课件：无尺监控量测技术在下山口隧道中的应用.ppt

无尺监控量测技术在下山口隧道施工中的应用,汇报人：马启华 中铁一局大丽高速公路12-2合同段 项目经理部,一、工程概况,二、地质概况,三、监控量测实施方案 3.1监控量测的目的 3.2围岩监控的意义 3.3监控量测必测项目的选定 3.4测量人员安排 3.5测量仪器选定 3.6测点布置及量测方法,四、监控量测技术在施工中的应用 4.1指导现场施工实例 4.2指导变更设计情况 4.3自贴式反射片的应用 4.4徕卡TPS隧道测量软件的应用,五、结 语,目 录,一、工程概况,大理至丽江高速公路是国家高速公路网横12杭州至瑞丽高速公路联络线，也是国道214线西宁至景洪公路云南境内的重要组成部分。本工程位于云南西北部的大理白族自治州和丽江市境内，主线起于大理凤仪镇小丰乐村，接已建成的楚雄至大理高速公路，经华营、邓川、洱源、剑川，止于丽江黄山垭口西，接丽江市福慧路和规划的丽江西城区过境公路，主线全长191.770Km。 本项目为第122合同段，起讫里程为K82+997K85+370，全长2.373km，主要工程为1隧1桥4涵其余均为路基工程，下山口隧道为分离式隧道，左线里程为ZK81+570ZK84+410,长度2840m，右线里程为K81+560K84+418,长度2858m，是大丽高速公路控制性工程。我单位承担出口端左线1413m，右线1421m的施工任务。,二、地质概况,隧道区域地层自上而下主要由第四系全新统残积层与泥石流堆积层（ ）成因角砾石、粉质粘土；残坡积（ ）角砾土、粉质粘土和二叠系（ ）全风化玄武岩及其风化层组成。下山口隧道主要经过F1、F2断层，隧道级围岩长1167m，级围岩长1649m。下山口隧道出口位置位于坡度45陡坡上，浅埋段有4050m，地面植被稀疏，主要由残坡积成因的角砾土，及含碎石黏性土组成，含少量角砾，拱部及侧壁自稳性差，易坍塌。在洞顶原地表有此前形成的明显的地层滑动痕迹，呈扇形布置，范围覆盖整个左右线洞顶，裂缝宽度约1020cm，长度约70多米，最大滑动错台达到80cm。,地层滑动痕迹,二、地质概况,三、监控量测实施方案,3.1监控量测的目的 现场监控量测是隧道现代化施工管理的重要组成部分，它不仅能指导施工，预报险情，确保安全，而且通过现场监测获得围岩动态和支护工作状态的信息（数据），为修正和确定初期支护参数，混凝土衬砌支护时间提供信息依据。为今后的隧道设计和施工提供工程类似依据。,3.2围岩监控的意义 围岩监控是防止围岩过大变形及塌方的重要措施，其监控的主要项目有： 地质监控：即施工人员对各开挖断面的地质状况应详细描述，如围岩强度、岩性、层理、节理、裂隙、地下水大小等。对围岩类别进行判断，并与设计围岩类别对比。如有变化，应及时反映修改设计，并做地质断面图存档。 安全检查监控：即安全检查人员每天对初期支护、钢拱架等宏观检查变形、裂缝、掉皮、掉块、漏水等不良情况，要做好记录并及时反馈情况，进行处理。 监控量测：对测点拱顶下沉、周边收敛及地表下沉及时量测，并分析围岩稳定情况，及时汇报。,三、监控量测实施方案,3.3监控量测必测项目的选定 本次监控量测必测项目选定根据公路隧道技术施工规范和下山口隧道两阶段施工图的相关规定，并结合其他类似工程的监控量测经验确定： 地表沉降观测:测点横向间距34m,纵向间距1050m； 地质及支护状态观察：采用观测的方法,对围岩的岩性，结构、构造，地下水出露状况，支护结构可观察到的变形情况，危石情况等进行观察记录，并绘制地质剖面图； 水平收敛及拱顶下沉量测或侧墙顶下沉：根据变形值、变形速率、变形收敛情况等用以判断岩层的稳定性、初期支护设计和施工方法的合理性及施作二次衬砌时间； 超前地质预报； 二次衬砌净空变化。,三、监控量测实施方案,3.4测量人员安排 项目部成立专门监控量测小组，配备3名专职人员负责，助工1名，技术员2名。