16 公路工程施工技术- 隧道地质超前预报和监控量测技术
二次衬砌的施作时，应满足隧道位移相对值已达相对位移量的（）。
位于IV〜VI级围岩中且覆盖层厚度小于（ ）m的隧道，应进行地表沉降量测。
在隧道施工监控量测中，收敛计是用来量测（ ）。
TSP地质超前预报是（ ）。
隧道监控量测时，量测计划应根据（ ）等编制。
隧道地质超前预报方法主要有（ ）。
隧道施工监控量测的目的包括（ ）。
某高速公路上下行分离式隧道，洞口间距40m，左线长3216m,右线长3100m,隧道最大埋深500m，进出口为浅埋段,IV级围岩，洞身地质条件复杂，地质报告指出，隧道穿越地层为三叠系底层，岩性主要为炭质泥岩、砂岩、泥岩砂岩互层，且有瓦斯设防段、涌水段和岩爆段，I、II、III级围岩大致各占1/3，节理裂隙发育，岩层十分破碎，且穿越一组背斜，在其褶曲轴部地带中的炭质泥岩及薄煤层中存有瓦斯等有害气体，有瓦斯聚集涌出的可能,应对瓦斯重点设防,加强通风、瓦斯监测等工作。
技术员甲认为全断面开挖发的特点是工作空间较小、施工速度快、便于施工组织和管理;且全断面开挖法具有较小的断面进尺比，每次爆破震动强度较小，爆破对围岩的震动次数少，有利于围岩的稳定。考虑到该隧道地质情况与进度要求，所以该隧道应采用全断面开挖。同时针对该隧道采用的新奥法施工，提出了“勤测量、紧封闭”的基本原则。
隧道施工过程中为防止发生塌方冒顶事故，项目部加强了施工监控量测，量测项目有地质和支护状况，锚杆或锚索内力及抗拔力、地表下沉、围岩体内位移、支护及衬砌内应力。
项目部还实行安全目标管理，采取了一系列措施，要求进入隧道施工现场的所有人员必须经过专门的安全知识教育，接受安全技术交底;电钻钻眼应检查把手胶套的绝缘是否良好，电钻工应戴棉纱手套，穿绝缘胶鞋;爆破作业人员不能着化纤服装，炸药和雷管分别装在带盖的容器内用汽车一起运送;隧道开挖及衬砌作业地段的照明电器电压为110〜220V,同时加强瓦斯等有毒有害气体的防治，通风设施由专职安全员兼管。
隧道施工完成后，进行了供配电、照明系统设施的安装，其中变压器为油浸变压器，由于工期延误，变压器运到现场100天后才进行安装。电缆敷设在沟内时遵循了低压在上、高压在下的原则，敷设时还要求金属支架、导管必须接地(PE)或接零(PEN)可靠。
在交通监控方面，隧道由监控分中心统一监控，监控中心设有完善的子系统，包括交通信号监控系统、视频监控系统、供配电监控系统、隧道照明控制系统、调度指令电话系统、有线广播系统等。
问题：补充本项目施工监控量测的必测项目,并指出隧道监控量测时出现冒顶塌方的危险信号(征兆)有哪些?
某施工单位承接了南方一座双向四车道分离式隧道施工，隧道穿越的地层有：石灰岩、页岩、泥灰岩，局部夹有煤层，该隧道穿越一向斜构造。隧道进出口围岩为V级，洞内Ⅲ级和Ⅳ级呈间隔分布，局部为V级。其中左线隧道进口桩号为K15+270，设计控制标高为240.0m，隧道出口桩号为K16+050，设计控制标高为240.0m。
施工单位结合该隧道的特点进行了施工组织设计，其中：
(1)采用新奥法施工，尤其是在围岩软弱地段，按照“短进尺，弱爆破，紧封闭”的原则稳步推进。
(2)为防止地表水危及隧道施工安全，进洞50m左右后，开始做洞口工程，洞口支护时，支护面至开挖面的距离拟定为10m。
(3)若遇不良地质情况，必须进行超前地质预报，以便提前采取预防措施。
问题：
改正施工组织设计中第二条的错误做法?
某施工单位承接了南方一座双向四车道分离式隧道施工，隧道穿越的地层有：石灰岩、页岩、泥灰岩，局部夹有煤层，该隧道穿越一向斜构造。隧道进出口围岩为V级，洞内Ⅲ级和Ⅳ级呈间隔分布，局部为V级。其中左线隧道进口桩号为K15+270，设计控制标高为240.0m，隧道出口桩号为K16+050，设计控制标高为240.0m。
施工单位结合该隧道的特点进行了施工组织设计，其中：
(1)采用新奥法施工，尤其是在围岩软弱地段，按照“短进尺，弱爆破，紧封闭”的原则稳步推进。
(2)为防止地表水危及隧道施工安全，进洞50m左右后，开始做洞口工程，洞口支护时，支护面至开挖面的距离拟定为10m。
(3)若遇不良地质情况，必须进行超前地质预报，以便提前采取预防措施。
问题：
在施工组织设计的第一条中，还应补充哪些基本原则?
