隧道工程-监控量测与数据分析ppt课件

1、 隧道工程的量测工程：隧道工程的量测工程：地质和支护形状察看地质和支护形状察看周边位移周边位移拱顶下沉拱顶下沉地表下沉地表下沉围岩内部位移围岩内部位移( (地表设点地表设点) )围岩内部位移围岩内部位移( (洞内设点洞内设点) )围岩压力及两层支护间压力围岩压力及两层支护间压力钢支撑内力及外力钢支撑内力及外力支护、衬砌内应力、外表应力及裂痕丈量支护、衬砌内应力、外表应力及裂痕丈量锚杆或锚索内力及抗拔力锚杆或锚索内力及抗拔力围岩弹性波测试围岩弹性波测试爆破震动监测爆破震动监测拱顶下沉拱顶下沉变形量测程度收敛程度收敛JSS30A型数显收敛计型数显收敛计 量测范围量测范围: 0.510、0.515、

2、0.520及及0.530m分辩率分辩率0.01 mm 丈量精度丈量精度:0.1 mm (l)开挖后尽快埋设测点，并测取初读数，要求开挖后尽快埋设测点，并测取初读数，要求12h内完成；内完成； (2)测点测点(测试断面测试断面)应尽能够接近开挖面，要求在应尽能够接近开挖面，要求在2m以内；以内； (3)读数应在重锤稳定或张力调理器指针稳定指示读数应在重锤稳定或张力调理器指针稳定指示规定的张力值时读取；规定的张力值时读取； (4)当相对位移值较大时，要留意消除换孔误差；当相对位移值较大时，要留意消除换孔误差； (5)测试频率应视围岩条件、工程构造条件及施工测试频率应视围岩条件、工程构造条件及施工情

3、况而定。情况而定。 (5)测试频率应视围岩条件、工程构造条件及施工测试频率应视围岩条件、工程构造条件及施工情况而定。情况而定。0RRuii0ttLuititiiiuRRu0位移位移位移时间关系曲线位移时间关系曲线初期支护初期支护二次支护二次支护下台阶开挖下台阶开挖时间时间位移位移位移位移-开挖面间隔关系曲线开挖面间隔关系曲线间隔间隔下台阶开挖下台阶开挖锚杆锚杆喷混凝土喷混凝土位移速度位移速度时间时间位移速度位移速度-时间关系曲线时间关系曲线0204060801001201408-68-88-108-128-148-16日期变形值/mm拱脚下0.5m处水平收敛轨面上2.5m水平收敛拱顶下沉020

4、04006008001000YDK174+500YDK175+000YDK175+500拱顶下沉拱脚水平收敛墙脚水平收敛YDK174+500YDK175+000+500+900变形/mm斜井开口YDK175+330板岩占50%80%千枚岩占60%85%兰州方向武威方向里程志留系板岩夹千枚岩区段右线隧道变形沿隧道纵向分布图志留系板岩夹千枚岩区段右线隧道变形沿隧道纵向分布图0200400600800100012001400DK176+900DK177+000DK177+100DK177+200DK177+300DK177+400DK177+500DK177+600里程变形/mm拱顶下沉墙脚水平收敛

5、墙腰水平收敛拆换前拱脚水平收敛拆换前墙脚水平收敛DK176+900DK177+000+100+200+300+400+500+600里程变形/mm初支拆换段新开挖段图图7-4 F7断层区段左线隧道变形沿隧道纵向分布图断层区段左线隧道变形沿隧道纵向分布图F7断层影响带F7断层主带020406080100YDK176+800YDK177+000YDK177+200YDK177+400YDK177+600YDK177+800里程最大变形速率/mmd-1拱脚水平收敛墙脚水平收敛拱顶下沉F7断层影响带主带影响带图图7-7 F7断层区段右线隧道最大变形速率沿隧道纵向分布图断层区段右线隧道最大变形速率沿隧道

6、纵向分布图图图7-9 最大变形速率与累计变形的关系最大变形速率与累计变形的关系umax = 4.2923upmaxR2 = 0.58821101001000100001101001000最大变形速率upmax/mm累计变形umax/mm最大变形速率/mm01234里程二衬变形/mmYDK169+500YDK170+000YDK170+500YDK171+000F4断层+290+440+640 +740主带影响带影响带图图7-15 F4断层区段右线隧道二衬拱脚程度收敛纵向分布断层区段右线隧道二衬拱脚程度收敛纵向分布JXW-1型位移计型位移计丈量百分表丈量百分表单点杆式位移计单点杆式位移计内锚头内

