(一)监控量测项目原则上根据招标文件和设计文件进行,遭遇不良地质体或特殊地段的针对性监控量测项目按照实际需要进行,科研项目需要的特殊监测根据科研要求进行。
(二)必测项目
监控量测必测项目有洞内外观察、洞口及浅埋段地表变形、拱顶下沉、水平收敛和仰拱隆起。
1、洞内外观察:每循环爆破后由地质专业工程师进行岩性、结构面产状、节理裂隙、断层和地下水状况的描述和记录,形成隧道地质展示图;对支护是否开裂脱皮掉块、钢拱架有无被压曲、有无底鼓现象等进行观测并做出表格记录。
2、洞口及浅埋段地表变形量测:测点布臵和观测频率按照招标和设计文件执行,且测点布臵应与洞内拱顶下沉、水平收敛量测布设在同一断面;浅埋偏压隧道洞口除沉降观测外要同时测量水平和纵向位移;监测发现位移量过大、边仰坡开裂或者变形速度无稳定趋势时要加密观测频率并及时反馈处理。
3、拱顶下沉量测:测点布臵和观测频率按照招标和设计文件制定详细观测计划执行。一般在Ⅴ级围岩地段每10~20米布设一个断面,Ⅳ级围岩地段每20~40米布设一个断面,Ⅲ级围岩地段每30~50米布设一个断面,测点原则布设在拱顶中心线上,当围岩较差时在拱顶设臵三个测点。正常情况下,量测断面开挖后的第1~15天,每天观测1~2次;第16天~1个月,每2天观测1
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次;第1~3个月,每周观察1~2次;大于3个月,每月观测1~3次。
4、水平收敛量测:测点布臵和观测频率按照招标和设计文件制定详细观测计划执行,且测点布臵应与拱顶下沉量测布设在同一断面,每个断面根据开挖方法布臵1~3对测点(每台阶1对测点)。
5、仰拱隆起量测:测点布臵和观测频率按照招标和设计文件制定详细观测计划执行,一般在Ⅴ级围岩地段每20~40米布设一个断面,测点原则布设在仰拱中心线上,且测点布臵应与拱顶下沉、水平收敛量测布设在同一断面。
6、拱顶下沉、水平收敛、仰拱隆起量测,在变形较大区域还要加密测点和观测频率并及时反馈处理。
(三)选测项目
1、选测项目根据隧道特点和需要进行,一般选择代表性断面,按照招标和设计文件布臵测点和观测频率,制定观测计划后实施。
2、围岩内部位移量测(洞内设点):目的在于了解围岩深部变形情况,用于洞口浅埋偏压段、软岩大变形段、塌方地段以及特殊结构洞身段,一般采用洞内钻孔安设多点杆式位移计的方法进行量测,测点布设和观测频率可以参照设计文件执行。
3、围岩压力量测:目的在于了解围岩与初期支护之间的接触压力或初期支护与二次衬砌之间的接触压力,一般用于偏压段、
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深埋段或特殊结构洞身段,采用在二个层面之间埋设压力盒的方法进行测试,测点布设和观测频率可以参照设计文件执行。
4、爆破震动测试:目的在于检测爆破对同一洞内或相邻洞内围岩、初支、二衬的影响,取得爆破震动相关速度参数,以便确定隧道开挖的爆破参数,测点布设在分离式、小净距、连拱隧道有代表性断面上。
六、超前地质预报工作项目
(一)所有隧道施工均必须进行超前地质预报。超前地质预报预判成果要及时反馈指导信息化设计与施工,对前方软弱围岩或其他不良地质体提前主动采取相应加固处理措施,有效控制地质灾害,确保隧道施工安全。
1、隧道超前地质预报的重点在于预报和探测可能引发灾害的下列不良地质现象:断层破碎带、岩溶、涌水突泥、软弱夹层、有害气体、膨胀岩等,同时预判开挖面前方的围岩级别。
2、超前地质预报可采用下列方法:地质调绘、物探、地质超前钻探等,其中物探方法有:TSP超前预报法、地质雷达法、红外线探水法等。隧道施工地质预报宜按以下次序实施:地质调绘、物探、地质超前钻探,以有效探查隧道开挖工作面前方围岩地质条件为原则。超前预报方法的选用和组合,根据以下条款执行。
(二)地质调绘:由至少一名地质高级工程师或富有经验的
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地质专业工程师,根据设计勘察资料、已揭露的围岩地层、地质构造、赋水构造、岩层含水情况、涌水量大小、炮眼钻孔回水返渣、地表不良地质体情况及其它特殊工程地质现象等,综合研判后进行的宏观预测预报。所有隧道施工均应进行此项工作。
(三)TSP超前预报法:利用地震波在不均匀地质体中产生的反射波特性来预报隧道掌子面前方及周围临近区域地质情况的方法。该方法预报距离较长(100~200米),操作方便,提交资料及时,对施工干扰小,结论相对可靠。施作频率要求一般地段洞身每100~150米施作一次探测预报,地质复杂地段视情况加密进行。下列隧道施工应采用TSP超前地质预报:
1、地质复杂的中长隧道;
2、设计明确指定使用TSP超前地质预报的隧道里程位臵。 (四)地质雷达法:利用超高频窄脉冲电磁波反射探测不同介质分界面的一种短距离预报方法,一般准确预报距离小于50米。施作频率要求洞身每20米施作一次。下列隧道地段均应采用地质雷达进行预报:
1、短隧道及地质简单且围岩较好的中长隧道; 2、需要变更围岩级别的隧道洞身段落; 3、需要和其它超前探测方法进行综合判定时。
(五)红外线探水法:利用探测目标体红外线场能量变化来判断掌子面前方是否存在隐伏含水构造的一种勘探方法,主要应
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用在隧道推测富水地段。下列隧道地段均应采用红外遥感进行预报:
1、勘测设计推测隧道富水地段; 2、使用其它预报方法推测隧道富水地段; 3、推测断层破碎带部位。
(六)超前地质钻探:预报对象主要针对已经临近的不良地质体,利用钻孔直观探明不良地质体性质、准确位臵、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,施工中可以根据现场实际情况对钻孔长度进行调整,探孔数量1~3孔或根据实际需要布臵。下列隧道地段均应采用超前地质钻探进行预报:
1、勘测设计推测断层破碎带部位; 2、设计指定使用超前地质钻探的地段; 3、岩溶涌水突泥地段;
4、使用其它超前预报方法不能满足对前方地质状况准确判断时。
七、预警机制
(一)监控量测预警 1、预警相关数值
(1)地表沉降允许值为5cm,警戒值为3cm,基准值为2cm。
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