第1页共48页隧道超前地质预报及监控量测实施方案1.隧道概况1.1隧道概况本项目共有隧道2座,秋峰隧道为分离式隧道,云中隧道为小净距隧道。隧道概况具体见表1-1:表1-1隧道概况表隧道名称起止桩号隧道长度(m)秋峰隧道左线ZK1+257~ZK4+9413684右线YK1+252~YK4+9503698云中隧道左线ZK5+814~ZK6+249435右线YK5+815~YK6+2474321、秋峰隧道本隧道全长3691m,左右洞呈分离布置,左洞全长3684m,右洞全长3698m,为特长隧道。隧道进口位于直线范围内,中间段位于平曲线范围内,左右线曲线半径为R=3500m、R=3000m,出口位于直线范围内。隧道纵坡坡率/坡长:右洞为2.5%/148m、-1.95%/3550m,左洞为2.5%/143m、-1.95%/3541m。隧道进口设计桩号:右洞为YK1+252,左洞为ZK1+257;进口设计高程:右洞为163.28m,左洞为163.373m。隧道出口设计桩号:右洞为YK4+950,左洞为ZK4+941;出口设计高程:右洞为97.93m,左洞为98.106m。本隧道场址区属构造侵蚀低山丘陵地貌,地形起伏大,轴线最高点海拔约490m,相对高差约100~400m,山坡植被发育,隧址区进口段坡度约20°~30°,高程165~190m,出口段坡度约为15°~25°,高程95-130m。线路隧址区穿越的沟较为发育,多呈V型,地表常年流水,勘察期间流量为50m3/d,出露岩石较完成沿线地表植被发育,主要为松树、杉树等,局部低洼处为水田。根据地质调绘及钻探结果,隧道洞身围岩为微风化碎斑熔岩,局部为含角砾晶屑凝灰岩,较坚硬岩~坚硬岩,岩体较破碎~完整;进、出口段附近为中-微风化碎斑熔岩,较坚硬岩~坚硬岩,岩体破碎~较完整,洞身总体围岩的级别以Ⅱ~Ⅲ为主,对隧道洞身围岩的稳定较有利。但是局部节理密集带、构造破碎带、第2页共48页岩性接触带处围岩不稳定,应加强地质监测、超前地质预报与水平钻探,并采取相应的支护措施,防止开挖出现涌水、崩塌、冒顶等地质灾害。隧道区地形起伏较大;地下水主要为强风化层中的孔隙、裂隙型潜水、构造裂隙水,主要受大气降水垂向补给,地下水较丰富。2、云中隧道:本隧道全长433.5m,左右洞呈小净距布置,左洞全长435m,右洞全长432m,为短隧道。隧道全长位于直线范围内。隧道纵坡坡率/坡长:右洞为-2.98%/432m,左洞为-2.98%/435m。隧道区属丘陵低山地貌,隧道纵穿北东向山脊,地形起伏较大。山体自然斜坡坡度为25~30°;进口段山体自然斜坡坡度为20~30°,出口段山体自然斜坡坡度为20~25°沿线最高点海拔约140.0米,沟谷较窄,切割较深,植被较发育。隧道区进口段风化岩层厚度较厚、出口段及洞身段上覆土层一般厚度较小,岩层主要以侏罗纪南园组(J3n)碎斑熔岩为主,属较硬-坚硬岩,岩体较破碎-较完整,对隧道洞身围岩的稳定较有利,洞身围岩级别一般为Ⅳ级,局部为Ⅲ级。隧道区地形起伏较大;地下水主要为强风化层中的孔隙、裂隙型潜水、构造裂隙水,主要受大气降水垂向补给,地下水较丰富。1.2编制依据本方案编制的依据主要有:(1)《公路隧道施工技术细则》(JTG/TF60-2009)(2)《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)(3)《公路隧道施工技术规范》(JTGF60—2009)(4)《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)(5)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2015)(6)《工程测量规范》(GB50026-2008)(7)《锚喷支护工程质量检测规程》(MTT5015-1996)(8)《工程岩体分级标准》(GB50218-2014)(9)《公路隧道监控量测技术规程》DB35/T1067-2010第3页共48页项目实施过程中,如果国家或有关部门颁布了新的技术标准或规范,我方将采用新的标准或规范。