四川Kmh隧道工程围岩监测方案

PAGEPAGE111编制依据1.1《兰渝渝渝铁路LYS--111标段设计计图图纸》、隧隧参参图及施施工调调查资料料；1.2《铁路路路隧道施施工规规范》〔TB1002204--20002〕；1.3《铁路路路隧道工工程施施工技术术指南南》〔TZ20044-200088〕；1.4《铁路路路隧道监监控量量测技术术规程程》〔TB1001121--20007〕；1.5《兰兰兰渝铁路路隧道道围岩监监控量量测管理理实施施细则》（兰兰渝铁安质【2009】50号）1.6路桥桥桥集团兰兰渝铁铁路LYS--111标项目经经理理部文件件《隧隧道围岩岩监控控量测管管理实实施细则则》2编制范围本方案仅适用于于于兰渝铁铁路LYS--111标段四分分部部（DK71144+2000～DK75544+0000）范围内隧隧道道施工。隧道工程数量一一一览表序号隧道名称中心里程隧道长度(m)))备注1雨台山隧道DK714+7773912942赵家湾隧道DK721+9992011823胡家湾一号隧道道道DK722+999366034胡家湾二号隧道道道DK724+555812025胡家湾三号隧道道道DK725+000552306刘家沟一号隧道道道DK725+555775507刘家沟二号隧道道道DK730+999868478柴家湾隧道DK731+333609609谢家湾隧道DK731+777601653工程概况本标段隧道位于于于四川省省南充充市阆中中市和和南部县县境内内，地处四四川川东北部部丘岭岭地区。设设计计围岩为Ⅲ～Ⅴ级。设计计列列车行车车速度度200KKmm/h（预留提提速速条件）。洞洞口为V级浅埋围岩岩。隧道海拔拔高程在300m～500m，地形起伏伏相对较小，地地貌属残丘剥剥蚀地貌山地地。气象为湿湿热气候。本标段隧道所处处处位置地地表水水主要为为山间间溪沟及及次级级小河流流，地地表水不不发育育，一般般流程程较短，流流量量受大气气降雨雨控制，因因季季节变化化而变变化，以以蒸发发、下渗渗和径径流等形形式排排泄，冬冬季基基本干涸涸。岩岩性主要要为泥泥岩、砂砂岩，上上覆第四四系全全新统坡坡残积积及崩坡坡积粉粉质粘土土，下下伏侏罗罗系上上统蓬莱莱镇（J39）砂岩、泥泥泥灰。隧隧道通通过深层层天然然气影响响区，为为低瓦斯斯隧道道，施工工中应应加强地地质超超前预报报、监监测及通通风工工作，防防止瓦瓦斯积聚聚而引引起燃烧烧、爆爆炸。4围岩监控总总体体方案现场监控量测是是是隧道现现代化化施工管管理的的重要组组成部部分，它它不仅仅能指导导工作作，预报报险情情，确保保安全全，而且且通过过现场监监测获获得围岩岩动态态和支护护工作作状态的的信息息（数据据），为为修正和和确定定初期支支护参参数，混混凝土土衬砌支支护时时间提供供依据据。监控量测是施工工工过程中中必不不可少的的一道道施工程程序，用用于监测测隧道道各施工工阶段段围岩和和支护护状态，确确保保施工安安全，而而且通过过对围围岩支护护体系系的稳定定性状状态的监监测和和评价，为为初初期支护护和二二次衬砌砌设计计参数的的调整整提供依依据，同同时确定定二次次衬砌和和仰拱拱的施做做时间间，从而而达到到确保施施工及及结构安安全、指指导施工工顺序序、便利利施工工管理的的目的的。4.1隧道监控控控量测的的目的的和意义义现场监控量测是是是“新奥法原原理”的三大要要素素之一，是是复复合式衬衬砌设设计、施施工的的核心技技术。隧道按“新奥法法法”原理组织织施施工，施施工中中加强监监控量量测对准准确判判定围岩岩的安安全状态态、合合理确定定二次次衬砌的的施作作时间、支支护护方案的的可行行性，以以便及及时、准准确地地调整支支护参参数，修修正施施工方法法及施施工程序序，确确保施工工安全全。