广州增城沙庄至花都北兴公路二期工程(荔城至花都北兴段) 项目隧道监控及超前地质预报技术方案.pdf

广州增城沙庄至花都北兴公路二期工程广州增城沙庄至花都北兴公路二期工程(荔城至花都北兴段荔城至花都北兴段) 项目隧道监控及超前地质预报技术方案项目隧道监控及超前地质预报技术方案工程名称工程名称：广州增城沙庄至花都北兴公路二期工程 (荔城至花都北兴段) 项目隧道监控及超 前地质预报（JK01 标段）委托单位委托单位：广州市高速公路有限公司工程地点工程地点：广州市增城区方案编号方案编号：2016-方案-M0020广 东 省 建 筑 科 学 研 究 院 集 团 股 份 有 限 公 司广 东 省 建 筑 科 学 研 究 院 集 团 股 份 有 限 公 司二○一六年六月二日广州增城沙庄至花都北兴公路二期工程广州增城沙庄至花都北兴公路二期工程(荔城至花都北兴段荔城至花都北兴段) 项目隧道监控及超前地质预报（项目隧道监控及超前地质预报（JK01 标段）标段）广州增城沙庄至花都北兴公路二期工程广州增城沙庄至花都北兴公路二期工程(荔城至花都荔城至花都北兴段北兴段) 项目隧道监控及超前地质预报技术方案项目隧道监控及超前地质预报技术方案编写：校核：审核：批准：地址：广州市先烈东路 121 号邮政编码：510500：020-87252713联 系 人：刘志峰广州增城沙庄至花都北兴公路二期工程广州增城沙庄至花都北兴公路二期工程(荔城至花都北兴段荔城至花都北兴段) 项目隧道监控及超前地质预报（项目隧道监控及超前地质预报（JK01 标段）标段）第 3页 共 55 页目录目录1.工程概况.52.监测依据.53.监测目的和意义. 54.监测内容.65.监测点布置原则、监测仪器及精度要求.66.监测仪器、监测频率及报警值77.工作方案.97.1 隧道监控量测方案.97.1.1 地质支护观察(必测项目). 97.1.2 周边收敛位移量测(必测项目)97.1.3 拱顶下沉量测(必测项目). 127.1.4 地表下沉量测(必测项目). 137.1.5 小净距拱腰处爆破振动速度测试(必测项目).157.1.6 锚杆拉拔量测(必测项目). 177.1.7 初支砼内力量测(选测项目).187.1.8 围岩压力量测(选测项目). 197.1.9 锚杆轴力量测(选测项目). 217.1.10 钢支撑内力量测(选测项目).217.1.11 初支、二衬空洞扫描(选测项目).227.1.12 二衬断面量测(选测项目).237.2 超前地质预报方案.257.2.1 地震波反射法（TRT）.257.2.2 探地雷达探测方法287.3 监测配合条件 307.4 监测安全条件 318.监测数据报警机制及测点保护标示 328.1 监测数据报警应急措施328.2 监测点保护及标识.33广州增城沙庄至花都北兴公路二期工程广州增城沙庄至花都北兴公路二期工程(荔城至花都北兴段荔城至花都北兴段) 项目隧道监控及超前地质预报（项目隧道监控及超前地质预报（JK01 标段）标段）第 4页 共 55 页8.2.1 目的338.2.2 工作职责338.2.3 保护方法及措施.339.监测技术管理措施、质量控制措施和安全控制措施349.1 技术管理组织机构.349.2 技术管理规章制度.359.2.1 监测技术要求总则359.2.2 监测实施管理细则369.2.4 应急、抢险管理细则.389.3 质量控制措施 399.3.1 质量控制要点.399.3.2 质量保证措施.4010.信息化监测和成果反馈.41附件 1：项目组织机构44附件 2：测点布设图.53广州增城沙庄至花都北兴公路二期工程广州增城沙庄至花都北兴公路二期工程(荔城至花都北兴段荔城至花都北兴段) 项目隧道监控及超前地质预报（项目隧道监控及超前地质预报（JK01 标段）标段）第 5页 共 55 页1.工程概况工程概况本项目位于广东省广州市东北部。

