隧道断层破碎带围岩的监测与变形控制

第20卷第4期

2006年8月土　工　基　础Soil Eng.and Foundation Vol.20No.4Aug.2006

隧道断层破碎带围岩的监测与变形控制

吴庆忠

(中铁十四局集团有限公司,济南250014)

摘　要:详细介绍了某公路隧道断层破碎带地段围岩的监控量测内容和结果,并对量测数据进行分析,针对监测结果提出了围岩变形控制的相关措施,从而达到控制围岩变形和安全通过断层破碎带的目的。关键词:隧道施工,监控量测,软弱围岩,断层破碎带

中图分类号:TU412 文献标识码:B 文章编号:100423152(2006)0420023204

1　引言

由于国家对于安全生产的高度重视,而隧道等地下工程又是高危行业,所以对隧道以及其他地下开挖体的施工过程监测越来越受到重视。随着新奥法在理论上的不断完善和发展,监控量测在隧道施工过程中的作用也日益重要,尤其是在断层破碎带等围岩稳定性较差的地段,为了保证工程的安全施工,必须遵循勤量测、快反馈的原则,使量测工作在施工中起到应有的指导作用,真正实现信息化施工。

2　工程概况

某公路隧道所属地段位于构造溶蚀、侵蚀低中山沟谷地貌区,地形与地质条件十分复杂。设计文件描述某断层破碎带只有60m 宽左右,但在实际施工开挖过程中,掌子面几乎全是被黄泥包裹的孤石,并伴有少量的渗水,开挖过程长达500余米,围岩稳定性极差。由于对破碎围岩没有充分的认识,施工初期发生了一些一次支护开裂的情况,施工过程中在信息化施工思想的指导下,根据围岩变形情况适时调整了支护方案,避免了隧道大面积的塌方,保证了施工安全。

3　监控量测的实施

3.1　量测目的

掌握围岩位移和支护变形的动态,指导合理安

排工序,及时修改支护参数。遇到危及施工安全的

严重情况时,为施工决策提供依据,确保工程的安全性、经济性,为今后类似工程积累设计、施工资料。3.2　仪器类型选择

第1类:采用精密水准仪,铟钢尺,鉴定钢尺和SL -2型便携式钢尺收敛计等精密测量手段预以监控。

第2类:采用最精密的全站仪、电子计算机,自行研制开发的相应配套软件的三维测量,以期达到全自动化监控目的。

鉴于本隧道对于施工进度要求较高,而第2类会在不同程度上影响隧道施工的各工序,而且需要较好的环境才能进行。综合考虑经济效益、施工进度、测量精度等方面,决定采用第1类来对本隧道进行监控量测工作,但是辅以压力盒、钢结构应变计、锚杆拉拔等选测项目。3.3　监测项目及仪器元件

(1)周边收敛监测

周边收敛采用的是南京葛南实业有限公司生产的SL -2型便携式钢尺收敛计。测点布置如图1所示。每一断面布置2条水平侧线,分别在拱脚和起拱线位置。

图1　周边收敛断面布置图

　收稿日期:2006204210

　作者简介:吴庆忠,男,35岁,1995年毕业于石家庄铁道学院,主要从事交通土建方面的施工管理工作。

(2)拱顶下沉监测

拱顶下沉采用高精度水准仪和3条线法同时进

行,对数据进行对比,并分析影响因素。水准仪是由天津森氏精密仪器有限公司生产的自动安平水准仪。拱顶下沉断面测点布置和3条线法测点布置如图2图3所示。3条线法的测量原理:由余弦定理得:

cos α=

L 2+N 2-M 22L M

(1)

则

α=arcco s L 2+N 2-M 2

2L M (2)

H =L sin

α(3)从而得出顶点到底板(侧线)的距离。用这次得出的

高度值H 1减去上次得出的高度值H 2,就得到下沉值ΔH ,即

ΔH =H 1-H 2。

(4

)

图2　拱顶下沉断面布置图

图3　3条线法测点布置图

(3)钢支撑应变量测

埋设元件是由山东科技大学洛赛尔传感技术有限公司生产的GG BJ 型钢结构应变计,测量范围

400με～2400με,通过GSJ -2A 型检测仪读取频率和应变值。

4　量测结果分析

4.1　周边收敛分析结果

隧道开挖采用上下断面法开挖,而且下断面为了施工方便采用左右两侧分别开挖的施工方法来进行。从上半断面的收敛图(图4)中可以看出,净空

变形大大超过了《公路设计规范》所提出的参考允许值,实测最大水平位移值为141mm 。主要原因是围岩软弱,自承能力极差,而且埋深较大,地应力较高;在12月31日与1月14日2d 收敛发生急剧变化,速率分别达到了-7.666mm/d 和-10.299mm/d ,其中12月31日,下半断面左侧开挖到YK450处,导致水平收敛速率急剧增大;而在开挖了右侧时,速率更是增大到-10.299mm/d ,这在岩石隧道中是比较少见的。从下半断面收敛图(图5)可以看出,下断面的收敛速率要稍大于上断面的同期收敛速率,导致从1月14日开始到3月27日下断面的累计收敛量(-61.540mm )大于上断面的同期收敛量(-48.43mm )。其原因主要有:(1)下断面的开挖时间比上断面的开挖时间晚,围岩暴露时间短,还需要较长的稳定时间;(2)下断面测线反映的净空要比上半断面测线反映的净空大。但是总的变形量上断面大于下断面,

这是上断面先行开挖应力得到部分释放的结果。

图4　上半断面水平收敛图

图5　下半断面水平收敛图

4.2　拱顶下沉分析

由高精度水准仪测出的拱顶下沉曲线如图6所

示。由3条线法算出的拱顶下沉曲线如图7所示。通过对比可以看出,3条线法算出的下沉量小于水准仪测出的下沉量,从安全角度出发是不利于安全的,但是基本能反映下沉的趋势,而且相差不超过5mm ,基本满足工程安全的要求。由于隧道施工的

特殊性,用水准仪测量时,需要一个稳定的基点,在隧道环境下,水准仪的可视距离受到较大的限制,因此基点不能离掌子面距离太远,但是距离近了,基点

42土　工　基　础 2006　

的稳定又是一个需要解决的问题,而3条线法就不存在这个问题,只要布置的3个测点是在一个平面上,利用收敛尺测出各条线的长度,就可以得出下沉量,再通过一些方法来修正所得到的数值,就可以得到受影响较小的下沉值

。

图6　

水准仪法拱顶下沉图

图7　3条线法拱顶下沉图

4.3　钢支撑应变分析

从图8可以看出来,内外侧应力吻合很好,变化

趋势及幅度基本相同,最大应力44MPa ,说明还未达到钢支撑的极限荷载,支撑处于安全状态。但是外侧应变计在开挖初期应力值稍大于内侧应变计的应力值,这主要是因为开挖初期钢支撑的受力不均衡引起的,至于是否外侧的受力均大于内侧的,还是与围岩的层理分布有关,还需要进一步的研究证实

。

图8　钢支撑应力图

5　量测数据的应用

5.1　围岩、支护稳定性判别及防止失稳的对策

施工过程中,根据量测数据并结合本隧道地层条件及实际处理经验,对围岩、支护的稳定性按下述标准进行判断,并采取相应措施。

(1)考虑到该地层的围岩压力过大,在不同的部

位采用了如下的允许位移值:上半断面允许拱顶下沉量:80mm ;上半断面允许水平相对位移量:170mm ;下半断面允许拱顶下沉量:70mm ;下半断面允许水平相对位移量:80mm 。

当量测相对位移累计量接近允许值时,须加强观测,并适当加强初期支护(加密格栅、复喷混凝土、壁后注浆)或采取其他加固措施,如加立临时护拱或立即施作混凝土衬砌。

(2)当位移～时间曲线出现明显反常增长,而支护表面又出现明显裂缝时,说明围岩已开始失稳,应迅速采取加强初期支护的措施

5.2　量测数据的应用

在本隧道施工过程中,量测数据的应用主要有

如下两方面:

