 监控量测方法 (3)4.4 监控量测频率 (10)4.5 量测数据的传输与处理 (11)4.6 隧道监控量测资料提交 (12)4.7 监控量测质量评定 (13)五超前地质预报工作方案 (16)5.1 超前地质预报工作目的、意义 (16)5.2地质预报方法 (17)5.3 超前地质预报工作方案 (21)5.4 信息反馈及成果提交 (22)5.5 超前地质预报工作质量评定 (23)六工程质量管理体系 (23)七保证措施 (24)7.1 监控工作及时到位 (24)7.2 监控数据和结果准确可靠 (24)7.3 按时提交成果 (25)一、超前地质预报、监控量测实施的重要性根据广东省珠海市横琴新区市政道路隧道工程的设计文件可知，该工程隧道有两座，分别为一座连拱隧道及分离式隧道。
次干路市政道路DX—17#路设SD—2隧道，隧道为双向四车道小净距隧道，两洞之间净距为15~30m，其中左洞平曲线半径为4800m，右洞平曲线半径为5000m，长约2320m。
环岛西路南段设SD—1隧道，长约580米，为双向四车道的连拱隧道。
该工程区隧道地质条件主要有断层破碎带、浅埋带等地质灾害，稍有不慎，将大变形、塌方等安全事故。
因此，为降低工程施工风险，提前做好防范措施，降低施工风险，提高工程质量，做到信息化施工，对该隧道进行超前地质预报与监控量测工作主要有以下几个方面的价值：1.提前探明前方不良地质，为采取相应的施工措施及方案提供支撑与依据。
2.预测隧道掌子面前方围岩含水情况，探明地下水的具体位置及范围，防止出现涌水、突泥等地质灾害，减少施工盲区。
公路隧道施工监控量测与超前地质预报技术现状及思考
公路隧道施工监控量测与超前地质预报技术现状及思考摘要：隧道是城市交通的纽带，它对城市的发展与建设有着重要的影响，在经济发展中发挥着至关重要的作用。
特别是在十四五发展规划后。
加大基础设施的建设，一座接一座隧道如雨后春笋般投入运营，此时隧道的施工安全更是人们在心里如一阵挥不去的阴霾，尤其是近年来不断报道的隧道安全事故及矿难，不断加剧了人们的恐慌。
隧道监控量测及超前地质预报作为隧道安全施工的必要措施此时被凸显的尤为重要，文章对隧道监控量测及超前地质预报技术现场及目前常用的方法进行阐述，分析了隧道监控量测及超前地质预报亟待解决的问题和发展方向，以期促进我国隧道监控量测及超前地质预报工作的发展。
关键词：公路；隧道施工；监控量测；超前地质预报技术引言：公路能够为我国城市发展提供基础设施保障，是城市化进程逐渐加快的现代社会重点建设内容。
建设公路时隧道工程属于其中常见工程类型，其施工复杂程度比较高，受到地质环境差异影响较大，意外频发。
隧道监控量测及超前地质预报作为隧道安全施工的最后一道防线，此时被凸显的极为重要。
因此，做好该项工作不仅能降低地勘以外的不良地质情况对工程造成影响，同时降低了隧道建设成本。
1公路隧道施工监控量测与超前地质预报技术现状1.1公路隧道施工监控量测现状隧道监控量测是新奥法施工中不可或缺的一环，它包括两个监控量测方面，一个是必测项目，一个是选测项目。
对现场监测人员要求较高，需具有一定的岩土工程基础，并对其他相关学科均要有所涉猎，有较丰富的现场经验，对于突发情况需及时进行处理或根据现场采集数据的变化情况提供建设性意见。
隧道的监测内容主要是按照隧址区的地质条件来确定的，一般需要监控的项目包括洞内、洞外的观测，以及拱顶的沉降和周围的变形，在每一次开挖之后，都要进行洞内和洞外的观测。