涉及主要区市有增城区、从化区、白云区及花都区起点位于增城市荔城街与石滩镇交界处的上塱村，起点设计里程K13+145.149，与本项目先行工程终点对接（K64+700）路线经增城肉联厂北侧跨越荔新公路，至山田村委跨 G324，沿山脚布线，绕避朱村基本农保区后，采用隧道穿越雷公山，经乌石岭，跨西福河、S118、广河高速，过扒岭、车上、老屋，于伯公坳越岭进入从化的秋风洞、山口庄到太平，进入白云区钟落潭，跨G105、流溪河后进入花都区，再跨 S118 至杨荷，终点位于花都区花东镇杨荷村，与 街 北高速 公路 连 接，终 点里程 K57+538.172 ，对 应于街 北高速 公路JBK19+756.446路线全长 44.435km，全线采用设计速度 100km/h、双向 6 车道的建设标准主线桥 10326m/32 座、隧道 1500m/1 座、互通式立体交叉 6 处、管理中心 1 处、服务区 1 处、养护工区 1 处、匝道收费站 6 处总投资约 65.52 亿元2.监测依据监测依据（1）《公路隧道施工技术规范》JTGF60-2009；（2）《工程测量规范》GB50026-2007；（3）《国家一、二等水准测量规范》GB/T12897-2006；（4）《国家三、四等水准测量规范》GB/T12898-2009；（5）《公路隧道设计规范》JTGD70-2004；（6）《公路工程质量检验评定标准》JTGF801—2004；（7）《公路隧道施工技术细则》JTG/TF60-2009；（8）《铁路隧道监控量测技术规程》Q/CR 9218-2015；（9）《岩土工程勘察规范》GB50021-2001；（10）《爆破安全规程》GB6722-2014。

3.监测目的和意义监测目的和意义施工监控量测、超前地质预报与信息反馈是实现结构信息化设计的一部分，既保证结构安全施工，也是提高经济效益的重要条件通过对隧道及施工影响范围内的地表沉降、周边收敛、拱顶下沉、围岩内部位移全过程进行监测及超前地质预报检测，并将监（检）测结果及时反馈，以合理调整施工参数和采取必要的广州增城沙庄至花都北兴公路二期工程广州增城沙庄至花都北兴公路二期工程(荔城至花都北兴段荔城至花都北兴段) 项目隧道监控及超前地质预报（项目隧道监控及超前地质预报（JK01 标段）标段）第 6页 共 55 页技术措施，检验设计所采取的各种假设和参数的正确性，了解支护结构在不同工况时的受力状态和应力分布，对围岩稳定性作出评价，根据隧道开挖后获得的量测信息，提出修改设计方案和施工方案的意见，确保施工与运营安全和减少不必要的浪费本次监（检）测目的主要为以下几个方面：（1）了解隧道工程施工过程中变形情况，及时了解隧道的安全；（2）为修正设计和施工参数、预估发展趋势提供实测数据，是设计和施工的重要补充手段；（3）为隧道围岩和支护系统的稳定提供依据，确定二次衬砌施工时间；（4）为理论验证提供对比数据，为优化施工方案提供依据；（5）积累区域性设计、施工、监测的经验。

4.监测内容监测内容广州增城沙庄至花都北兴公路二期工程(荔城至花都北兴段)项目隧道监控工程，工程地质、水文地质、施工要求都有其自身的特色为及时反映施工所需的围岩稳定程度和支护结构的受力状态，以保证施工安全，提高施工效率，本次隧道监测内容包括：（1）必测项目包括：地质和支护状态观察、周边收敛监测、拱顶沉降监测、地表沉降监测、小净距拱腰处爆破振动速度测试、锚杆抗拔力；（2）选测项目包括：初支砼应力、围岩压力量测、锚杆轴力量测、钢支撑内力监测、初支、二衬空洞扫描、二衬断面量测本次超前地质预报内容包括：地质雷达、地质预报 TRT因施工监控量测具有很强的实践性，而且地质条件变化多端，量测的具体布置可根据现场施工情况做适当调整5.监测点布置原则、监测仪器及精度要求监测点布置原则、监测仪器及精度要求根据《雷公山隧道设计图》、相关规范及本项目地质情况和设计状况，我机构在本项目实施过程中拟采用的测点布置原则如下表 5-1 所示； 各监测项目测点现场布置，具体见附图 1广州增城沙庄至花都北兴公路二期工程广州增城沙庄至花都北兴公路二期工程(荔城至花都北兴段荔城至花都北兴段) 项目隧道监控及超前地质预报（项目隧道监控及超前地质预报（JK01 标段）标段）第 7页 共 55 页表 5-1 隧道监测项目测点布置汇总表序 号项目 类型监测项目位置或监测对象测点布置1必测项目地质支护观察掌子面围岩和衬砌 爆破或开挖后未支护的围岩和已支护段衬砌2周边收敛隧道两侧量测间距Ⅴ级围岩段 5m，Ⅳ级围岩段 10m， Ⅲ级围岩段 30m, Ⅱ级围岩段 30m。

