榔坪隧道现场监控量测方案

1、湖北省沪蓉西高速公路第榔坪隧道中铁一局集团第二工程有限公司湖北省沪蓉西高速公路项目经理部二00四年九月榔坪隧道现场监控量测方案隧道概况榔坪隧道进口位于宜昌市长阳县土家族自治县榔坪镇社坪村，设计为分离式隧道。进出口分别与龙潭河特大桥和铁罗坪特大桥相连，隧道最大开挖宽度为13m。隧道恩施端为小间距隧道形式，最小间距8.7米，洞口为浅埋。隧道区域受丘陵剥蚀，地形起伏大，地表植被发育，地形上表现为山顶坡度较缓、山坡陡峭，偏压严重。据设计图纸地质钻孔揭露隧道区分布的主要地层为新华夏系第三隆起带杨子准地台长阳台褶皱束单元，构造形迹展布方向为近东西向、北方向，隧道区内地表水不发育，地下水以大气降水补给为主，

2、径流方向与地形坡向大体一致，地下水主要为基岩裂隙水，富水性及透水性弱，地下水位随季节性动态变化明显。左、右线隧道长度分别为1044和1040米，其中n、m类围岩隧道长度为185米，占隧道总长度的8.88%O二、使用的仪器设备和人员情况使用的仪器仪器名称用处精确度放置地点JSS30A型数显收敛仪用于净空水平收敛0.01mm工地水准仪、水准尺地表沉降观测0.1mm工地拱顶下沉量测BJSD-2C型激光断面仪测量隧道断面轮廓测距1mm测角0.10检测半径：145面工地JML-150型锚杆拉力计初期支护2MPa工地DYE-2000型数字压力机岩石抗压强度I级试验室人员配备表序号职务姓名备注1隧道工程师吴

3、耀华2地质工程师李相钦3地质工程师李荣军4测量工程师岳德威人员履历表姓名李相钦年龄59专业工程地质职称高级工程师现职地质工程师本项目任职务地质工程师毕业学校西南交通大学（唐山铁道学院）五年制经历年年参加过施工项目名称任何职务备注1970.81977.8中铁一局二处西延线铁路项目助工1978.91981.10.中铁一局二处京山压煤改线助工1981.11"1985.10中铁一局二处大秦一期铁路工程师1985.101990.8中铁一局二处大秦二期铁路工程师1992.81997.10京九线铁路高级工程师1997.102004.5中铁一局二公司中心试验室高级工程师姓名吴耀华年龄32匕业公路工程

4、职称工程师现职隧道工程师本项目任职务隧道工程师毕业学校兰州铁道学院（本科）经历年年参加过施工项目名称任何职务备注1996.81999.10中铁一局二公司朔黄铁路项R助工1999.10"2003.3中铁一局二公司新长铁路项R技术主管2003.42004.5中铁一局二公司东苏高速公路隧道主管工程师2004.5至今沪蓉高速公路隧道匚程师2004. 6 至今人员履历表沪蓉高谏公路 地质工程师人员履历表姓名李荣军年龄25专业公路工程职称助工现职地质工程师本项目任职务地质工程师毕业学校兰州铁道学院（本科）经历年年参加过施工项目名称任何职务备注2001.82002.3中铁一局二公司渝怀铁路项目助工

5、2002.32004.5中铁一局二公司京福高速公路江西段主管工程师2004.5、至今沪蓉高速公路地质工程师人员履历表姓名岳德威年龄27专业公路工程职称工程师现职测量工程师本项目任职务测量工程师毕业学校东北大学（本科）经历年年参加过施工项目名称任何职务备注1999.82000.8中铁一局二公司新长铁路项助1：II2000.82003.3中铁一局二公司丹本高速公路测量工程师2003.22004.5中铁一局二公司东苏高速公路测量工程师2004.5至今沪蓉昌速公路测量工程师监控量测的目的和意义新奥法施工的三大要素是：光面爆破、锚喷支护和监控量测。通过隧道施工中量测数据和对开挖面的地质观察等基础资料对隧

6、道地质进行超前预测、预报。并根据初步的量测为基础，对隧道施工方法（包括特殊的、辅助的施工方法）、断面开挖步骤及顺序、爆炸参数、初期支护参数等进行优化调整，选择经济合理的支护结构以保证坑道围岩稳定、施工安全。其目的是根据仪器反馈资料掌握围岩在施工中的动态，采取合理措施控制围岩变形；了解支护结构的效果，安全的施工，优化设计，保证隧道既经济又安全。是隧道施工中必不可少的一项工作。监控量测是新奥法施工的核心，是监视围岩稳定性，检验设计与施工是否正确合理及安全的重要手段。本隧道为复合式衬砌型式，它衬砌结构由初期支护和模注混凝土两部分组成。为了能及时了解掌握施工中围岩的稳定程度与支护受力、变形的力学动态和