主要以肉眼辅助简单的仪器为主，通过对掌子面揭露出的地质情况、初支的工作状态和隧道地表的情况进行初步判断，拱顶下沉及周边位移监控量测测点应该布置在相同的断面上，测点的数量和布置位置受到隧道地质情况、跨度及开挖工法影响，原则上每次分布开挖应布置不低于1个拱顶测点及2个周边位移测点，特殊情况除外，如隧道处于富水区应对隧道进行拱脚下沉测量，主要借助全站仪、水准仪及收敛计进行数据采集。
隧道工程超前地质预报与监控量测
二、量测目的、仪器、内容
（一）量测目的
（二）量测仪器
（三）监测项目与内容
（一）量测目的
1、提供监控设计的依据和信息 （1）掌握围岩力学形态的变化和规律 （2）掌握支护结构的工作状态． 2、指导施工，预报险情 （1）作出工程预报，确定施工对策 （2）监视险情，确保施工安全 3、校核理论，完善工程类比方法 （1）为理论解析，数据分析提供计算数据与对比指标 （2）为工程类比提供参数指标 4、为隧道工程设计与施工积累资料 （1）掌握工程运营中的安全状况； （2）及时发现险情，及时采取相应的补救措施
(二)地质预测、预报的方法
1．常规地质法（地质素描） 2．物理勘探法 3.钻探法
1．常规地质法（地质素描）
常规地质法是隧道爆破开挖后及时查看掌子面地 质状况（包括支护状况），描绘地质图，通常称 为地质素描。并通过与设计资料的对比，提供地 质情况预报，地质素描图应归入竣工资料。 若设有平行导坑时，先行提供的地质资料对施工 更有指导作用。常规地质法适用于为近期开挖、 支护提供预报（设平导时视超前正洞的长度）。 简单、直观、经济
3．重大施工地质灾害临警预报 针对开挖面前方有可能引发的大规模突水、突泥、坍 塌、冒落、变形、瓦斯爆炸等重大地质灾害建立临警 预报系统，，主要预报隧道洞深所通过的深大富水断 裂、富水向斜的核部，富水砂层、软土、极软岩、煤 系地层等，并评判其危害程度，提出施工方案对策。 在传统的地质分析方法的基础上，结合施工方法、施 工工艺、工期等要求，以超前平行导坑预报法、超前 水平钻孔法为主，综合利用各种有效的物探手段，对 隧道开挖面前方有可能诱发的重大的地质灾害建立临 警预报系统，并评判其危害程度，提出施工预案对策。
物理勘探应根据探测对象的埋深、规模及其与周围介 质的物性差异，选择有效的方法，隧道工程中常用的 物理勘探方法及适用范围见表8.10
隧道工程超前地质预报与监控量测
隧道工程超前地质预报与监控量测5.1 超前地质预报5.1.1 一般规定1.超前地质预报是保证隧道施工安全的重要环节和重要技术手段。
要将超前地质预报作为隧道施工的一道工序，纳入施工组织设计。
根据隧道的长短和地质复杂程度，有针对性地编写超前地质预报方案。
2.隧道超前地质预报应达到下列主要目的：（1）在施工前期地质勘察成果的基础上，进一步查明掌子面前方一定范围内围岩的地质条件，进而预测前方不良地质以及重大地质问题。
（2）为信息化设计和施工提供依据。
（3）为降低地质灾害发生风险提供预警。
（4）为编制交竣工文件提供地质资料。
3.超前地质预报应包含下列主要内容：（1）地层岩性预测预报，特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土的预测预报。
（2）地质构造预测预报，特别是对断层、节理密集带、褶皱构造等影响岩体完整性的构造发育情况预测预报。
（3）不良地质预测预报，特别是对溶洞、暗河、人为坑洞、放射性、有害气体、高地应力、高地温等发育情况的预测预报。