1.3工作目的根据合同文件及相关技术规范要求,本项目的主要工作目的如下:1.地质超前预报的工作目的:隧道施工中,地质条件的变化和对地质认识能力的不足是最大的风险,通过地质超前预报,能够:(1)进一步查清因前期地质勘察工作的局限而难以探查的、隐伏的重大不良地质问题,预报掌子面前方及周边一定范围内不良地质体的位置、产状及其围岩结构的完整性与含水的可能性,并为预防和规避隧道涌水、突泥、突气、岩溶、岩爆、塌方和大变形等风险及时提供信息,使工程单位提前做好施工准备,进而指导工程施工的顺利进行,为正确选择开挖断面、支护设计参数和优化施工方案提供依据;(2)降低地质灾害发生的机率;(3)为设计变更提供地质依据;(4)为编制竣工文件提供地质资料。2.施工期监测的工作目的:(1)本监控量测为独立于施工方和设计方的第三方,使业主能客观、真实、全面地把握工程的质量,掌握工程各主体部分和周边环境的关键性指标,确保工程安全和能按照预定的要求完成,为可能的纠纷提供处理依据。(2)通过监控测量,了解各施工阶段地层、支护结构与周边环境的动态变化,明确施工对地层和周边环境的影响程度以及可能产生安全事故的薄弱环节,防止支护结构破坏和环境事故的发生;为确定隧道安全提供可靠的信息,预见事故和险情,以便及时采取措施,防范于未然。(3)通过对隧道围岩、支护的受力、变形的监测,判断隧道围岩和支护是否稳定和安全,评定初支和二衬设计的合理性。从而指导施工,反馈设计,及时变更设计。使得设计和施工配合更紧密,节省工程造价。(4)充分发挥第三方监测的技术优势,对监测成果结合施工、地质情况第4页共48页进行充分、深入的理论分析,使监测工作真正发挥优化设计和及时反馈指导施工的作用(而不是仅仅满足于收集资料和提交简报),以便必要时对设计和施工进行适当的调整建议,为信息化施工管理提供依据。(5)积累资料,为今后类似工程或工法本身的发展提供借鉴,并为隧道运营后的养护与维修提供可靠的原始数据。2.项目组织机构及采用的仪器设备2.1项目组织机构针对此项目,公司内成立以总经理和技术负责人为后盾的理论分析计算及技术保障组;现场项目部设置项目负责人,项目负责人主持整个项目部日常工作,下辖项目技术负责人和多名专业工程师,分别掌管5个部门,即隧道监控量测组、超前预报组、分析反馈组和安全保障组,分别负责隧道监测、超前地质预报、资料分析整理反馈和安全保障工作。各工作组基本职能如下:隧道监测组:负责隧道现场监测测点埋设、采集监测数据,对监测数据进行整理分析,并形成阶段性监测报告上报业主、监理及公司主管,如果发现监测数据出现异常立即复测无误后立即上报业主、监理等有关参见单位以便迅速采取措施;超前地质预报组:负责隧道开挖过程中地质情况分析,采用TGP、地质雷达等各种物探手段并结合隧道勘察设计文件、补充地质调查及现场实际围岩情况,综合分析掌子面前方可能存在的不良地质情况,将分析结果形成报告上报业主、监理等有关参见单位,如果发现重大不良地质灾害立即上报报业主、监理等有关参见单位以便迅速采取措施;分析反馈组:负责按照业主、监理等有关上级部门要求,对隧道监控量测及超前地址预报数据进行处理分析,将检测结果形成报告上报业主、监理等有关参见单位;安全保障组:负责项目部工程计量款的合理分配和运用,保证项目部资金运转正常;负责项目部生活用品、劳保用品、办公用品的采购;负责项目部各组内业资料复查、归档工作。项目部组织机构图见图2-1。第5页共48页图2-1项目部组织机构图2.2项目人员组成本项目组织了既有理论知识又有实践经验的一批测绘、地质及岩土工程、结构专业技术人员开展监测工作。主要人员须取得省市级的上岗证,对全体工作人员进行有计划的培训,在专业知识和操作技能上与所担负的工作相适应,人员上岗前要通过考核。本项目部项目负责人和技术负责人知识全面、专业基础扎实,经验丰富,熟悉全部单项工作的程序,具有工程管理、工程协调和处理复杂技术问题的能力。项目人员专业搭配全面合理,包括测量、地质、结构分析、隧道和地下工程、管理方面人员,人员素质能够保证满足工程需要。