公路隧道地质预报及施工现场监控量测大纲(共12页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上毛 尔 盖 水 电 站隧道地质预报及施工现场监控量测大纲审定： 审核： 编制： 成都XX工程咨询有限公司二零零六年五月实 施 大 纲采用新奥法施工的隧道，地质预报和监控量测对施工有重要的指导意义。通过地质预报和监控量测可掌握围岩动态和支护结构的工作状态，对量测数据经过分析处理后，可用来预测围岩变形趋势，来验证和修改设计支护参数，从而采取相应的施工措施（如：调整设计时锚杆、钢格栅数量来加强支护强度），科学的组织和指导施工（如：确定隧道二次衬砌施工的最佳施工时机）。如此反复，使支护与衬砌设计参数与围岩条件相协调，不断优化施工方案，保证隧道施工安全。1 编制依据（1）公路隧

2、道设计规范JTG D70-2004；（2）公路隧道施工技术规范JTJ04294；（3）锚杆喷射砼支护技术规范GB50086-2001（4）工程测量规范(GB 50026-93)（5）精密水准测量规范(GB/T15314-940)（6）中国水电顾问集团成都勘测设计研究院.毛尔盖水电站S302省道改线公路隧道新奥法量测设计图及系列说明2 地质预报和监控量测的目的（1）通过地质预报，指导不同地质条件下合理的开挖方法、支护方式、支护时间，为变更设计，修改支护参数，指导施工，提供参考信息。（2）通过监控量测，了解和掌握隧道的动态信息，为日常施工管理提供有关数据资料，进行信息反馈及预测预报，优化施组设计，

3、以指导现场安全施工；通过监控量测数据，反验预设计或动态设计水平，总结经验，积累资料，供同类工程提供借鉴和参考。3 实施项目根据设计要求本大纲实施项目包括地质预报和施工现场监控量测。施工现场监控量测项目包括：A、必测项目包括： 水平净空收敛 拱顶下沉锚杆抗拉拔力地表下沉B、选测项目包括：围岩的内部位移支护、衬砌内应力，表面应力及裂隙量测钢支撑内应力及外力 我方在实施大纲时，除地质报告和必测项目外，还对选测项目中的支护衬砌内应力进行监控量测，其它项目视情况再做选择。3.1 地质预报（1） 巡查工作内容： 开挖支护围岩的种类、结构、构造产状； 开挖支护围岩及掌子面节理性质、组数、间距、规模，节理的发

4、育程度和方向性，断面的状态特征，充填物的类型和产状；断层的性质、产状、破碎带的宽度、特征； 地下水的类型，涌水量的大小、涌水位置、涌水压力；开挖工作面的稳定状态，顶板有无剥落现象；初期支护完成后对喷层表面的观察及裂缝状况的描述和记录；有无锚杆被拉坏或垫板陷入围岩内部的现象；喷混凝土是否产生裂隙或剥离，要特别注意喷混凝土是否发生剪切破坏；有无锚杆和喷混凝土质量问题；钢拱架有无被压曲现象，是否有底鼓现象；（2） 工作方法：每次巡视观察由经验丰富的技术人员组成专门观察小组，携带地质锤、地质罗盘、皮尺、钢卷尺、笔记本、数码相机、矿灯等进行反复式观察。记录内容包括：观察时间、参加观察人员、观察的目的和内

5、容、观察中发现的情况（记录方式采取文字记录）。现场记录及时整理，通过掌子面已揭露的地质体，对掌子面实见地质体向掌子面前方延伸情况进行有依据的推断，并与以往结果进行比较分析，如发现异常现象立即进行复查，保证记录的准确性。日常巡视观察中发现问题立即采取应急措施，上报上级主管部门，同时抄送业主和监理。3.2 水平净空收敛（1） 量测设备 我方使用收敛计对水平静空收敛进行量测。（2） 测点安装按设计要求每1050米一个断面，地质情况良好，采用全断面开挖方式时，设一条水平收敛测线，采用台阶式开挖方式时，在拱腰和边墙部位各设置一条水平收敛测线。收敛观测断面紧靠掌子面布置，一般为0.52米。清除测点埋设处的

6、松动岩石，用钻孔工具垂直洞壁打孔，孔径视测桩大小而定，埋设深度不宜大于20cm。安装必须牢固，外露挂钩圆环（或球头、锥头），应尽量靠近岩面，不宜出露太长。收敛计安设好后，与隧道施工人员及时沟通，做好仪器保护工作。 （3） 测量方法根据量测在隧道断面设置的成对测点连成的收敛线的变化，在下一次爆破循环前获得初始数据,每次量测最少测三次，取平均值作为本次量测的测值。3.3 拱顶下沉（1）量测设备拱顶下沉采用精密水准仪，钢尺进行量测。（2）测量方法 在拱顶设置固定测点，每1050米一个断面(类及以上围岩不大于40米；类围岩不大于25米；类围岩不大于10米)每个断面5个测点。将钢尺挂在拱顶测点上，读钢尺