现场监控量测是是是在隧道道施工工过程中中，通通过对围围岩、地地表变形形以及及支护结结构应应力、围围岩与与支护结结构、支支护与支支护之之间接触触压力力等量测测，了了解隧洞洞开挖挖和支护护结构构施工过过程中中围岩和和结构构物的变变形情情况、相相互作作用及其其规律律，掌握握围岩岩和支护护的动动态信息息并及及时反馈馈、指指导施工工作业业，以保保证施施工安全全，必必要时修修改支支护系统统设计计、施工工工艺艺和参数数，构构成一个个完整整的信息息化设设计和施施工过过程。4.2隧道监控控控量测的的主要要项目施工监控量测是是是在隧道道开挖挖过程中中，使使用各种种量测测仪表和和工具具对围岩岩变化化情况和和支护护结构的的工作作状态进进行量量测，及及时提提供围岩岩稳定定程度和和支护护结构可可靠性性的安全全信息息，预见见事故故和险情情，作作为调整整和修修改支护护设计计的依据据，并并在复合合式衬衬砌中，依依据据量测结结果确确定两次次衬砌砌施做时时间。根根据隧道道围岩岩的多样样性及及不良地地质地地段多的的特点点，为加加强施施工过程程的监监控量测测，确确保施工工安全全，我们们拟采采用信息息化施施工监控控量测测技术和和实用用的量测测围岩岩应力-应变方法法，控控制围岩岩变形形，掌握握准确确的数据据，修修正参数数，指指导施工工。各级围岩量测项项项目分必必测项项目(A类)和选测项项目(B类)。必测项项目目是用以以判断断围岩的的变化化情况和和支护护结构工工作状状态的经经常性性量测。具具体体监控量量测项项目见下下表。监控量测必测项项项目序号监测项目测试方法和仪表表表测试精度备注1洞内外、观察现场观察、地质质质罗盘、数数码码相机2衬砌前净空变化化化隧道净空变化测测测定仪（收收敛敛计、全全站仪仪）0.1mm3拱顶下沉水准测量的方法法法，水准准仪、钢钢挂尺或或全站站仪1mm一般进行水平收收收敛量测测4地表下沉水准测量的方法法法，水准准仪、钢钢挂尺或或全站站仪1mm浅埋隧道必测（H0≤2b）5二次衬砌后净空空空变化测测收敛隧激面0.01mm备注：H0————隧道埋深深；b——隧道最大大开开挖宽度度。选测项目是用以以以判断隧隧道围围岩松动动状态态、喷锚锚支护护效果和和积累累资料为为目的的的量测测。监控量测选测项项项目序号监控量测项目常用量测仪器测试精度备注1围岩压力压力盒0.001MPPPa2钢架内力钢筋计、应变计计计0.1MPaaa3喷混凝土内力混凝土应变计10με4二次衬砌内力混凝土应变计、钢钢筋计0.1MPaaa5初期支护与二次次次衬砌间间接触触压力压力盒0.001MPPPa6锚杆轴力钢筋计0.1MPaaa7围岩内部位移多点位移计0.1mm8隧底隆起水准仪、铟钢尺尺尺或全站站仪9爆破振动振动传感器、记记记录仪临近建筑物10孔隙水压力水压计11水量三角堰、流量计计计12纵向位移多点位移计、全全全站仪13地表下沉水准仪、铟钢尺尺尺或全站站仪1mmH0＞2b14围岩弹性波速度度度弹性波测试仪11备注：H0————隧道埋深深；b——隧道最大大开开挖宽度度。量测项目主要内内内容及频频率项目名称方法及工具布置测试时间1～15天6天～1个月1～3个月3个月以上地质及支护状态观察岩性、结构面产产产状及支支护裂裂缝观察察和描描述，地地质罗罗盘开挖后及初期支支支护后进进行每次掘进后及初初初期支护护后周边位移JSS30A型型型数显收收敛计计米米面每1次/天1次/2天1次/周2次/月拱顶下沉水平仪、水准尺尺尺、钢尺尺或测测杆米米面1次/天1次/2天1次/周2次/月地表下沉（洞口段段）水准仪、水准尺尺尺一断每至每每至中中开挖面距量测断断断面前后后＜2B时，1次/天开挖面距量测断断断面前后后＜5B时，1