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高速公路工程技术总结140页（路基路面 桥涵 隧道）.doc

（10）根据位移量测结果，评价支护的可靠性和围岩的稳定状态，及时调整支护参数，确保施工安全。

5.5 XX隧道超前地质预报

超前地质预报是勘测设计阶段工程地质工作的继续，从超前预报中获取详实可靠的地质信息，如围岩类别，裂隙带和破裂带位置、性质、规模、赋水，赋含有害气体地层等进行信息反馈嘉峪关市南市区某市政路50米钢筋混凝土系杆拱桥工程施工组织设计，为正确地选择施工方法、优化支护设计提供依据，指导施工，对防坍有重要意义。

5.5.2 工作组织机构

为确保XX隧道按期优质建成，超前预报工作十分重要。为此，成立专职地质组和专职地质管理人员负责该隧道的地质工作。施工中配备有经验的地质工程师分三班轮流值班，进行24小时全过程监控指导，确保各种措施的落实。

5.5.3 工作内容与方法

根据XX隧道的具体情况，拟采用TSP202超前地质预报系统、工作面钻探测孔、工作面地质素描为主，结合地质雷达等手段对岩体特征、隧道水文变化情况、瓦斯地层等作地质超前预报。

（1）TSP202地质探测仪超前探测

我公司从国外引进的TSP202超前地质预报系统是专门为隧道和地下工程超前地质预报研制的、目前世界上在这个领域最先进的设备，它的预报距离为地质雷达的4～12倍，预报费用为超前水平钻探的1/10～1/20。目前我公司已用TSP202超前地质预报系统在14座大中型隧道中预报了40次，预报长度达10000m，经施工开挖验证，其预报结果与实际地质情况吻合较好，对施工具有良好的指导意义。

A.TSP202超前地质预报系统是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的地质情况。它是在掌子面后方边墙上一定范围内布置一排爆破点，依此进行微弱爆破，产生的地震波信号在隧道周围岩体内传播，当岩石强度发生变化时，比如有断层或岩层变化，信号的一部分被返回。界面两侧岩石的强度差别越大，反射回来的信号也就越强。返回的信号被经过特殊设计的接收器接收转化成电信号并进行放大。根据信号返回的时间和方向，通过专用数据处理软件处理就可以得到岩体强度变化界面的位置及方位。

B.TSP202超前地质预报系统有以下特点

a.适用范围广，适用于极软岩至极硬岩的任何地质情况。

b.预报距离长，能准确预报开挖面前方100～350m范围内地质状况。

c.对隧道施工干扰小，可以在隧道施工间隙进行，即使专门安排此项工作，也不过40分钟左右。

d.提交资料及时，在现场采集数据的第二天即可提交正式成果报告。可比较准确地得出破碎带、软弱夹层及其它不良地质体相对于隧道的空间位置。

e.预报费用低，预报费参照相关定额和规定，约1万人民币/次。

（2）利用工作面地质素描预报

利用地质素描判定工作面前方短距离范围内的地质状况。隧道掘进施工时，每个作业面派有经验的地质工程师24小时值班。每茬炮后对工作面进行地质素描，必要时照相摄影，并绘制地质素描图。地质素描内容主要包括地下水状态（出水点、出水量、水压力、突水情况等），地层岩性（产状、结构、地质构造影响程度等），岩石特征（岩石名称、风化状况、岩石结构、质地、强度），地质结构面（间距、延伸性、粗糙度、张开性等），软弱夹层，贯穿性强的大节理、断层（填充情况、风化程度、开度、渗漏）等。根据地质素描（图）的内容，作出开挖面前方较短距离内的岩体稳定性分析，通过综合分析判断，提出地质预测报告。

A.物探法：利用地质雷达，其现场工作相对简单，配合TSP202超前地质预报系统，发挥各自的优点，针对断层破碎带进行超前50米以内的超前探测。

B.超前水平勘探：利用台车并适当加长钻杆，通过观测记录钻速、冲洗液及岩屑、岩粉的变化，以及气体含量的变化，进行分析判断，预报短距离的地质灾害问题。

（4）超前地质预报主要项目综合表

超前地质预报主要项目见表《超前地质预报主要项目综合表》。

超前地质预报主要项目综合表

5.3.4 信息收集与整理

（1）超前预报由专门的地质专业工程师负责，设专职地质组，其它施工、质检人员予以配合，进行资料收集、统计、分析和编制信息预报成果，由主管技术人员予以复核，并报设计、监理单位。为变更设计、修改施工方法提供依据。

（2）不断总结经验，对已披露的实际地质情况与前期地质预报内容相比较，评估预报的准确性，为以后的超前预报工作积累经验。

（3）经分析、整理的地质资料作为施工技术资料存档。

5.4 XX隧道监控量测

5.4.1 监控量测的目的

实施监控量测的目的具体包括：

（1）通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化，把握施工过程中结构所处的安全状态，判断围岩稳定性，支护、衬砌可靠性。

（2）用现场实测的结果弥补理论分析过程中存在的不足，并把监测结果反馈设计、指导施工，为修改施工方法、调整围岩级别、变更支护设计参数提供依据。

（3）通过监控量测对工程施工可能产生的环境影响进行全面的监控。

（4）通过监控量测进行大跨隧道日常的施工管理，确保施工安全和施工质量。

（5）通过施工现场的监控量测，确定二次衬砌合理施作时间。

（6）通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些地下工程规律和特点，为今后类似工程或该工法本身的发展提供借鉴、依据和指导作用。