（4）地下水预测预报，特别是对岩溶管道水及富水断层、富水褶皱轴及富水地层中的裂隙水等发育情况的预测预报。
4.超前地质预报按预报距离可分为3类，见表5-1。
5.超前地质预报分级见表5-19。
表5-1 超前地质预报按预报长度分类表5.根据隧道工程地质与水文地质条件和复杂程度、地质因素对隧道施工影响程度、诱发环境问题程度等，针对不同类型地质问题，按本书选择不同方法和手段，分段、分级进行超前地质预测预报。
6.施工过程中应将开挖揭露的地质情况与多方法超前地质预测预报对比印证，提高预报准确率和精度，动态调整超前地质预测预报分级、方法、手段。
7.隧道超前地质预报的试验检测单位应具备交通运输部公路工程综合甲级或桥隧专项资质，超前地质预报从业技术人员应持隧道工程或桥隧工程试验检测专业职业资格证书，并掌握基本水文地质知识。
仪器设备的种类、性能精度及效率应能满足预报和工期的要求。
8.隧道超前地质预报按图5-1所示的工作程序进行。
隧道施工及地质超前预报技术专家讲座暨咨询会学习考察报告
隧道施工及地质超前预报技术专家讲座暨咨询会学习考察报告为了学习隧道施工和地质超前预报的新知识、掌握新技术、提高宜巴控制性隧道工程的施工和管理水平，提升工程技术人员专业素质，进一步加强隧道施工质量与安全的深度结合，指挥部应中国建筑工程技术研究中心邀请，唐副指挥长率指挥部工程技术试验人员计4人于8月18日至22日赴xx学习考察。
在学习考察过程中，专家教授通过讲座、提问答疑、现场操作演示等多种方式和学员进行互动沟通，三天的授课、一天的考察使我们收获不小。
特别是隧道地质状况与探测设备检测数据相结合，对地质超前预报的判断方法告诉我们，没有扎实的地质知识，是无法对仪器检测结果做出精确判断的，这对我们今后开展隧道地质超前预报工作及管理启发很大。
现将学习考察情况报告如下。
（一）、学习考察的基本情况本次主办方中国建筑工程技术研究中心在xxxx市进行的隧道施工及地质超前预报技术专家讲座暨咨询会，邀请了行业内具有丰富经验的专家、教授授课和现场咨询。
授课老师有：俄罗斯自然科学院院士、中国区域TSP(超前地质预报)技术领头人、xx铁道学院教授xx刚；中铁西南科学研究院有限公司副总工程师、国家级专家、教授级高工、硕导何发亮；美国劳司首席物探专家、xx市土木工程学会会员傅德明等专家教授。
讲座内容广泛，涉及了隧道超前地质预报的新理论、新技术；目前隧道地质超前预报规范规程概况，对公路、水运桥隧专项检测中重点指标的诠释分析；地质超前预报中雷达图像的解析等高新理论和实用技术。
课堂学习完毕后，我们对xx省昆（xx）-石（石林）高速公路进行了考察。
（二）、学习体会与收获（一）关于对隧道超前地质预报及灾害防治的新理论新技术大量的隧道工程建设实践表明，由于我国地质勘察精度不足、交通地质学科人才匮乏等条件的限制，地质设计勘察资料与实际不符的情况屡有发生，给隧道施工和人民生命财产造成极大的危害。
提前采取预防措施、减少因灾害造成的损失、保证隧道施工的安全，同时结合环境生态保护，给隧道工程建设提出了重要的研究课题。
在隧道超前地质预报现场交流会上的讲话
讲科学循规律全力确保风险隧道施工安全——在贵广铁路、沪昆客专贵州段风险隧道超前地质预报现场交流会上的讲话（2011年4月29日）张建波同志们：4月13日至16日，胡锦涛总书记在海南考察铁路工作时作出了重要指示，对当前铁路工作提出了明确要求。
