專案部建設方案

湖北省交通規劃設計院

隧道施工資訊預報專案部工作方案

湖北省交通規劃設計院

二○一○年十一月

湖北省交通規劃設計院谷竹高速公路隧道地質預報與監控量測諮詢第3合同包專案部工作方案

一、專案理解

隧道動態設計與資訊化施工是對新奧法施工的發展，將新奧法的利用監控量測資訊確保施工安全性的方法發展到採用超前地質預報對掌子面前方工程地質、水文地質條件進行動態監測和對圍岩、支護的時空變形、應力、壓力進行量測，掌握圍岩動態資訊，及時修正支護引數的動態設計與資訊化施工方法。

地形、地質條件複雜的隧道地質勘察問題，無論是在國內還是國外，目前都是難於完善解決的。想在勘察設計階段就準確查明工程岩體的狀態、特徵，並預報可能引發隧道施工地質災害的不良地質體的位置、規模和性質是極其困難的。目前，隧道支護引數設計也是以圍岩級別為基礎，採用工程模擬法設計，隧道設計為預設計。

在隧道施工過程採用現代先進的量測裝置，開展以超前地質預報、監控量測為主要手段的資訊化施工，及**判設計合理性，調整支護引數和施工方案。通過動態設計使支護結構適應於圍岩的實際情況，真正做到質量可靠、技術先進、安全實用、經濟合理。

谷竹高速隧道超前地質公路有三座3.5km以上，最大埋深400m以上的岩溶隧道，所處地層為區域強岩溶地層（寒武系石龍洞、三遊洞組），據勘察期間勘察及專題水文研究成果（中科院岩溶所承擔），三座隧道在強岩溶地層及強弱岩溶地層交界處有發生湧水、突泥的可能，其中雞公嶺隧道最大壓力水頭預計可達150m高，最大湧水量可達10m3/d。為保證隧道安全施工，超前預報及監控量測是十分必要而且必需的。

二、隧道動態設計與資訊化施工流程

下圖為隧道動態設計與資訊化施工流程圖，其中有三個環節可體現動態設計與資訊化施工的結合。

1、隧道開挖前的超前地質預報，它提交資料應該包含兩個方面的主要內容，一是成災的預報，二是工程地質條件預報。對成災預報，目前雖然還不能進行分級，但對於是否存在重大不良地質問題還是可進行探測預報，對重要地段，增加超前鑽探，基本可以查明，因此業主或者設計方可對照原設計檔案，對施工方法、支護方式進行變更設計。工程地質條件預報如與原設計有差別，可讓施工單位提前做好施工人員和材料的準備。

當超前預報的圍岩級別與原設計不一致時應進行核查。

2、監控量測工作中，有地質護觀察，可提供圍岩級別，隧道的變更設計大都**於圍岩級別的改變，將圍岩級別的複核作為監控量測的工作，變施工單位申請變更設計為主動修該設計。

3、建立監控量測管理基準，評價支護是否安全、經濟，及時修改設計。

三、隧道資訊化施工監控量測主要工作內容

1、隧道超前預報實施要點

根據地質超前預報的實際經驗和翻壩公路隧道地質環境特徵，實施地質超前預報應注重綜合預報技術的應用，要點是做到四個結合：

(1) 長距離預報與短距離預報相結合

以tsp法作長距離預報，重點在於斷層、構造破碎帶、軟岩等發育位置、規模；以地質觀察法作短距離預報。

(2)洞內探測和洞外觀測相結合

對於可能存在重大不良地質問題地段，在洞內探測的同時，應在地表進行相應地質調查和觀測。

(3)工程物探與地質分析相結合

這對於提高預報的合理性、準確性有重要作用。對於超前預報來說，研究的物件是地質體，要回答的問題是地質體的賦存狀態和不利的地質地段。物探是根據探測到的介質物性差異來推斷地質體屬性狀態和工程效能優劣，由於地質材料及地質構造條件的複雜，單純物探方法難以做出準確判斷。

地質分析對於研究地層岩性構成、斷裂與節理構造分布規律具有絕對優勢，對物探解釋地質成果有重要指導作用，兩者有機結合可提高地質預報的準確性，減少誤報和漏報。

(4)物探與鑽探相結合

物探提供異常範圍，使得鑽探具有針對性；另一方面，鑽探可以驗證物探異常，通過對比分析，有助於提高物探解譯水平，更好地為工程施工服務。

2、隧道監控量測工作要點

隧道監控量測的目的在於掌握施工中圍岩和支護的力學動態資訊及穩定程度，並及時反饋，以指導施作業，保證施工安全；通過對圍岩和支護的變位、應力量測，**和確認圍岩的最終穩定時間，及時修改支護系統設計，指導施工順序和施作二襯的時間；深入了解圍岩的鬆動範圍和穩定狀態以及噴錨支護效果，為未開挖區段的設計與施工積累資料。監測組織的職責範圍如下：

