隧道监控量测及超前地质预报专项 施工方案

隧道超前地质预报技术讲座三（TST技术）,内容详实，可供参考

隧道施工超前地质预报以地质调查法为基础，针对不同地段地质情况和预报目的，采用一种或几种方法相互补充和印证，进行综合超前地质预报。

超前地质预报的探测原理、隧道工程中的岩溶、在岩溶隧道中的应用实例，可供参考。

XX隧道中心里程为DK42+825，全长1810m；设计行车速度近期120Km/h，远期预留140Km/h，近期铺设次重型有渣轨道（轨道结构高度67cm，长2.5m的II型轨枕，50kg/m钢轨）。洞身设计长度为1810m,设计纵坡为10.2‰的上坡，其中Ⅱ级围岩1050m，Ⅲ级围岩493m，Ⅳ级围岩267m。

隧道监控量测的项目应根据工程特点、规模大小和设计要求综合选定。量测项目可分为必测项目和选测项目两大类。选测项目应根据工程规模、地质条件、隧道埋深、开挖方法及其他要求，有选择地进行。监控量测工作必须紧跟开挖、支护作业。按设计要求布设测点，并根据具体情况及时调整或增加量测的内容。

复合式衬砌隧道超前地质预报节点详图

隧道工程设计的基本依据是地质勘查资料，而隧道施工的主要依据是设计文件。大量的隧道工程建设实践表明，地质勘察精确、经费等诸多条件的限制，根据地质勘察资料做出的设计与实际不符的情况屡有发生，由此而来的隧道洞身塌方、涌水、涌泥、涌砂、岩爆、瓦斯爆炸等灾害时有发生，从而给隧道施工造成极大的危害。因此在隧道施工期间，采取各种技术、手段和方法对隧道掌子面前方地质条件进行及时准确的预测，是提前采取预防措施、避免灾害的发生、减少因灾害发生的损失和保证隧道施工安全的需要。 必须将超前地质预报纳入施工工序，必须认真、坚持，真正使预报能起到指导施工的作用。

xxx设计为双线隧道，线间距4.0m，进口里程为xxx，出口里程为DK402+390，中心里程xxx，隧道全长6404m，最大埋深200米。隧道xxx位于左偏曲线上，左线半径R=3000m，右线半径R=3005m；xxx~出口位于右偏曲线上，左线半径R=2000m，右线半径R=1995.6m；其余皆为与直线上。隧道纵坡为人字坡，大部分为上坡，仅出口段为下坡。坡度分别为5.1‰、坡长1500m；4.9 ‰、坡长2050m；5.1‰、坡长2700m；-3‰、坡长300m。最大开挖断面为105.72m2。

老顶山隧道位于山西省长治市郊山门村至小罗村，隧道进口位于山西省长治市郊老顶山山门村，地势平坦，进口里程DK214+030，隧道出口位于山西省长治市郊小罗村，地势平坦，出口里程DK217+471，缺口里程DK217+471.54，隧道全长3441m，最大埋深85m，位于DK215+450～DK215+620处，地面高程1060m，隧道进出口里程处交通便利，隧道穿越山门村、二龙山村、冀家庄村、小罗村。 隧道进口为浅埋段洞身穿越地层为新黄土，老黄土。新黄土，黄褐色，稍密，具有直立性及大孔隙，具有湿陷性。老黄土，褐黄色，坚硬-硬塑，含碎石土，粗圆砾、姜石。工程地质条件一般，上覆土层薄。

工程地质预测法是工程地质技术人员根据设计地质图纸、现场地质纪录，运用工程经验和地质知识进行分析、预报地质的一种方法。

***隧道位于济南市中区党家镇陡沟村，起讫里程为DIK427+965～DIK428+560，全长595m，隧道进出口地形平缓略起伏，隧道洞身山坡 坡度约300，地形起伏较大。隧道进出口顶部及洞身左右侧，均为采石场，洞顶距采石场底部高程仅为10m左右，最大埋深约为118m。

中铁XX公司XX铁路XX标XX段隧道工程主要为：XX隧道、XX隧道、XX隧道3座隧道。 1.1XX隧道位于XX省XX县XX村，起讫里程为FDK539+490～FDK539+837，全长347m，V级围岩，最大埋深为30.5m，出口为最小埋深约3m，为浅埋隧道。主要开挖方法为明挖34m、交叉中隔壁法163m及三台阶七步开挖法150m。 1.2XX隧道起于XX省XX县XX村，止于XX市XX区XX村，起讫里程为FDK540+098～FDK540+450，全长352m，V级围岩，最大埋深为10.81m，最小埋深约0.5m，为浅埋隧道。主要开挖方法为明挖250m、交叉中隔壁法102m。 1.3XX隧道位于XX市XX区XX村，起讫里程为FDK541+215～FDK542+034，全长819m，II级围岩275m、IV级围岩173m、V级围岩371m，最大埋深为35.96m，最小埋深约2.8m。主要开挖方法为明挖、全断面法、三台阶七步开挖法。 分析以上隧道工程地质概况及施工工法，为实现隧道施工安全、质量目标，特制定本方案。

