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1、6515工程洞庫項目監測方案廣東水電二局股份有限公司6515工程洞庫項目經理部二00七年四月二十一日一、工程概況6515工程位于廣東省潮安縣縣城南西約3.5km的桑浦山邊緣東北側的海軍某部營區內，地處桑浦山主峰（高程484.2m）東南約6.8km，北東距離韓江西溪約8.7km。工程為地下工程，地下洞室毛跨為4.617.96m，洞軸線主要方向為北東34南西214，主軸線總長815.062米，建筑總面積11896.71m2，屬大型BC級洞室。山體植被發育，由于受其東北面的玉溶下蓬斷裂近期活動較劇的影響，巖石破碎，石蛋(巨大花崗巖風化球狀體)地貌極為發育。本工程測區最高點為315m，山腳標高為10.2、06m，相對高差為304.94m。二.編制本監測方案依據和目的1、 編制依據 6515工程設計任務書。6515工程巖土工程勘查報告。 6515工程建筑圖。地下鐵道施工及驗收規范。錨桿噴射混凝土支護技術規范。2、 編制目的建立完善、嚴格的監測體系、合理科學的監測方法。全過程地嚴密監測隧道施工過程中因地層損失、坑道內爆破震動而產生的沉降與變形情況，及時準確地對監測信息進行分析處理，為隧道掘進提供實測數據信息，以便對施工參數作出優化。 三、工程特點：本工程為新建工程，主洞軸線總長815.012米,設有兩洞口，從1#洞口P0（0+000）設計高程20.3m開始，按0.5%坡度上行至P21（0+730.3、769）設計高程23.954m處，再按1.5%坡度下行至2#洞口，洞內設有13種斷面尺寸，從最小斷面毛跨3.9米至主洞室最大毛跨18.42米，凈高10.67米，主洞室凈長438.36米，洞內設有支洞14條，支洞累計總長4百多米，另外，隧道內還設計有一口豎井。本工程地質狀況在洞軸線范圍內除兩口部局部為強風化和中風化圍巖外,主要為微風化圍巖,圍巖級別以級為主。口部為、類圍巖（約占21.3%和2.3%），部分為級（約占21.1%），大部分為級（約占55.3%），故洞室圍巖體基本質量級別綜合評定為級，洞室圍巖整體基本穩定。本工程外部山體飽滿，山體植被發育，草木茂盛，以雜草和亞熱帶灌木為主。山坡“石蛋”4、(花崗巖球狀風化體)漫山遍布，部分沿溝谷堆替，形成“石隴”、溝壑、石洞、溝谷等特征地貌，部分溝谷、洞穴深達1520m。覆蓋層較厚，山體大部分地段被殘坡積土層和“石蛋(花崗巖球狀風化體)覆蓋，覆蓋層厚度一般為215m，最厚可達30m。洞軸線經過地段地層巖性主要為微風化花崗巖，工程場地條件較好，地震基本裂度8度，具備穩定的工程場地。目前1#、2#洞口往洞內分別有20米左右的淺埋地段，埋深在710米。四、隧洞施工監控量測：施工監控量測是指導施工的重要手段，在施工中通過對坑道圍巖動態的監控量測，可以隨時掌握施工中圍巖和支護的力學狀態和穩定程度，及時反饋信息，修正設計，指導施工。本工程主要監測項目為：15、）洞口淺埋地段地表沉降觀測；2）地質和支護狀況觀察；3）隧洞內周邊圍巖收斂量測；4）隧洞內拱頂下沉量測。1、地表沉降觀測本工程在1#洞口從鋼拱架圍護處沿仰坡至山體懸崖邊有23米左右洞深為隧洞淺埋地段，2#洞口從鋼拱架圍護處沿仰坡至山體懸崖邊有16米左右洞深為隧洞淺埋地段。