隧道監(jiān)控量測(cè)資料ppt課件.ppt

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1、隧道監(jiān)控量測(cè)北京交通大學(xué)隧道中心劉保國教授2006年2月16日大變形預(yù)防與處理隧道監(jiān)控量測(cè)一監(jiān)控量測(cè)目的二監(jiān)控量測(cè)內(nèi)容斷面與測(cè)點(diǎn)布置數(shù)據(jù)采集五資料分析與信息反饋六監(jiān)測(cè)管理體系與保證措施一監(jiān)控量測(cè)目的（1）通過圍巖內(nèi)部位移和彈性波的測(cè)試，了解圍巖松動(dòng)破壞范圍，對(duì)圍巖穩(wěn)定性做出評(píng)價(jià)；（2）通過圍巖壓力和支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力測(cè)定，了解支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力狀況和應(yīng)力分布，對(duì)原支護(hù)結(jié)構(gòu)形式、支護(hù)參數(shù)和支護(hù)時(shí)間做出評(píng)價(jià)；（3）通過測(cè)定錨桿內(nèi)力，了解錨桿的工作狀態(tài)。了達(dá)到以上的監(jiān)控量測(cè)目的，量測(cè)工作需貫穿隧道施工的全過程。量測(cè)數(shù)據(jù)及其分析結(jié)果可立即與事先預(yù)設(shè)計(jì)支護(hù)

2、參數(shù)相比較，并對(duì)預(yù)設(shè)計(jì)做出正確評(píng)價(jià)，如量測(cè)結(jié)果與原設(shè)計(jì)有較大出入，有必要對(duì)支護(hù)作加強(qiáng)和減弱的修正，使隧道的設(shè)計(jì)和施工納入動(dòng)態(tài)的科學(xué)管理中。二監(jiān)控量測(cè)內(nèi)容三斷面與測(cè)點(diǎn)布置3.1斷面設(shè)置必測(cè)項(xiàng)目：每10—50米設(shè)一個(gè)斷面。選測(cè)項(xiàng)目：代表性地段設(shè)置斷面，各選測(cè)項(xiàng)目盡可能布置在同一個(gè)斷面上。錨桿拉拔：每300根作為一組，每組抽檢3根。3.2測(cè)點(diǎn)布置與測(cè)試儀器（1）拱頂下沉與水平收斂JSS30A—20m型收斂計(jì)（數(shù)顯式）精度：0.01mmDSZ2型精密水準(zhǔn)儀FS1平板測(cè)微器精度：0.01mm（2）錨桿內(nèi)力A、分離式隧道B、連拱式隧道（3）錨桿拉拔

3、ZY—30最大拉拔力300KN（4）地表下沉（5）其它選測(cè)A、分離式隧道B、連拱式隧道XYJ—40.2MPaXYJ—40.2MPaXJG—2φ22XJH—220MPaXJH—220MPa四數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理1周邊位移、拱頂下沉拱頂下沉按以下公式進(jìn)行預(yù)處理周邊位移按以下公式進(jìn)行預(yù)處理然后采用以下的負(fù)指數(shù)方程進(jìn)行非線性回歸，以上回歸采用Origin6.0軟件完成。根據(jù)以下的邊值條件，可推斷得出初測(cè)前的累計(jì)位移u0和時(shí)間趨向無窮時(shí)的最大位移umax根據(jù)上述公式可進(jìn)一步得到t=T（以天為單位）時(shí)刻的位移速度v和之前的累積位移占最大推斷位移的百分