7、读数，后视点设在稳定的衬砌上，读出标尺读数，用水平仪进行观测，通过计算前后两次拱顶测点的高程差得到拱顶下沉数值。(注:净空水平收敛与拱顶下沉在同一断面设点量测)3.4 锚杆抗拉拔力（1） 量测设备锚杆抗拉实验选用锚杆拉拔器由（空中千斤顶、手动油压泵、油压表、千分表。）（2） 测试方法根据锚杆的种类和实验的目的确定拉拔时间，对设计指定的锚杆进行拉拔实验。 在锚杆尾部加上垫板，套上空中千斤顶，将锚杆外端与千斤顶内缸固定在一起，并装设位移量测设备与仪器。通过手动油压泵加压，从油压表读取油压，根据活塞面积换算锚杆承受的拉拔力。可视需要从千分表读取锚杆尾部的位移，绘制锚杆拉力位移曲线，供分析研究。3.5

8、 地表下沉量测：（1） 量测设备：使用高精度水准仪，从地表设点观测，根据下沉位移量判定开挖对地表下沉的影响，以确定隧道支护结构。（2） 量测方法：断面的布设原则地表下沉观测点布设在围岩较差，覆盖厚度小于40米的隧道上端，且每断面宽度3B范围内至少3个测点。测点的布设基点埋设在隧道开挖纵、横向（35）倍洞径外的区域，参照标准水准点埋设方法，埋设2个基点，以便互相校核，所有基点应和附近水准点联测以取得原始高程（图1）。在测点位置，开挖成长、宽、深均为200mm的坑，然后，放入地表测点预埋件（自制），测点四周用混凝土填实，在预埋件顶端安装全站仪反射贴片，待混凝土固结后即可量测。地表下沉用高精度水准仪

9、进行观测。要求：a、应在仪器检验合格后，且测站和标尺无振动时进行观测；b、尽量选择在每一天同一时间内进行观测；c、在气候变化较大时，需对气压和气温进行校正。观测时坚持四固定原则，即施测人员固定，测站位置固定，测量延续时间固定，施测顺序固定，且应每隔30天用精密水准测量的方法进行基点与水准点的联测，其误差不得超过0.5 mm（n为测站数）。d、每次观测结束后可绘制时间-位移与距离位移图，对数据进行简要分析。如果曲线正常，说明位移随施工的进行渐趋稳定；如果出现反常，出现反弯点，说明地表下沉出现骤增加现象，表明围岩和支护已呈不稳状况，应立即采取措施。3.6 围岩体内位移监测（洞内设点） (1) 量测

10、设备 采用4点式多点位移计，隧道每一量测断面布设5个测点。考虑现场的测量条件，测点采用钢弦式多点位移计。（电测式多点位移计现场安装易失损失效，故采用钢弦式多点位移计）(2) 测点安装a、每30100米一个断面，每个断面设置5个测点，在预定量测部位，用直径60mm钻头，钻孔深由设计锚杆长度确定（等于锚杆长度），钻孔要求平直，并用水冲洗干净。b、然后给钻孔中装入锚固剂，装入深度约为孔深的1/2，然后装入多点位移计，多点位移计外露基岩面 (应大于喷射砼的厚度约10cm),在喷射砼时注意对测头的保护，钢弦式多点位移计的电缆注意采取保护措施，喷射砼完工后，及时清理测头的砼，以便测量。 c、当测点离开挖面

11、很近时，必须采取防护措施，以防止爆破飞石损坏电缆及测筒。d、为保证读数的稳定性，第一次读数的建立应不小于24小时。e、开始阶段，每天应至少进行一次测读，随着开挖面的远离，测读间隔时间酌情延长。(3) 量测与计算：钢弦式多点位移计采用频率计读数，根据率定系数计算测值. 3.7 支护及衬砌内应力、衬砌表面应力、裂隙的量测（1） 测量设备 锚杆支护内应力量测采用锚杆应力计，衬砌内应力的量测采用砼应变计，衬砌与围岩表面应力采用界面式应压力计，裂隙的量测采用测缝计。测点安装 根据现场实际情况，选择代表性性地段设置测点，每断面宜为9个测点。锚杆应力计的安装a、安装前先完成钻孔的准备工作。主要设备包括台车、

12、潜孔钻机、灌浆设备等。 b、按设计要求钻孔，钻孔直径应大于锚杆应力计的最大直径，钻孔平直，其轴线弯曲度应小于钻孔半径。c、按锚杆直径选配相应规格的锚杆应力计，将仪器两端的连接杆分别与锚杆焊接在一起，焊接强度不低于锚杆强度。焊接过程中应采取措施避免温升过高而损伤仪器。 d、在已焊接锚杆应力计的观测锚杆上安装排气管，将组装检测合格后的观测锚杆送入钻孔内，引出电缆和排气管，插入灌浆管，用水泥砂浆封闭孔口。e、安装检查合格后进行灌浆加固。砼应变计的安装a、对于设计配有钢筋的砼衬砌，砼应变计安装前，在主筋待测部位并联焊接砼应变计，在焊接过程中注意对其淋水降温。b、对于没有配筋的砼，传感器埋设时要做一个专