今天，我们召开隧道施工超前地质预报现场经验交流会，就是通过总结和交流三都隧道出口、斗篷山隧道进口超前地质预报的成功经验与不足，部署下阶段风险隧道施工重点任务，坚持把超前地质预报作为风险隧道施工中的重要工序，讲科学、循规律、重预报，积极防范地质灾害的发生，安全、优质、平稳推进贵广铁路、沪昆客专贵州段风险隧道施工。
以实际行动贯彻落实胡锦涛总书记的重要指示精神，科学有序推进贵广、沪昆贵州段铁路建设。
昨天下午，我们现场观摩了中铁隧道局三都隧道出口涌水及处理工作情况。
刚才，我们观看了录像，公司超前地质预报专家组两位专家分别就超前地质预报工作进行了专项技术讲座，部分参建单位进行了大会交流发言，介绍了实施超前地质预报的主要做法和经验；公司刘一乔副总经理宣读了嘉奖通报，对有关单位予以奖励。
希望各参建单位相互学习，取长补短，结合实际，抓好风险隧道超前地质预报及管理工作。
下面，我讲三方面的意见：一、贵广铁路近期隧道的“两次涌水”事件带给我们的启示在隧道施工中，特别是在西南山区隧道施工中，涌水突泥是一种常见的、多发点、危害性极大的地质灾害，给工程建设带来巨大的威胁，但是发生涌水突泥并非不可控，关键是在预防上，我们是否思想上重视，认识上到位，方法上得当，是否善于把握规律，落实相关要求。
3月30日斗篷山隧道进口和4月5日三都隧道出口，先后发生大量涌水，由于相关参建单位认真落实铁道部及公司超前地质预报有关要求，按照“物探先行、钻探验证、有疑必钻、不明不掘”的原则，思想上树立了“如临深渊、如履薄冰、如坐针毡”的危机意识，行动上落实风险隧道超前地质预报责任制，将超前地质预报工作纳入隧道施工工序管理；监理单位严格按照《岩溶风险隧道专项监理实施细则》进行监理，及时督促施工及超前地质预报单位按照设计要求开展工作，通过综合预报的手段，准确预报了隧道掌子面前方重大风险源，采取有针对性措施，避免了事故的发生。
隧道超前地质预报及监控量测技术
（3）及时归纳汇总地质、物探、钻孔探测资料， 逐步完善充实综合图件内容；
二、地质综合分析基本要求
（4）综合判译各种物探成果，避免多解性影响， 提高预报的准确性；
（5）对工程重点洞段的地质综合分析成果，及 时提交报告，并针对施工提出合理化建议。
隧道施工超前地质预报根据隧道工程特点， 以地质分析为主线，结合物探手段综合运用。
目录
1 前言 2 地质综合分析基本要求 3 地质综合分析主要方法 4 地质综合分析实施要点 5 结束语
二、地质综合分析基本要求
地质知识和物探知识、隧道工程实践经验。
具体工作中要求：
（1）收集分析前期地质勘察报告及设计文件，编写 宏观预测地质分析报告；
左 展
视顶
图 右
桩号(m) 围岩类别 洞 向
地 质 描 述
N20W/NE∠60
N70W/SW∠30
N30E/SE∠75
N80W/SW∠50
N30E/NW∠80
N50W/SW∠55
N30E/SE∠40
N80W/SW∠50
N20E/SE∠70
N70E/NW∠85
N60E/NW∠60
F5
N70W/SW∠35
三、地质综合分析主要方法
2、综合物探法
瞬变电磁
电磁学理论
高密度电法
物探手段
弹性波理论
地质雷达 反射波 散射波 CT成像
TSP /TGP/ TRT
TST
雷利波
地质雷达法
地质雷达工作原理示意图
地质雷达
雷达测试
实例1
某隧道右线YK84＋948～YK84＋978里程段的超前地质
隧道监控量测技术及超前地质预报
3
4
二、隧道现场监测的必要性