(1)指导施工决策

量测数据整理后,对变形速率明显上升的地段和时段,分析导致围岩变形不能及时收敛的原因,并采取适当措施,确保施工质量和安全。由于在右线的施工超前,并且对此类围岩的施工难度估计不足,开始阶段出现围岩变形过大,岩体在较长时间内不能稳定的情形,导致初期支护出现多处裂缝,针对这些情况,根据量测的结果,积累了真实有效的施工经验-少药量,轻扰动,短进尺,严格实施超前小导管工艺,以及部分地段的帷幕注浆工艺。并将他们应用在随后的左线施工中,达到了较好的效果,基本保证了初期支护的不开裂,而且围岩变形只是右线的一半左右。

初期支护施作后,如不及时封闭,其变形仍较大,一旦设置临时仰拱封闭,则变形明显减缓,从实测曲线可看出这一点。在拱部出现裂缝和变形较大时,架设临时护拱,并紧跟模注混凝土衬砌,以抑制裂纹扩展。

(2)指导确定施工工序

主要是依据量测资料,决定施作二次支护(模注混凝土)的时间。根据实测位移时间曲线,施作初期支护及临时仰拱30～40d 后变形明显减缓,基本趋

于稳定,因此二次支护一般在开挖后30～40d 以后

施作。为了减少扰动次数和稳定的时间,原则上要求下半断面一次成形,紧跟仰拱施做,但是在施工中一次成形会影响施工工序的安排,因此,根据收敛量及收敛速率,在保证安全的前提下,可以分两步开挖,但是必须紧跟实施,拉开的距离不能超过20m 。

5

2　第4期 吴庆忠:隧道断层破碎带围岩的监测与变形控制

6　结论

(1)由于断层破碎带的自承能力极差,因此,地

层压力及变形都很大,在本隧道施工中针对这一特

殊情况,在保证加强监控量测、及时采取相应措施的前提下,采用了较大的变形允许值,顺利地完成了该地段的施工,在技术、经济及工期要求上取得了比较好的效果。

(2)采用临时仰拱封闭的措施,对控制变形发展有明显作用,封闭后顶部下沉速率减少约28%,水平收敛速率减少约74%。仰拱混凝土浇注后控制效果尤为显著。

(3)针对较大裂缝的开裂,采用临时护拱、加喷

混凝土的施工方法可以显著的控制围岩的变形速

率,减少累计收敛量,保证隧道的施工安全。

参

考文

献

[1]　中华人民共和国交通部《公路隧道设计规范》[S].1990～12[2]　中华人民共和国交通部《公路隧道施工技术规范》[S].1995～

07

[3]　王建宇.隧道工程监测和信息化设计原理[M ].北京:中国铁道

出版社,1990

[4]　孙钧.山岭隧道工程的技术进步[J ].西部探矿工程,20011～5

Survey and Control of Surrounding Rock of the

F ault Fractured Zone in Highw ay Tunnel

WU Qing zhong

(China Railway 14Groups ,Jinan Shandong 250014,China )

Abstract The survey and results of the tunnel with f racture zone are introduced in detail ,and the survey data are analyzed.Based on the results ,a series of measures to control the displacement of the rocks are put forward.As a result ,the goal of con 2trolling the displacement of the rock and excavation safely attained.

K ey w ords tunnel construction ,monitoring ,weak rock ,fault f ractured zone

62土　工　基　础 2006　

断层及破碎隧道

断层及破碎隧道 穿过断层隧道及破碎带，给隧道施工带来不同的困难，在施工中遇到断层及破碎带时，首先要查明断层的倾角，走向、破碎带的宽度，岩石破碎程度，地下水活动等有关条件，据以正确选择施工方法和制定施工措施，认真分析研究设计地质资料，并在掘进齐头左右两侧用钻孔台车或DK—100型钻机向前钻水平超前探孔，钻透断层破碎带，如断层破碎宽度大，破碎程度及裂隙充填物情况复杂，且有较多地下水时，可在隧道中线一侧或两侧开挖调查导坑，调查导坑穿过断层破碎带的中线与隧道中线平行，线间距不小于20m，调查导坑穿过断层破碎带后，再掘进在一段距离转入正洞，在处理断层破碎带同时，在前方开辟新工作面，加快施工进度。 1、施工方法 1.1断层宽度较小,岩体组成物为坚硬岩块且挤压紧密,围岩稳定性相对较好,隧道通过这样的断层,可不变施工方法,与前后段落的施工方法一致,避免频繁变更施工方法,影响施工进度,但过断层带要加强初期支护和适当的辅助施工措施渡过断层带。如超前锚杆与径向锚杆配合，加厚喷射砼，并增设钢筋网等措施。必要时可增设格栅架。 超前锚杆在拱部设置，锚杆直径Φ22m,长3.5m,环向间距40cm,外插角约为100,每2m设一环,保证环间搭接水平长度大于1.0m,用早强砂浆作为超前锚杆杆体与岩层孔壁间的胶结物,以及早发挥超前支护作用,在超前支护下掘进。开挖后立即施作径向锚杆，挂钢筋网，喷射砼等初期支护。 1.2一般断层破碎带,采用径向锚杆、钢筋网、喷砼、格栅钢架等加强初期支护，并在拱部施作超前小导管周壁预注浆，对洞周岩体进行预加固和超前支护。在超前支护下，采用上半断面法或正台阶法开挖。在台阶上部施作超前小导管，上部开挖后及时施作拱部初喷砼，径向锚杆，挂钢筋网，格栅钢架。在作好拱部初期支护后方能开挖台阶下部。 超前小层管管径根据钻孔直径选择，一般选用φ42～50mm的直热轧钢管,长3.5m～5.0m,外插角10°～20°,管壁每隔10cm～20cm,交错钻眼,孔口150cm段不钻孔,眼孔直径6mm～8mm,采用水泥砂浆或水泥水玻璃浆液灌注,导管环向间距30mm～50mm,纵向两组导管间水平搭接长度不小于1.0m。 1.3断层出露于地表沟槽,具隧道为浅埋,可采用地面砂浆锚杆结合地面加固和排泄地表水及防止地表水下渗等措施。 地面锚杆垂直设置，锚杆间距1.0m～1.5m按矩形或梅花形布置,锚杆直径Φ18mm～22mm,长度根据覆盖厚度确定,锚固范围根据地形和推测破裂面确定。 1.4管棚钢架超前支护半断面开挖；当断层宽度大,岩体极破碎时,可采用注浆管棚和钢架超前支护,管棚长度一般10m～40m,能一组管棚穿过断层破碎带,则采用一组管棚,但受地质和施工条件限制,断层宽度大,可分组设置,纵向两组管棚的搭接长度不小于3.0m。管棚用钢管直径80～150mm,一般多采用Φ108厚壁热扎无缝钢管,环向钢管中心间距为管径的2～3倍即30～40cm,钢架根据地质情况,可采用型钢或格棚,其间距0.8～1.0m一榀,在管棚支护下,采用上半断面先开挖,在作好上半断面的锚、网、喷、钢架等到初期支护后，才能开挖下部。 2、施工工艺 2.1超前锚杆: 拱部开挖轮廓线,根据设计位置和间距,测放出孔位,并用红(或白)油漆标在掘进齐头的

断层破碎带专项施工方案

(此文档为Word格式，下载后可以任意编辑修改！）（文件备案编号：） 施工方案 工程名称： 编制单位： 编制人： 审核人： 批准人： 编制日期：年月日

断层破碎带专项施工方案 一、编制依据 ⒈隧道工程地质勘察报告。 ⒉铁道部《铁路隧道施工规范》（TB10204—2002）。 ⒊铁道部《铁路隧道设计规范》10003—2005。 ⒋朔州至准格尔线六狼山隧道设计图、施工图。 ⒌六狼山ZSKZ-1标段施工组织设计 二、工程概况 准朔铁路六狼山特长隧道全长15175m，单线隧道，进口里程为改DK20+575，出口里程为改DK35+750。进口至改DK35+450以14％的坡度上坡，改DK35+450至出口以9％的坡度上坡。翼墙式洞门,隧道最大埋深为443m。 为开辟施工工作面，加快施工进度，隧道设5座斜井，斜井共长4650.8m，其中1#斜井长557.1m、3#斜井1116.67m、4#斜井1396.11m、5#斜井1068.86m、6#斜井512.56m。1#斜井为双车道斜井，其余斜井为单车道斜井。1#、4#斜井在施工完毕后改做紧急出口，用于隧道发生灾难是的逃生疏散通道。3#、5#、6#斜井在正洞施工完毕后，整理好斜井内排水系统后封堵。 隧道正洞Ⅱ及围岩占22.1％、Ⅲ级围岩占29.1％、Ⅳ级围岩占23.6、Ⅴ级围岩占25.2％。围岩级别变换频繁，施工方法需频繁转换。