次/2天开挖面距量测断断断面前后后＞5B时，1次/周锚杆拉拔力拉拔器每10米一断面面，每每断面3根锚杆锚杆注浆达到设设设计强度度后施工的初期阶段段段、位移移及下下沉量大大或地地质变化化显著著时，量量测断断面间距距可取取较小值值；当当施工进进行到到一定程程度，地地质良好好，且且位移下下沉量量较小时时，量量测间距距可取取表中较较大值值，根据据情况况也可加加大，但但在围岩岩突变变处和较较软弱弱结构面面处应应增设量量测断断面和测测点；；用台阶阶法开开挖时，下下半半断面开开挖越越靠近上上半量量测断面面，量量测频率率应适适当增加加，以以便掌握握位移移（下沉沉）的的变化；；如果果围岩位位移（下下沉）量量较大大，出现现位移移速度加加速等等情况，量量测测频率应应适当当增加，另另外外，进行行洞内内状态观观测时时应对每每个开开挖面都都进行行观察，一一般般应每天天观察察一次。二次衬砌施做在在在满足下下列要要求时进进行：：各测试试项目目的位移移速率率明显收收敛、围围岩基本本稳定定；已产产生的的各项位位移已已达到预预计总总位移量量的80%～90%；周边位位移移速率小小于0.1～0.2mmmm/d，或拱顶顶下下沉速率率小于于0.07～0.155mmm/d。位移变变化化过大或或有突突变情况况发生生时，上上报监监理和业业主处处理。4.3围岩量测测测小组组组织机机构施工监测是施工工工过程中中的一一道不可可忽视视的工序序，为为确保施施工监监测质量量，真真正做到到信息息化指导导施工工，确保保施工工安全、顺顺利利进行，成成立立监测管管理小小组，实实行监监测质量量专人人责任制制，由由有经验验的专专业监测测人员员组成，制制定定实施性性计划划使监测测按计计划有步步骤地地进行。围围岩岩量测小小组组组织机构构如下下：组长：刘国波波波副组长：连殿云云云组员：各隧道工工工班长、技技术术员、测测量员员4.4施工监测测测流程图图施工监测及信息息息反馈流流程图图4.5量测方法法法及要求求测量前检查仪器器器设备是是否完完好，若若发现现故障及及时进进行修理理或更更换；确确认测测点是否否松动动或发生生人为为破坏，只只有有测点状状态良良好时方方可进进行测试试工作作。测量中按各项测测测量操作作规程程安装好好测试试仪器，每每测测点一般般读数数三次，三三次次读数相相差不不大时取取算术术平均值值作为为观测值值，测测点由于于人为为破坏、松松动动时需要要进行行重新布布点及及时观测测。测测试完毕毕后检检查仪器器，做做好养护护保管管工作。及及时时进行资资料整整理。4.5.1围岩岩岩及支护护状态态监测开挖工作面的观观观察，在在每个个开挖面面进行行，特别别是在在软弱围围岩地地段，开开挖后后应立即即进行行地质调调查，绘绘出地质质素描描图。若若遇特特殊地质质情况况时，应应派专专人进行行不间间断的观观察。设设专人负负责施施工中水水文、地地质的观观察和和素描，及及环环境水侵侵蚀和和膨胀性性围岩岩的监测测，发发现问题题及时时采取有有效措措施。开挖后立即进行行行工程及及水文文地质、岩岩层层结构面面产状状、节理理裂隙隙发育程程度及及其方向向、开开挖面的的稳定定状态、涌涌水水情况、是是否否有底板板隆起起等的观观察；；对已初初期支支护地段段，加加强对围围岩动动态情况况的观观察：锚锚杆的的受力变变形情情况、喷喷射砼砼是否发发生裂裂隙和剥剥离现现象、拱拱架是是否受压压变形形等，并并做好好观测记记录及及影像资资料。4.5.2拱顶顶顶下沉量量测拱顶下沉量测点点点在初期期支护护后施做做，用用风钻凿φ40mm、深200mmm的孔，用用锚锚固剂填填满再再插入测测点固固定杆，待待砂砂浆凝固固后即即可进行行量测测工作。拱拱顶顶下沉点点和净净空变化化点应应布置在在同一一断面内内，每每10m布设一个个量量测点。