第8章 围岩内部位移监控量测

第8章围岩内部位移监控量测本章探讨了围岩内部位移监控的重要性和实现方法。通过对围岩变形的及时精准测量,可以掌握岩体稳定性,为工程建设和运营提供及时准确的数据。本章将详细介绍监控设备的选型、安装、校准以及数据分析等关键步骤。byJerryTurnersnull8.1概述监控量测的重要性充分了解围岩内部位移变化对工程建设和运行的重要性。及时发现异常情况,做出预警和应对措施。监控量测的内容与目标监测围岩内部位移的形式、分布、规律,为工程设计和施工提供依据。评估工程安全状况,保障人员和设施安全。监控量测的技术手段采用先进的位移监测仪器和数据处理分析技术,全面掌握围岩内部位移的动态变化。8.1.1监控量测的重要性地下工程和边坡工程中围岩变形监控量测的重要性。可及时掌握工程体内部应力和位移变化情况,及时预警、预防突发事故。隧道工程围岩内部位移监控量测有助于了解初期支护与围岩之间相互作用,为优化支护方案提供依据。位移监控量测数据可用于工程建设质量控制和工程安全监测预警。8.1.2监控量测的内容和目标监控量测的内容包括围岩内部的位移、应变、变形等参数。监控量测的目标是及时掌握围岩内部的变化情况,以便采取适当的支护措施,保障工程安全。通过监控量测,可以分析围岩的稳定性,及时发现异常情况,为工程决策提供依据。围岩内部位移监控量测的原理围岩内部的位移监控量测是通过检测围岩发生的位移变形来评估围岩的稳定性和安全性。其中包括围岩内部的挤压、剪切、伸展等不同形式的位移,并采用多种仪器和方法来进行动态监测和分析。这些监测数据有助于及时发现隐患,采取有效的防护措施。8.2.1围岩内部位移的形式纵向位移：围岩内部岩体发生上下沉降或抬升的位移现象。横向位移：围岩内部岩体发生水平方向的位移变形。切向位移：围岩内部岩体发生剪切变形的位移现象。8.2.2位移监控量测的方法光纤光栅测量法:利用光纤光栅传感器检测岩体内部微小位移变化,可实现远程和连续自动监测。磁性伸缩尺测量法:采用磁性伸缩尺测量隧道围岩或边坡的相对位移,优点是安装简单成本低。电容式位移传感器测量法:基于电容原理,利用电极间距离变化检测围岩内部位移,精度高且抗干扰能力强。位移监控量测的常用仪器在围岩内部位移监控量测中,常用的仪器包括位移计、应变计和倾斜计等。这些仪器能准确测量岩体内部的变形,为工程建设提供关键的安全数据。精密的测量技术和可靠的监测设备是确保工程安全的重要基础。8.3.1位移计位移计是一种常用于监测围岩内部位移变化的仪器。它能够准确测量结构物或地基的垂直、水平位移量,并连续自动记录监测数据。主要测量原理包括伸缩杆式、电磁感应式、激光干涉式等,各有特点和适用范围。应变计应变计是一种测量结构物内部应力或应变的仪器。应变计可以直接测量材料受力时的微小尺寸变化,从而计算出应变值。常见的应变计类型包括电阻式应变计、光纤应变计和压电式应变计等。8.3.3倾斜计倾斜计是测量周围环境或结构物倾斜角度变化的仪器其工作原理是利用重力传感器来检测角度的变化情况配合自动化监测技术,可以实时监测地下隧道或边坡的倾斜趋势🔍位移监控量测的布设合理布设监测点和监测断面是确保位移监控量测数据准确可靠的关键。通过选择恰当的监测位置和设置合理的监测断面,可以全面获取围岩内部的位移变化情况。8.4.1监测点的选择根据工程特点和围岩变形趋势，选择关键位置作为监测点。❗️监测点要能充分反映围岩内部的位移特点，避免受局部因素影响。🔍关键部位应选择多个监测点，形成监测断面以获取可靠的数据。📊8.4.2监测断面的设置合理确定监测断面的位置，应结合工程特点和围岩变形趋势,选择在最不利位置或最大变形区域设置监测断面。监测断面的数量要根据工程规模、围岩变形特点等因素确定,一般3-5个断面就可以满足监测要求。监测断面应垂直于主要变形方向,布置井字形或十字形,以获取三维变形信息。8.4.3监测仪器的安装选择合适的位置安装监测仪器。