3拱顶下沉隧道顶部4地表下沉施工影响范围内地 表地表下沉在隧道设计浅埋地段布设；每个隧 道至少 2 个断面，若出现不良地质情况时， 加设监测断面；每个地表监测断面上测线与 隧道中心线垂直，埋设测点时中心监测点设 在隧道轴线的地表位置，其他监测点眼中心 线对称布置，测点间距由中心监测点开始至 距离地表隧道轴线最远一点由密至疏布置， 具体距离按 2～5m 布置，宽度为：W=B（开挖 宽度）+H/2（两侧埋深的一半）5小净距拱腰处爆 破振动速度测试小静距隧道拱腰 处布置在爆破影响范围内小净距隧道拱腰处6锚杆拉拔锚杆按锚杆数 1%且不小于 3 根7选测项目初支硂内力初支衬砌每代表 性地段 选 1～2 个断面每个断面设 5 个测点，每个测点 安设 1 个传感器8锚杆轴力锚杆每个断面设 3～7 根锚杆，取 3 根9围岩压力围岩与初期支护布设在具有代表性的断面的关键 部位上，如拱顶、拱腰、拱脚等， 并进行逐一编号10钢支撑内力钢拱架每个断面设 3～7 个测点，取 3 个11初支、 二衬空洞扫 描初支、二衬隧道拱顶、左右拱腰和左右边墙分别布置12二衬断面量测二次衬砌约 100m 一个检测断面备 注H-隧道埋深（结构顶到地面的距离）；B-隧道开挖宽度，因施工监控量测具有很强的实践性， 而且地质条件变化多端，量测的具体布置可根据现场施工情况做适当调整。

6.监测仪器、监测频率及报警值监测仪器、监测频率及报警值根据规范及设计图纸要求，参考其他类似工程的经验，拟定本项目的监测仪器、监测频率和警戒值供业主及相关方审定，如下表 6-1 所示广州增城沙庄至花都北兴公路二期工程广州增城沙庄至花都北兴公路二期工程(荔城至花都北兴段荔城至花都北兴段) 项目隧道监控及超前地质预报（项目隧道监控及超前地质预报（JK01 标段）标段）第 8页 共 55 页表 6-1 隧道监测项目仪器、监测频率和警戒值表监测项目仪器量测间隔时间（天） 位移管理等级 1~1516~3030~90＞90必测 项目地质支护观 察现场观测、 直 尺或裂缝计未支护的围岩需每次爆破或开挖后 // 爆破或开挖后已支护段衬砌需每天不间断周边收敛收敛计、 全站 仪1 次/天1 次/2 天1~2 次/ 周1~3 次/月当 U ＜(Uo/3) 时可 正常施工，当(Uo/3) ≤U≤(2 Uo /3)时 应 加强支护，当 U ＞(2 Uo/3)时应采取特殊 措施拱顶下沉量 测水准仪、 铟钢 尺、全站仪地表下沉水准仪、 铟钢 尺、全站仪、 全站仪开挖面距量测断面前后＜2B 时，1 次/天；开挖面距量测断面前后＜5B 时，1 次/2 天；开挖面距量测断面前后＞5B 时，1 次/周//小净距拱腰 处爆破振动 速度测试爆破振动仪、 放大器、 记录 器预计总爆破次数的 20%，根据现场实际情况 和委托方需求适当调整后行洞爆破施工时， 先行洞初期支护处震 动爆破速度不得大于 15cm/s。

后行洞爆破 施工时，后行洞中夹 岩靠先行洞一侧拱腰 位置的最大震动速 度：Ⅲ级、Ⅳ级围岩 不超过 15cm/s；Ⅴ级 围岩不超过 10cm/s锚杆拉拔锚杆拉拔仪//////选测 项目初支硂内力混凝土应力 计、 频率读数 仪1 次/天1 次/2 天1~2 次/ 周1~3 次/月设计容 许值70%控制 值围岩压力土压力盒、 频 率读数仪70%控制 值锚杆轴力钢筋计、 频率 读数仪70%控制 值钢支撑内力硂应力计、 频 率读数仪70%控制 值初支、二衬 空洞扫描探地雷达///二衬断面量 测激光隧道断 面仪。