隧道经过三个断层带，围岩破碎，节理发育。其中改 DK24+887~DK24+937段、DK27+025~DK27+145段断层破碎带，岩体破碎3斜0+60~3斜1+10段、4斜8+04~4斜9+60段、5斜6+65~5斜7+15段、5斜8+93~5斜9+38段、6斜0+57~6斜0+80段洞身通过断层破碎带，围岩很破碎。岩性主要为片岩、页岩、砂岩且夹薄层泥灰岩，节理、层理及裂隙发育，层面交错，风化严重，呈压碎状态，致使围岩自稳能力差，极易发生坍塌事故，成型困难。 为保证隧道正洞或斜井在通过围岩断层破碎带时的施工安全、质量、进度，特制定本专项方案。 三、施工方案 1、台阶法开挖 针对上述情况，结合施工生产能力，按照“管超前、严注浆、短开挖、不(弱)爆破、强支护、快封闭、勤量测”的施工原则，立足于各工序间协调统一，措施得当，快速通过破碎带。在拱部超前小导管或者管棚注浆预结围岩的保护下，根据断层破碎带与隧道的位置关系，采用全断面或台阶法开挖。当采用台阶法开挖时，正洞及双车道斜井采用三步台阶法进行施工，单车道斜井采用两步台阶法施工。在破碎带围岩风化严重至几乎没有自稳能力的情况下，采用中留核心土，周边采用风镐环形开挖，待环形开挖完成并初期支护后，再用挖掘机开挖核心土部分。 下断面施工采用分部开挖法，先行开挖中槽，再左右交错开挖马口，接下部钢架。施工均遵循“随挖、随接、随喷”的原则。如图1、

变形监测方案

绿园污水处理厂 顶管施工基坑监测方案 编制: 审核: 审定: 二0一五年七月

目录 1.项目概述 (2) 1.1概况 (2) 1.2监测项目 (2) 2.第三方监测原则及技术规程 (2) 2.1监测原则及目的 (2) 2.2技术规程 (2) 3.监测实施程序 (3) 4.监测实施 (3) 4.1基坑围护结构顶部沉降监测 (3) 4.1.1水准控制网的设置 (3) 4.1.2监测点的埋设原则 (5) 4.1.3监测点的安设方法 (5) 4.1.4监测方法及精度控制 (6) 4.1.5沉降观测数据分析及成果表述 (7) 4.2基坑围护结构顶部水平位移监测 (7) 4.2.1水位位移监测控制网的布设形式 (7) 4.2.2水平位移监测控制网布设原则 (8) 4.2.3水平位移测点布置原则 (8) 4.2.4水平位移测点的埋设技术要求 (8) 4.2.5观测技术方法及精度控制 (9) 4.2.6观测数据分析及成果概述 (12) 4.3基坑自身监测频率 (13) 5报警的处理方法 (14) 5.1报警值的设定 (15) 5.2报警的处理办法 (15) 6实施组织计划 (14) 7本工程拟投入的主要仪器设备表 (15) 8人员组织实施 (16)

.项目概述 1.1概况 受0000000厂委托，00000000承担绿园污水处理厂配套管网基坑沉降变形观测工程，管道位于：东湖大街、滏阳路、朝阳大街、长安路、和平路、等路段，管线总长度约12263米，共计92个深基坑，我公司在基坑开挖至回填土完成期间，对基坑坡顶进行水平位移和沉降变形监测。 1.2监测项目 本方案监测项目有：基坑围护结构顶部沉降、水平位移监测。 2.第三方监测原则及技术规程 2.1监测原则及目的 在施工方对基坑支护结构进行实时监测前提下，我方监测在对施工方监测进行校核的基础上，独立地进行监测。 我方遵照委托方提出的要求，在基坑施工期间对基坑支护进行高精度监测，并从岩土工程专业的角度对监测数据、信息进行及时分析，向业主提供监测变形的情况，对异常情况及时提供建议，为施工安全和施工方案优化提供科学依据。 2.2技术规程 《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009） 《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007） 《国家一二等水准测量规范》（GB/T12897-2006） 《工程测量规范》（GB50026-2007） 《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011） 《岩土工程勘察规范》（GB 20021-2001,2009版） 《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）

隧道掘进断层破碎带施工方法及工程实例

隧道掘进断层破碎带施工方法及工程实例 ---13级土木6班刘志明1308230231 摘要：随着社会和科学技术的不断进步，隧道这种通过大山大河的方式被广泛的采用。遇到断层破碎带是隧道掘进的很大的问题，本文整理归纳了常见的断层处理技术并进行了相关的工程实例分析。 关键词：隧道；断层；施工 0 引言 隧道围岩稳定是隧道掘进过程中非常重要的问题，尤其是在断层破碎带区段围岩稳定性特别需要重视。本文简单分析了断层破碎带对围岩稳定性的影响，并根据国内几个不同的隧道断层施工实例的分析总结了隧道断层施工几种工艺。 1断层破碎带对围岩稳定性的影响 研究结果显示, 断层交会和断层归并复合很容易引起围岩失稳, 断层的其他要素如风化程度、断层走向与隧道中线走向的夹角对围岩稳定性影响也很大【1】。断层交会对隧道围岩稳定性的影响最大, 因为其与单一式断层相比, 明显扩大了断层的规模, 增加了断层的裂隙、空隙的密度,增大了裂隙、空隙, 从而降低了破碎岩石、角砾的胶结程度和黏着力。另外, 由于断层交会复合为不同走向断层相交, 所以其对围岩稳定性的影响程度比断层归并复合还要大很多。 2 断层施工技术 在隧道开挖施工过程中，断层及其破碎带的难度特别大，是非常容易出事故的地段。在高速公路、铁路隧道等大量施工中经常面临断层的处理问题。 在隧道掘进的过程中要进行超前地质预报，准确定位断层破碎带的位置，提前采取措施，解决或降低断层破碎段的不良影响。主要措施有: ?通过超前帷幕注浆固结岩体，并封堵地下水通道; ?施做超前小导管和超前大管棚等超前预支护措施，加固围岩; ?采用短进尺、短台阶的开挖方法，并预留变形量; ?增强初期支护的强度，并及时封闭成环; ?二次衬砌加强。 在施工技术上，我们需要注意几点要求： 1 超前小管棚施工 在破碎的松散的岩体中超前钻孔，打入小导管，这个小导管采用的是每根 4m的长度,一端加工成尖锥形，而另一端要设置4排孔眼，这有利于小导管将浆液推进和渗入破碎岩体。为了防止浆液从其它的孔眼中溢出来，注浆前要把那些孔眼都安装止浆塞，顺序是先从两侧拱脚向拱顶。而且注浆时要把孔眼之间相隔开，不可以连续的注浆，从而达到固结效果，又能控制注浆量。 2 隧道的开挖 隧道开挖技术是断层破碎带施工过程中必须注意的关键技术，洞口开挖可以选择机械施工，而对于洞身开挖可以选择简易自拼装台车钻眼，配以多段毫秒雷管，并在周边眼选择专用导爆管，以提高光面爆破效果。对于隧道出碴，可以选择装载机，配以自卸汽车，而二次衬砌混凝土浇筑选择12米长大模板台车，混凝土集中在混凝土拌和站拌制，由混凝土运输车专门运输，并泵送入模。另外，

