隧道围岩监测方案

隧道监控量测专项施工技术方案

1 编制依据

1.1 山西岢临高速ZB1-1合同段隧道设计图纸及施工调查资料；

1.2公路隧道施工技术规范》（JTG/T F60-2009）；

1.3《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)；

1.4 《铁路隧道监控量测技术规程》〔TB10121-2007〕；

2 编制范围

本方案仅适用于山西岢临高速ZB1合同段项目部一分部（K61+210～K63+000）范围内隧道施工。

隧道工程数量一览表

南山隧道：左线ZK61+232～ZK61+996，左线长度764m；右线K61+224～K62+000，右线长度776m。

贺家坪1#隧道：左线ZK62+320～ZK62+796，左线长度476m；右线K62+295～K62+805，右线长度510m。

3 工程概况

本标段隧道位于山西省吕梁市兴县境内，沿线出露地层由老到新为二叠系上石盒子组（P2s）,岩性主要为砂泥岩互层，岩性变化相对较大，地貌上变现为中缓坡，工程性质较差；第三系上新统静乐组（N2j），岩性主要为粉质粘土，褐红色，可塑～硬塑，土质较均匀，局部含钙质结核，工程性质相对较差；第四系上更新统马兰组（Q3m）地层，岩性主要为粉土，褐黄色，含少量小钙质结核，土质均匀，大孔发育，具II级自重湿陷性，工程性质相对较差。

隧道位于鄂尔多斯断块，东侧以离石大断裂与吕梁～太行断块相邻，南侧以范家庄～西硙口断裂与临汾～运城新裂陷相接。出露地层以寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、上第三系为主，第四系广泛分布，大部分

基岩仅出露于河谷，岩层总体呈南北向，向西缓倾斜。南山隧道、贺家坪1#隧道，隧道全长2532m，其中Ⅳ级围岩1130m，Ⅴ级围岩1402m。

设计行车速度80Km/h。隧道海拔高程在1010m～1142m，地形起伏相对较小，微地貌属黄土覆盖的基岩中缓坡。气象为温带大陆性季风气候区气候。

本标段隧道所处位置地表水不发育，降水量受地形地貌控制，冬季基本干涸；地质勘探资料显示，本标段隧道附近地下水不发育，隧址区地下水主要为碎屑岩裂隙水，含水层为砂层，水量贫乏，预计单日最大涌水量为10～100m³/d。

施工中应加强地质量测监控，通过监控量测可以掌握围岩和支护在施工过程中的力学动态及稳定程度，调整设计支护参数，指导施工，预见险情和事故，以便及时采取措施防止事故发生，确保隧道的安全施工。

4 围岩监控总体方案

现场监控量测是隧道现代化施工管理的重要组成部分，它不仅能指导工作，预报险情，确保安全，而且通过现场监测获得围岩动态和支护工作状态的信息（数据），为修正和确定初期支护参数，混凝土衬砌支护时间提供依据。

监控量测是施工过程中必不可少的一道施工程序，用于监测隧道各施工阶段围岩和支护状态，确保施工安全，而且通过对围岩支护体系的稳定性状态的监测和评价，为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据，同时确定二次衬砌和仰拱的施做时间，从而达到确保施工及结构安全、指导施工顺序、便利施工管理的目的。

4.1监控量测的目的

现场监控量测是“新奥法原理”的三大要素之一，是复合式衬砌设计、施工的核心技术。

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山西岢临高速路基ZB1合同段项目部一分部隧道监控量测专项施工技术方案隧道按“新奥法”原理组织施工，施工中加强监控量测对准确判定围岩的安全状态、合理确定二次衬砌的施作时方案、支护方案的可行性，以便及时、准确地调整支护参数，修正施工方法及施工程序，确保施工安全。

4.2隧道监控量测的项目和主要内容

4.2.1监控量测项目

①地质超前预报。见“隧道地质超前预报专项施工技术方案”

②地表下沉量测：所有隧道洞口浅埋段，施工中应加强地表沉降观测，严格控制地表下沉。

③隧道围岩变形量测：通过洞内变形收敛量来监控洞室稳定状态和评价隧道变性特征。包括净空收敛量测、拱顶下沉量测和围岩内部位移量测。

④应力～应变量测：采用应变计、应力盒、测力计等监测钢拱架、锚杆和衬砌受力变形情况，进而检验和评价支护效果。

⑤围岩稳定性和支护效果分析：通过对量测数据的整理与回归分析，找出其内在规律，对围岩稳定性和支护效果进行评价，然后采用位移反分析法，反求围岩初始应力场及围岩综合物理力学参数，并与实际效果对比、验证。

4.2.2一般隧道量测项目要求及主要内容

施工的初期阶段位移及下沉量大或地质变化显著时，量测断面间距可取较小值；当施工进行到一定程度，地质良好，且位移下沉量较小时，量测间距可取表中较大值，根据情况也可加大，但在围岩突变处和较软弱结构面处应增设量测断面和测点；用台阶法开挖时，下半断面开挖越靠近上半量测断面，量测频率应适当增加，以便掌握位移（下沉）的变化；如果围岩位移（下沉）量较大，出现位移速度加速等情况，量测频率应适当增加，另外，进行洞内状态观测时应对每个开挖面都进行观察，一般应每天观察一次。

二次衬砌施做在满足下列要求时进行：各测试项目的位移速率明显收敛、围岩基本稳定；已产生的各项位移已达到预计总位移量的80%～90%；周边位

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山西岢临高速路基ZB1合同段项目部一分部 隧道监控量测专项施工技术方案 移速率小于0.1～0.2mm/d ，或拱顶下沉速率小于0.07～0.15mm/d 。

周边允许相对位移值（％）

洞内测点布置注意事项

①量测点的安设应能保证初读数在爆破24小时内和下一循环爆破前完成，并测取初读数。

②测点应安设在距开挖面2m 范围内，且不大于一个循环进尺，并应细心保护，不受下一循环爆破的破坏。

③各项位移的测点，一般布置在一个断面内，测点统一在一起，测设结果能互相印证，协同分析及应用。

④围岩压力量测除应与锚杆轴力量测孔对应布置外，还要在代表性的部位设测点，以便了解支护体系在整个断面的受力状态与支护作用。

⑤锚杆轴力量测在局部加强锚杆地段，要在加强区域内有代表性的设量