隧道施工监控量测方案(同名21294).doc

隧道施工监控量测方案(同名21294) 目 录 一、工程概况 - 0 - 1.1 缙云山隧道设置一览表 - 0 - 1.2 缙云山隧道工程地质情况 - 0 - 1.2.1 地质构造 - 0 - 1.2.2 地层岩性 - 0 - 1.3 缙云山隧址气象、水文 - 3 - 1.4 隧道有毒有害气体 - 4 - 二、方案编制说明及依据 - 4 - 2.1 方案编制说明 - 4 - 2.2 编制依据 - 5 - 三、监控量测的目的、内容、测点布置及技术要求 - 5 - 3.1 监控量测的目的 - 6 - 八、安全技术措施 - 32 - 九、监控量测质量保证措施 - 39 - 缙云山隧道施工监控量测方案 一、工程概况 1.1 缙云山隧道设置一览表 隧道 名称 起讫桩号 隧道全长（m） 隧道净空 围岩级别长度 明洞长(m) 净高（m） 净宽（m） Ⅲ Ⅳ Ⅴ 进口端 出口端 缙云山 左线 ZK4+915～ZK7+629 2714 5 14.75 417 1005 1270 22 0 右线 K4+895～K7+640 2745 5 14.75 397 1044.5 1260.5 23 20 1.2 缙云山隧道工程地质情况 1.2.1 地质构造 隧道横穿温塘峡背斜，该背斜走向北15°东，北段为并报华夏构造系，南至江津长江南岸的油溪镇，长48Km，褶曲宽3.00～6.00Km，为典型的线形褶曲。轴部地层为三叠系下统嘉陵江组（T1j）和三叠系中统雷口坡组（T2l）的可溶性碳酸盐岩类，两翼岩层由老至新依次出露三叠系上统须家河组（T3xj）和侏罗系下统的珍珠冲组（J1z） 、中－下统自流井组（J1－2z） 、中统新田沟组（J2x）和沙溪庙组（J2s）的泥岩夹砂岩、页岩等。隧址一带温塘峡背斜岩层产状较陡，西翼岩层走向北10～20°东，倾北西，倾角42～50°；东翼岩层产状走向北10～20°东，倾南东，倾角50～62°。 1.2.2 地层岩性 隧址区分布地层主要为第四系人工堆积层、残坡积层、侏罗系上统珍珠冲组、三叠系上统须家河组、三叠系下统嘉陵江组（详勘中隧址区未发现三叠系中统雷口坡组），现将各层岩性由新至老分述如下： ① 第四系 （1）人工堆积层（Q4ml） 填筑土：灰褐色、黄褐色，稍湿，松散，主要由粉质粘土夹砂、泥岩块碎石组成，块碎石直径约3-50cm，含量约30%-50%。堆填时间约半年至10年不等。主要分布于隧道进出洞口已修建完善的乡村道路上及周边区域。揭露厚度约0.6-0.8m，已揭穿。 （2）残坡积层（Q4el+dl） 粉质粘土：褐色，稍湿，主要由粉质粘土夹砂、泥岩块碎石组成，土体呈可塑状，干强度、韧性中等无摇震反应。厚度0.6～4.5m。主要分布于进洞口斜坡坡脚及洞身平缓沟谷一带。 粉质粘土夹块石：黄褐色、灰褐色为主，稍湿，稍密，主要由粉质粘土夹灰岩、白云质灰岩、砂泥岩块碎石组成，碎块石直径约3-150cm，含量约40%-60%。主要分布于隧道出口斜坡地带及断层破碎带附近。 ② 侏罗系下统珍珠冲组（J1z） 根据现场地质调绘及钻探揭露，该地层主要揭露有泥岩及砂岩。 泥岩：紫红色、青灰色，中厚层状构造，泥质结构，主要以粘土矿物为主。强风化岩体易风化崩解，钻探岩芯破碎；中风化岩体较完整，结合程度一般，为隧道区主要岩性，多与砂岩呈互层状产出，钻探揭露最大厚度20.2m（BSZK2），未揭穿。泥岩为隧道进口端段的主要岩性。 砂岩：青灰色，灰绿色，中厚层状构造，中细粒结构，主要矿物成分为长石、石英，泥质胶结。强风化岩体较破碎；中风化岩体较完整，岩质较软，结合程度较好～一般，钻探揭露最大厚度11.00m（BSZK1-1），未揭穿。多与泥岩呈互层状产出。 ③ 三叠系上统须家河组（T3xj） 一段（T3xj1）： 该层主要为灰色、深灰色页岩，页理结构，薄层～中厚层状构造，夹有薄层状细砂岩和煤层。