专题四-5 监控量测

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1、监控量测与数据分析与反馈一、现场量测(一)量测目的1.提供监控设计的依据和信息(1)掌握围岩力学形态的变化和规律；(2)掌握支护结构的工作状态。2.指导施工，预报险情(1)作出工程预报，确定施工对策；(2)监视险情，确保施工安全。3.校核理论，完善工程类比方法(1)为理论解析，数据分析提供计算数据与对比指标；(2)为工程类比提供参数指标。4.为隧道工程设计与施工积累资料(二)监测项目与内容1.地质和支护状态现场观察：(l)开挖面附近的围岩稳定性；(2)围岩构造情况；(3)支护变形与稳定情况；(4)校核围岩分类。2.岩体(岩石)力学参数测试：(1)抗压强度；(2)变形模量E；

2、(3)粘聚力C；(4)内摩擦角；(5)泊松比。3.应力应变测试：(l)岩体原岩应力；(2)围岩应力、应变；(3)支护结构的应力、应变；(4)围岩与支护和各种支护间的接触应力。4.压力测试：(1)支护上的围岩压力；(2)渗水压力。5.位移测试：(1)围岩位移(含地表沉降)；(2)支护结构位移；(3)围岩与支护倾斜度。6.温度测试：(1)岩体(围岩)温度；(2)洞内温度；(3)气温。7.物理探测：(1)弹性波(声波)测试：a.纵波速度vp；b.横波速度vs；c.动弹性模量Ed；d.动泊松比μd；(2)视电阻率测试——视电阻率ps。以上监测项目，一般分为应测项目和选测项目。隧道工

3、程的量测项目如表7-9-1所示。表中l～4项为应测项目，5～11项为选测项目。二、量测方法(一)地质素描l.代表性测试断面的位置、形状、尺寸及编号；2.岩石名称、结构、颜色；3.层理、片理、节理裂隙、断层等各种软弱面的产状、宽度、延伸情况、连续性、间距等；各结构面的成因类型、力学属性、粗糙程度、充填的物质成分和泥化、软化情况；4.岩脉穿插情况及其与围岩接触关系，软硬程度及破碎程度；5.岩体风化程度、特点、抗风化能力；6.地下水的类型、出露位置、水量大小及喷锚支护施工的影响等；7.施工开挖方式方法、锚喷支护参数及循环时间；8.围岩内鼓、弯折、变形、岩爆、掉块、坍塌的位置、规模

4、、数量和分布情况、围岩的自稳时间等；9.溶洞等特殊地质条件描述；10.喷层开裂起鼓、剥落情况描述；11.地质断面展示图(1:20～1:100)，或纵横剖面图(1:50～1:100)。必要时应附彩色照片。(二)水准仪测拱顶下沉或地表下沉(三)收敛计测坑道周边相对位移1.量测原理一般均用收敛计量测其中两点之间的相对位移值，来反映围岩位移动态。2.收敛计(l)收敛计一般由带孔钢尺，测微百分表，张力调节器，测点连接器组成；(2)测点连接器有单向连接销式及球形铰接式两种。其中销式连接的测头预埋安装有方向要求。(3)测点是将带销孔或圆球测头的长度为20～30cm的钢筋锚固于岩壁内，锚固

5、方式同早强水泥砂浆锚杆。测头的位移即可代表岩壁表面该测点的位移；(4)张力调节器有重锤式(如SWJ-8型、美国SINCO-518115型)、弹簧式(如SLJ-80型、QJ-81型)，应力环式(如GSL型、WRM-4型)。其中应力环式张力调节器须经标准实验室标定，其测试精度较高；图7-9-1是QJ-81型球铰连接弹簧式收敛计。图7-9-1QJ—81型球铰连接弹簧式收敛计1-百分表；2-收敛计架；3-钢球；4-弹簧秤；5-内滑管；6-带孔钢尺；7-连接挂钩；8-羊眼螺栓；9-连接销；10-预埋件钢尺架丝杠拉绳微调螺杠触头水准气泡压尺螺钉定位销12394678910(2)测点(测

6、试断面)应尽可能靠近开挖面，要求在2m以内；(3)读数应在重锤稳定或张力调节器指针稳定指示规定的张力值时读取；(4)当相对位移值较大时，要注意消除换孔误差；(5)测试频率应视围岩条件、工程结构条件及施工情况而定，一般应按表7-9-3的要求而定。(6)整个量测过程中，应作好详细记录，并随时检查有无错误。记录内容应包括断面位置、测点(测线)编号、初始读数、各次测试读数、当时温度以及开挖面距量测断面的距离等。两测点的连线称为测线。4.数据整理(1)坑道周边相对位移计算式为(2)测尺为普通钢尺时，要消除温度影响尤其当洞径大(测线长)、温度变化大时，应进行温度改正。其计算式为：(3)

7、量测过程应及时计算出各测线的相对位移值，相对位移速率，及其与时间和开挖断面距离之间的关系，并列表或绘图，直观表示。常用的几种关系曲线图形式如图7-9-2、图7-9-3、图7-9-4。图7-9-2位移－时间关系曲线0初期支护二次支护下台阶开挖位移时间图7-9-3位移-开挖面距离关系曲线位移距离上、下台阶开挖锚杆喷混凝土位移速度0时间图7-9-4位移速度-时间关系曲线(四)位移计测围岩内部位移1.量测原理2.位移计(1)位移计有两种类型，一类是机械式，另一类是电测式(2)定位装置是将位移传递装置固定于钻孔中的某一点，则