无尺监控量测技术在下山口隧道中的应用课件

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12－2合同段，起讫里程为K82+997～K85+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+570～ZK84+410,长度2840m，右线里程为K81+560～K84+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。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：⑴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。⑵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。⑶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3.4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。序号监测项目常用监测仪器现场使用监测仪器1地表沉降水准仪徕卡全站仪2地质和支护状况观察地质罗盘和数码相机地质罗盘和数码相机3隧道拱顶下沉水准仪徕卡全站仪，反射片4水平收敛数显收敛计徕卡全站仪，反射片5地质超前预报地质雷达、TSP超前地质预报系统地质雷达、TSP超前地质预报系统6衬砌净空变化数显收敛计徕卡全站仪隧道测量软件三、监控量测实施方案序号设备名称仪器型号数量备注1水准仪DZS3-11台2数显收敛计JSS30A1台3徕卡全站仪TS021台4徕卡反射片40×40mm20片5隧道测量软件1套6对讲机JT.BBA3个

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监测仪器使用对比表序号仪器名称优点缺点1常用监测仪器：水准仪、数显收敛计等精度高速度慢、效率低、受外界干扰大2现场使用监测仪器:全站仪、反射片等速度快、效率高、受外界干扰小精度相对低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①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。②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。③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位移速度距工作面距离量测频率10mm/天以上0～2m1～2次/天10～5mm/天12～24m1次/天1～1mm/天24～60m1次/天1mm/天以下60m以上1次/周三、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：①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；②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；③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测点编号：001埋设里程：K84+408埋设位置：拱顶埋设日期：2010-6-24日期实测标高下沉量（m）总下沉量（m）分析处理结果2010-6-252097.3660.0000.0002010-6-252097.3660.0000.000

2010-6-262097.3650.0010.001开挖上台阶2010-6-262097.3630.0020.003开挖上台阶四、监控量测技术在施工中的应用2010-7-22097.3180.0000.048掌子面停止开挖2010-7-22097.3170.0010.049掌子面停止开挖2010-7-32097.3170.0000.049停止开挖、变更中2010-7-32097.3170.0000.049停止开挖、变更中每天：早8:00，晚18:00各采集一次数据。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点位1#水平位移值（mm）累积水平位移值（mm）沉降值（mm）累积沉降值（mm）方位角（°）备注坐标XYZ6月21日345.79677.8282110.1370000洞口K84+418切线方位角F=304.39046月22日345.78777.8252110.1359922198.435

6月23日345.78977.8272110.137312-20188.130

6月24日345.78777.8252110435

6月25日345.78577.8262110.136217-21190.305

6月26日345.78777.8302110.138422-2-1167.471

6月27日345.78277.8272110086

6月28日345.78677.8292110289

6月29日345.81777.7822110.11856881419294.538

6月30日345.82777.7952110.104161051433313.210

7月1日345.83277.8042110.09810115639326.310

7月2日345.83777.8092110.0967122241335.136

7月3日345.83877.8092110.0951123142335.659

四、监控量测技术在施工中的应用7月4日345.83877.8102110.0951124042336.801

7月5日345.84077.8112110.0942126143338.875

7月6日345.84177.8132110.0942129043341.565

7月7日345.84177.8132110.0930129144341.565

7月8日345.84277.8132110.0931130044341.940

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：①暂停掌子面施工，②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，③尽快施作明洞衬砌；④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：

数显收敛测量数据工程名称：下山口隧道右线开挖时间：10-6-27断面里程：K84+404测点位置：路面上约5.0m设点时间：10-6-27初始读数时间：10-6-28测量时间读数（mm）百分尺读数（mm）本次位移（mm）累计位移（mm）备注2010-6-281125024.4700

2010-6-281125024.010.460.46

2010-6-291125023.050.961.42

2010-6-291125022.460.592.01

2010-6-301125021.231.233.24

2010-6-301125020.470.764.00

2010-7-11125020.450.024.02

2010-7-11125020.020.434.45

2010-7-21125019.860.164.61

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日期里程：K84+360工程名称：下山口隧道出口点位布设时间：2010.8.28左侧点位右侧点位水平收敛结果XYZ△Z下沉累计(mm）XYZ△Z下沉累计(mm）实测距离(m)本次收敛(mm）累计收敛(mm）8．29322.464301.30493.88900331.02307.27593.7890010.434008．29322.466301.30693.88900331.02307.27793.7890010.432228．30322.466301.30793.88900331.022307.27493.7890010.432138．30322.467301.30793.88811331.022307.2793.7881110.429368．31322.467301.31293.88712331.025307.2793.7880110.428068．31322.468301.31393.88702331.025307.26993.7871210.426289．1322.469301.31393.88613331.028307.26793.7861310.42708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