13、用的支架，把传感器固定在支架上，再把支架点焊在砼模板台车表面，以实现传感器的固定。c、记下传感器型号，并将其编号，用透明胶布（热缩管）将写在纸上的编号紧密粘贴在导线上（若传感器有自动编号功能则无需人工记录）。d、注意将导线集结成束保护好，避免在洞内被施工所破坏，在浇注砼施工时，在边墙部位用PVC管包住电缆引到边墙基础砼以外，以便砼施工后进行测量。界面式应压力计的安装围岩与衬砌界面间的压应力，通过预浇混凝土埋设，埋设前先在预埋位置凿出相应尺寸的坑，埋设仪器后调整并固定好压应力观测方向，再用砂浆回填空间。测缝计的安装a、测缝计埋设部位混凝土与围岩界面，观测界面脱空。b、在混凝土与围岩界面安装测缝计

14、时，先把测缝计一端通过焊接固定到锚杆上，另一端焊接到钢筋混凝土配筋上。c、记下测缝计型号，并将其编号，用透明胶布（热缩管）将写在纸上的编号紧密粘贴在导线上（若传感器有自动编号功能则无需人工记录）。d、注意将导线集结成束保护好，避免在洞内被施工所破坏，在进行混凝土衬砌时要加强对埋设仪器和电缆的保护工作。以便施工后进行测量。3.8 钢支撑的内力及外力 （1）量测设备对于钢支撑内应力，钢格栅若为钢筋加工，采用钢铉式钢筋计分别沿钢架的内外边缘成对布设；若为型钢拱架，也采用钢铉式钢筋应力计量测，每个测点安设一个传感器。对于钢支撑表面应力采用钢铉式表面应变计。（2）测点安装 每1050米榀钢拱支撑设置一对

15、测力计 安装前，在钢拱架待测部位并联焊接钢筋计和应变计，在焊接过程中注意对钢筋计淋水降温，然后将钢格栅或钢拱架由工人搬至洞内安装或立好。 记下钢筋计和应变计的型号，并编号，用透明胶布（热缩管）将写在纸上的编号紧密粘贴在导线上（若传感器有自动编号功能则无需人工记录）。注意将导线集结成束保护好，避免在洞内被施工所破坏，方便量测。4 监控量测频次观测项目施工期测次备 注1-15天16 -30天1 3个月3个月后地质预报巡视观察每次爆破后静空收敛1-2次/天1-2次/天1-2次/周1-3次/月变形速率突变等情况下加密观测拱顶下沉1-2次/天1-2次/天1-2次/周1-3次/月应力应变1-2次/天1-2

16、次/天1-2次/周1-3次/月围岩内部位移1-2次/天1-2次/天1-2次/周1-3次/月地表下沉1-2次/天1-2次/天1次/周1次/月锚杆抗拉拔1-2次/周1-2次/月5 本项目拟投入的设备仪表名 称型 号单 位数 量备 注精密水平仪拓普康 DL111CA 配1全新高精度全站仪拓普康GPT-7001LA 配1全新锚杆拉拔器 300KN级套1全新频率计（读数仪）长沙三智多功能数显仪套1收敛计（仪）长沙三智(编号型)套混凝土内应变计长沙三智(编号型)套铟钢尺3米（拓普康原装）把1全新生产用车两驱皮卡辆1全新地质观察携带工具地质锤、地质罗盘、皮尺、钢卷尺、数码相机、矿灯全新办公用品台式电脑、笔记

17、本电脑、复印机、打印机、传真机等全新6 监测数据应用每次观测结束后可绘制时间-位移与时间轴力图，对数据进行简要分析，对施工提供指导。如果曲线正常，说明位移及支护受力随施工的进行渐趋稳定；如果出现反常，出现反弯点，说明地表下沉出现骤增加现象，表明围岩和支护已呈不稳状况，应立即采取措施。7 监控量测提交的资料在隧道施工监控量测过程中提交如下资料：(1) 地质预报 隧道每进尺二十米，及时提供围岩评价及短期地质预报通知书。(2)周报 将每周监测工作的进展、仪器埋设、监测成果图表汇总成表，阶段性的结论、建议性汇总成文，并按正规报告格式提交出周报。(3)月报对周监测资料进行分析整编，并对下一阶段的变形情况

18、进行预测，按正规报告格式提交出月报。(4)预警报告在进行隧道监控量测的过程中,根据监测的物理量的变化规律，对下一阶段的变形情况进行预测，当有危险时，及时向业主及施工方提交监控联系单或专门的计算分析报告,并提出合理化建议。 (5)总报告在隧道主体工程完成,以及隧道跟踪监测工作结束后,一个月内提交监测工作移交报告。8 监控量测工作要求为保证量测数据的真实可靠及连续性，特采取以下措施：（1）量测人员相对固定；（2）仪器的管理采用专人使用专人保养，专人检验的方法；（3）量测设备，在使用前均经检查校准合格后方投入使用；（4）在监测过程中, 各设备必须严格遵守操作规程，确保数据采集的科学性和真实性；（5）量测数据均经现场检查，室内复核两次检查后方可上报；（6）量测数据的存储计算管理均采用计算机系统进行；（7）量测项目从设备的管理及量测资料的整理均设专人负责。专心-专注-专业