实施中保证本所列项目负责人、技术负责人、专业技术人员和骨干测量技术工人到位。表2-1主要技术人员一览表序号姓名拟任职务职称专业1***项目负责人高工地质工程2***技术负责人工程师土木工程3***地质预报专业工程师工程师土木工程工程检测加固有限公司分管领导:***第三方监测项目部项目负责人:***理论计算分析分析反馈组数据处理报告编写成果反馈负责人:***隧道监测组现场监测资料分析成果反馈负责人:***超前地质预报组地质调查TGP/地质雷达负责人:***安全保障组财务、后勤、资料归档负责人:***第6页共48页4***监控量测专业工程师助工土木工程2.3采用的仪器设备预计投入本项目监测工作的主要仪器设备如表2-2,表中仪器设备均为自有。我们承诺,除投入上述设备外,若业主有要求或工程需要,我们将尽量增加投入其它仪器设备,保证满足工程需要。表2-2主要仪器设备表序号设备、仪器名称型号产地国单位数量1TGP206A中国套12地质雷达SIR-3000美国套13全站仪Leica瑞士台14地质罗盘、地质锤、放大镜中国套25笔记本电脑IBM中国台26台式电脑Dell中国台27皮卡车长城中国台18数码相机佳能IXUS95日本台19打印扫描传真多功能一体机HP中国台13.项目工作内容根据项目隧道施工中可能遇到的主要工程地质问题,并结合当前隧道施工技术,确定了本项目的主要内容有:3.1超前地质预报(1)隧道地质超前预报内容:①提供开挖掌子面前方的围岩级别;②开挖掘进掌子面地质情况预报,预报掌子面前方出现的地质断层及岩石破碎带的地质情况;3.2施工期监控量测依据招标文件要求及相关规范,监控量测内容分为必测内容和选测内容:第7页共48页(1)监控量测必测项目:①地质和支护状态观察;②周边收敛位移监测;③拱顶下沉监测等;④浅埋地表下沉监测;(2)监控量测选测项目:根据业主和项目部需求,我方可在代表性地段进行以下选测项目①围岩压力及两层支护间压力量测;②锚杆轴力量测;③钢架内力及外力量测;④锚杆抗拉拔力量测。4.超前地质预报的工作方法4.1主要技术路线目前,隧道地质超前预报有很多方法,受各种条件的限制,不同的预报方法有各自的优缺点。本工程采用洞内探测与洞外地质勘探资料相结合,地质调查方法、超前水平钻探、加深炮孔与多种物探方法相结合,长、短距离预报相结合,开展多层次、多手段的综合超前地质预报,相互印证,提高准确性,并贯穿整个施工过程。技术路线如图4-1。按设计文件要求,根据实际情况,合理选用工程地质调查分析推断法、地质雷达、TGP法等方法,预测和探查可能引发灾害的不良地质现象,如断层破碎带、软弱夹层等,及时反馈指导信息化设计与施工,对前方软弱围岩或其它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。同时也应对围岩类别变化的地段,提出或建议优化的支护方案。本项目全段采用地质雷达和TGP相结合的方法进行探测,对可能的不良地质段(如岩溶、突水、突泥等不良地质条件段)采用地质雷达进行辅助预报,以加强预报的准确性;同时,对于已经探明的特殊地质灾害突发地段,应利用地质调查分析推断法和地质雷达法相配合,进行“跟踪预报”,最终形成采用工程地质调查分析推断法、地质雷达、TGP法等进行综合预报,提高预报的准确性。第8页共48页技术路线及实施计划如下:根据实际情况,合理选用工程地质调查分析推断法、地质雷达、弹性波法(采用TGP206A系列)等方法,预测和探查可能引发灾害的不良地质现象,如断层破碎带、软弱夹层、岩溶等,及时反馈指导信息化设计与施工,对前方软弱围岩或其它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。同时也应对围岩类别变化的地段,提出或建议优化的支护方案。本项目计划的超前预报方式如下。(1)首先在充分收集和消化吸收已有勘察资料成果的基础上,划分出工程地质条件较差、拟进行重点超前地质预报的重点地段。采用TGP对进行长距离的“一