XXX隧道结构全寿命健康监测系统

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1、XXXX隧道结构全寿命健康监测系统方案2017年6月8日1212目录1工程概况12监测断面选取12.1隧道衬砌结构受力及变形状态监测断面选取12.2地震信息监测断面选取32.3隧道结构腐蚀监测断面选取43监测内容及监测元件选取53.1隧道结构受力及变形状态监测内容及监测元件选取53.2地震信息监测元件选取93.3隧道结构腐蚀监测元件选取94费用预算912121工程概况xxx隧道的建设对xxx市的社会、经济发展具有十分重要的意义，xx隧道建成后，其长期安全的保证至关重要。2监测断面选取为保证xx通道隧道结构长期安全，考虑

2、隧道管片衬砌结构所赋存的工程水文地质条件及施工特点，拟针对隧道结构受力及变形状态、地震及钢筋混凝土腐蚀三个方面的信息进行长期监测，分别选取典型监测断面信息如下所示。2.1隧道衬砌结构受力及变形状态监测断面选取综合考虑隧道赋存地层的工程水文特性、隧道埋深及结构体系情况，盾构段选取10个测试断面，岸上明挖段选取2个测试断面（见图2），其相应的里程及断面特征如表1所示，各个监测断面的具体地层及水文地质信息如图3所示。表1隧道结构受力及变形状态监测断面断面编号断面里程断面特征1WK3+700岸边段近接盾构接收井断面(明挖断面)

3、2EK3+820岸边消能节点断面3WK4+100隧道纵向变弯点4EK4+530水下两消能节点间断面5EK4+620水下消能节点断面6WK4+650水下透水地层断面7WK4+800水下软硬互层断面8EK5+500水下地层突变断面9EK5+890水下非透水地层断面10EK6+370地层突变断面1211WK6+750临近始发井上软下硬地层12WK7+100岸边段(明挖断面)图2隧道结构受力及变形状态监测断面分布图(a)断面1(b)断面2(c)断面3(d)断面4(e)断面5(f)断面612(g)断面7(h)断面8(i)断面9(

4、j)断面10(k)断面11(l)断面12图3隧道结构受力及变形状态监测断面地质纵断面图2.2地震信息监测断面选取综合考虑隧道赋存地层的工程水文特性及消能节点设置情况，选取如下4个测试断面（见图4）进行地震信息监测，其相应的里程及断面特征如表2所示。图4地震信息监测断面分布图12表2地震信息监测断面断面编号断面里程断面特征1WK3+700岸边段近接盾构接收井断面(明挖断面)2EK4+530水下两消能节点间断面3EK5+500水下地层突变断面4WK6+750临近始发井上软下硬地层2.3隧道结构腐蚀监测断面选取考虑隧道结构特

5、性及隧道赋存地层的工程水文特性，选取如下4个测试断面（见图5），其相应的里程及断面特征如表3所示。表3隧道结构腐蚀监测断面断面编号断面里程断面特征1WK3+700岸边段近接盾构接收井断面(明挖断面)2EK3+820岸边消能节点断面3WK4+650水下透水地层断面4EK5+890水下非透水地层断面图5隧道结构腐蚀监测断面分布图3监测内容及监测元件选取12根据不同类型的监测断面，选取相应的监测元件，主要介绍盾构衬砌管片的元件选取，岸上明挖段参考管片即可。具体如下所示。3.1隧道结构受力及变形状态监测内容及监测元件选取对于盾

6、构隧道管片衬砌结构受力及变形状态的监测主要考虑管片衬砌结构所受的土/水压力、管片内力及管片接缝张开量等四项内容，各项监测内容所使用的监测元件及布置方式如下所示，在每块管片上的位置关系如图6所示。图6元器件及接线孔平面位置展布图（1）土压力土压力采用土压力盒进行测量，针对xx通道管片衬砌结构的分块形式，拟对每个断面布置9个土压力盒，其布置位置及实施方法如下所述，其中土压力盒的布置位置如图7所示。图7土压力盒布置图土压力埋设在管片预制期间实施，根据所选断面位置确定相应的管片12。如图8所示，混凝土内的土压力盒的安装采用绑扎

7、式安装，将感应面与管片迎土面相平，保证感应面暴露并能感受外部压力。安装时，在土压力盒周围缠绕一层大约为1mm厚的弹性保护垫层，以减小管片变形对测试元件的影响，并根据管片外弧面混凝土保护层厚度选择适当直径的钢筋来连接压力盒与受力主筋，通过绑扎方式固定测试元件位置。然后将测试用的信号传输电缆导入专用走线通道。图8土压力盒、水压力计安装（2）水压力水压力采用水压力计进行测量，针对xx通道管片衬砌结构的分块形式，拟对每个断面布置5个水压力计，其布置位置及实施方法如下所述，其中水压力计的布置位置如图9所示。图9水压力计布置图12

8、在埋设前，在孔隙水压力计周围缠绕一层大约1mm厚的弹性保护垫层，以减小管片变形对测试元件的影响，并用毛巾块封住水压力计渗水石，确保其在浇注混凝土和施工进行壁后注浆时不被水泥砂浆封堵，保证其渗透作用，以感应水压力。在对其进行固定时，将水压力计两端绑扎于预先固定在管片受力筋上的两个Φ10钢筋上，如图8所示。然后将测试用的信号传输电缆导