隧道断层地段处理方案

隧道断层地段处理方案 发布时间：2006-6-28 14:11:23 点击次数：1942 隧洞穿过断层地段，施工难度取决于断层的性质、断层破碎带的宽度、填充物、含水性和断层活动性以及隧洞轴线和断层构造线方向的组合关系（正交、斜交或平行）。此外，与施工过程中对围岩的破坏程度、工序衔接的快慢、施工技术措施是否得当等，均有很大的关系。 当隧洞轴线接近于垂直构造线方向时，断层规模较小，破碎带不宽，且含水量较小时，条件比较有利，可随挖随撑。但当隧洞轴线斜交或者平行于构造方向时，则隧洞穿过破碎带的长度增大，并有强大侧压力，应加强拱墙衬砌，及时封闭。 一、施工方法的合理选择： 1、断层带内充填软塑状的断层泥或特别松散的颗粒时，比照松散地层中的超前支护，采用先拱后墙法；如断层带特别破碎，则可采用马口开挖。 2、如断层地段出现大量涌水，则宜采取排堵结合的治理措施。 施工中注意事项： ①如断层地下水是由地表水补给时，应在地表设置截排系统引排。对断层承压水，应在每个掘进循环中，向隧洞前进方向钻凿不少于2个超前钻孔，其深度宜在4米以上，以探明地下水的情况。 ②随工作面的掘进挖好排水沟，准备足够的抽水设备，并安排适当的集水坑。 ③通过断层带的各施工工序之间的距离应尽量缩短，并尽快全封闭衬砌，以减少围岩的暴露、松动和地压增大。

④在隧洞断层地段，对钻爆设计作特殊的交底。严格控制各炮眼特别是周边眼的数量、深度及装药量，原则上尽量减少爆破对围岩的扰动。 ⑤在断层地带开挖后应立即进行初喷砼，并坚持“宁强勿弱”的原则，加强支护。 ⑥紧跟开挖面进行现场监控量测，根据量测所反馈的信息及时调整初期支护的参数及掌握二次衬砌的最佳时间。 二、隧洞涌水处理方案 1、渗水量不大时，采用堵排结合的方法，即加强拱墙衬砌结构，在拱部衬砌厚度外设透水软管与边墙盲沟接通，引水至隧洞两侧沟水；在拱墙衬砌工作缝设纵横向止水条。 2、为防止发生涌水等异常情况，对涌水现象较为严重地段拟采用我集团公司成熟工艺劈裂注浆为基础的综合整治施工技术，即劈裂注浆固结法施工。 （1）工艺流程 劈裂注浆固结法施工工艺流程如下： （2）施工方法 a）施工准备 （a）通过地质超前钻孔资料，分析断层地质情况。 （b）钻孔注浆和隧洞衬砌结构设计。 （c）准备注浆材料，测定性能。 （d）安装并调试钻孔和注浆机械设备。 b）止浆岩盘或止浆墙 在一般较完整的岩层顶面5m作为止浆岩盘。若基岩节理发育，围岩破碎时

软弱围岩隧道

软弱围岩隧道 随着我国铁路路网的完善，建设标准的提高，特别是高速铁路和客运专线的大量修建，隧道建设规模和技术水平也踏上了一个新的台阶;然而，软弱围岩隧道坍方、作业人员伤亡等事故却时有发生，隧道建设的安全现状无法与当前的形势相适应。从设计源头上解决当前软弱围岩隧道建设过程中存在的问题，是非常必要和及时的。 我国是世界铁路隧道大国。据统计，截止目前，我国铁路隧道通车运营长度已达到6000公里，在建隧道约6600公里，规划设计长度约7600公里，预计到2020年，我国铁路隧道总长将达2万公里左右，位居世界第一。 我院承担的任务主要集中在西南山区，地形、地质条件复杂，一方面，隧道多；另一方面，隧道通过软弱围岩地段长，如：全长462km的成兰线，隧道长度就达到322km，隧线比70%，Ⅳ、Ⅴ级围岩的比重75％，且多为千枚岩、板岩等软弱围岩地层。 这些都从客观上增大了隧道设计在安全方面的风险。半个多世纪来，我院在西南山区铁路隧道的建设中，既积累了一定的经验，也有不少教训和体会，根据会议安排，下面我就软弱围岩隧道工程设计方面做简要汇报，不妥之处，敬请领导批评指正。一、软弱围岩主要工程地质特点 软弱围岩一般是指岩质软弱、承载力低、节理裂隙发育、结构破碎的围岩，工程地质特点有：

(1)岩体破碎松散、粘结力差：一般为土层、岩体全风化层、挤压破碎带等构成的围岩，由于结构破碎松散，岩体间的粘结力差，开挖洞室后，仅靠颗粒间的摩擦效应和微弱胶结作用成拱，这类岩体极不稳定，尤其是在浅埋地段容易发生坍塌冒顶。 (2)围岩强度低、遇水易软化：一般以页岩、泥岩、片岩、炭质岩、千枚岩等为代表的软质岩地层，由于其强度低、稳定性差，开挖暴露后易风化、遇水易软化，尤其是深埋地段受高应力影响容易发生塑性变形，造成洞室内挤。 (3)岩体结构面软弱、易滑塌：主要是存在于受结构面切割影响严重的块状岩体中，由于结构面的粘结强度较低，开挖后周边岩体极易沿结构面产生松弛、滑移和坠落等变形破坏现象。

断层破碎带施工方案

共享知识分享快乐 二郎山隧道断层破碎带施工方案 一、编制依据 1、雅安至康定高速公路控制性工程二郎山隧道段C2标试验工程施工图设计资料； 2、现行公路工程施工技术规范、标准及施工验收标准； 3、根据现在掌子面围岩的情况及设计地质资料； 4、我公司拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法、科技成果和多年积累的长大隧道工程施工经验； 5、国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规。 二、工程概况 雅安至康定高速公路C2标段主线长9.390 km（右线K72+310～ K81+700），泸定互通式立交一座，泸定连接线长4.497km，均位于四川省泸定县。主体控制性工程为二郎山特长公路隧道，全长13425米，C2标负责施工左线长度6748m，右线长度为6693m，工期66个月。 1、地形 隧址区地处四川盆地与青藏高原过渡的二郎山高中山区，地面切割强烈，山势陡峻，高差悬殊，二郎山主峰海拔3437m，与隧道口相对高差接近2000m。隧道最大埋深1469m。 2、气候

隧址区地处四川盆地中亚热带季风湿润气候与青藏高原大陆干冷气 候的过度地带。二郎山东西两侧气候差异非常明显，我部施工区域位于二郎山西侧，年降雨量仅900～1000mm，降雨多集中在5～10月，雨季降雨量占全年90%以上，相对湿度66%，多年平均气温15.5℃，最高气温36.4℃，最低气温-5℃，年平均无霜期279天。 3、水文地质 页眉内容． 共享知识分享快乐 隧址区域地下水丰富，类型齐全。勘察区地下水补给源主要为大气降水和地表水直接或间接渗入补给。地下水质较好，对砼无腐蚀性，隧道主洞预33/d。 /d，最大用水量82000m测正常涌水量为59000m4、我标段隧道通过的断裂构造统计见下表： 二郎山隧道C2标段断裂带统计

隧道断层破碎带施工方案

富阳市公园路向东延伸（大桥路-高尔夫路）工程 第一标段 东洲新城隧道高水压断裂破碎带施工案 编制： 复核： 审核： 中铁一局集团有限公司公园路向东延伸工程项目经理部 二O一五年九月

目录 一、工程概况 (3) 二、工程地质 (3) 三、断层破碎带施工案 (4) 3.1超前地质预报 (4) 3.2注浆堵水加固 (5) 3.2.1全断面帷幕注浆堵水 (5) 3.2.2全断面边预注浆堵水 (5) 3.2.3局部断面预注浆堵水 (6) 3.2.4局部断面排水 (6) 3.2.5预注浆参数 (6) 3.2.6预注浆结束标准 (6) 3.2.7堵水注浆效果检查 (7) 3.2.8东洲新城隧道全断面（帷幕）超前注浆图 (7) 3.3隧道开挖支护及二衬施工 (11) 3.3.1开挖支护参数 (11) 3.3.2监控量测 (11) 四、质量保证措施 (12) 五、安全保证措施 (13)