7、信息，以判断设计与施工的安全性与经济性，为此对监控量测编制了实施性的计划和方案。四、监控量测计划根据设计图纸及规范要求,对隧道进行地表监控量测和洞身周边收敛量测、拱顶下沉量测及地质量测，现根据现有的人员及设备制定计划如下：（一）、地质及支护状态观测在每循环爆破后由地质专业工程师对开挖面岩性、结构面产状、节理裂隙、断层和地下水状况进行描述和记录，最后对结果进行整理，绘制出隧道地质纵断面展示图；对初期支护是否开裂脱皮掉块等进行观测并做好表格记录。（后附隧道开挖地质监测记录表）二）、地表沉降量测1） 根据施工组织计划，现场实际施工时间，在正洞施工前，布置ZK92+424的观测控制点，进行左线地表沉降

8、的观测，再布置YK92+435的观测控制点，进行量测。（附榔坪隧道地表沉降水水准观测记录表）2） 控制点按照设计图纸及施工规范进行埋设（见附图）3） 施工时，然后随着洞身的开挖，根据监控量测频率进行观测，认真及时做好量测记录，随时掌握在开挖过程中，地表的沉降变化。若发现地表位移量过大或下沉速度无稳定趋势时，应停止洞内开挖。及时上报，以便对下部结构采取补强措施。4） 资料整理及数据分析：若发现地表下沉速度据有稳定趋势时，应据此求出隧道结构初期支护及二次衬砌上的最终荷载，以便对结构的安全度做出正确的判断。4)观测频率：开挖面距埋设点距离30米，1次12天开挖面前后距埋设点距离V30米，12次/I天

9、开挖面距埋设点距离3080米，1次/2天开挖面距埋设点距离80米，1次/7天5）观测精度：h=0.1mm6）注意事项：施工前应作好观测准备工作：如设置测点，引入高程控制点，配置必要的人员及仪器。在布置测点时应注意在位移变形较大的地段将测点加密布置。地表量测与地下洞室各项观测应同步进行，以利于资料的相关分析。量测数据及分析结果全部纳入竣工资料，备查。7）观测数据的整理：绘制每一观测横断面沉降槽随时间的变化关系图。绘制每一观测横断面最大沉降量随时间的变化关系图。绘制每一观测横断面最大沉降量与开挖距离关系图。三）、隧道水平收敛及拱顶下沉量测1） 在施工中，沉降量测与周边位移量测设在同一断面上。2）根

10、据W类围岩100米，m类围岩50米，n类围岩20米其间距的规定，对榔坪隧道左、右线进行监控量测，共设26个量测断面。其中左线13断面，右线13断面。根据现场围岩情况及开挖方法选择3点或5点法量测（见附图）。（附隧道监控量测现场质量检验报告单）3）在埋设控制点时选用与收敛仪螺栓同等型号的螺杆长10cm,在初期支护里埋设5cm,外漏5cm。用速凝剂将埋设在初期支护里的螺杆填塞，等凝固后按要求予以量测。注意事项：在施工初期阶段、或地质较差时，又或位移量及变形4）速度较大时，应适当增加量测断面及量测频率，测点设置在可靠位置，并妥善保护，测量仪器使用前严格标定。各量测项目应尽可能布置在同一断面，测量点应

11、尽可能选择具有代表性的地方，以便量测数据的分析及为以后的施工提供指示。5）观测频率：018米；12次/天1836米；1次/天3690米；1次/2天90米；1次/周6）观测精度：0.01mm7）对量测资料的整理（见附图）：绘制位移量随时间变化的曲线；绘制位移速度随时间变化的曲线；绘制位移量与开挖面距离关系曲线；找出位移一一时间回归曲线，求出最终净空位移量；8）判断隧道水平收敛及拱顶下沉量测的标准：当隧道水平位移收敛速度为0.10.2mm/天，拱顶下沉位移速度为0.1mm/天可以认为围岩已基本稳定。9）量测过程中：若发现净空位移量过大或收敛速度无稳定趋势时，应停止洞内开挖。及时上报，以便对结构采取

12、补强措施。若发现净空位移收敛速度具有稳定趋势时，应据此求出隧道结构初期支护及二次衬砌上的最终荷载，以便对结构的安全度作出正确的判断。若经过对各种量测数据联合反分析后，发现初期支护或二次衬砌结构安全系数较大，在经过设计人员同意后，可对下一段与此地质类型相近的支护参数作适当的调整。10）补强措施:增加喷射混凝土厚度，加长、加密锚杆，及加挂更密更粗的钢筋网。通过反分析较核二次衬砌后提前施作二次衬砌。提前施作仰拱。四）锚杆拉拔试验1）、采用仪器型号：'ML-150型锚杆拉力计；2）锚杆拉拔试验每300根锚杆取一组，每组35根。总的抽检频率按锚杆数的1%做拉拔试验；3）后附“洞身锚杆检查记录表”

