××隧道监测方案
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××××至××段××隧道监测方案
××××工程试验检测有限公司
二零一零年八月
××××至××××段××隧道监测方案
××工程试验检测有限公司
二零一零年八月
目录
1工程概况 (1)
2监控内容 (1)
3监测依据 (1)
4人员及仪器设备 (2)
5监测频率 (3)
6监测方法 (4)
7数据整理分析与反馈 (8)
8 报告 (10)
1工程概况
××隧道(ZK106+227~ZK108+398、YK106+065~YK108+400)位于××,左线长度2171米,右线长度2335米,属长隧道。隧址区属于低山地貌区。地形起伏较大,山体上植被稀少。隧道轴线横穿基岩山脊,隧道洞身表层为黄土覆盖,进出口段基岩裸露,洞身段主要为中三叠系××组砂岩及泥岩。隧道最大埋深约210m。隧道进出口及其洞身地层为中三叠统××组砂岩、泥岩组成,在山脊分部第四系风积黄土。勘察区大地构造单元属于中朝准地台鄂尔多斯地块南缘隆起带北侧,也称为渭北隆起带。隧道区位于复式背斜北翼,主要出露三叠系地层,次级褶皱宽缓,大部分地段地层近于水平,仅在发育次级褶皱地段地层发生倾斜,倾角介于10o~35o之间。区内断裂构造不甚发育,地壳运动相对比较微弱。根据中华人民共和国地震烈度区划分图(2001),本区地震基本烈度为Ⅵ度区,地震动峰值加速度g=0.05,反应谱特征周期s=0.45。隧道区地下水类型主要为黄土孔隙裂隙水及基岩裂隙水,主要受大气降水补给,富水较弱。进、出口段隧道洞室位于地下水位以上,在一般情况下可按无水考虑,但在雨季,特别是连续降水时段,地表水入渗导致洞室形成渗水,按大气降水入渗估算该段涌水量;洞身段位于地下水以下,分别按达西定律和水平廊道集水法计算该段涌水量。隧道预测涌水量左线为1161.05m3/d,右线为1181.84m3/d。
2监控内容
根据招标文件、设计资料以及现场实际情况,对隧道进行超前地质预报、周边位移、拱顶下沉、地表下沉进行监控量测。
3监测依据
《公路隧道设计规范》JTG D70-2004;
《公路隧道施工技术规范》JTG F60-2009;
《公路隧道施工技术细则》JTG/T F60-2009;
《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001);
《公路工程地质勘察规范》(JTJ 064—98);
施工图设计资料及工程地质勘察报告,合同文本。
4人员及仪器设备
人员组成见表1,主要仪器设备见表2
参加人员表1
主要仪器设备表2
我单位中标后将及时成立××至××高速公路隧道监测项目部,由比较熟悉超前预报及监控量测工作的4-6人组成(见表1)。项目负责人统一协调管理,根据项目实际情况,若技术难度比较大,可适当增加人员及仪器设备。
项目部下设监测小组,人员配备及职责如下:
项目负责人:负责组织生产、人员设备调度,对外沟通、联系。对本项目质量、安全负全责。
技术负责人:对项目的技术及质量负责,编写实施细则,审定报告等。
现场监测组:设组长1人,组员3人,主要负责监测实施方案、现场数据测试、资料的综合分析,并负责提交监测报告。
5监测频率
根据施工图设计资料和《公路隧道施工技术规范》(JTG F60—2009)要求,隧道现场监控量测频率见表3。
现场监测项目及频率表3
6监测方法
6.1超前地质预报
地质雷达法是一种用于确定地下介质分布的电磁波法,是一种高分辨率探测方法。该方法是通过天线向掘进方向发射高频电磁波,对于不同的介质(地质体),电磁波的传播特点不一样,当遇到存在电性差异介质的界面时,便发生反射,并返回为接收天线接收。电磁波在介质中的传播时间与距离成正比,因此可计算出界面位置,并可根据反射波的振幅、频率特征推测地质体的性质。断层破碎带、含水带、软弱结构面、溶洞等都与周围岩石存在较大的电性差异,用GPR方法进行超前地质探测正是基于这一前提。
现场探测时,可在掌子面布设“井”字型测网(测线布置见图1)。当区域构造走向与隧道轴线大致平行时,应在隧道侧壁布置一些测线。采用连续观测方式,用REFLEXW专用软件对采集的数据进行处理。在资料处理的基础上,分析地质雷达图象,识别反射信号,确定电磁波在岩石介质中的传播速度、反射波的到达时间,计算反射界面的位置,通过分析反射波的振幅、频率,结合前期勘察资料推断地质体性质。
图1 地质超前预报测线示意图
探地雷达(GPR)方法是一种高频电磁波法,其具有频率高、衰减快的特点,因此探测距离较短(30米为宜)。但其分辨率高,对围岩内的软弱结构面、岩溶、富水带等地质异变情况探测效果好,且施工方便。
6.2周边位移、拱顶下沉
周边位移、拱顶下沉和地表下沉(浅埋地段)等必测项目设置在同一断面,其量测断面间距、测试频率应根据表3确定。周边位移、拱顶下沉量测部位和测点布置见图2。
测点埋设:采用φ22钢筋,长30cm,端部用φ8钢筋焊接一个三角形,用于挂尺。隧道开挖后布设拱顶测点和两对水平收敛测点。布点时要求将钢筋垂直锚入隧道顶面或侧壁围岩中,外露5cm左右。对测点要采取保护措施(如用塑料袋包裹,以防喷浆时沾上水泥浆而引起量测误差)并做上标记。
图2 周边位移、拱顶下沉测点布置图
在不受到爆破影响的范围内尽快安设测点,距开挖面不应超过2m,埋入围岩深度不应小于0.2m,将测点用水泥砂浆牢固的固定在选定的位置上,测点应牢固、可靠、易于识别,能真实地反应围岩、支护的动态变化信息。测点牢固后即可测量,并应在每次开挖后12h内取得初读数,最迟不得超过24h,并且在下一循环开挖前必须完成。
周边位移测试方法:
1)将收敛计放在待测位置进行恒温。
2)把SR44W型氧化银纽扣电池装入电池盒内,然后对仪器进行“对零”,测量现场温度并记录。
3)打开收敛计钢尺摇把,拉出尺头挂钩放入测点孔内,将收敛计拉至另一端测点,并把尺架挂入测点孔内,选择合适的尺孔,将尺孔销插入,用尺卡将尺与联尺架固定。
4)调节调整螺母,仔细观察,使塑料窗口上的刻线对在张力窗口内标尺上的两条白线之间(每次应一致)。
5)记下钢尺在联尺架端时的基线长度与数显读数。每次观测至少完