东洲新城隧道高水压断裂破碎带施工案 一、工程概况 东洲新城隧道0+705～1+600左右线单洞合计1790m，设计为双洞机动车双向六车道，两隧进口端间距为11.75m，为小净距隧道。隧道开挖断面Ⅲ级围岩117㎡、Ⅳ级围岩130～136㎡、Ⅴ级围岩140～143㎡，线路设计标准：二级城市隧道，双向六车道；设计时速50km/h；暗挖隧道建筑限界三车道段单洞净宽13.5m，车道限高4.5m，检修道净空2.5m。 二、工程地质 隧道岩性主要为中风化、微风化花岗闪长岩和英砂岩，洞口有粘土夹碎覆盖层。洞身穿越地质Ⅲ级围岩790m，占总长44.2%；Ⅳ级围岩290m，占总长16.2%；Ⅴ级围岩690m，占总长38.5%；明洞20m，占总长1.1%。并穿越F1、F2等不良地质断裂带，F1破碎带位置在左线里程为K0+925～K0+965段，长约40m；在右线里程为K0+974～K1+025段，长约51m。F2破碎带位置在左线里程为K1+300～K1+350段，长约50m，右线里程为K1+330～K1+390段，长约60m。 根据设计地质，F1断层破碎带主要已充填粘土为主，其余为灰岩、白云质灰岩成分的断层角砾，碎裂岩。受F1断层的影响，岩体较破碎，呈碎状压碎结构，围岩稳定性较差，拱顶易坍塌、侧壁不稳，

某隧道过断层施工方案

##隧道过断层方案 编制： 复核： 审批： ###项目部 二0XX年#月

##隧道过断层方案 一、编制依据 1、铁路隧道施工规范（TB10204-2002） 2、铁路隧道超前地质预报技术指南 3、铁路工程地质勘察规范 4、工程项目实施性施工组织设计 5、##隧道设计文件、施工图及铁道部相关补充规定 6、##隧道出口实际施工能力和施工进度 二、工程概述及地质概况 1、工程概述 ##隧道由##项目部承建。隧道为双线，起讫里程DK482+396～ DK486+359，全长3963m。 截止20XX年7月25日，##隧道出口掌子面开挖里程为DK485+770， 8月份##隧道出口施工计划开挖为190m，里程DK485+770～DK485+580。 隧道洞身穿越地段属剥蚀中低山地貌，山脉多为南北走向，山峰林立，沟谷深切，多悬崖峭壁，覆盖层较厚，基岩露头少，地形地质条件复杂； 2、地质特征 1)地层岩性 隧道洞身所处岩层为寨下组上段和寨下组下段。寨下组上段分下、中、上三部分，下部火山岩岩性为流纹质角砾晶屑（熔结）凝灰岩、火山角砾岩夹流纹岩，局部见英安质角砾凝灰岩；中部火山岩岩性为（石泡）流纹

岩夹流纹质（角砾）晶屑（熔结）凝灰岩、流纹质火山角砾岩等，局部见斜长流纹岩；上部火山岩岩性为流纹质（角砾）晶屑熔结凝灰岩、火上角砾岩、流纹质角砾晶屑凝灰岩、石泡流纹岩及砂砾岩等组成，其底部为一层厚度较大的砂跞岩。寨下组下段岩性为凝灰质石英砂岩，紫红色，成薄层状，泥质含量高，成分以石英为主； 2)地质构造 隧道区节理裂隙主要发育于断层带及其影响带，以及侵入岩体接触带影响范围内，裂隙走向与断层走向基本一致，裂隙密度一般每米5～8条。断层带和侵入岩体接触带影响范围外裂隙不发育，岩石坚硬完整。 3、水文地质特征 1)、浅层孔隙水：主要分布于岩石的全－强风化岩中，大部分地段的浅层孔隙水相对较发育。 2)、基岩裂隙水：主要分布于岩石节理裂隙中，大部分地段基岩裂隙水不发育。 3)、构造裂隙水：隧址区的断层和构造裂隙带主要为近北东和南北走向，地貌上形成深切的冲沟。由于断层、构造裂隙带节理裂隙较发育，又沿水沟分布，富水性较好。 三、断层带地质情况 断层带地表为含碎石粉质黏土，灰黑-土黄色，硬塑，厚度1m，局部较厚。下伏为含角砾凝灰岩，暗紫色-青灰色，凝灰结构、块状构造，全-强风化层较厚，属硬质岩，下伏为弱风化。围岩稳定性较差，应加强支护。F6断层近东西走向，

断层破碎带施工方案

二郎山隧道断层破碎带施工方案 一、编制依据 1、雅安至康定高速公路控制性工程二郎山隧道段C2标试验工程施工图设计资料； 2、现行公路工程施工技术规范、标准及施工验收标准； 3、根据现在掌子面围岩的情况及设计地质资料； 4、我公司拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法、科技成果和多年积累的长大隧道工程施工经验； 5、国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规。 二、工程概况 雅安至康定高速公路C2标段主线长9.390 km（右线K72+310～K81+700），泸定互通式立交一座，泸定连接线长4.497km，均位于四川省泸定县。主体控制性工程为二郎山特长公路隧道，全长13425米，C2标负责施工左线长度6748m，右线长度为6693m，工期66个月。 1、地形 隧址区地处四川盆地与青藏高原过渡的二郎山高中山区，地面切割强烈，山势陡峻，高差悬殊，二郎山主峰海拔3437m，与隧道口相对高差接近2000m。隧道最大埋深1469m。 2、气候 隧址区地处四川盆地中亚热带季风湿润气候与青藏高原大陆干冷气候的过度地带。二郎山东西两侧气候差异非常明显，我部施工区域位于二郎山西侧，年降雨量仅900～1000mm，降雨多集中在5～10月，雨季降雨量占全年90%以上，相对湿度66%，多年平均气温15.5℃，最高气温36.4℃，最低气温-5℃，年平均无霜期279天。 3、水文地质

和地表水直接或间接渗入补给。地下水质较好，对砼无腐蚀性，隧道主洞预测正常涌水量为59000m3/d，最大用水量82000m3/d。 4、我标段隧道通过的断裂构造统计见下表： 二郎山隧道C2标段断裂带统计 由于断层破碎带存在涌水、突泥及发生大规模隧道坍塌的危险，为确保施工过程中不发生安全事故，顺利通过断层破碎带，有效降低施工阶段发生地质灾害所引发的风险，特制定以下施工方案。 首先按照设计文件要求采用综合超前地质预报系统（主要采用TSP203及超前地质钻孔、地质雷达等）进行超前地质预测，结合地质勘测资料和地质素描对前方地质进行综合判断，根据判断结果确定是否注浆和采取哪种注浆方案，以及后续开挖过程中采取什么样的辅助措施，开挖过程中加强对开挖后的地段进行监控量测，根据量测结果指导后续施工。 1 超前地质预报 ⑴隧道开挖爆破后立即进行地质调查并进行地质素描，一般地段每10m 记录一次，地质条件变化时，增加素描。 ⑵在围岩变化处前100m预先通知西南交大超前预报单位进行超前探测，利用TSP203对前方进行探测，粗略掌握掌子面前方的不良地质分布情况。

