凤凰山隧道中岩墙监控量测方案

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

2、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+563ZK4+926(长 2363m , 右洞桩号为 YK2+589YK4+970 (长 2381m

3、 。本隧道 ZK2+563ZK2+755、 YK2+589YK2+753段左右线间距大于 27m , 属分离式正常段; ZK2+755ZK4+891、 YK2+753YK4+896段左右线间距在 18m 到 27m 之间,属分离式小净距; ZK4+891ZK4+926、 YK4+896YK4+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

4、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

5、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,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

6、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

7、 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 13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

8、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:凤凰山隧道工程 TJ-03 标 隧道监控量测方案 监测结果 位移速率是否 2mm/d 是否超级管理 否 继续施工 采 取 特 殊 措 施 位移速率是否 3mm/d 是否超级管理 否 加强支护 位移速率是否 5mm/

9、d 是否超级管理 是 否 暂停施工 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： 周边及开挖面塌方、滑坡及破裂； 量测数据有不断增大的趋势； 支护结构变形过大或出现明显的受力裂缝且不断发展； 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： 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。 当位移速率在 0.21mm/d 之间时，表明围岩处于缓慢变形阶段。 当位移速率小于 0.2

10、mm/d（周边位移速率小于 0.10.2mm/d，或拱顶下沉速率 小于 0.070.15mm/d）时,各测试项目的位移预计已达总位移量的 8090；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： -6- 凤凰山隧道工程 TJ-03 标 隧道监控量测方案 监测结果 是否超出标准 是 项目总工，暂停施工 处理方案 否 继续施工 不同意 驻地监理 综合判断 同意 6.4 月报制度 返 回 修 改 按方案施工 施工期间隧道监控量测按月提交月报，对有可疑信息断面每周一报，靠近掌子 面能密切指导施工的断面，随测随报，对于出现危险预兆断面每天一报。监测分析结 果

11、每月 25 日前上报给驻地办、总监办、业主代表处电子版和纸质文档各一份。 月报内容包括隧道的基本情况、工程进展、现场监测说明、布点示意图，测量成 果分析、结论和建议。 六、量测管理机构 成立专门 3 人监控量测小组（见量测人员表） ，负责测点埋设、日常量测、数据 处理和仪器保养维修工作。现场监控量测实行三固定原则，即量测人员固定，量测仪 器固定，量测线路固定，以确保量测数据真实可靠。监控量测与其它施工环节紧密配 合，不得中断工作。测点位置设标识牌，和实际里程相对应，预埋测点牢固可靠，易 于识别并妥善保护，不得任意撤换和遭到破坏。 量测人员表 量测人员姓名 刘川 职务 队长 职责 负责左右线数据处理和信息反馈 配合队长负责数据收集和现场监 控 -7- 周道钦 成员 凤凰山隧道工程 TJ-03 标 隧道监控量测方案 周杰 成员 配合队长负责数据收集和现场监 控 量测工具表 仪器名称 水准仪 收敛仪 钢 尺 升降平台 SJY0.3-8 型 号 苏光 DSZ2 上海路达 JSS30A 精 度 1mm 0.01mm 1mm 用 途 隧道洞口地表沉降、洞内拱顶沉降 观测隧道内水平收敛数据、 拱顶与侧墙的测设线距离 用于拱顶观测 用于拱顶观测 七、监控量测保证措施 、量测全过程实行“双检制”