玛瑙山隧道位于宜宾市江安县底蓬镇柏杨坪村至大井镇黄桷湾。隧道起讫里程DK194+740～DK197+750，全长3010m，隧道线路走向由西北向东南，最大埋深250 m。玛瑙山隧道为客运专线单洞双线隧道，线间距4.6m，设计行车速度为250Km/h。本隧道为直线段，隧道内纵坡采用单面下坡，坡度为14‰。玛瑙山隧道洞身以Ⅲ级围岩为主，Ⅳ、Ⅴ级围岩占开挖总长度的37.5%。隧区地表多为旱地、灌木、树林、水田，基岩零星出露。

XXX隧道工程为单洞双线轻轨专用隧道，其里程桩号为K05+125～K09+973，隧道全长4852m，除里程桩号段K05+125～K05+326段和K06+238～K06+356段呈弧线型外，隧道总体呈直线型，前进方向由东向西。XXX隧道位于东南弧形地带，华蓥山帚状褶皱束东南部。构造骨架形成于燕山期晚期褶皱运动。隧道段沿线出露地层主要为第四系崩坡积土、粉质粘土、粘土；以及侏罗系的下沙溪庙组、新田沟组、自流井组、珍珠冲组和三叠系的须家河组、雷口坡组、嘉陵江组地层，根据区域资料推测隧道开挖在背斜轴部还可能出现飞仙关地层。隧址区的岩层以碳酸盐岩为主，约占岩层的60%左右；泥质岩和砂岩为次，约占隧道所遇岩层的40%左右。

XX隧道中心里程为DK42+825，全长1810m；设计行车速度近期120Km/h，远期预留140Km/h，近期铺设次重型有渣轨道（轨道结构高度67cm，长2.5m的II型轨枕，50kg/m钢轨）。洞身设计长度为1810m,设计纵坡为10.2‰的上坡，其中Ⅱ级围岩1050m，Ⅲ级围岩493m，Ⅳ级围岩267m。

XX卫站～XX东路站区间由XX卫站引出后，沿泰山东路向西敷设，区间长度约 1724.405m，全部采用矿山法施工。断面形式为马蹄形，复合衬砌暗挖结构，本线路线间距为13.5～14m。本区间共设置1处联络通道兼废水泵房、2处联络通道，其中YSK14+508.377联络通道与临时施工竖井合建。YSK15+334.852联络通道与施工斜井合建。

随着铁路、公路、水利水电建设快速发展，超前地质预报已逐步成为地下洞室工程安全、高效施工的重要环节，对减小和消除地下洞室工程灾害发挥着巨大作用，在地下洞室施工中是保证施工安全、优化工程设计、实现施工信息化的重要基础，今后必将纳入业界规程。其实质是在分析既有地质资料的基础上，采用地质、物探、超前地质钻探、超前导坑等技术手段，对地下洞室开挖工作面前方的工程地质条件、水文地质条件及不良地质体的工程性质、位置、产状、大小、发生概率等进行探测、分析判释及预报，并提出技术措施建议。

根据地质编录得到地层岩性、地质构造、不良地质、水文地质特征等，判定围岩完整性和围岩分级，结合勘察和地质调查取得的地质资料预测隧道前方地质情况。

本资料为某隧道现场监控量测记录表，目录齐全，内容完整，可供下载使用

分析了监控量测在软弱围岩下的应用

由于隧道与地下工程施工技术复杂, 安全制约因素多, 各种地下工程事故时有发生,解决这类问题的最重要措施就是在施工期间开展严密的监控量测, 通过监测来准确地预报地下工程及周围环境的变化, 来确保地下工程及周边建筑物、地下管线的安全. 结合某高速公路隧道的现场监控量测, 介绍监控量测断面布置、量测数据的处理、分析, 监测结果表明,测试段的各项监测数据均趋于稳定, 隧道结构处于安全状态, 其监测结果对后续施工有一定的指导意义.