浅谈变形监测平面控制网的建立与精度分析

浅谈变形监测平面控制网的建立与精度分析 发表时间：2019-09-12T11:49:43.813Z 来源：《基层建设》2019年第17期作者：岳小勇[导读] 摘要：如今在人类生活和生产建设中，出现了越来越多的山体、基坑塌陷等的灾害。 青海地理信息产业发展有限公司青海西宁摘要：如今在人类生活和生产建设中，出现了越来越多的山体、基坑塌陷等的灾害。由于多种因素的影响，在一定的时间内发生某种程度的变形，这种变形在一定范围内往往是允许的，但当其超出一定值时，就很可能会变成灾害，而要预防这些灾害的发生，就必须进行变形监测，分析变形产生的原因，总结变形发展的规律。本文主要就变形监测平面控制网的建立与精度进行分析，以供参考和借鉴。 关键字：变形监测；平面控制网；精度；分析引言 变形是自然界历来普遍存在的现象，它是指变形体在各种外力作用下，其形状、大小及位置在时间域和空间域中发生变化。所谓变形监测，就是利用测量仪器与专用仪器和方法对变形体的变形现象进行监视观测的工作，其任务是在确定各种荷载和外力作用下，变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征。 1变形监测概述 1.1变形监测的概念 变形监测就是利用专用的仪器和方法对变形体的变形现象进行持续观测、对变形体变形形态进行分析和变形体变形的发展态势进行预测等的各项工作，其任务是确定在各种荷载和外力作用下，变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征。在精密工程测量中，最具代表性的变形体有大坝、桥梁、高层建筑物、边坡、隧道以及地铁等。变形监测的内容应根据变形体的性质和地基情况决定，对水利工程建筑物主要观测水平位移、垂直位移、渗透及裂缝观测，这些内容称为外部观测。为了了解建筑物内部结构的情况，还应对混凝土应力、钢筋应力、温度等进行观测，这些内容常称为内部观测，在进行变形监测数据处理时，特别是对变形原因做物理解释时，必须将内、外观测资料结合起来进行分析。 1.2变形网的特点 第一，工程测量控制网建立时，保证网点之间的相对精度至关重要，而变形监测网的布网目的是为了测定网点的变形，网点之间的相对精度不是最重要的。由于布网目的不同，影响网质量的因素也就不同，比如大气折光和系统误差对工程测量控制网的影响很大，而对变形网的影响不是最重要的。在变形观测中只要保证监测仪器和人员相对不变，计算过程中上述影响可以相互抵消，使变形不会受这些误差的影响；第二，首级网的精度相对较高，基准点一般应建立在变形体以外的稳定区域，特别是网址的起算点一点要建立在基岩基础上，以便于发现其他点位移，工作基点可以布设在变形区；第三，变形网的网址应在现有的人力、物力和财力的基础上尽可能的具有发现监测点位移的精度、灵敏度和可靠性，看其指标能否满足变形监测要求；第四，变形网的边长一般较短，但精度高，一般情况下需要强制归心；变形网要求通视条件好，而不过于要求网形的构成；对变形网来说，多余观测冗余多。 2变形监测系统的组成 2.1自动监测系统 通常情况下，为实现项目监测的自动化，工作基点站应设在隧道侧壁，同时设置四个校核点以校核工作基点。安装于基点站的TCA2003全站仪与监测系统机房建立通讯联系，由机房控制全站仪对校核点和变形点按一定的顺序进行逐点扫描、记录、计算及自校，并将测量结果发送至机房入库存储或并进行整编分析，实现了自动观测、记录、处理、储存、变形量报表编制和监测结果自动远程发送等功能。 2.2徕卡自动全站仪 徕卡TCA系列自动化全站仪，又称“测量机器人”，该仪器精度高，且性能稳定，其内置自动目标识别系统，可以自动搜索目标、精确照准目标、跟踪目标、自动测量、自动记录数据，在几秒内完成一目标点的观测，像机器人一样对多个目标作持续和重复观测，具有计算机远程控制等优异的性能。采用结构变形自动化监测系统进行变形监测，可以实现无人值守及自动进行监测预报，即实现变形监测全自动化，它不仅便捷准确，而且可以减少传统意义上形变观测中的人为观测误差及资料整编分析中可能造成的数据差错。 2.3工作基站及校核点设置 为使各点误差均匀，并使全站仪容易自动寻找目标，工作基站布设于监测点中部，校核点布设在远离变形区以外，最外观测断面以外40m左右的隧道中，先制作全站仪托架，托架安装在隧道侧壁，离道床距离1.2m左右，以便全站仪容易自动寻找目标，监测基准点使用位于东山口站台内的平面、高程控制点。 2.4隧道监测断面布置及监测断面内监测点布置 变形监测点按照设计要求的断面布设，上下行隧道各布置5个监测断面，每个断面在轨道附近的道床上布设两个沉降监测点，中腰位置两侧各布设两个水平位移监测点，即每个监测断面布设6个监测点。各观测点用连接件（人字形钢架）配小规格反射棱镜，用膨胀螺丝及云石胶锚固于监测位置的侧壁及道床的混凝土中，棱镜反射面指向工作基点。布设监测点应严格注意避免设备侵入限界，可以将监测点布设在图中位置。 3变形监测平面控制网的建立与精度分析 3.1监测网的建立 3.1.1平面控制网的建立 首先应根据设计单位和用户对实施监测物的精度要求，结合施工单位的仪器设备，制定平面测量的等级，然后充分考虑工程各部施工放样需要，点位不与工程建筑物发生冲突，使用方便，点位便于长期保存等方面情况下交替进行图上和实地选点，构造网形，确定点位测量的实方案。在点位确定后，可以根据点与点之间的通视情况构成网形，拟定图中的角度和边长观测量，可以用专有的软件进行精度的估算和观测量优化，通常是边角全测网开始优化计算，若计算结果的冗余过大，删掉一些通视条件不好的，边长过长，竖直角过大的边和相应的角度，再进行估算，直至点位精度满足要求，工作量又相对较小。 3.1.2高程控制网