• 1.地质构造的复杂、介质材料的不确定 • 掌握围岩及支护结构力学性态的变化和规律 • 2.各种力的作用(施工)和自然作用影响 • 掌握施工方法方式进展及外界作用力对隧道结构及 其围岩力学性态的影响 • 3.对工程诊断的需要: 1）为理论解析、数值分析提供计算数据 2） 验证设计参数 3）施工方法技术的评估改进
1 拱顶下沉
无锚杆 有锚杆
YMG1 YMG2 YMG3 WMG1 WMG2 WMG3
2 水平收敛
40
测线SL1相对收敛值/mm
拱顶沉降值/mm
-20 -40 -60 -80 -100 -120 -140 -160 -180 0 4 8 12 16 20
20 0 -20 -40 -60 -80 -100
18
• 三）、监测数据的预测 1、测点在时间轴上的变化及预测 简单回归方法、经验方法、时间序列分析、 非线性动态模式、神经网络、粘弹性或塑性 分析 2、测点在空间上的变化及预测 经验函数法、多项式、模糊随机、信息扩 散理论 3、基于各种假设的解析解 4、有限元及边界元的数值分析 5、基于数据库和知识库的人工智能或专家系统 等软科学方法
型钢钢架 格栅钢架
20
22
24
26
测量天数/天
18
20
22
24
26
28
测量天数/天
规律： 1)型钢组合支护拱顶下沉平均值为56mm, 2)格栅组合支护拱顶下沉平均值为51mm
15
六、监测数据的处理、分析和预测
• 一）、数据的取舍
• 1、数据的统计分析
1）平均值（表示变量分布的集中位置） 算术平均值、几何平均值及加权平均值 2）标准差或方差（表示变量的分散程度） 3）变异系数（表示变量的相对偏差程度）
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测
机或摄像机
项 目
测试频率
与
目测在隧道开挖工
方
作面爆破后及初期
法
支护后立即进行，
每个监测断面绘制
隧道开挖工作面及
两帮素描剖面图
2.2 地表下沉量测
监测的内容
2
浅埋隧道洞口开挖成形后，地表岩土下沉量。
监 监测的目的 测
项 地表下沉量的多少和下沉的快慢，判断分析隧道洞口围
目 与
岩是否稳定，为设计优化支护参数提供可靠的数据，保
Ⅴ级以上围岩监测点布置型式 CRD法监测点布置型式
2.3 拱顶下沉和周边位移量测
监测频率
管理等级
2.4 拱顶下沉和周边位移量测
接触量测法
非接触量测法
2.4 锚杆质量检查-锚杆轴力量测
量测目的 a) 了解锚杆受力状态及轴力的大小，为确定合理的锚杆参
数提供依据； b) 判断围岩变形的发展趋势，概略判断围岩内强度下降区
一、新奥法
3 、新奥法核心内容
充分发挥围岩的自承能力。围岩是承载的主体，结
构是安全贮备。
喷混凝土
锚杆
岩体
围岩松弛区
二次衬砌
4、新奥法施工基本流程
一、新奥法
5、新奥法施工的基本原则
“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”
少扰动：隧道开挖时，尽量减少对围岩的扰动次数、强度、范围 和持续时间。
早喷锚：开挖后及时施作初期锚喷支护，使围岩变形进入受控制 状态。
2.6 围岩压力量测
测量目的 •围岩压力量测目的是了解初期支护实际受荷情况； •了解初期支护对围岩的支护效果； •保证施工安全，优化支护参数。 量测方法：压轴弦式双膜数码压力盒
2.7 初期支护与二衬间的层间压力量测
测量目的 •研究二次衬砌的作用与二次衬砌的实际受荷情况； •了解初期支护传递给二次衬砌的力的大小； •保证施工安全，优化设计参数。 量测方法：压轴弦式双膜数码压力盒