⑴通過地質觀察結合一定的探測手段，確定圍岩級別，**開挖面前方的地質條件。

⑵根據位移量測，**圍岩的最終變形量，確定隧道開挖的預留量；並根據變形速率，預報支護及圍岩的穩定性；確定二襯施作的最佳時機。

⑶通過圍岩與支護間的壓力（初支與二襯）量測，判定支護設計的安全度，配合設計單位優化設計。

⑷通過圍岩體內位移、錨桿軸力及圍岩鬆動圈量測，確定錨桿的有效長度。

⑸根據錨桿拉拔測試，判定錨桿施作質量，是否滿足設計要求。

⑹通過暴破震動量測，確定暴破震動的衰減規律，判定對支護（主要是二襯）的影響。

⑺及時向施工各方報送監控量測資料。

四、隧道施工資訊監控量測工作理念

「安全施工、規範操作、科學管理、及時服務」

五、隧道施工資訊監控量測組織管理

1、專案部組織

本著精幹高效、強化管理、職權明確、責任到人的原則，為落實相關任務，全面履行專案管理職能，確保本專案工作按質、按量、按時完成，組建隧道超前地質預報、監控量測、岩溶水文地質調查綜合專案部（以下簡稱綜合專案部）。

綜合專案部實行專案經理全面負責制和總工程師技術負責制。建立健全質量保證體系，做到責、權、利明確，充分調動每個員工的生產積極性，以確保專案質量、安全、進度、成本控制等順利實施。

綜合專案部設專案經理、專案總工各1人，專案部實行專案經理全面負責制和專案總工技術負責制。下設地質專業工程師2人、監控量測專業工程師4人、超長水平鑽探專業技術員2人、tsp工程師、紅外探水等物探專業工程師2人、岩溶水文地質調查工程師2人，分隧道地質，tsp、紅外探水物探，超長水平鑽探，監控量測，岩溶水文地質5個作業組。

本專案施工組織機構見下圖。

圖1、專案部組織框架圖

2、崗位職責及作業組分工

根據工作內容及專案管理的需要，專案部設立以下主要崗位：專案經理、專案總工、地質專業工程師、監控量測專業工程師、物探專業工程師、岩溶水文地質專業工程師、儀器裝置操作員、安全後勤人員。

各崗位職責如下：

⑴專案經理：對專案的生產排程、人員組織等負全責；

⑵專案總工：對專案的技術及質量負責，編寫實施細則，審定報告等；

⑶專業工程師：負責本專業的外業生產組織，資料分析處理，報告編寫；

⑷操作員：物探、鑽探儀器裝置操作，感測器埋設，量測儀器的操作，資料記錄等。

⑸安全後勤人員：負責專案部全體人員生產安全管理、辦公協調、交通運輸、後勤生活等事項。

各專業作業組分工：

(1)地質組：由一名具有中級以上職稱地質工程師負責，主要進行隧道的洞內、洞外的地質調查、分析，對比複核原地勘資料，為地質超前預報的重點及資料解釋提供技術支援，並應用地質學原理分析預報段的地質規律。

(2)tsp、紅外探水物探組：由一名具有中級以上職稱物探工程師負責資料採集及處理分析，根據探測資料或曲線的變化特徵來判斷掌子面前方圍岩的地質及含水狀況，地質組的配合下，編寫超前預報報告。

(3)超長水平鑽探組：由一名具備高階職稱的技師負責，下面配備一名專業技工及四名鑽工，負責完成洞內掌子面前方超前水平鑽探工作，獲取相關地質資訊。

(4)監控量測組：由一名具有中級以上職稱專業工程師負責隧道洞內外觀察、周邊位移量測、拱頂變形量測、錨桿抗拔力及其它需要的相關監控量測，並及時提交相關技術報告。

3、人員組成

專案人員組成見人力資源表。

表1、人力資源表

4、擬投入裝置清單

表2、擬投入本專案主要儀器裝置一覽表

六、隧道施工資訊監控、量測工作的進度計畫和質量保證措施

1、工作進度計畫

⑴所有工作服務於隧道施工，必須跟蹤隧道的施工進度，及時準確的掌握隧道施工進度，作好測控準備。

⑵實行合理的計畫管理安排，編制詳細周、月進度計畫，及時總結進度計畫與實際工作進度的差距，採取有效措施，確報進度。

⑶按業主要求，專案部人員在2023年11月中旬全部進場，大部分裝置同期進場。在隧道主體工程完成，以及隧道跟蹤監測工作結束後，乙個月內提交監測工作報告。

2、質量保證措施

⑴按院質量管理體系相關要求，建立專案質量保證體系。

⑵組織保證措施

專案經理部成立全面質量管理小組，由專案經理親自負則。制定項應對策和質量崗位責任制，推行全面質量管理和目標責任管理。

⑶思想保證措施

通過各種形式進行宣傳，使大家都深刻地認識到質量的重要性，並自覺地把保證質量貫穿到作業全過程。

⑷技術保證措施

①嚴格按照規範規程作業。

②建立工序質量自檢制度，每道工序都有專人指導驗收，成果兩級審查。

③對裝置定期檢查、校核。

④儀器的管理採用專人使用專人保養，專人檢驗。

⑤量測裝置、感測器等各種測試元器件均經檢查校準合格後方投入使用。

⑥在監測過程中，各量測專案都嚴格遵守相應的監測專案實施細則。

⑸獎懲措施

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