软弱围岩隧道变形及其控制技术相关分析

软弱围岩隧道变形及其控制技术相关分析 发表时间：2016-05-28T13:37:56.550Z 来源：《基层建设》2016年2期作者：张琨玮[导读] 中国电建集团成都勘测设计院有限公司四川成都 611130 一般影响软弱围岩变形的主要因素是围岩的性质，包括围岩级别，围岩结构，地应力，岩体的力学性质、隧道埋深等。张琨玮 中国电建集团成都勘测设计院有限公司四川成都 611130 摘要：隧道围岩大变形常表现为断面缩小、拱顶下沉、周边收敛、基底隆起等现象，导致成洞困难或初期支护严重破坏。隧道穿越埋深大、地应力高、岩体软弱等地质环境时，在开挖方法不当、支护抗力不足或不及时的情况下容易发生大变形。关键词：软弱围岩；隧道变形；控制引言 围岩是指受隧道开挖影响而发生应力状态改变的周围岩土体。根据岩土体的强度，可将围岩分为坚硬围岩和软弱围岩两大类，软弱围岩主要包括软弱、破碎、富水等不良地质条件下的围岩，但不包括岩溶、瓦斯等特殊的围岩。隧道穿越高地应力区及遇到软弱围岩体时，常产生软弱围岩大变形等相关地质灾害，对隧道软弱围岩大变形的有效合理防治与控制愈显紧迫与重要。 1软弱围岩隧道变形概述随着我国经济的高速发展，各项基础设施建设正在快速地推进。我国是一个地形地质复杂多样的国家，在山区进行交通工程建设不可避免的会遇到大量软岩隧道，并且埋深也在不断加大，随之带来了诸多问题，隧道大变形破坏就是其中之一。目前，关于隧道大变形仍没有一种学界公认的统一定义，根据前人的著述，其特点可描述为：深埋地下结构中表现出了与时间、岩体结构、水文地质条件、围岩岩性密切相关的特性，并受施工过程中的各种因素扰动的影响，这些因素反过来又影响施工和结构物长期运营的变形，比如交通隧道的变形。其中，软弱围岩隧道的时效特性正引起工程界的高度重视。软弱围岩具有明显的流变特性，与时间有着密不可分的关系，长期的工程实践表明，软弱围岩的变形和破坏并不是隧道运营初期立即完成的，而是经历很长时间不断变形的积累，出现大变形以致失稳和破坏。2隧道大变形原因分析2.1围岩软弱 一般影响软弱围岩变形的主要因素是围岩的性质，包括围岩级别，围岩结构，地应力，岩体的力学性质、隧道埋深等。软弱围岩是隧道发生大变形的内在因素，。例如，某工程中，围岩为粘土夹岩溶角砾，粘土松软，含水量高，角砾棱角分明，围岩十分软弱，用地质锤可轻松剥离。由于隧道右侧围岩强度低，开挖后硐室周边由三维应力状态转变成二维应力状态，洞周切向应力急剧增大，围岩强度应力比减小，使右侧围岩发生塑性破坏而向内挤入。围岩自身强度较低，对地下水敏感度高，隧道洞身开挖后围岩产生塑性变形松动圈范围大，作用在初期支护的压力较大，围岩变形持续的时间比较长。同时，通过采取适宜的超前预加固控制变形技术，还能够对隧道掌子面前方围岩变形情况进行有效的控制，进而避免发生掌子面坍塌现象。此外，对于断层破碎带以及软弱地层，尤其是在含有丰富的水源时，必须要对围岩进行超前加固施工，进而改善地层，保证隧道施工的安全。 2.2支护强度低 对于软弱围岩隧道，开挖后支护应尽早封闭成环，对于围岩压力持续增加，变形收敛时间长的隧道，应趁早施工二衬，利用模筑混凝土刚度大的特点，对控制持续变形有良好的效果。某工程隧道上台阶开挖后及时施作了初支，喷层厚度已达到要求，但上台阶拱脚锁脚锚管长度仅为2m，并没有穿过松动区，也没有注浆加固，因此不能充分发挥锁脚作用，故水平收敛很大。此外，格栅拱架刚度较低，拱架间距较大（1m），不能有效抵御拱脚剪力作用。 2.3水的影响 地表河流、冲沟与隧道距离较近，隧道上方冲沟附近发育有溶蚀漏斗，地表水可沿岩溶通道进入地下。围岩软弱松散，在地下水位以下处于饱和状态。在隧道开挖前该处岩土体中地下水位保持恒定，隧道开挖后地下水向坑道内渗流从而使隧道右侧地下水位降低，施作初期支护后由于喷混凝土有一定的阻水作用，阻断了右侧围岩地下水的渗流通道，使隧道右侧地下水位回升，故出现隧道左侧边墙干燥而右侧边墙湿润滴水的现状。同时，右侧拱墙支护结构承受静水压力的作用、。由于围岩含有黏土，遇水易发生膨胀、软化，从而使围岩自承能力迅速降低而压力不断增大，因此围岩和初支变形也表现为持续的发展。在地下水的作用下，围岩体积膨胀、强度降低，使得右侧初期支护同时承受膨胀压力与静水压力，变形不易控制。、3围岩大变形控制处理措施3.1加强超前地质预报工作一般情况下，在软弱围岩隧道施工过程中，都会遇到隧道开挖揭示地质情况与工程设计提供的地质存在较大差异的状况。基于此，除了需要在设计阶段加强地质勘察工作之外，还必须在施工阶段进行超前地质预报工作。之后还需按照超前地质预报设计方案的要求，对超前地质预报中涉及的细则进行详细的编制，然后才可开展地质预报工作。同时，对于那些地质较为简单的地段，可以采用以地质编录为主的途径进行相应的施工，并依据掌子面开挖揭示的地层岩性、地质构造以及节理裂缝发育情况等来分析与判断围岩的稳定性。而对于地质较为复杂地段的施工，应在完成地质编录工作的情况下，进行物探超前地质预报，进而为之后勘察资料的对比与分析工作提供基础与便利，最终实现提升预报质量与精度的目的。此外，对于那些特浅埋地质复杂地段，可通过水平钻孔等途径，明确掌子面前方地质情况，然后采取合理的开挖方式来保证工程施工安全。 3.2选择合理施工方法选择适宜的软弱围岩隧道开挖施工方法能够更好的保护围岩，减少塑性区域范围，进而最大限度地发挥出围岩的自承载效果，最终对围岩的变形量进行有效的控制。（1）在选择现场施工方式时，应依据地质与地层加固的具体情况来确定，并在实际施工过程中依据地质情况以及监控量测结果来及时的调整不合适的施工方法。（2）在采用爆破法掘进时，应全面掌握炮眼数量、深度以及装药量，进而在提高爆破控制技术的前提下，尽量减少爆破对围岩造成的破坏。 3.3加强支护强度和刚度

断层破碎带施工方案

二郎山隧道断层破碎带施工方案 一.编制依据 1.雅安至康定高速公路控制性工程二郎山隧道段C2标试验工程施工图 设计资料; 2、现行公路工程施工技术规范、标准及施工验收标准; 3、根据现在掌子而围岩的情况及设计地质资料; 4、我公司拥有的技术装备力暈乙机械设备状况、管理水平.工法、科技 成果和多年积累的长大隧道工程施工经验; 5、国家及地方关于安全生产和环境保护等方而的法律法规。 二.工程概况 雅安至康定高速公路C2标段主线长9390 km（右线K72+3W?K81+700）, 泸定互通式立交一座，泸定连接线长4.497km＞均位于四川省泸定县。主体控制性工程为二郎山特长公路隧道，全长13425米，C2标负责施工左线长度 6748m,右线长度为6693m,匸期66个月。 地形 隧址区地处四川盆地与青藏高原过渡的二郎山高中山区，地而切割强烈, 山势陡峻，高差悬殊，二郎山主峰海拔3437m,与隧道口相对高差接近2000mO 隧道最大埋深1469m O 2、气候 隧址区地处四川盆地中亚热带季风湿润气候与青藏高原大陆干冷气候的过度地带。二郎山东西两侧气候差异非常明显，我部施工区域位于二郎山西侧，年降雨量仅900?WOOmm,降雨多集中在5?10月，雨季降雨量占全年 90%以上，相对湿度66%,多年平均气温15.5C,最高气温36.4C,最低气温-5C,年平均无霜期279天。

3、水文地质 隧址区域地下水丰富，类型齐全。勘察区地下水补给源主要为大气降水和地表水直接或间接渗入补给。地下水质较好，对確无腐蚀性，隧道主洞预测正常涌水量为59000mVd＞最大用水量82000mVdo 4、我标段隧道通过的断裂构造统计见下表: 二郎山隧道C2标段断裂带统计 三.断层破碎带施工方案 市于断层破碎带存在涌水、突泥及发生大规模隧道坍塌的危险，为确保施工过程中不发生安全事故，顺利通过断层破碎带，有效降低施工阶段发生地质灾害所引发的风险，特制定以下施工方案。 首先按照设计文件要求采用综合超前地质预报系统（主要采用TSP203及超前地质钻孔、地质雷达等）进行超前地质预测，结合地质勘测资料和地质素描对前方地质进行综合判断，根据判断结果确定是否注浆和采取哪种注浆方案，以及后续开挖过程中采取什么样的辅助措施，开挖过程中加强对开挖