根据钻孔揭露显示：岩芯层理清晰，倾角约 50°，岩芯较破碎，多呈碎块状，薄饼状，短柱状。钻孔揭露厚度约9.86m，已揭穿（BSZK4）。 二段（T3xj2）：灰色，黄褐色，浅灰色厚层至块状中至细粒长石石英砂岩，夹岩屑石英砂岩。局部含泥砾和具斜层理。岩芯较破碎—较完整，多呈短柱状，柱状，局部岩芯呈碎块状。钻孔揭露厚度约21.9m，已揭穿（BSZK4）。 三段（T3xj3）：灰黑色，薄至中厚层状泥岩与粉砂岩互层，局部夹炭质泥岩及薄煤层，煤层厚 0.15～0.30m。是区域内主采煤层。根据钻探揭露：该层岩芯较破碎—较完整，多呈片状、短柱状。揭露厚度约75.56m，已揭穿。 四段（T3xj4）：浅灰色，薄至中厚层状，粗粒长石石英砂岩，夹有薄层状泥岩、炭质泥岩，厚度120～210m。钻探揭露最大厚度为144m，已揭穿（SCK4）。 五段（T3xj5）：灰黑色，中厚层状泥岩、薄至中厚层长石石英砂岩，夹炭质泥岩和煤线。钻探揭露最大厚度为65.8m，未揭穿（SCK17）。 六段（T3xj6）：浅灰、灰白色，中至厚层状，中粒长石石英砂岩，局部夹有薄层黄灰、灰黑色页岩、炭质页岩，厚度约130～185m。本次钻探揭露厚度仅为38.9m，已揭穿（SCK17）。 ④ 三叠系下统嘉陵江组（T1j） T1j4：灰至浅灰色、偶带紫红色中至厚层状角砾岩、白云岩及灰岩，时具鲕状结构及角砾状构造。层厚 80～152m。根据钻探、波速测试及地面调查可知，该段岩体较完整，钻探揭露最大厚度为131.1m，已揭穿（SCK3）。 T1j3：灰浅灰色中厚层状灰岩，泥质灰岩夹含白云质灰岩及生物灰岩，底部夹岩溶角砾岩，层厚122～192m。根据钻探、波速测试及地面调查可知，该段岩体较完整。钻探揭露最大厚度为85.18m，未揭穿该层（SCK3)。 隧址区未揭露到T1j2及T1j1段地层及相关岩层。 1.3 缙云山隧址气象、水文 隧址区属亚热带温暖湿润区，气温高、湿度大、雨量充沛。廊道区多年平均气温17.8℃，七月最高，一月最低，极端最高气温41.1℃，极端最低气温-3.3℃。年平均降水量1000～1200mm，最大日降雨量为255.7mm，降雨集中在5～9月，占全年降水量的65%以上。相对温度多年平均值为81%。据气象资料，公路廊道区冬季有雾、霜，一般雾日为18～31天，霜日5～7天，主要出现在1～2月份。 隧址区大型地表水体主要为分布东侧的梁滩河、西侧的璧南河及测区周边的水库。东侧的常年性河流为梁滩河，由南向北发育，为嘉陵江的一级支流。梁滩河发育于沙坪坝区白市驿一带的缙云山东麓和中梁山西坡，由南向北流经西永镇、陈家桥镇，最后于北碚汇入嘉陵江。梁滩河全长80.24km，流域面积380km²，河口高程约242.78m。璧南河发育于西侧璧山县境内河边镇一带的缙云山西麓和云雾山东麓，由北向南流经璧山县城、狮子镇、广普镇，最后于江津区油溪镇汇入长江，该河为长江的一级支流。璧南河在调查区附近延伸32.87Km，流域面积750Km²。 1.4 隧道有毒有害气体 根据详勘报告，缙云山隧址区煤层瓦斯浓度低，初判穿越煤层段为低瓦斯工区，煤层瓦斯对隧道的危害主要表现为瓦斯的溢出。 缙云山隧道要在不同里程穿越区域内的三叠系上统须家河组（T3xj）的含煤层位，经收集到的成渝高速缙云山隧道（位于拟建隧道以北约3Km）竣工资料和壁山十余处煤矿瓦斯检测资料印证：瓦斯浓度（CH4）一般为0.15～0.35%，二氧化碳（CO2）为0.12～0.43%，通风不良时仅达到0.62～0.74%，也在临界范围之内。表明缙云山隧道穿越的三叠系须家河组（T3xj）第一、三、五段含煤层位属低浓度瓦斯煤层，由于瓦斯含量低，瓦斯压力测试十分困难，据收集壁山区十处煤矿瓦斯鉴定资料及相关地质条件类似隧道的测试结果，其压力<0.15Mpa，在采煤矿和废弃小煤窑记录均未发生过瓦斯燃烧、爆炸、窒息等事故，已建隧道施工过程中也未发生瓦斯突出的情况，本隧道瓦斯突出危险性较小。 