《监控量测》PPT课件

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1、第三章施工监控量测第一节概述1、监控量测目的1）提供监控设计的依据和信息；2）指导施工，预报险情；3）校核工程理论，完善工程类比方法；2、监控量测的原理通过现场量测获得围岩力学动态和支护工作状态的有关数据（信息）再通过对这些数据（信息）的数理和力学分析，来判断围岩和支护结构体系的稳定性及工作状态，从而选择和修正支护参数以及指导施工。3、监控量测的大致流程现场位移监测数理处理位移反分析及其检验有限元或边界元正分析及预测现场位移监测预测变形曲线围岩稳定性评判支护安全度评价工程决策及措施实践及监测对预测结果的验证4、量测项目划分1）必测项目包括：围岩和支护状况

2、观察，洞内周边位移，拱顶下沉，地表下沉2）选测项目包括：围岩体内位移，钢支撑内力及外力，围岩压力及两层支护间压力等具体可见下表隧道现场监控量测项目及量测方法序号项目名称方法及工具布置量测间隔时间1～15d16d～1个月1～3个月大于3个月1地质和支护状况观察岩性、结构面产状及支护裂缝观察或描述，地质罗盘等开挖后及初期支护后进行每次爆破后进行2周边位移各种类型收敛计每10~50m一个断面，每断面2~3对测点1～2次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月3拱顶下沉水平仪、水准尺、钢尺或测杆每10~50m一个断面1～2次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月4

3、锚杆或锚索内力及抗拔力各类电测锚杆、锚杆测力计及拉拔器每10m一个断面，每个断面至少做3根锚杆————5地表下沉水平仪、水准尺每5~50m一个断面，每断面至少7个测点，每隧道至少两个断在；中线每5~20m一个测点开挖面距量测断面前后<2B时，1～2次/天；开挖面距量测断面前后<5B时，1次/2天；开挖面距量测断面前后>5B时，1次/周；6围岩体内位移（洞内设点）洞内钻孔中安设单点、多点杆式或钢丝式位移计每5~100m一个断面，每断面2~11个测点1～2次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月7围岩体内位移（地表设点）地面钻孔中安设各类位移计每代表性地段一

4、个断面，每断面3~5个钻孔同地表下沉要求8围岩压力及两层支护间压力各种类型压力盒每代表性地段一个断面，每断面宜为15~20个测点1～2次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月9钢支撑内力及外力支柱压力计或其他测力计每10榀钢拱支撑一对测力计1～2次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月10支护、衬砌内应力、表面应力及裂缝量测各类混凝土内应变计、应力计、测缝计及表面应力解除法每代表性地段一个断面，每断面宜为11个测点1～2次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月11围岩弹性波测试各种声波仪及配套探头在有代表性地段设置————注：B为隧道开挖宽度。第二节必测

5、项目的量测方法1、地质素描与隧道施工进展同步进行的洞内围岩地质（和支护状况）的观察及描述，通常称为地质素描。2、水准仪测拱顶下沉或地表下沉隧道拱顶内壁的绝对下沉量称为拱顶下沉值，单位时间内拱顶下沉值称为拱顶下沉速度。该量测数据是确认围岩的稳定性，判断支护效果，指导施工工序，预防拱顶崩塌，保证施工质量和安全的最基本的资料水平仪观测拱顶下沉3、收敛计测坑道周边相对位移隧道内壁面两点连线方向的位移之和称为“收敛”，此项量测称“收敛量测”。收敛值为两次量测的距离之差。隧道施工中常用的收敛计为机械式的收敛计和数显式收敛计第三节量测计划1、量测项目的选择2、测试断面

6、、测线、测点、测孔的布设1）测试断面的布置；测试断面有两种：①单一测试断面；②综合测试断面。2）测线、测点、测孔多为单数，考虑拱顶、拱腰、拱脚、边墙等特殊位置进行布置；3、量测期间及量测频率的确定1）量测期间的确定确定量测期间的一般原则：对变形量小，收敛快的，其量测期间可短些；对变形量大，持续时间长的，其量测期间就要长一些；量测的开始时间应尽量提早。一般要求，初始读数的测取，应在开挖后24h（最好12h）内完成，且应在下一循环开挖前完成。2）量测频率的确定一般在埋设后1~15天内每天测1至2次，16~30天每2天测一次，30天以后可每周测一次，90天后可

7、每月测一次。第四节量测数据分析1、数据处理的主要内容包括：⑴绘制位移、应力、应变随时间变化的曲线－时态曲线；⑵绘制位移速率、应力速率、应变速率随时间变化的曲线；⑶绘制位移、应力、应变随开挖面推进变化的曲线－空间曲线；⑷绘制位移、应力、应变随围岩深度变化的曲线；⑸绘制接触压力、支护结构应力在隧道横断面上分布图。2、位移时代曲线abcd1）当位移速率很快变小，时态曲线很快平缓，如图a，表明围岩稳定性好，可适当减弱支护。2）当位移速率逐渐变小，即d2u/dt2＜0，时态曲线趋于平缓，如图b，表明围岩变形趋于稳定，可正常施工。3）当位移速率不变，即d2u/dt2

8、=0，时态曲线直线上升，如图c，表明围岩变形急剧增长，无稳定趋势，应及时加强支护