4、比Iu2錨桿內(nèi)力、選測(cè)項(xiàng)目錨桿內(nèi)力和選測(cè)項(xiàng)目均采用鋼弦式傳感器，原始實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為傳感器鋼弦震動(dòng)頻率，根據(jù)每個(gè)傳感器出廠率定表，可按以下公式轉(zhuǎn)換為力或應(yīng)力K為率定系數(shù)，f0為初頻（Hz），f為實(shí)測(cè)頻率（Hz）四資料分析與反饋隧道圍巖周邊位移是圍巖動(dòng)態(tài)的顯著表現(xiàn)，是判定圍巖穩(wěn)定性的最主要現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)項(xiàng)目。根據(jù)我國現(xiàn)行公路隧道施工技術(shù)規(guī)范（JTJ042—94）規(guī)定，隧道周邊允許相對(duì)位移值如下表。1周邊位移、拱頂下沉二次襯砌的施作需滿足：（1）周邊位移明顯收斂，圍巖基本穩(wěn)定；（2）已發(fā)生的位移達(dá)到預(yù)計(jì)總位移的80～90%；（3）周邊位移速率小于0.1

5、～0.2mm/d，或拱頂下沉速率小于0.07～0.15mm/d隧道周邊允許相對(duì)位移值(%)2錨桿軸力錨桿軸向力是檢驗(yàn)錨桿效果與錨桿強(qiáng)度的依據(jù)，可根據(jù)錨桿極限抗拉強(qiáng)度與錨桿應(yīng)力的比值K（安全系數(shù)）做出判斷。通常應(yīng)保證K≥1。否則應(yīng)增加錨桿數(shù)量或加粗錨桿直徑。3圍巖壓力圍巖壓力大小與圍巖變形及支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度密切相關(guān)。分三種情況：（1）圍巖壓力大變形量也大，此時(shí)應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)，以限制圍巖變形和控制圍巖壓力的增長(zhǎng)；（3）圍巖壓力很小，但其變形量卻很大時(shí)，則圍巖將會(huì)失去穩(wěn)定，此時(shí)應(yīng)立即停止開挖，加強(qiáng)圍巖支護(hù)和采取輔助施工措施進(jìn)行加固處理。（2）圍巖壓

6、力大，但變形量并不很大，這表明支護(hù)時(shí)機(jī)和支護(hù)的封底時(shí)間可能過早或支護(hù)尺寸及剛度太大，這時(shí)應(yīng)作適當(dāng)修正支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)。4噴層內(nèi)應(yīng)力噴射混凝土層應(yīng)力是指其切向應(yīng)力。噴層應(yīng)力值與圍巖壓力值及位移量大小有密切關(guān)系。噴層應(yīng)力大的原因是圍巖壓力和位移量大及支護(hù)力度小。若噴層應(yīng)力太大，或出現(xiàn)明顯裂損或剝落、起鼓等現(xiàn)象，則應(yīng)作處理，一般是適當(dāng)增加初始噴層厚度。如果噴層厚度已較厚時(shí)，仍然出現(xiàn)明顯裂損、起鼓等，則應(yīng)增強(qiáng)錨桿支護(hù)、改變封底時(shí)間、調(diào)整施工措施，選擇二次支護(hù)襯砌的最佳時(shí)機(jī)等，并要繼續(xù)加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)。5淺埋隧道地表下沉若量測(cè)結(jié)果表明地表下沉量較大，或出

7、現(xiàn)增加的趨勢(shì)，則應(yīng)采取加強(qiáng)支護(hù)和調(diào)整施工措施，可考慮適當(dāng)加噴混凝土、增設(shè)錨桿、加掛鋼筋網(wǎng)、加鋼支撐、超前支護(hù)、或縮短開挖循環(huán)進(jìn)尺、提前封閉仰拱、甚至預(yù)注漿加固圍巖等。另外，在淺埋偏壓地段隧道可能發(fā)生橫向地表位移加下沉，處理較為復(fù)雜，應(yīng)加強(qiáng)量測(cè)分析與治理淺埋偏壓隧道工程的對(duì)策與量測(cè)的研究。1周邊位移2拱頂下沉3地表下沉4錨桿內(nèi)力5圍巖壓力6鋼支撐內(nèi)力7噴射混凝土內(nèi)力