由于煤层的分布可能出现瓦斯浓度增大现象。ZK6+405～ZK6+719、K6+400～K6+701 段由于穿越楠木沟石膏矿采空区，瓦斯含量可能相对较高。 二、方案编制说明及依据 2.1 方案编制说明 1、监测方案以确保施工安全监测为首要目的，根据地下工程特点确定监测对象和主要安全监测警戒指标。 2、根据监测对象的重要性确定监测规模和内容、监测项目和测点布置，全面地反映实际工作状态。 3、采用先进、可靠的监测仪器和设备，设计先进的监测系统。 4、为确保提供可靠、连续的监测资料，各监测项目间相互校验映证，以利数值计算、故障分析和状态研究。 5、在满足工程安全的前提下，尽量减少对工程施工的交叉干扰影响。 6、按照国家现行的有关规定、规范及文件要求编制监测方案。 2.2 编制依据 1、《公路隧道施工技术规范》(JTG F60-2009)； 2、《公路隧道施工技术细则》（JTG/T F60-2009）； 3、 重庆九龙坡至永川高速公路缙云山隧道两阶段施工设计文件； 4、《中华人民共和国安全生产法》； 5、《矿山安全法》； 6、《铁路隧道监控量测技术规程》(QCR9218-2015)； 7、《煤矿安全规程》（2009年版）； 8、《煤矿安全监控系统及捡测仪器管理规范》(AQ1029-2007)； 9、《铁路瓦斯隧道施工技术规范》（TB10120-2002）； 10、国家颁布的法律、法规和部发文件以及工程施工过程中需必须执行的规范、规程、技术指南、验标等其它相关规程规范。 三、监控量测的目的、内容、测点布置及技术要求 3.1 监控量测的目的 1、通过围岩地质状况和支护状况描述，对围岩进行合理的分类及对稳定性进行合理的评价。 2、对隧道拱顶下沉和周边位移进行监测，根据量测数据确认围岩的稳定性，判断支护效果，保证施工安全。 3、对周边位移进行监测，根据变形的速率及量值判断围岩的稳定程度，选择适当的二衬支护时机。 4、地表沉降是对隧道埋深较浅段进行沉降监测，判定隧道开挖对地表的影响，与拱顶下沉数据相互应证。 5、爆破震动可以控制爆速，避免爆破施工对地表建筑和相邻隧道结构造成有害影响。 6、隧道瓦斯监控可防止在施工过程中，有害气体浓度超限造成灾害，以确保施工安全和施工的正常进行；根据监测到的洞内有害气体的浓度大小，及时采取相应的技术措施；检验防排瓦斯技术措施效果，正确指导隧道施工，为科学组织施工提供依据。 3.2 监控量测的内容 监控量测项目必测项目具体内容见表3.1所示。 表3.1 监控量测必测项目 序号 量测项目 方法及工具 备注 1 洞内、外观察 地质罗盘、数码相机 2 地表沉降 水准仪、全站仪 隧道洞口及浅埋段施做 3 拱顶下沉 水准仪、全站仪 4 周边位移 收敛仪、全站仪 5 爆破震动 速度传感器、爆破振动自记仪 6 瓦斯浓度监控 便携式瓦斯监测报警仪、安全监测监控系统 无瓦斯、低瓦斯隧道用便携式瓦斯监测报警仪；高瓦斯隧道用便携式瓦斯监测报警仪和安全监测监控系统结合 7 瓦斯压力检测 粘土压力检测仪 3.3 监控量测布点方法及技术要求 3.3.1 洞内、外观察 开挖后及初支后及时采用肉眼观察和地质罗盘仪对开挖面揭示的地质情况进行描述，包括围岩岩性、岩质、断层破碎带、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌、剥落掉块现象、有无渗漏水等；初期支护状态包括喷层是否产生裂隙、剥离和剪切破坏、钢支撑是否压屈进行观察分析。详细描述、记录、并予以评估，作为支护参数选择的参考及量测等级选择的依据。 洞内观察可分开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。开挖工作面观察应在每次开挖后进行，及时绘制开挖工作面地质素描图、数码成像，填写开挖工作面地质状