勤量测：以直观、可靠的量测方法和量测数据来准确评价围岩( 或围岩加支护)的稳定状态或动态发展趋势，以便及时调接支护 形式、开挖方法。
紧封闭：一方面采取喷射混凝土等防护措施，避免围岩因长时间 暴露而致强度和稳定性的衰减；另一方面要适时对围岩施作封闭
形支护。
主要内容
1.监控量测的目的和内容
2.监控量测的项目与方法 3.监控量测的管理 4.监控量测数据分析 5.监控量测的信息反馈 6.监控量测的未来展望
要求及目的
量测 类别
钢筋应力计、频率 量测钢拱架应力，推断作用在钢拱架上的压力大小。判断钢拱架尺
9 钢拱架应力量测
计
寸、间距及设置钢拱架的必要性。
10 锚杆拉拔力检测 锚杆拉拔计
检查锚杆的抗拔能力。
选测 ……
2.1 地质及支护状况观察
内容
2 1.掌子面地质素描
监
岩性，产状，节理（断层）
测
性质，地下水状态等。
2.4 锚杆质量检查-锚杆长度和饱满度量测
检测评价标准
质量 分类
波形特征
波形规则，只有较微弱的底部反射 优
波或没有底部反射波。
波形较规则，有底部反射波和局部 良
有较微弱的反射波。
波形欠规则，有底部反射波和局部 合格
有较强的反射波。
不合 格
波形不规则，底部有较强的反射波 或底部反射波提前（锚杆欠长），
2.8 钢支撑应力量测
测量目的 •了解钢支撑与喷射混凝土对围岩的组合支护效果； •了解钢支撑的实际工作状态； •判断初期支护承载能力，保证施工安全，优化设计参数。 量测方法：表面弦式数码应变计
2.9 二次衬砌应变量测
测量目的 •了解二次衬砌的受力条件，判断支护结构长期使用的可靠 性以及安全程度； •检验二次衬砌设计的合理性，积累资料为类似工程的设计 提供经验 。
量测方法：混凝土应变计
3.1 监控量测组织机构
成立监测项目组，项目组由相关专业人员组成
3 监 控 量 测 的 管 理
3.2 监控量测的量测处理系统
4.1 监测成果的整理与分析
在监测过程中，监测断面多，监测布设项目复杂 ，采集到的数据可以用海量来形容，如何在大量 的数据中寻找有用的信息，进行数据分析，对隧 道的稳定性作出正确的判断，就成为监测的重中 之中。
1.1 监测目的和意义
1 监测目的：
量
掌握围岩稳定和支护受力与变形的动态信息，判定隧道的安全性
测
和经济性。
目
确保安全：掌握围岩和支护状态，进行动态管理，根据量测信息，
的
预见事故和险情，以便及时采取措施，防患于未然。
与
指导施工：量测数据经过分析处理，预测和确认隧道围岩最终稳定
内
时间，指导施工顺序和施作二次衬砌时间。
量 将数据资料和现场量测资料进行分析，并将分析结果及时反馈给设计、
测 施工单位、监理和业主，直接服务于隧道施工；并能及时预报和预测
目 施工过程中出现的险情，对可能出现的事故进行防范和处理。可以避
的 与
免由于缺乏隧道施工监控量测数据和结果分析而造成施工与支护等工
内 作安排的盲目性，尽量降低工程造价，争取时间，保证在计划工期内
项 目
2.支护状况的观察
与 方
① 喷层表面的观测及裂缝状况 的描述与记录
法 ② 有无锚杆被拉脱或垫板陷入
围岩内部的现象
③ 喷混凝土是否发生剪切破坏
④ 钢拱架有无被压曲现象
•地质和支护状况观察
观察内容：
2
监 测 项 目
(1)岩石种类和产状； (2)岩性特征：岩石的颜色、成分、结构、构造； (3)节理性质、组数、间距、规模； (4)断层的性质、产状、破碎带宽度、特征； (5)地下水类型，涌水量大小、涌水位置、涌水压力等；
容
修正设计：根据隧道开挖后所获得的量测信息，进行综合分析，修