13、o五、隧道超前地质预报-）经验法本隧道超前地质预报采用经验法，地质专业工程师根据观测开挖面围岩情况判断，具体到已揭露的围岩地层情况、地质构造、赋水结构、岩层含水情况、涌水量大小、炮眼钻孔回水返渣情况及其他特殊工程地质现象等等，对隧道掌子面前方围岩软硬变化，断层、破碎带、溶洞、暗河等不良地质体的位置大小等做出预测，据此优化方案指导施工，有效控制地质灾害的发生。1）地层岩性本隧道进出口段地层由强弱风化岩组成，岩石裂隙较发育，岩体呈块石状镶嵌结构，围岩不够稳定，施工中拱部无支护时将产生较大坍塌。洞室段地层由强弱风化岩组成，岩体呈大块状砌体结构，围岩欠稳定，施工中拱部无支护时将产生小坍塌。通过对地层岩

14、性的观察，充分了解工程的实际地质，绘出地层岩性纵断面图（后附榔坪隧道地质纵断面展示图），用以指导隧道施工。2）岩体结构特性在开挖面围岩变化比较大时，对开挖面围岩进行取样，用压力机测出围岩的抗压强度，判别围岩的类别，绘出围岩类别纵断面图（后附榔坪隧道地质纵断面展示图），用以指导隧道施工。3）地下水文地质本隧道无地表水，大气降水地表面向低洼山处排泄畅通，水量较小，受裂隙发育程度，季节性影响和控制，洞室具滴水、渗流现象。实际施工中，通过对开挖面及洞室水文的观察，绘制出水文地质纵断面图（后附榔坪隧道地质纵断面展示图）,用以指导隧道施工。二）超前地质钻探由于本隧道洞口段为小间距隧道,洞口为浅埋地段，所以

15、在用经验法对隧道地质进行观测推断预报外,也采用超前地质钻探配合。对隧道不良地质地段，利用钻孔直观探明不良地质体性质、准确位置、岩溶裂隙、地下水压力、储量等。超前探孔探测长度一般为30米左右，施工中根据现场地质实际情况对钻孔长度进行调整，探孔数量_1 3孔。（附超前地质钻探示意图）1）钻探计划及范围本隧道进出口段设计地层由强弱风化岩组成，岩石裂隙较发育，岩体呈块石状镶嵌结构，围岩不够稳定，所以在进、出口共四处进行超前地质钻探。超前地质钻探计划表钻探里程钻探长度设计地质情况备注ZK92+41530m地层由强-弱风化岩组成，岩石裂隙较发育，岩体呈块石状镶嵌结构，围岩不够稳定YK92+40030mZK

16、91+45030mYK91+45530m钻孔设备、人员安排2 ）潜孔钻机3台，技术工人6人。3）钻孔要求 设计孔深30米，钻孔时超出外轮廓线1.53米；、 探孔数量：根据实际地质情况选择13孔；、在钻孔过程中，技术人员全天候跟踪记录，随时了解地质情4）钻探地质的分析记录（附地质钻探记录表）地质钻探记录表里程设计地质情况钻探地质情况地质柱状图备注日期:记录:5）分析结果的处理根据钻探记录，判明地质情况，形成文字记录，形成不同地质不同于设计的支护方案，上报监理批复，指导施工。（附信息处理流程图）信息处理流程图超前地质钻孔钻孔记录信息综合处理-二一是否与设计文件二一致J按设计文件施工调整施工方法和支

17、护参数上报监理批复隧道开挖地质监测记录表承包单位：中铁一局二公司监理单位：湖北省公路工程咨询监理中心施工标段：湖北沪蓉西高速公路第十三合同段编号：E87工程措施及有关数据左侧壁右侧壁记录:日期:质检员:日期:监理工程师:日期:也铁四院监理公司联合体桩号断面尺寸(m)宽：高：拱顶标高(m)埋深(m)中线方向围U-r岩类别设计饱和极限抗压强度极硬岩Rb>60MPa硬质岩Rb=30'60Mp软质岩Rb=3'30MP极软岩RtX5MPa取样编号试验编号施工米用岩岩结特围u-r体构彳层理产状单层厚度(m)层面特征与隧道的关系(平面示意图)煤矿采空区一节理组次产状间距(m)长度(m)

18、缝宽(m)充埴物性质位置1标高(m)顶板2底板34稳定性断层破碎带宽度(m)破碎带特征瓦斯情况纵波速度(m/s)松驰带厚度(m)岩体结构类型与隧道关系地下水涌水涌水位置情况工大湍水纬介股状台泥吵反尢水«线收0.040.21>情况拱四生取水样供施理编号编号涌水量(L/s.m)0.04)0.21测壁素描图掌子面素描图隧道监控量测现场质量检验报告单承包单位：中铁一局二公司监理单位：湖北省公路工程监理咨询中心施工标段：湖北沪蓉西高速公路第十三合同段编号：B-142-及铁四院监理公司联合体收敛观测沉降观测开挖日期埋设日期初读日期开挖日期埋设日期初读日期读数读数观测日期钢尺读数小表读数（mm）大表读数（0.Olnim累计读数收敛值（mm）备注观测日期观测值（m）下沉值（mm）备注1、收敛值系指每次观测值跟最初读数的差值：2、收敛值“+”表示每次观测值比初读数大；“-”表示每次观测值比初读数小。承包人:日期:监理工程师：日期: