1B414020 隧道地质超前预报和监控量测技术

1B414021 掌握隧道地质超前预报

一、隧道地质超前预报方法

隧道地质超前预报方法主要有：超前钻孔法、地质雷达法、TSP、TGP法或TRT法，目前常用的主要方法为TSP(TGP)法。

二、TSP(TGP)法

(一)组成

TSP或TGP隧道超前地质预报系统包括仪器主机、配件和处理软件三部分组成。

(二)原理

TSP或TGP法是利用地震波反射回波方法测量的原理。地震波震源采用小药量炸药激发产生，炸药激发在隧道边墙的风钻孔中，通常24个炮孔布置成一条直线。地震波的接收器也安置在孔中，一般左右洞壁各布置一个。

1B414022 掌握隧道施工监控量测技术

一、隧道施工测量技术

(一)一般规定

1．控制测量的精度应以中误差衡量，最大误差(极限误差)规定为中误差的两倍。

2．隧道施工时应做好下列工作：

(1)长隧道设置的精密三角网或精密导线网，应定期对其基准点和水准点进行校核。

(2)洞外水准点、中线点应根据隧道平纵面、隧道长度等定期进行复核，洞内控制点应根据施工进度设定。

3．洞内施工隧道测量，桩点必须稳定、可靠，且通视良好。水准点应设在不易损坏处，并加以妥善保护。

5．隧道竣工后应提交贯通测量技术成果书、贯通误差的实测成果和说明、净空断面测量和永久中线点、水准点的实测成果及示意图。

(二)洞内施工测量

1．洞内导线应根据洞口投点向洞内作引申测量，洞口投点应纳入控制网内，由洞口投点传递进洞方向的连接角测角中误差，不应超过测量等级的要求，后视方向的长度不宜小于300m。导线点应尽量沿路线中线布设，导线边长在直线地段不宜短于200m；曲线地段不宜短于70m。无闭合条件的单导线，应进行两组独立观测，相互校核。用中线法进行洞内测量的隧道，中线点间距直线部分不宜短于100m；曲线部分不宜短于50m。

2．特长隧道、长隧道及采用大型掘进机械施工的隧道，宜用激光设备导向。

3．供导坑延伸和掘进用的临时点可用串线法标定，其延伸长度在直线部分不应大于30m；曲线部分不应大于20m。

4．开挖前应在开挖断面标出设计断面尺寸线，开挖工作完成后应及时测量并绘出断面图。

5．供衬砌用的临时中线点，必须用经纬仪测定，其间距可视放样需要适当加密，但不宜大于10m。

6．衬砌立模前应复核中线和高程，标出拱架顶、边墙底和起拱线高程，用设计衬砌断面的支距控制架立拱模和墙模。立模后必须进行检查和校正，确保无误。

7．洞内水准路线应由洞口高程控制点向洞内布设，结合洞内施工情况，测点间距以200～500m为宜。

8．洞内施工用的水准点，应根据洞外、洞内已设定的水准点，按施工需要加设。为使施工方便，在导坑内拱部、边墙施工地段宜每lOOm设立一个临时水准点，并定期复核。

(三)贯通误差的测定及调整

1．贯通误差的测定应按下列要求进行：

(1)采用精密导线测量时，在贯通面附近定一临时点，由进测的两方向分别测量该点的坐标，所得的闭合差分别投影至贯通面及其垂直的方向上，得出实际的横向和纵向贯通误差，再置镜于该临时点测求方位角贯通误差。

(2)采用中线法测量时，应由测量的相向两方向分别向贯通面延伸，并取一临时点，量出两点的横向和纵向距离，得出该隧道的实际贯通误差。

(3)水准路线由两端向洞内进测，分别测至贯通面附近的同一水准点或中线点上，所测得的高程差值即为实际的高程贯通误差。

2．贯通误差的调整应按以下方法进行：

(1)用折线法调整直线隧道中线。

(2)曲线隧道，根据实际贯通误差，由曲线的两端向贯通面按长度比例调整中线。

(3)采取精密导线法测量时，贯通误差用坐标增量平差来调整。

(4)进行高程贯通误差调整时，贯通点附近的水准点高程，采用由进出口分别引测的高程平均值作为调整后的高程。，

3．隧道贯通后，施工中线及高程的实际贯通误差，应在未衬砌的lOOm地段内(即调线地段)调整。该段的开挖及衬砌均应以调整后的中线及高程进行放样。

(四)竣工测量

1．隧道竣工后，应在直线地段每50m、曲线地段每20m及需要加测断面处，测绘以路线中线为准的隧道实际净空，标出拱顶高程、起拱线宽度、路面水平宽度。

2．隧道永久中线点，应在竣工测量后用混凝土包埋金属标志。直线上的永久中线点，每200～250m设一个，曲线上应在缓和曲线的起终点各设一个；曲线中部，可根据通视条件适当增加。永久中线点设立后，应在隧道边墙上画出标志。

3．洞内水准点每公里应埋设一个，短于lkm的隧道应至少设一个，并应在隧道边墙上画出标志。

(五)辅助坑道测量

二、掌握隧道施工监控量测技术

(一)监控量测的目的

(二)采用复合式衬砌的隧道，必须将现场监控量测项目列入施工组织设计

(三)量测内容与方法

1．复合式衬砌的隧道应按表lB414022选择量测项目。

表1B414022中的1—4项为必测项目；5～11项为选测项目，应根据围岩条件、地表沉降要求等确定。

2．爆破开挖后应立即进行工程地质与水文地质状况的观察和记录，并进行地质描述。地质变化处和重要地段，应有照片记载。初期支护完成后应进行喷层表面的观察和记录，并进行裂缝描述。一级建造师考试时间

3．隧道开挖后应及时进行围岩、初期支护的周边位移量测、拱顶下沉量测；安设锚杆后，应进行锚杆抗拔力试验。当围岩差、断面大或地表沉降控制严时宜进行围岩体内位移量测和其他量测。位于Ⅳ～Ⅵ级围岩中且覆盖层厚度小于40m的隧道，应进行地表沉降量测。

4．量测部位和测点布置，应根据地质条件、量测项目和施工方法等确定。

5．测点应距开挖面2m的范围内尽快安设，并应保证爆破后24h内或下一次爆破前测读初次读数。

6．测点的测试频率应根据围岩和支护的位移速度及离开挖面的距离确定。

7．现场量测手段，应根据量测项目及国内外人工量测仪器的现状来选用。

(四)量测数据处理与应用

1．应及时对现场量测数据绘制时态曲线(或散点图)和空间关系曲线。

2．当位移一时间曲线趋于平缓时，应进行数据处理或回归分析，以推算最终位移和掌握位移变化规律。

3．当位移一时间曲线出现反弯点时，则表明围岩和支护已呈不稳定状态，此时应密切监视围岩动态，并加强支护，必要时暂停开挖。

4．二次衬砌的施作应在满足下列要求时进行：

(1)各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定；

(2)已产生的各项位移已达预计总位移量的80％～90％；

(3)周边位移速率或拱顶下沉速率小于规定值。

(五)量测管理

隧道现场监控量测应成立专门量测小组，由施工单位或委托其他单位承担量测任务。