7、锚头位移传送杆位移传送杆外锚头外锚头DWJ1型深孔六点伸长计构造原理表示图型深孔六点伸长计构造原理表示图1234561位移测定器；位移测定器；2-圆形支架；圆形支架；3-锚固器；锚固器；4-维护套管；维护套管；5-砂浆；砂浆；6-定位器定位器 1-锚固紧缩木；锚固紧缩木；2-位移传送杆；位移传送杆；3-硬杂木定位器；硬杂木定位器； 4-WY40位移传感器；位移传感器；5-位移测点；位移测点；6-测试导线测试导线电阻式多点位移计电阻式多点位移计123456a)钢弦式量测锚杆钢弦式量测锚杆钢弦式钢筋计钢弦式钢筋计1000mm1500mm电缆电缆接长钢筋接长钢筋300mm800mm250mm焊接焊接

8、孔口孔口250mm图图6-57YDK177+345锚杆轴力分布锚杆轴力分布2.1m23.5kN2.1m3.4m3.4m3.4m2.1m40.7kN25.9kN50.7kN52.0kN33.5kN-12.9kN0.9m-12.2kN 拉拔器检测锚杆抗拔力：拉拔器检测锚杆抗拔力：钢弦式双膜土压力盒钢弦式双膜土压力盒 钢弦式单膜土压力盒钢弦式单膜土压力盒 埋入式应变计埋入式应变计 外表应变计外表应变计 埋入式砼应变计埋入式砼应变计 频率接纳仪频率接纳仪 表表 净空位移、拱顶下沉的测试断面间距净空位移、拱顶下沉的测试断面间距 条件条件 量测断面间距量测断面间距(m)(m) 洞口附近洞口附近 1010

9、埋深小于埋深小于 2 2B B 1010 施工进展施工进展 200m200m 前前 20(20(土砂围岩减小到土砂围岩减小到 10m)10m) 施工进展施工进展 200m200m 后后 30(30(土砂围岩减小到土砂围岩减小到 10m)10m) 注：注：B B为隧道开挖宽度为隧道开挖宽度。 表 地 表 下 沉 测 试 断 面 间 距 覆覆 盖盖 层层 厚厚 度度H H 测测 点点 间间 距距 ( ( m m ) ) H H 2 2B B 2 2 0 0 5 5 0 0 2 2B BH HB B 1 1 0 0 2 2 0 0 H HB B 5 5 1 1 0 0 (a)一条测线一条测线(b)两

10、条测线两条测线(c)三条测线三条测线(d)五条测线五条测线(e)六条测线六条测线(f)七条测线七条测线(a)三测孔三测孔(b)五测孔五测孔(c)七测孔七测孔 围岩内部位移测孔布置，普通应与净空位移测线相应布设，围岩内部位移测孔布置，普通应与净空位移测线相应布设，以便使两项测试结果可以相互印证，协同分析与运用。普通每以便使两项测试结果可以相互印证，协同分析与运用。普通每100500m设一个量测断面。设一个量测断面。25m间隔间隔地中沉陷计地中沉陷计不动点不动点倾斜计倾斜计450锚杆轴力(b) 锚杆轴力(a)三测点三测点(b)六测点六测点(c)九测点九测点太行山隧道太行山隧道7#7#斜井工区断面测

11、点布置图斜井工区断面测点布置图围岩压力围岩压力初支砼及初支砼及钢架应力钢架应力二衬接触压力二衬接触压力二衬砼及二衬砼及钢筋应力钢筋应力锚杆轴力锚杆轴力F7断层左线迂回导坑断层左线迂回导坑YZK0210断面测点布置断面测点布置程度收敛程度收敛锚杆轴力锚杆轴力围岩压力围岩压力初支砼应力初支砼应力及钢架应力及钢架应力拱顶下沉拱顶下沉(a)五测孔五测孔(b)九测孔九测孔(c)十三测孔十三测孔表 收敛与拱顶下沉量测频率 变形速度变形速度 距开挖面距离距开挖面距离 量测频率量测频率 10mm/d10mm/d (01)(01)B B 1212 次次/d/d 510 mm/d510 mm/d (12)(12)

12、B B 1 1 次次/d/d 15mm/d15mm/d (25)(25)B B 1 1 次次/d/d 1mm/d1mm/d 5 5B B 1 1 次次/d/d 注：注：B 为隧道开挖宽度。为隧道开挖宽度。 在变形量小的隧道中在变形量小的隧道中(开挖后一个月内收敛开挖后一个月内收敛)，因变形收，因变形收敛快，在变形收敛至一定值后，再以每天测一次的频率敛快，在变形收敛至一定值后，再以每天测一次的频率测一周时间，察看其稳定形状。测一周时间，察看其稳定形状。 在变形量大的隧道中在变形量大的隧道中(开挖后经两个月以上，变形仍不开挖后经两个月以上，变形仍不收敛收敛)，直至变形量收敛至一定数值后，再以每天测一次，直至变形量收敛至一定数值后，再以每天测一次的频率测两周时间，以确认变形能否稳定。的频率测两周时间，以确认变形能否稳定。确定量测期间的方法确定量测期间的方法经过日数经过日数(d)(变形量大变形量大)(变形量小变形量小)1周周2周周变形量