观察周围环境,确保仪器位置稳定,无干扰因素影响。仪器安装应牢固,防止因振动或外力而移动。需采用可靠的固定方式,如钻孔锚固或粘贴固定。仪器安装时要注意其与测量对象的位置关系,确保能够准确探测目标位移。位移监控量测数据的处理与分析围岩内部位移监控量测过程中收集的大量数据需要进行系统化处理和深入分析,以提取有价值的信息并做出正确判断。这一环节是整个监控工作的关键,需要运用专业知识和适当的方法进行数据的收集、整理、分析和解释,为工程安全提供有力支撑。8.5.1数据的收集与整理监控量测数据的收集与整理是分析的基础,需要做好以下工作:定期收集各监测点位移数据,确保数据完整连续。对收集的原始数据进行整理,剔除异常值和错误数据,确保数据质量。按时间顺序整理数据,建立数据库,为后续分析做好基础工作。8.5.2数据的分析与解释数据分析是围岩内部位移监控量测工作的关键环节之一，通过对监测数据进行深入分析可以准确判断围岩变形趋势。数据分析应从数据基本特征入手，包括变化趋势、幅值大小、速率变化等，以此为基础推导围岩运动模式和失稳可能性。同时还需结合工程地质条件、施工进度等因素对数据进行综合分析和解释，得出合理的工程预判结论。异常情况的判断与预警监控量测数据的异常情况包括突发性位移、持续性位移增加、局部位移异常等。通过对监测数据进行分析对比,可以判断异常情况的发生原因和发展趋势。根据异常情况的性质和严重程度,提出相应的预警措施和应急预案,以避免或减轻灾害事故的发生。位移监控量测的应用案例从隧道、地下工程到边坡工程,位移监控量测在各种基础设施建设中发挥着关键作用。通过实时监测围岩内部结构的变形情况,及时发现异常情况并采取措施,确保工程安全稳定。这些应用案例展示了位移监控量测技术在实践中的重要作用。隧道工程隧道施工过程中的围岩位移监控是确保隧道安全施工的关键。通过监测隧道围岩的位移情况，可以及时发现异常变形，采取相应的加固或支护措施。隧道工程中常见的位移监控方法包括安装位移计、应变计和倾斜计等，对隧道的周向位移、径向位移和倾斜情况进行监测。8.6.2地下工程地下工程中的位移监控量测是确保工程安全的关键手段。通过监测围岩内部发生的位移变化,可以及时发现隐患,采取相应的加固措施。这一过程需要合理布设监测点,选择适当的仪器设备,并对收集的数据进行分析和预警。例如地下隧道工程中,可利用位移计、应变计等仪器设备,布设于关键断面和疑似易发生位移的部位。对监测数据进行分析可识别变形趋势,及时作出调整或加固。这些手段可有效保障地下工程的施工安全。8.6.3边坡工程边坡工程是土木工程领域中一个重要分支,涉及对自然或人工斜坡的安全性分析、设计、施工和监测。位移监控量测在此类工程中扮演着关键角色,能够及时发现滑坡、崩塌等隐患,为工程管理和决策提供依据。边坡工程常见的位移监控量测手段包括使用位移计、应变计及倾斜计等仪器,布设在关键断面并进行周期性观测。通过分析位移数据,可以判断边坡内部的变形趋势,预警潜在安全隐患。位移监控量测的发展趋势近年来,围岩内部位移监控量测技术取得了长足发展,呈现出自动化、远程化和智能化等趋势,为更精准、更及时地掌握地下空间变形提供了有力保障。8.7.1自动化监测技术利用先进的传感器和控制系统,实现围岩位移、应力等指标的自动检测和记录配合远程监控系统,可实现对监测数据的实时采集和远程分析,大幅提高监测效率智能分析算法可自动识别异常情况,发出预警信号,有助于及时预防危险事故的发生8.7.2远程监测技术远程监测技术可以实现对隧道、地下工程和边坡等结构的实时、自动化监测。利用物联网技术，可以将监测设备与远程中心服务器进行实时数据传输和信息共享。应用卫星通讯、4G/5G网络等，可以实现对偏远或难以到达的监测点的远程访问和数据采集。8.7.3数据分析与预警技术利用先进的数据分析技术，深入挖掘监测数据中蕴含的规律和趋势。通过智能算法和模型构建，