凤凰山隧道中岩墙监控量测方案

广州市凤凰山隧道工程土建工程TJ-03合同段（ZK2+543.513~ZK4+923，YK2+565.749~YK4+992）

凤凰山隧道中岩墙

监控量测方案

葛洲坝集团第五工程有限公司

凤凰山隧道工程TJ-03合同段项目经理部

凤凰山隧道中岩墙监控量测方案

一、工程概况

凤凰山隧道工程路线总体呈东西走向，路线起自广河高速春岗互通，向东与广河共线，加宽广河高速为10 车道高速公路断面至渔沙坦互通后与广河高速分离，设隧道穿凤凰山后，通过黄陂特大桥上跨天鹿南路，设隧道穿牛鼻山后，沿山谷布线，至黄麻村后转向西南，通过牛鼻山大桥上跨广汕公路并设置广汕路互通，设隧道穿越斜山，经水西村后通过水西村特大桥跨水西路及北二环高速公路，终于广惠高速公路萝岗互通。路线全长14.040km（以右线计），主线隧道长4762m/3 座（以右线计），桥梁长4960m/12 座；设渔沙坦、黄麻、萝岗互通立交共3 处，采用双向六车道高速公路标准，路基宽度33.5m，设计时速100km/h。

本标段凤凰山隧道为上、下行分离的六车道高速公路隧道，隧道起点位于鱼沙坦村，终点位于天鹿南路黄陂附近，穿越一低山，相对高差约200米，山坡较陡峻，山顶地势较平缓。

左洞隧道桩号为ZK2+563～ZK4+926（长2363m），右洞桩号为YK2+589～YK4+970（长2381m）。本隧道ZK2+563～ZK2+755、YK2+589～YK2+753段左右线间距大于27m，属分离式正常段；ZK2+755～ZK4+891、YK2+753～YK4+896段左右线间距在18m到27m 之间，属分离式小净距；ZK4+891～ZK4+926、YK4+896～YK4+970段左右线间距小于18m，属分离式小净距。

二、中岩墙监测实施的目的及意义

中岩墙监控量测可以及时提供隧道中岩墙土压力、周围岩内位移和围岩压力测量判断隧道围岩及支护结构受力稳定情况，通过上述测量，可以判断施工工艺的可行性，提出更加恰当的施工方法。实现隧道信息化动态施工控制，达到既能安全快速施工，又能节省工程造价的目的。同时可以对隧道支护参数的合理性进行分析判断，为支护参数的调整提供科学的依据。

（1）及时掌握中岩墙围岩的施工力学性能，并对围岩的稳定、安全性作出评价；

（2）验证支护结构形式、支护参数的合理性，确定二次支护的时间；

（3）对支护结构、施工方法的安全性作出评价及建议，以指导现场施工；

（4）为变更设计、调整施工方法提供科学依据，有效地避免塌方等工程事故。

三、中岩墙监控量测项目、方法及频率

5.1洞口小净距段中岩墙监测：小净距隧道后行洞施工增加了对围岩的扰动，将影响先行洞的安全。为了掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈，指导施工作业，特对小净距做监控量测。可采用如下方法进行中岩墙监控量测：

埋点及观测方法：

（1）中岩墙拱腰部位裂缝观测: 后行洞爆破后及时进行，直接对裂缝情况进行描述，若有明显采裂缝则用小钢尺观测对数。

（2）中岩墙拱腰部位爆破振动速度：每10米布设1个点，后行洞掌子面距离观测断面2B～通过观测断面2B内，每次每次爆破时观测，若V级围岩爆破振动速度>12cm/s，Ⅳ级围岩爆破振动速度>15cm/s，则重新进行爆破设计。

（3）先行洞水平方向的洞内收敛：同周边位移观测项。

（4）中岩墙围岩体内位移：每10 -50米布设1个断面，采用洞内及地表钻孔安装单点或多点位移计，每个断面2个测点。量测精度为0.01mm,根据量测数据分析判别围岩稳定性，支护效果、松弛范围，确保施工安全及优化锚杆设计参数。

（5）围岩压力：每10 -50米布设1个断面，每个断面布置2个测点，采用压力

盒进行观测,根据量测数据分析了解围岩围岩压力的量值及分布状态，判断围岩支护的稳定性，分析二次衬砌的稳定性及安全度。

（6）钢支撑的轴力：每10 -50米布设1个断面，采用钢筋应力计等量测，了解支护的牢固性与可靠性，为安全施工提供信息。量测精度为0.01Mpa。

（7）中岩墙的土压力：每10 -50米布设1个断面，每个断面布置2个测点，采用压力盒进行观测。

本隧道采用对中岩墙拱腰部位裂缝观测和水平方向洞内收敛进行监控量测，来掌握围岩和支护的动态信息。

洞口小净距布点情况如下图：

各项量测作业持续到变形基本稳定后1～3周，停止量测作业时应经监理工程师批准。监控量测观测频率见下表：

（一）具体实施方案中岩墙观测项目方法、频率

五、监测数据管理及信息反馈

6.1原始记录和量测资料经整理后进行以下工作：

a对现场量测数据的分析整理要及时、准确、科学。及时绘制拱顶下沉—时间曲线、水平净空变化—时间曲线和地表沉降—时间曲线，预测围岩的变化趋势，曲线的时间横坐标应注明施工工序和开挖面距量测面的距离。

b当位移-时间曲线趋于平缓时，进行数据处理和回归分析，以推算最终位移和掌握位移变化规律，确定采用相应的支护结构及支护时间，即时指导隧道开挖和衬砌。

c当位移曲线出现反弯点，即位移出现反常的急剧增长现象，此时表明围岩和支护成不稳定状态，应加密监控并适当加强支护，必要时停止开挖进行处理。

6.2为确保本监测结果的质量，加快信息反馈速度，全部监测数据采用计算机管理，在互连网上建立平台每天将量测数据及周（月）报公布在上面，使业主、设计、监理、施工人员、作业队都能及时掌握量测信息。

监测数据的反馈程序框图：

实测变形值大于2/3管理基准值时，应采取特殊措施；当监测数据达到或超过管理基准值时，应停止施工，人员全部撤离，修正支护参数后方能继续施工。

施工中出现下列情况之一时，应立即停工，采取措施进行处理：

①周边及开挖面塌方、滑坡及破裂；

②量测数据有不断增大的趋势；

③支护结构变形过大或出现明显的受力裂缝且不断发展；

④时态曲线长时间没有变缓的趋势。

根据位移速率进行施工管理：

①当位移速率持续大于1mm/d时，表明围岩处于急剧变形阶段，应密切关注围岩动态，加强初期支护。

②当位移速率在0.2～1mm/d之间时，表明围岩处于缓慢变形阶段。

③当位移速率小于0.2mm/d（周边位移速率小于0.1~0.2mm/d，或拱顶下沉速率小于0.07~0.15mm/d）时,各测试项目的位移预计已达总位移量的80％～90％；位移速率明显收敛，围岩基本稳定；可进行二衬作业。

6.3监测数据超出标准后反馈人员程序：