5.4.2 监控量测计划

监控量测的项目主要根据隧道工程的地质条件、围岩类别、跨度、埋深、开挖方法和支护类型等综合确定。而且，在隧道工程中进行量测，绝不是单纯地为了获取信息，而是把它作为施工管理的一个积极有效的手段，因此量测信息应能确切地预报破坏和变形等未来的动态，对设计参数和施工流程加以监控，以便及时掌握围岩动态而采取适当的措施（如预估最终位移值、根据监控基准调整、修改开挖和支护的顺序和时机等），详见表24监控量测和信息反馈程序框图。

满足作为设计变更的重要信息和各项要求，如提供设计、施工所需的重要参数（初始位移速度、作用荷载等）。

根据以上所述并结合XX隧道的实际情况，将地质与初期支护观察、水平净空收敛量测、拱顶下沉量测、锚杆轴力作为施工监控量测项目。同时配备选测项目所需的设备，必要时实施选测项目。

主要监控量测项目简介如下:

（1）地质和初期支护观察

地质和支护状态观察包括工作面观察和支护结构的支护效果观察。

每一循环进尺，都必须进行一次工作面观察，并作好客观详尽的记录。在地质变化不大地段，可每天按一个工作面记录，对已成*地段主要是支护效果的观察，频率同工作面。

A.工作面工程地质和水文地质情况观察和描述：包括岩石名称、岩石产状、风化变质情况，断层、层理、节理等结构面的分布、走向、产状及频率，有无偏压或膨胀地压，工作面及**自稳情况，岩石单轴抗压强度，地下水情况及影响等内容，并以表格和素描形式记录。

B.工作面附近初期支护状态观察和已成*的支护效果观察：包括锚杆锚固效果，喷层开裂部位、宽度、长度及深度，模筑混凝土衬砌的整体性，防水效果等，以表格和素描形式记录下来。

量测目的：浅埋隧道开挖时经常引起地表沉陷，量测的目的是了解：

a. 地面下沉范围，量值；

b. 地面下沉随工作面推进的规律；

c. 地面下沉稳定的时间。

量测方法：一般用精密水准仪量测，仪器精度±0.1mm。

测点沿纵向（隧道中线方向）布置，其间距，当深埋时为20～50m，埋深介于深浅埋之间时为10～20m，浅埋时为5～10m。在隧道进出口地段及富含地下水段埋设断面。横向间距范围为2～5m，每断面至少布置11个测点，隧道中线附近密些，远离中线处疏些。测点应在开挖形成的下沉之前埋设，一直测到下沉稳定。

为了在开始下沉前进行量测，要从工作面前方H+h1处或2D处开始量测（H：埋深，h1：上半断面高度，D：隧道开挖宽度）。

量测频率：开挖面距量测断面前后距离L≤2D时，每日1～2次；2D＜L≤5D时，每日一次；L＞5D时，每周一次。

（3）水平净空位移量测

目的：根据收敛位移量、收敛速度、断面的变形形态，判断围岩的稳定性、支护的设计施工是否妥当和衬砌的浇注时间。

量测方法：收敛量测设计包括断面间距、量测频率、测线布置和测点埋设时间等。这些内容的决定与地质条件、地压分布、隧道埋深、开挖方法及进度、断面收敛速度等有关。

量测断面间距：应保证沿隧道轴线每类围岩至少有一个量测断面。一般情况下，*口段和埋深小于2D（D为隧道*径）的地段，间隔5～10m一个断面，其余地段视地质情况，每隔5～100m设一个断面。

量测设备用收敛仪进行量测。

量测目的：监视隧道拱顶的绝对下沉量，掌握断面的变形动态，判断支护结构的稳定性。

量测设备用水准仪、钢尺进行量测。

量测目的：量测锚杆中的变形，求出锚杆轴力。与收敛量测一起研究和修正锚杆的设计参数。

量测仪器：主要使用量测锚杆。量测锚杆的杆体是用中空钢材制成，其材质同锚杆一样，量测锚杆有机械式、电阻应变片式和振弦式三类。目前使用较多的是振弦式。

5.4.3、量测频率与结束标准

一般地段：收敛速度＞5mm/d时，围岩处于急剧变化状态，加强初期支护系统。收敛速度＜0.2mm/d时，围岩基本达到稳定。

浅埋地段：加强初期支护强度和刚度，严格控制过大变形。

各量测项目持续到变形基本稳定后2周结束，软弱围岩大变形地段位移长时间不能稳定时，延长量测时间。

5.4.4、监测数据的统计分析与信息反馈

（1） 隧道周边允许位移值的制定

根据以往的成功经验，利用隧道周边允许位移值对本隧道的拱顶下沉、净空收敛位移值进行管理（见表）。

混凝土缺陷修补施工方案 初支结构允许相对位移（%）表

注：①相对位移指实测位移值与两点距离之比或拱顶下沉实测值与隧道宽度之比。

②脆性围岩取表中较小值，塑性围岩取表中较大值。

（2）监控量测项目的管理基准

根据既有成功经验，变形管理等级标准见表《位移管理等级表》。

注：Uo—实测位移值；Un—允许位移值

GY／T 5085-2012标准下载（3）监测数据的分析及预测