《隧道監(jiān)控量測》ppt課件

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1、隧道施工監(jiān)控量測與測試長安大學(xué)公路學(xué)院隧道與巖土系李寧軍第一節(jié)概述隧道施工過程中使用各種類型的儀表和工具，對圍巖和支護(hù)、襯砌的力學(xué)行為以及它們之間的力學(xué)關(guān)系進(jìn)行量測和觀察，并對其穩(wěn)定性進(jìn)行評價，統(tǒng)稱為監(jiān)控量測。1、隧道監(jiān)控量測的必要性：⑴隧道工程作為工程建筑物，受力特點與地面工程有很大的差別。⑵隧道在開挖支護(hù)成形運營的過程中，自始自終都存在受力狀態(tài)變化這一特性。2、施工監(jiān)控量測的目的和任務(wù)⑴通過監(jiān)控量測了解各施工階段地層與支護(hù)結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化，判斷圍巖的穩(wěn)定性、支護(hù)、襯砌的可靠性；⑵用現(xiàn)場實測的結(jié)果彌補理論分析

2、過程中存在的不足，并把監(jiān)測結(jié)果反饋設(shè)計，指導(dǎo)施工，為修改施工方法，調(diào)整圍巖級別、變更支護(hù)設(shè)計參數(shù)提供依據(jù)；⑶通過監(jiān)控量測對施工中可能出現(xiàn)的事故和險情進(jìn)行預(yù)報，以便及時采取措施，防患于未然；⑷通過監(jiān)控量測，判斷初期支護(hù)穩(wěn)定性，確定二次襯砌合理的施作時間；⑸通過監(jiān)控量測了解該工程條件下所表現(xiàn)、反映出來的一些地下工程規(guī)律和特點，為今后類似工程或該施工方法本身的發(fā)展提供借鑒，依據(jù)和指導(dǎo)作用。量測項目圍巖種類必測項目選測項目洞內(nèi)觀察凈空收斂拱頂下沉錨桿抗拔力地表下沉圍巖內(nèi)位移錨桿軸力鋼支撐應(yīng)力接觸壓力混凝土應(yīng)變洞內(nèi)彈性

3、波硬巖軟巖土砂量測項目圍巖種類必測項目選測項目洞內(nèi)觀察凈空收斂拱頂下沉錨桿抗拔力地表下沉圍巖內(nèi)位移錨桿軸力鋼支撐應(yīng)力接觸壓力混凝土應(yīng)變洞內(nèi)彈性波硬巖軟巖土砂必須實施、可以實施、必要時實施監(jiān)控量測與反饋流程圖第二節(jié)必測項目1、隧道內(nèi)目測觀察細(xì)致的目測觀察，對于監(jiān)視圍巖穩(wěn)定性是既省事而作用又很大的監(jiān)測方法，它可以獲得與圍巖穩(wěn)定狀態(tài)有關(guān)的直觀信息，應(yīng)當(dāng)予以足夠的重視，所以目測觀察是新奧法量測中的必測項目。1）隧道目測觀察的目的是：⑴預(yù)測開挖面前方的地質(zhì)條件。⑵為判斷圍巖、隧道的穩(wěn)定性提供地質(zhì)依據(jù)。⑶根據(jù)噴層表面狀態(tài)

4、及錨桿的工作狀態(tài)，分析支護(hù)結(jié)構(gòu)的可靠程度。2）觀察內(nèi)容：⑴掌子面地質(zhì)水文條件、巖性、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、有無斷層，是否偏壓、圍巖類別，掌子面自穩(wěn)情況，地下水的影響情況等，并做好記錄。⑵對初期支護(hù)效果觀察包括：錨桿的錨固效果、噴層的光潔度、噴層有無裂縫，裂縫的部位、長度、寬度、深度，噴層是否把鋼支撐全部覆蓋。2、周邊收斂量測隧道圍巖周邊各點趨向隧道中心的變形稱為收斂。所謂周邊收斂量測主要是隧道內(nèi)壁面兩點連線方向的距離的變形量的量測。收斂值為兩次量測的距離之差。1）量測目的收斂量測是隧道施工監(jiān)控量測的重要項目。周邊位移是

5、隧道圍巖應(yīng)力狀態(tài)變化最直觀的反映，通過周邊位移量測可以達(dá)到以下目的。⑴判斷隧道空間的穩(wěn)定性；⑵根據(jù)變位速度判斷圍巖穩(wěn)定程度和二次襯砌施作的合理時機(jī)；⑶指導(dǎo)現(xiàn)場的施工。2）量測設(shè)計⑴收斂量測的間距與測線必測項目量測斷面間距和每斷面測點數(shù)量圍巖類別斷面間距（m）每斷面測點數(shù)量凈空變化拱頂下沉Ⅰ～Ⅱ5～101～2條基線1～3點Ⅲ10～301條基線1點Ⅳ30～501條基線1點⑵量測頻率：量測頻率可根據(jù)位移速度和量測斷面距開挖面距離按位移速度位移速度（mm/d）量測頻率≥52次/d1～51次/d0.5～11次/2～3d

6、0.2～0.51次/3d＜0.21次/7d按距開挖面距離(注：b為隧道開挖寬度)量測斷面距開挖面距離（m）量測頻率(0～1)b2次/d(1～2)b1次/d(2～5)b1次/2～3d＞5b1次/7d3）量測儀器目前隧道施工中常用的收斂計為機(jī)械式的收斂計和數(shù)顯式收斂計。例：QJ-85型坑道周邊收斂計；JSS30A型數(shù)顯收斂計；SWJ－IV型隧道隧道收斂計。4）測試原理測試中讀得初始數(shù)值X0；間隔時間t后，用同樣的方法可讀得t時刻的值Xt，則t時刻的周邊收斂值Ut即為的兩次讀數(shù)差。即Ut＝L0－Lt＋Xt1－Xt0

7、式中：L0——初讀數(shù)時所用尺孔刻度值；Lt——時刻時所用尺孔刻度值；Xt1——時刻時經(jīng)溫度修正后的讀數(shù)值，Xt1＝Xt＋εtXt0——初讀數(shù)時經(jīng)溫度修正后的讀數(shù)值，Xt0＝X0＋εtXt——時刻量測時讀數(shù)值；X0——初始時刻讀數(shù)值；εt——溫度修正值；εt＝α（T0－T）Lα——鋼尺線膨脹系數(shù)；T0——鑒定鋼尺的標(biāo)準(zhǔn)溫度，T0=20℃T——每次量測時的平均氣溫；L——鋼尺長度。3、拱頂下沉量測埋深較淺、固結(jié)程度低的地層，水平成層的場合，這項量測比收斂量測更為重要。1）量測目的量測數(shù)據(jù)是確認(rèn)圍巖的穩(wěn)定性，判斷支

8、護(hù)效果，指導(dǎo)施工工序，預(yù)防拱頂崩塌，保證施工質(zhì)量和安全的最基本的資料。2）量測儀器精密水準(zhǔn)儀3）量測原理第一次讀數(shù)后視點讀數(shù)為A1，前視讀數(shù)為B1；第二次后視點讀數(shù)為A2，前視讀數(shù)為B2。拱頂變位計算方法如下：⑴差值計算法：鋼尺和標(biāo)尺均正立（即讀數(shù)上小下大）。后視讀數(shù)差A(yù)=A2-A1前視讀數(shù)差B=B2-B1拱頂變位值C=B-AC>0拱頂上移；C<0拱頂下沉。⑵水準(zhǔn)計算法：通過計算前后兩次拱頂測點的高