從洞口處沿1:0.75仰坡上行至懸崖，埋深從零點幾米到10米左右，此段地表可采用全站儀或水準儀及塔尺進行觀測，地表垂直沉降監測點布置見下圖“地表沉降觀測斷面圖”，每隔5m設一斷面，每一斷面沿洞軸線方向往兩側每3米左右布一監測點，后視基準點選取在爆破震動影響范圍外的可通視外露巖面上做好標記，并有兩個校核高程點，可采用獨立高程系統6、，但每次觀測須使用同一基準點。每天觀測1次，視洞挖進尺情況而定。圖4-1地表沉降觀測斷面圖2、地質和支護狀況觀察每次爆破作業、開挖處理、噴錨支護后，由有經驗的地質巖土技師或地質巖土工程師及時到掌子面觀察，判斷巖性，觀察是否進入斷層或破碎地帶以及巖壁的滲水狀況，量測人員也應及時趕到現場，進行隧洞監控測量，通過監測隨時預報變形、沉降值的大小，以便及時修改各項參數，指導洞挖下一循環的進尺工作。或對隧洞采取加固措施，控制變形量保證安全，避免損失。地質條件較差時可以采用分塊多次開挖。一次開挖長度應根據巖質條件和開挖方式確定。巖質條件好時，長度可大一些，巖質條件差時長度可小一些，在同等巖質條件下，分塊多次7、開挖長度可大一些，全斷面開挖長度就要小一些。一般在中硬巖中長度約為2-2.5米，在膨脹性地層中大約為0.8-1米。在隧洞開挖后，應盡快地噴一層薄層混凝土（3-5mm），為爭取時間在較松散的圍巖掘進中第一次支護作業是在開挖的渣堆上進行的，待把未被渣堆覆蓋的開挖面的一次噴射混凝土完成后再出渣。按一定系統布置錨桿，加固深度圍巖，在圍巖內形成承載拱，由噴層、錨桿及巖面承載拱構成外拱，起臨時支護作用，同時又是永久支護的一部分。復噴后應達到設計厚度（一般為10-15mm）,并要求將錨桿、金屬網、鋼拱架等覆裹在噴射混凝土內。 在地質條件非常差的破碎帶或膨脹性地層中開挖巷道，為了延長圍巖的自穩時間，為了給第一8、次支護爭取時間，安全的作業，需要在開挖工作面的前方圍巖進行超前支護（預支護），然后再開挖。3、隧道內周邊圍巖收斂量測 由于巖體生成條件與地質作用的復雜性，施工條件的復雜性，以及對工程設計參數的精確要求，得要通過許多量測手段，在施工過程中對圍巖動態和支護結構工作狀態進行監測。并用監測結果修改初步設計，指導施工。作為施工量測的目的，是充分掌握開挖和噴錨后的圍巖變形狀態，尤其是施工初期圍巖變形狀態。收斂位移量測是監控圍巖變形的主要手段，量測的結果可以作為施工現場分析參數和修改設計的依據，因而能夠預見事故和險情，以便及時采取措施，防患于未然提到施工的安全程度。 收斂儀是一種電子數字顯示收斂計。它適用于9、量測隧道、巷道、峒室及其它工程圍巖周邊任意方向兩點間的距離微小變化，達到評定工程穩定性，研究工程圍巖及支護的變形發展規律，確定合理支護參數的目的。現場監控量測的各類數據均應及時繪制成時態曲線（例如位移-時間曲線）。如下圖：圖3-1位移時態曲線圖 當位移時態曲線的曲率趨于平緩時，應對數據進行回歸分析或其他數學方法分析，以推算最終位移值，確定位移變化規律。采用回歸分析時，可選擇一種函數式（如對數函數）ulg（1+t） u（(1t)）采用兩次支護的地下工程，后期支護的施作，應在同時達到下列三項標準時進行： 隧洞周邊水平收斂速度小于0.2mm/d；拱頂或底板垂直位移速度小于0.1mm/d； 隧洞周邊水10、平收斂速度，以及拱頂或底板垂直位移速度明顯下降； 隧洞位移相對值已達到總相對位移量的90%以上。 隧洞穩定的判據是后期支護施作后位移速度趨近于零，支護結構的外力和內力的變化也應趨近于零。