支支护护结构施施工时时要注意意保护护观测点点，一一旦发现现测点点被埋或或损毁毁，要尽尽快重重新设置置，保保证量测测数据据不中断断。拱拱顶下沉沉量测测测点，一一般般布置在在拱顶顶中部，每每断断面布置1点，当遇遇到到其它障障碍时时，可适适当移移动位置置。拱拱顶下沉沉量测测布点如如下图图。量测仪器：精密密密水平仪仪、因因瓦尺、挂挂钩钩式钢尺尺测量方法：采用用用水平仪仪、水水准尺、挂挂钩钩式钢尺尺配合合测量拱拱顶下下沉，精精度达达1mm。拱顶下沉量测点点点布置示示意图图4.5.3水平平平收敛（周周边边位移）量量测测量测断面相应进进进程处，即即每每10m布设一个个量量测断面面，且且与拱顶顶下沉沉观测点点在同同一量测测断面面上。测测点用用风钻打打眼埋埋设好固固定杆杆，并在在外露露杆头设设挂钩钩。测点点大小小适中。支支护护结构施施工时时要注意意保护护观测点点，一一旦发现现测点点被埋或或损毁毁，要尽尽快重重新设置置，保保证量测测数据据不中断断。水水平收敛敛量测测测点，一一般般布置在在两侧侧拱腰，每每断断面布置置两点点，当遇遇到其其它障碍碍时，可可适当移移动位位置。测量仪器：JSSSS300A型数显收收敛敛计测量方法：采用用用JSS3300A型数显收收敛敛计测量量水平平收敛值值（详详见下图图）注：五级围岩布布布置两条条基线线，四级级围岩岩可只布布置一一条基线线水平收敛量测布布布点示意意图4.5.4地表表表下沉量量测浅埋隧道地表沉沉沉降测点点应在在隧道开开挖前前布设。地地表表沉降测测点和和隧道内内测点点应布置置在同同一断面面里程程。地表表沉降降测点横横向间间距为2—5m，且没断断面面不少于7个点。在在隧隧道中线线附近近测点应应适当当加密，隧隧道道中线两两侧量量测范围围不应应小于Ho++B，地表有有控控制性建(构)筑物时.量测范围围应应活当加加宽。其其测点布布置如如下图。测量仪器：精密密密水平仪仪、因因瓦尺测量方法：采用用用精密光光学水水平仪、水水准准尺配合合测量量地表沉沉降。每每个断面面均绘绘制下沉沉时间间曲线。用用经经纬仪将将所有有测点设设置在在同一直直线上上。地表下沉横向测测测点布置置示意意图4.5.5锚杆杆杆拉拔力力检测测初期支护完成后后后，每10米进行一一次次锚杆拉拉拔力力检测，每每次次检测至至少选选择3跟锚杆作作为为一组进进行抗抗拔力试试验。检测仪器：锚杆杆杆拉拔仪仪。检测方法：使用用用拉拔仪仪在实实际施工工现场场进行，试试验验时拉拔拔仪要要与锚杆杆外露露部分平平行，加加力时应应均匀匀缓慢，拉拉拔拔仪应固固定牢牢固，并并有安安全保护护设施施。5量测频率及及变变形管理等等等级量测频率：洞内内内观测分分为开开挖工作作面观观测和初初期支支护状态态观测测两部分分。开开挖观测测应在在每次开开挖后后进行，地地质质情况变变化不不大时，可可每每天进行行一次次。对初初期支支护的观观测也也应每天天至少少进行一一次。净空水平收敛和和和拱顶下下沉量量测采用用相同同的量测测频率率。量测频率表位移速度（mmmm/d）量测断面距开挖断面距离量测频率≥5（0～1）B2次/d1～5（1～2）B1次/d0.5～1（2～5）B1次/2～3dd≤0.5≥5B1次/7d（注：B为隧道道道最大开开挖宽宽度）隧道极限相对位位位移可参参照下下表选用用。隧道周边允许相相相对位移移（%）围岩级别隧道埋深h(mmm)≤5050～300300～50000拱脚水平相对位位位移Ⅲ0.03～0...10.08～0...40.3～0.666Ⅳ0.1～0.3330.2～0.8880.7～1.222Ⅴ0.2～0.5550.4～2.0001.8～3.000拱顶相对下沉Ⅲ0.03～0...060.04～0