监测组在隧道施工中承担监控量测任务，负责量测断面选择，测点布置埋设、日常量测和数据处理及仪器保养维修工作，应及时进行量测值的计算和绘制图表，并及时进行信息反馈，向施工技术主管部门和设计单位报告量测结果。现场监控量测，应按量测计划认真组织实施，并与其他施工环节紧密配合，不得中断工作。,三、监控量测实施方案,监控量测仪器设备对比表,3.5测量仪器选定 隧道测量仪器一般选择常用的水准仪、数显收敛计等，但是随着全站仪精度的提高，功能越来越强大，逐步开始采用全站仪进行监控测量，我们对常用监控量测仪器和现场使用监控量测仪器做了详细的对比。,三、监控量测实施方案,水平收敛测量,洞顶位移观测,三、监控量测实施方案,现场使用监控量测仪器设备清单,全站仪测量拱顶下沉 地质超前预报,衬砌净空测量 自贴式反射片,三、监控量测实施方案,监测仪器使用对比表,经过现场使用和分析，由于公路隧道跨度达到12.5m，高度达到8.04m，数显收敛计和水准仪受高度、跨度和外界环境影响，使用极不方便，跨度越大精度越难保证，而且必须使用机械和大量人工进行配合，与施工相互干扰比较大，最后经过使用过程中的不断总结，数据的对比采用全站仪和反射片配合进行坐标和高程的量测，为了精度能达到指导施工的要求现场采用6测回观测。,三、监控量测实施方案,3.6测点布置及量测方法 3.6.1量测断面布置示意图（见下图）,三、监控量测实施方案,3.6.2洞内测点布置注意事项 量测点的安设应能保证初读数在开挖24小时内和下一循环开挖前往完成，并测取出读数。 测点应安设在距离开挖工作面2m范围内，且不大于一个循环进尺，并应细心保护，不受下一循环开挖的破坏。 各项位移的测点，一般布置在同一断面内，测点统一在一起，以便测设结果能互相印证，协同分析与应用。 3.6.3现场监控量测项目及方法 （见下表）,三、监控量测实施方案,隧道现场监控量测项目及方法,三、监控量测实施方案,3.6.4量测频率 净空位移和拱顶下沉的量测频率除按上表执行外，还应参照下表的量测频率执行。,净空位移和拱顶下沉的量测频率,三、监控量测实施方案,四、监控量测技术在施工中的应用,4.1指导现场施工实例 以下主要通过现场采集数据后将量测记录数据及时输入计算机系统，根据记录绘制各测点的位移u与时间t的关系曲线，对量测数据进行回归分析： 当位移-时间关系曲线出现反常，表明围岩和支护已呈不稳定状态，加强支护，必要时暂停开挖并进行施工处理； 当位移-时间关系曲线趋于平缓时，从而推算最终位移值和掌握位移变化规律； 各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定后，进行二次衬砌的施作。,四、监控量测技术在施工中的应用,2010年6月26日下山口隧道右洞正式进行上台阶开挖施工，上台阶高度3.5m，严格按工艺要求预留核心土，每循环进尺按设计60cm控制，支护参数按设计施工。右洞测量数据整理后见下表：,下山口隧道拱顶下沉记录表,四、监控量测技术在施工中的应用,四、监控量测技术在施工中的应用,四、监控量测技术在施工中的应用,下山口隧道洞顶地表位移观测记录表,四、监控量测技术在施工中的应用,四、监控量测技术在施工中的应用,施工下台阶及仰拱,地 表 开 裂,施工临时仰拱,明洞衬砌施工,四、监控量测技术在施工中的应用,根据监控量测数据及时正确指导了现场施工，合理调整了施工工序，确保了隧道安全进洞。6月30日对掌子面进行了封闭，停止了掌子面施工，7月1日立即施工了上台阶临时仰拱， 7月14日施工下台阶，7月21日施工明洞仰拱及基础，7月31浇注明洞衬砌混凝土，经过一个月的努力8月2日隧道恢复开挖，截止现在隧道开挖已有61m。,洞 内 施 工,隧道口全景,四、监控量测技术在施工中的应用,4.2指导变更设计情况： 项目部6月30上午，根据监控量测资料和现场实际情况分别向驻地监理和分指工程科进行了汇报，随后驻地监理、总指、设计院专家到达施工现场对山体和洞内进行了勘察，要求设计单位对地质情况进行复查，为保证安全和稳妥进洞，掌子面停止开挖进行封闭，然后对山体加固和进洞方案进行讨论确定。 