软岩隧道大变形成因分析及处置措施

软岩隧道大变形成因分析及处置措施 摘要：本文对软岩隧道大变形机理进行分析，详细介绍了软岩地区常见的支护 设计和软岩区施工阶段的质量控制措施，以解决当前施工阶段出现的问题，以期 为软岩区隧道建设提供借鉴和参考。 关键词：软岩隧道；大变形；成因分析；处置措施 0 引言 由隧道大变形引起的地质灾害屡见不鲜，困扰着软岩区隧道的建设。首例出 现软岩大变形的隧道是1906年建成的新普伦隧道（全长19.8Km），比较有代表 性的是奥地利陶恩隧道，施工期间产生50~120cm的变形，日最大变形量达到 20cm。国内比较有代表性的有乌鞘岭隧道，拱顶沉降达到105cm，周边收敛达到103cm，而凉风垭隧道的周边收敛值达到197.25cm，此类的地质问题还有许多， 软岩隧道不仅延长建设的周期，而且还会大幅增加工程造价。软岩隧道的支护理 论有多种，20世纪初由Haim、Rankine等提出的古典压力理论，以及在之后提出 的塌落拱理论，这也是新奥法的理论基础，其核心是隧道围岩具有自稳能力， L.V.Rabcewicz提出新奥地利隧道施工方法（即新奥法），其后还有应变控制理论、能量支护理论、轴变论、软岩工程力学支护理论等。近年来结合数值模拟技术， 可以对隧道变形进行初步的了解，提高设计的准确性，在施工技术、监测手段上 也取得较大的发展，复合式衬砌、超前支护等应用于隧道工程中，高精度、自动化、智能化的监测设备用于隧道变形和应力监测[1]。 1 隧道围岩大变形机理 1.1 软岩大变形的工程定义 目前对于围岩大变形尚未有明确的定性和定量判断依据，只是根据地质条件，以某一角度进行判断，而在实际的工程中，软岩大变形并未列入规范中。软岩区 隧道产生大变形与地质条件、时间、隧道的尺寸规模、埋深等有着密切关系，根 据以上的影响因素，本文对软岩大变形给出如下定义：软弱围岩在水（包括地下 水和地表渗水）的作用下，采取常规的支护设计，围岩产生塑性变形，且无法有 效控制，其变形量已经超过预留变形量或者规范的允许值，或者具有这种趋势， 当二衬施工工后一段时间内，变形仍不稳定，且导致衬砌结构开裂的现象称为软 岩大变形。 1.2软岩大变形机理 围岩产生大变形破坏取决于岩性，即岩体的性质、构造与结构，其次是围岩 的地质环境，即地应力、地下水分布等，与支护参数也有较大的联系。围岩大变 形发展机理可以归纳为以下几点： ⑴软岩流塑 隧道的开挖会改变围岩的应力状态，围岩的应力状态随开挖而调整，在此过 程中岩体中闭合的结构面会不断的张开，产生滑移，岩体进一步破碎，此时地下 水进入张开的结构面，进一步弱化岩体的强度，导致岩体呈流塑状态而产生较大 的周边收敛。 ⑵板梁弯曲 对于呈薄层状的围岩，在开挖后，其顶板变形呈弯曲状态，这一现象在高地 应力地区更为明显。隧道的法向应力降低而切向应力增加，层状的岩体发生横向 或者纵向挠曲，引起顶板和地板在垂直应力作用下引起顶板下沉和底板的隆起， 侧墙在侧向应力作用下产生较大的收敛。

地铁隧道结构变形监测控制网及其数据处理

地铁隧道结构变形监测控制网及其数据处理 发表时间：2017-10-30T09:25:06.667Z 来源：《基层建设》2017年第20期作者：汪英宏王守横 [导读] 摘要：地铁隧道结构复杂，在长期使用过程中会受到各种因素的影响，因此，做好变形监测非常重要。 上海市机械施工集团有限公司大连地铁216标段项目经理部辽宁大连 116037 摘要：地铁隧道结构复杂，在长期使用过程中会受到各种因素的影响，因此，做好变形监测非常重要。本文将进行分析，以供参考。关键词：地铁隧道；变形监测；原因；措施 1.前言 对于地铁隧道结构变形的监测，不能采用传统的变形监测控制网布设方法，在施工过程中根据施工要求对工艺参数进行控制，为保证结果的准确度，必须进行基准点的稳定性检验。 2.地铁隧道变形原因 2.1轨道结构变形 地铁隧道变形包括轨道结构变形和隧道结构变形两种形式。其中轨道结构变形的主要原因是列车荷载长期对轨道产生反复作用，使轨道发生几何偏差进而影响轨道的平整性和顺畅性。除列车荷载作用外，隧道周边建设施工的卸载、负荷、加载也会引起道床的不均匀沉降。这种沉降同样会影响轨道的平整度及顺畅。对于铁路来说，地铁运行车辆重量较轻、速度低，轨道和车辆行走部分的变形一般不会引起地铁事故，但轨道变形造成的不平顺可能会导致列车发生不正常振动。这会降低列车运行的稳定性，减少用户的舒适度，更重要的是会加快轨道结构部件的损坏速度，从而间接影响列车的行车安全。 2.2隧道结构变形 地铁隧道结构变形发生在施工阶段和运营阶段，在施工阶段，地铁暗挖隧道工程是在岩土体内部进行的。在开挖过程中对地下岩土的扰动是不可避免的，这就破坏了地下岩土体原有的平衡条件。隧道开挖时地层初期受到的影响较小，发生的也是微型形变，随着开挖的不断深入，变形会极剧增大然后又趋于缓慢。因此，在隧道开挖过程中应对隧道的拱顶下沉量和地表的下沉量进行监测，以便于对隧道结构的稳定性和开挖工程的安全性提供分析依据。地铁隧道开挖引起的地层变形是一个漫长而缓慢的过程，无论是浅埋暗挖法还是盾构法在工程完工投入使用后都会不同程度的发生整体下沉的现象，尤其是工程处于软土层中时下沉现象更加明显。 3.地铁隧道变形监测技术 3.1传统监测技术 传统监测技术是利用水准测量仪的检测功能对隧道结构的变形情况进行监测，主要对隧道变形区域的断面进行监测。该法在实际使用过程中存在一系列不足： 首先，该法无法使用先进的远程测量技术。在监测过程中不得不打断监测区内的列车运行。 其次，地铁隧道内可视性差，空间受到限制，运行环境复杂，给监测的安全性和监测质量造成了不利影响。 最后，监测点数量受限，若设置监测点过多，不仅会增大工作量还会延长监测周期的长度，无法准确的反映出变形的真实情况；若设置监测点过少，无法根据有限的数据得到较为精准的变形趋势，这对后期的隧道结构的变形负荷分析是极为不利的。传统的监测技术已经无法适应现代社会的需求新型的监测技术急需被研发使用。 3.2高程监测控制网 在地铁进行跨河水准测量、测量机器人三角高程法测量、GPS 测高三种方法进行施测。 3.2.1跨河水准测量跨河水准观测采用威特 N3 及配套的铟瓦水准尺，施测前仪器 i 角检校为+1.2s。跨河水准测量严格按《国家一、二等水准测量规范》要求选定与布设场地，使仪器及标尺点构成平行四边形。作业方法、视线距水面的高度、时间段数、测回数、组数及仪器检查等按规范要求执行。按二等跨河水准观测精度施测 8个测回，高差中数中误差为±1.48mm。 3.2.2 测量机器人三角高程法测量采用徕卡 TCA2003 机器人完成，在 b1、b2 设置仪器，对向观测 12 个测回，测回间隔 5min。每测回量取 2 次仪高和棱镜高，量取至毫米。高差中数中误差为±1.00mm。 3.2.3 GPS 高程测量b1、b2大地四边形进行 GPS 联测，GPS 网解算的 b1、b2大地高的高差为-0.3403。 3.2.4 三种方法的成果比较高程监测控制网采用跨河水准测量、测量机器人三角高程法测量、GPS 测高三种方法进行施测结果进行对比。 4.基于组合后验方差检验法的灵敏度 4.1灵敏度的概念及其目的 通常情况下对基准点的稳定性进行判断是在测量结束后的内业处理过程中，删除一些不稳定的点带来人力物力和时间的浪费，在当今世界寻求的应是高效节能的方法，若是在观测现场测量人员或者测量机器人根据观测数据能感知到基准点的不稳定性，就可以给外业监测提供指导，提前对基准点进行筛选，甚至给基准网的布设提供意见，使得地铁隧道结构变形监测网和后期数据处理得到优化。 然而对同一个点的多次观测结果存在差异可能是误差影响也可能是基准点不稳定引起，要是知道到底出现多大的变动时可以认为是基准点发生了移动，那进行现场监测时就能对基准点的稳定性进行判断，不需要等到进行完内业处理才能得到答案。当观测值出现一定程度变化的时候，这种方法就能够有效的检测出结果。 4.2组合后验方差检验法灵敏度的探测 为模拟基准点的变动，对观测数据进行人为的改动。从众多基准点中任意选取3个，分别对方位角、天顶距和距离三个观测量进行测试，当角度偏差大于3秒小于6秒时对该点的稳定性应持怀疑态度，而大于6秒时该点稳定性就一定不可靠，当距离的测量偏差大于5ｍｍ时该点的稳定性同样不可靠。计算所得的组合后验方差检验法的灵敏度在实际工程实例中可以作为重要的比较参考值，通过比较监测数值间的差值，实现监测现场简单、快速判定基准点的稳定性。 5.隧道变形监控的系统建立 5.1系统数据库结构 变形监测数据库用于存储监测点属性、监测成果等数据信息，是数据管理系统的基础。因此，合理的数据库结构不仅是数据库设计的