玛瑙山隧道位于宜宾市江安县底蓬镇柏杨坪村至大井镇黄桷湾。隧道起讫里程DK194+740～DK197+750，全长3010m，隧道线路走向由西北向东南，最大埋深250 m。玛瑙山隧道为客运专线单洞双线隧道，线间距4.6m，设计行车速度为250Km/h。本隧道为直线段，隧道内纵坡采用单面下坡，坡度为14‰。玛瑙山隧道洞身以Ⅲ级围岩为主，Ⅳ、Ⅴ级围岩占开挖总长度的37.5%。隧区地表多为旱地、灌木、树林、水田，基岩零星出露。

中铁XX公司XX铁路XX标XX段隧道工程主要为：XX隧道、XX隧道、XX隧道3座隧道。 1.1XX隧道位于XX省XX县XX村，起讫里程为FDK539+490～FDK539+837，全长347m，V级围岩，最大埋深为30.5m，出口为最小埋深约3m，为浅埋隧道。主要开挖方法为明挖34m、交叉中隔壁法163m及三台阶七步开挖法150m。

沿线自古生界到新生界地层均有出露。有第四系（Q）、白垩系（K）、三叠系上统（T3）、石炭系（C）、泥盆系（D）、志留系（S）、奥陶系（O）和寒武系（E）的地层。沿线出露的侵入岩由新到老依次为燕山期（γ52）、华力西-印支期早石炭世（C1M）和加里东期早志留世（S1）。各种地层出露范围、规模及特征各异。

本资料为：Q∕CR 9217-2015 铁路隧道超前地质预报技术规程，内容详实，可供参考。

包含工程概况、超前地质预报（超前地质预报方法、隧道超前地质预报、预报结果与现场开挖情况比较）原支护设计方案、优化的支护设计方案、施工处理措施等，可供参考。

天桥隧道位于山西省长治市郊区。隧道进口位于长治市郊区大天桥村北部，地势平坦，有一条东西走向的大冲沟，进口里程为DK217+577；隧道出口位于长治县苏店镇北天河村东部，有简易小路可到达，出口里程为DK224+095；隧道全长6518m，是本标段最长的隧道，最大埋深119.47m，位于DK220+628.5处，地面高程1128.5m。

隧道长1861m，山顶高程约160m，自然坡度20°～40°。隧道进出口段岩体结构松散，隧中部处断层破碎带，而且地下水较为丰富，因此遂址区存在诸多不良工程地质因素。在施工中必须严格按照“新奥法”原理，遵循“先预报、管超前，严注浆，短进尺，弱爆破，强支护，早封闭，护围岩、勤量测，速反馈”的施工原则，尽量减少对围岩的扰动，充分发挥初期支护和围岩形成的隧道主要受力结构的作用。 【内容节选】开挖工作面观察要求在每次开挖后进行一次，当地质情况基本无变化时，可每天进行一次。观察后应及时绘制开挖工作面地质素描图、填写开挖工作面地质状态记录表……拱顶下沉量测：设置水准基点（水准基点选择在围岩稳定地段设置）。量测时采用水准仪、塔尺及钢卷尺，测出该点相对标高即可。每次开挖后12h内取得初读数。同一测点每次量测必须采用同一基点 【附图表】隧道监控量测流程图、隧道监控量测必测项目表、洞内拱顶沉降及净空变形测点布置图、地表下沉横向测点布设图、量测频率表、位移控制基准表、位移管理等级表、隧道监控量测选测项目表、选测项目断面设置图、工程安全性评价流程图、隧道开挖工作面地质状况记录表、隧道周边收敛记录表、隧道拱顶下沉量测记录表、隧道净空变化量测记录表格、隧道地表下沉量测记录表……共计33页

内容简介 四、监控量测实施细则 地质及支护状况观察描述 1、目测观察内容 （1）对开挖后没有支护的围岩进行目测，主要是了解开挖工作面的工程地质和水文地质条件。 l)岩质种类和分布状态，境界面位置的状态。 2岩性特征:岩石的颜色、成分、结构、构造。 3)地层时代归属及产状。 4)节理性质、组数、间距、规模，节理裂隙的发育程度和方向性，断面状态特征，充填物的类型和产状等。 5）断层的性质、产状、破碎带宽度、特征。 …… (2)开挖后已支护段的目测内容。 1）初期支护完成后对喷层表面的观察以及裂缝状况的描述和记录。 2)有无锚杆被拉脱或垫板陷入围岩内部的现象。 3)喷混凝上是否产生裂隙或剥离，要特别注意喷混凝土是否发生剪切破坏。 4)有无锚杆和喷混凝土施工质量问题。