2010年7月2日召开了下山口隧道现场办公会，经过四方现场勘察决定：暂停掌子面施工，隧道洞顶地表裂缝灌注水泥浆填塞，用水泥砂浆封闭，并用塑料布等防水设备进行临时覆盖防止雨水渗漏，尽快施作明洞衬砌；山体处理采用注浆钢管进行加固，加固原理为水泥浆对松散坡体进行固结，注浆钢管作为钢管抗滑桩阻止山体位移。隧道左右线导向墙后3.5m范围内注浆,四、监控量测技术在施工中的应用,采用42x4mm钢管，注浆孔间距11m，其余位置为1086mm钢管，注浆孔间距22m，梅花形布置，钢管深度至隧道顶开挖轮廓外100cm，注浆采用1:1水泥浆，注浆压力为1Mpa；洞内钢拱架间距由60cm调整为50cm,径向注浆小导管间距由6080cm调整为6060cm梅花形布置。这些措施很大程度上保证了隧道的进洞安全。,施工钢管桩 加固后的山体,四、监控量测技术在施工中的应用,4.3自贴式反射片的应用 使用自贴式反射片在短距离内能达到棱镜测量同等精度，它小巧、安置方便，应用广泛。自贴式反射片有多种规格，测量中选用40mm 40mm徕卡反射片，1片价格为20元，自贴式反射片的后面带有不干胶，可直接粘贴到需要观测的物体上。在夜晚或隧道光线弱的工作环境中，在站点只要用手电往目标方向一照，就会发现很亮的亮点。一般自贴式反射片只能使用一次，为了解决反复利用，降低成本，经过大家集思广益，方案比选，决定将反射片紧贴在带柄钢板上，采用冲击钻在初期支护上打孔，然后将钢板固定在初支上，同时也解决了初支表面贴不牢固的问题，做衬砌前将钢板取出后继续可以重复利用。,改造后的反射片,自贴式反射片,四、监控量测技术在施工中的应用,同时在施工总结中对数显收敛计与全站仪+反射片测量数据进行了对比，数据详见下表：,数显收敛测量数据,四、监控量测技术在施工中的应用,四、监控量测技术在施工中的应用,全站仪+反射片测量数据,四、监控量测技术在施工中的应用,根据上图不难得出：数显收敛计测量精度较高，只能反映净空大小变化，看不出位移，而全站仪+反射片可以反应出左右点的下沉、相对位移及净空变化情况。,四、监控量测技术在施工中的应用,4.4徕卡TPS隧道测量软件的应用 徕卡TPS隧道测量软件完全取代了以前通常使用的PDA断面仪，徕卡机载测量软件是由徕卡测量系统（上海）有限公司为中国用户度身定制，由机载软件和数据处理软件两部分组成，机载功能直接在全站仪操作，无需其他繁杂的辅助设备，操作如极坐标放样般简单，软件特点：功能强大操作简单经济高效 机载软件可快速实现隧道三维断面测量及检测，隧道超欠挖检查，炮孔放样，隧道中线及边线放样，输入里程及偏差可实现任意隧道、路基及桥梁等附属设施的放样，里程及坐标正反算，隧道开挖质量检查，断面监测等。 该系统完全考虑和解决了各种平曲线、竖曲线、轮廓形状，全站仪只需在隧道内任意位置设站、定向完毕后,方可完成以下功能操作：,四、监控量测技术在施工中的应用,超欠挖随机检测： 可检测隧道内壁任意点的超欠挖情况，检测结果实时显示； 开挖轮廓放样：不受掌子面凹凸不平影响，可快速、准确地在掌子面放样出开挖轮廓线； 隧道横断面测量：可快速采集断面数据，一次设站可以测量多个断面； 隧道中线放样：只需输入待放样里程，其他计算均有程序完成，实时显示放样偏差，使繁琐的放样工作变得轻松、快捷； 数据处理软件：可分析断面超欠挖面积、工程量，具体数据，可完成图形、报表输出等。,四、监控量测技术在施工中的应用,隧道断面测量分析软件界面,五、结 语,通过本次隧道监控量测资料的及时整理、通过分析结果，给隧道现场施工提供了及时有效的数据，并采取了有效地施工措施，合理调整隧道施工工序，确保了隧道洞口施工安全，也通过监控量测成果来补充设计，更改了初期支护参数，同时也总结了无尺监控量测技术。 建议在今后的隧道施工中推广运用无尺监控量测技术和徕卡隧道测量软件。,祝大家工作顺利、身体健康！ 谢谢观赏！,后面内容直接删除就行 资料可以编辑修改使用 资料可以编辑修改使用 资料仅供参考，实际情况实