（四）背景资料
某施工单位承接了一座公路隧道的土建及交通工程施工项目，该隧道为单洞双向行驶的两车道深埋隧道，设计净高5m，净宽12m，总长3500m，隧道穿越的地层有：砂岩、页岩、泥灰岩，局部夹有煤层，裂隙发育。设计采用新奥法施工、分部开挖和复合式衬砌，按规范实施隧道施工监控量测中所有的必测项目。
事件一：施工单位采用双向掘进，对水、电、路、通风等设施进行统一安排，并在正式掘进前完成。通风方式采用大功率通风机将新鲜空气压送到掌子面，然后将废气从里往外挤出。压入式通风机采用轴流式通风机，其额定风量为2250m3／min，风压为6000Pa，发电机功率为2×115kW。风管与风机相匹配，选配φ1500mm(压入)和声1000mm(吸出)的强力橡胶软管，每节长10m，软风管接头方式为双反边拉链式接头，安装方便、密封性能好。
事件二：隧道施工时的通风，应设专人管理。要求做到：保证每人每分钟得到1m。的新鲜空气；隧道内的空气成分每两月至少取样分析一次，风速、含尘量每月至少检测一次。
土建施工完成后，项目部按要求进行了照明、供配电设施与交通标志、防撞设施、里程标、百米标等等的施工。照明控制系统由分中心监控工作站、A、B和照明配电回路(箱)的接口电路构成。该隧道原设计采用射流式通风方式，经多方论证后，难以满足该隧道的通风质量要求，拟变更为竖井排风式通风，并按相关程序完成了设计变更。
1. 写出背景中实施了的隧道监控量测项目。
案例3 背景资料
某施工单位承接了一条二级公路的隧道施工项目，隧道全长1200m，设计净高5m，净宽12m，最大埋深20m,为单洞双向行驶的两车道隧道。该地段地质条件复杂，勘探表明其围岩主要为弱风化硬质页岩，属IV～V级围岩，稳定性差。由于地下水发育，特别断层地带岩石破碎，裂隙发育。根据专家论证，该隧道有可能产生大型突水突泥地段。为保证施工安全，施工单位在该遂道施工中采用了超前地质预报，并进行监控量测。
施工单位针对该项日编制了专项施工方案，其中包括工程概况、编制依据、劳动力计划等内容。针对该隧道施工过程中有可能出现突水安全事故的特点，编制了应急预案。 在施工过程中，由于管理人员安全意识薄弱，隧道开挖过程中未严格按照安全要求进行及时支护，使洞身开挖面至支护面长达15m未支护，最后出现未支护洞身出现坍塌，导致正在工作的15人全部被埋，经极力抢救，3人获救，其余12人全部遇难。
1. 请根据案例背景，判断该地质灾害属于几级？应该采用几级预报？
【背景资料】某高速公路左右线隧道，洞口间距42m，左线长3316m，右线长3200m，隧道最大埋深460m，净空宽度9.64m，净空面积为58.16m2，设计车速100km/h，开工日期为2008 年7月，2010 年7 月竣工。该地段地质条件复杂，勘探表明其围岩主要为弱风化硬质页岩，属Ⅳ～Ⅴ级围岩，
稳定性差。由于地下水发育，特别断层地带岩石破碎，裂隙发育，可能产生大型、特大型突水突泥，为保证施工安全，施工单位在该隧道施工中采用了超前地质预报，并进行监控量测。根据该隧道的地质条件和开挖断面，施工单位在施工组织设计中拟采用三台阶法施工，左线隧道施工工序划分如下图所示。
针对开挖时右侧围岩相对左侧围岩较弱的特点，施工单位拟按①→②→③→④→⑤→⑥→⑦→⑧→⑨→⑩→⑪→⑫ →⑬→⑭ 顺序组织施工。
隧道施工中发生如下事件：
事件一：2009 年6 月7 日上午，隧道开挖时，量测人员在处理量测数据中，发现“周边位移一时间曲线”出现反弯点。但未及时告知作用班组潜在危险，当日下午发生较大塌方，当场死亡5 人，重伤12 人，经补报并核实，截止2009年7 月6 日，确认累计死亡人达10 人。
事件二：施工中支护结构出现开裂，施工单位提出预警并进行了分级管理。事故发生后，施工单位根据交通运输部对隐患排查治理提出的“两项达标”、“四项严禁”、“五项制度”的总目标，认真总结事故教训，开展了安全生产事故隐患排查治理活动，编制了安全专项方案和应急救援预案。
1. 给出③→⑩、⑫→⑬正确的施工顺序。