xx隧道进口监控量测方案 　　 　　根据xx隧道进口端（DK133+279～+306）收敛变形与地表裂缝的观测，现隧道内一衬收敛有局部已侵入二衬，最大侵入二衬20cm，地表出现横向、纵向裂缝，最大裂缝宽度15cm，如果此种情况继续发展下去，势必危及隧道的施工安全。为此，根据目前的实际情况，特制定如下监控量测方案。 　

xxx局XXXX标***隧道位于承德市兴隆县境内，进口里程为DK358+835，出口里程为DK361+893，全长为3058m，Ⅱ级围岩755米，Ⅲ级围岩957米，Ⅳ级围岩816米，Ⅴ级围岩530米。洞内纵坡为9.5‰的下坡，地质复杂，包含粉砂岩、石英岩、黑云斜长片麻岩、粗面岩等多种岩性，局部地段含有基岩裂隙水。隧道进口位于直线上，出口位于曲线上。进、出口洞门均采用路堑式洞门。

新奥法施工的基本原理—充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,对围岩进行加固,约束围岩的松弛和变形,并通过对围岩和支护的量测、监控,指导地下工程的设计施工,其中，承载地应力的主要是围岩体本身，而采用初次喷锚柔性支护的作用，是使围岩体自身的承载能力得到最大限度的发挥，第二次衬砌主要是起安全储备和装饰美化作用。

安峰隧道处于低山丘陵区，隧道在低山丘陵单面坡穿越，隧址区地面最高点高程为420m，隧道设计洞顶高程20~36m,隧址区丘陵表部局部分布厚度较大的覆盖层，主要为含碎石粉质粘土，厚度一般不大，隧道进洞段走向与边坡走向呈大角度相交，进洞口地质条件一般~较差，进洞口附近覆盖层厚度7~12.5m,进洞口外侧全风化厚度很大，厚度大于10m，基岩为硬岩石，岩体较完整，进洞段隧道围岩为V-IV级；隧道出洞段工程地质条件较好~一般，受构造影响，工程地质条件一般，隧道围岩为V-IV级；隧道洞身段隧道围岩为微风化岩，岩质坚硬，岩体完整性较好，局部受压区域构造影响，围岩质量稍差，其他段完整性较好，属于III级围岩，洞身段发育断裂，断层带内岩体性质差，隧道围岩属于V级围岩，断层两侧影响带内隧道围岩性质稍差，隧道围岩属IV级；隧道穿越沟谷段落等地址薄弱带，对于水文地质条件复杂段，需要对隧道围岩进行降级处理。

经过对量测数据的分析处理与必要的计算和判断后，进行下一阶段的施工预测。掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈指导施工作业，以确保施工安全和隧道的稳定。

xx隧道位于xx市xx区xx镇境内，隧道走向约310°，呈南东~北西向展布。隧道左幅起讫里程桩号ZK25+485~ZK26+140，全长655m；右幅起讫里程桩号YK25+505~YK26+140,全长635m，为分离式中隧道，最大埋深约82米。隧道进口采用喇叭口洞门，出口采用翼墙式洞门，整个隧道采用自然通风，电光照明。隧道左右洞进口位于直线段；左幅出口位于交点号ZJD19的右偏圆的曲线上，曲线半径R=2550m,右幅出口位于点号YJD19的右偏圆曲线上，曲线半径R=2600m。隧道左右幅纵面线型为1：100%单向下坡。

我隧道作业队共承担5座隧道施工任务，其中正线隧道三座：XX一号隧道DK913+680～DK913+852，长172米；XX二号隧道DK914+108～DK914+607，长499米；XX隧道DK916+120～DK916+297，长177米。三座隧道均为双线隧道，总长848米。

　本工程隧道全长3243m，最大埋深203m。地层为第四系全新统坡积粉质粘土和碎石土，下伏侏罗系上统上兴安岭组酸性凝灰岩，侏罗系上统上兴安岭组下端安山质凝灰岩，二叠系下统索伦组砂岩。采用综合地质预报法。

隧道围岩监控量测多是仅对量测数据进行罗列记录，回归分析与围岩稳定性分析判定工作没有做。为了方便进行回归分析与稳定性判定，减轻手工计算工作量，设计了相互关联的三张表格进行数据计算，一张是《监控量测（拱顶下沉/净空收敛）记录表》、第二张是《回归分析计算表》、第三张是《围岩变形趋势推测及稳定性判定表》，通过这三张表就可以完成围岩监控量测工作所要求的全部内容。三张表中主要手工填写的内容集中在第一张表中的黄色单元格，各表中无色单元格是套用公式自动计算的，《回归分析计算表》和《围岩变形趋势推测及稳定性判定表》不需进行手工计算。各表需说明事项有：