隧洞內周邊圍巖收斂量測點布置如圖4-2，量測點用手鉆在洞壁打孔，安裝彎鉤形膨脹螺栓，用收斂儀進行量測。一般在圍巖狀況比較好的情況下，在洞室的左右巖壁上各布置一點A和B，從洞口開始，洞內進尺30米內，每5米布一監測斷面，30米60米內，10米布一監測斷面，60米以外，30米布一監測斷面，如遇大斷層或地質狀況差的破碎地段斷面，增設D、E兩量測點。量測頻率和時間在開挖第一周內，對AB、AD和BC三測線以2次/天進行。11、第二周內以1次/天，第三周以后以1/2天進行量測；一個月后，一般來說位移值已收斂，此時每周量測一次或不再量測。量測結果記入量測日志并加以分析。對凈空位移較大，且噴砼裂紋較嚴重的地段，采取增補錨桿和加厚噴射混凝土層的措施。圖4-2洞內收斂及拱頂下沉監測布置簡圖4、隧洞內拱頂下沉量測隧洞內拱頂下沉量測點布置如圖4-2，量測點一般選擇在每一監測斷面的洞頂區域，選擇整體性好穩固的巖石并稍微向下突出的地方布點，也可選擇在洞頂錨桿的端點布點，用紅油做上標記，使用水準儀和塔尺（或30米鋼尺）進行觀測，后視基準點選取在爆破震動影響范圍外的可通視外露巖面上做好標記，并有兩個校核高程點。從洞口開始，洞內進尺30米12、內，每5米布一監測點，洞內進尺30米后10米布一監測點，如遇大斷層或地質狀況差的破碎地段斷面，須增加布點，量測頻率和時間在開挖第一周內2次/天進行，第二周內以1次/天，第三周以后以1/2天進行量測；一個月后，一般來說巖體的下沉變形量已穩定，受爆破的振動力轉弱，此時每周觀測一次或不再觀測。觀測結果記入觀測日志并加以分析。如果下沉量持續增大，說明上部巖體及錨桿的連鎖作用已趨弱，由原來的承載體變成荷載體，此時應及時采取支頂措施。五.監測管理1、儀器、人員、測量方法 儀器：全站儀、水準儀（塔尺、30米鋼尺）、收斂儀。 人員：由有實際測量工作經驗的測量工程師專職負責監測小組的工作，配兩名熟手測工，系統地13、負責監測小組的工作。 測量方法：按照監測方案中上述第四條內容操作。2、 監測頻率、周期測量頻率參照地下鐵道施工測量規范的要求 1倍洞徑處及變化量10mm，為2次1d 12倍洞徑處及變化量10mm，為1次1天。 25倍洞徑處及變化量41mm，為1次2天 5倍洞徑處及變化量1mm，及為1次天。六.監測成果、數據的處理、現場施測人員隨測量進程即時計算成果。以便勘誤，發現異常立即復測排除可能產生測量計算上的錯誤，復測無誤后立即以最快捷的方法將異常結果反映到相關部門，以便盡快采取決策措施。 監測隊外業組監 理監測成果異常變化工廠化監測隊內業組安全質檢工程技術部項目經理總工室圖6-1信息反饋流程圖2 正常14、的測量數據成果，當天由測量監測負責人進行數據整理，制成報表，畫出時變曲線圖，并經測量專職工程師校核無誤后，作成日報當天上報，最遲不超過下一個測次前上報。3 測量成果信息反饋，建立系統的消息反饋系統渠道。測量成果的及時反饋是監測工作成效的最重要部份。監測外業組隨測量進程及時計算測量成果，如有異常經復測、復核無誤后，立即以最快捷方式上報安全質檢工程技術部、項目經理總工室、監理。同時分析異常的原因。采取對應的措施，并隨后補報正常的測量成果報表。各環節人員有明確的責任分工，建立成果資料簽收單制度，資料三級復核制度。要求工作人員有高度的責任心和細致的工作態度進行監測工作。4監測數據的總結整理，建立完善的文檔管理體系，及時處理各類監測成果，有效地利用好各項數據，當施工完成后，將各類數據歸類總結。