【背景资料】某山岭隧道为单洞双向两车道公路隧道，其起讫桩号为K68+238～K69+538，隧道长1300m。该隧道设计图中描述的地质情况为：K68+238～K68+298段以及K69+498～K69+538段为洞口浅埋段，地下水不发育，出露岩体极破碎，呈碎、裂状;K68+298～K68+598段和K69+008～K69+498段，地下水不发育，岩体为较坚硬岩，岩体较破碎，裂隙较发育且有夹泥，其中，K68+398～K68+489段隧道的最小埋深为80m;K68+598～K69+008段，地下水不发育，岩体为较坚硬岩，岩体较为完整，呈块状体或中厚层结构，裂隙面内夹软塑状黄泥。施工过程中发生如下事件：事件一：施工单位对该隧道的围岩进行了分级。按安全、经济原则从①全断面法、②环形开挖留核心土法、③双侧壁导坑法中比选出了一种浅埋段隧道施工方法。事件二：根据设计要求，施工单位计划对K68+398～K68+489段隧道实施监控，量测项目有:洞内外观察、地表下沉、钢架内力和外力、围岩压力、周边位移、拱顶下沉、锚杆轴力等。事件三：施工单位在K68+690～K68+693段初期支护施工时，首先采用激光断面仪对该段隧道开挖断面的超欠挖情况进行测量，检验合格后，采用干喷技术，利用挂模的方式喷射混凝士，并对喷射混凝土强度等实测项目进行了实测。事件四：在二次初砌施工前，施工单位发现K68+328～K68+368段多处出现了喷射混凝土掉落的现象，掉落处原岩表面残留有黄泥。施工单位提出了掉落段的处治方法，并进行了复喷施工。
1. 判断隧道各段围岩的级别。指出事件一中比选出的施工方法。
（四）背景资料：某高速公路上下行分离式隧道，洞口间距40m，左线长3216m，右线长3100m，左右线隧道跨度都为10m，隧道最大埋深500m，进出口为浅埋段，IV级围岩，洞身地质条件复杂，地质报告指出，隧道穿越地层为三叠系底层，岩性主要为炭质泥岩、砂岩、泥岩砂岩互层，且有瓦斯设防段、涌水段和岩爆段，I、II、III级围岩大致各占1/3，节理裂隙发育，岩层十分破碎，且穿越一组背斜，在其褶曲轴部地带中的炭质泥岩及薄煤层中并存有瓦斯等有害气体，有瓦斯聚集涌出的可能，应对瓦斯重点设防，加强通风、瓦斯监测等工作。技术员甲认为全断面开挖发的特点是工作空间较小、施工速度快、便于施工组织和管理；且全断面开挖法具有较小的断面进尺比，每次爆破震动强度较小，爆破对围岩的震动次数少，有利于围岩的稳定。考虑到该隧道地质情况与进度要求，所以该隧道应采用全断面开挖。同时针对该隧道采用的新奥法施工，提出了“勤测量、紧封闭”的基本原则。隧道施工过程中为防止发生塌方冒顶事故，项目部加强了施工监控量测，量测项目有洞内外观测，锚杆或锚索内力及抗拔力、地表下沉、围岩体内位移、支护及衬砌内应力。并且为防止地下水渗入洞内，施工进行了结构防排水施工，压浆顺序从下而上；从有水或多水的地段向无水、少水处；从上坡方向往下坡方向；从两端洞口向洞身中间压浆。在施工过程中，该隧道洞身掘进采用预裂爆破方法，炮眼布置形式如图。 
由于管理人员安全意识薄弱，隧道开挖过程中未严格按照安全要求进行及时支护，使洞身开挖面至支护面长达15m，存在生产安全重大事故隐患，监理单位要求施工单位组织编写重大事故隐患治理方案。同时也组织经验丰富的人员严格按照“两项达标”、“四项严禁”、“五项制度”的总目标对其他项目开展了安全生产事故隐患排查治理活动。
1. 按照隧道跨度划分，左右线隧道属于什么隧道，说明理由。
（四）背景资料
某高速公路左右线隧道，洞口间距42m，左线长3316m，右线长3200m，隧道最大埋深460m，净空宽度9.64m，净空面积为58.16m2，设计车速100km/h，开工日期为2008年7月，2010年7月竣工。
该地段地质条件复杂，勘探表明其围岩主要为弱风化硬质页岩，属Ⅳ～Ⅴ级围岩，稳定性差。由于地下水发育，特别断层地带岩石破碎，裂隙发育，为保证施工安全，施工单位在该隧道施工中采用了超前地质预报，并进行监控量测。根据该隧道的地质条件和开挖断面，施工单位在施工组织设计中拟采用三台阶法施工。
2009年6月6日上午，隧道开挖时，量测人员在处理量测数据中，发现“周边位移一时间曲线”出现反弯点。但未及时告知作用班组潜在危险，当日下午发生较大塌方，当场死亡5人，重伤12人，经补报并核实，截止2009年7月6日，确认累计死亡人达10人。
事故发生后，施工单位根据交通运输部对隐患排查治理提出的“两项达标”、“四项严禁”、“五项制度”的总目标，认真总结事故教训，开展了安全生产事故隐患排查治理活动，编制了安全专项方案和应急救援预案，尤其注重落实“五项制度”中的“施工现场危险告知制度”。
1. 施工单位采用台阶法施工是否合理?说明理由。