正支护参数和检验施工与设计。
积累资料：已有工程的量测结果可以直接应用到后续同类围岩中或 者间接地应用到其他类似工程中，作为设计和施工的参考资料。
• 监控量测意义
对隧道在施工过程中进行监控量测，具有重大的经济意义和实用
1 价值。因为通过现场监控量测，将迅速、准确地获得第一手数据资料，
的界限； c) 评价锚杆的支护效果； d) 掌握围岩内应力重分布的过程
锚杆应力量测测点布设
2.4 锚杆质量检查-锚杆轴力量测
量测方法：采用ZX-425BT型钢 筋应力计连接而成的量测锚杆； 沿锚杆不同长度上布置原件，量 测沿锚杆长度各点的轴力。
2.4 锚杆质量检查-锚杆长度和饱满度量测
量测方法：采用锚杆质量检测仪进行无损检测。系统由 震源发射器、主机、检波器和分析处理软件组成。
地表建（构）筑物监测 地下构筑物监测 地下管线监测
主要在城市地铁
7 其它特殊地质隧道监测
高地应力、高地温和放射性等
• 监控量测必测项目
1
量 测 目 的 与 内 容
编号
项目名称
仪器设备
要求及目的
地 质 和 支 护 状 况 地质罗盘，数码相 岩性、岩层产状、结构面、溶洞、断层描述，支护结构裂缝观察。
1
量测目的：了解断面的变形状 态，判断隧道拱顶的稳定性； 根据变位速度判断隧道围岩的 稳定程度，为二次衬砌提供合 理的支护时机
2.3 拱顶下沉和周边位移量测
监测断面布置
Ⅳ级以下围岩监测点布置型式
测点布置：根据施工
方法、地质条件、量
测断面所在位置、隧
道埋置深度等条件确
定
双侧壁导坑法监测点布置型式
量测目的： •了解径向位移分布； •判断开挖后围岩的松动区和强度下降区； •判断锚杆长度是否适宜； •判断相邻隧道施工对既有隧道围岩稳定性的影响。 地中位移量测测点布设
2.5 围岩内部位移量测
测量仪器 多点位移常使用的是四点钻孔伸长计进行量测。它由四个钻 孔锚头、四根量测钢丝、一个测筒、四个电感式传感器和它 的量测仪器—数字位移计组成
观察
机
根据位移、收敛状况、断面变形状态等判断：
周边收敛
2 量测
收敛计或全站仪
①周边围岩体的稳定性； ②初期支护的设计与施工方法是否妥善； ③二次衬砌的浇注时间等。
量测 类别
拱顶下沉
3 量测
水平尺、水准仪、
必测
监视隧道拱顶下沉，了解断面的变形状态，判断隧道拱顶的稳定性。
钢尺
地表下沉
4 量测
水平尺、水准仪
市政隧道监控量测及超前地质预报专题讲座
专题一、 新奥法 专题二、 监控量测 专题三、 地质超前预报 专题四、监控量测、地质预报案例
专题一、 新奥法
一、新奥法
1、地下工程形成原理
地下施工基本目的是在各类地质体中修建长期稳定的洞室结构
体系，这个结构体系是周围地质体和各种支护结构构成的。
形成过程如下开挖
地质构造、不良地质和水文地质的预报 和评价
超前地质预报
量
测
2
变形监测
地表下沉 周边位移及拱顶下沉
围岩内部位移
目 的
支护状况观察 锚杆质量（轴力、长度和饱满度）
接触压力
传统的隧道 监控量测项目
3
受力监测
钢架内力
与
衬砌内力
内
容
4
有害气体监测
5
爆破震动监测
孔隙水压力 瓦斯浓度 硫化氢浓度 震动速度
6
隧道周边建（构）筑物 监测
4.1 监测成果的整理与分析
反复型：此种曲线属于比较安全范畴，一般是由于测
量误差和施工扰动引起的。此时围岩比较稳定，没有发 生内部位移等。
计
力的分布情况。
衬砌应力
7 量测
钢筋应力计、频率 量测二次衬砌内应力、喷混凝土内轴向应力。了解支护衬砌内的受