地下工程施工监控量测详解PPT.ppt

地下工程施工监控量测详解,第一节 监控量测目的及设计原则,1、监测目的（1）了解施工过程中隧道支护结构和周围地层的动态变化情况，分析工程施工对原始地层的影响程度及可能产生失稳的薄弱环节为施工日常管理提供信息，保证施工的安全。（2）为修改工程设计方案提供依据。（3）保证施工影响范围内建筑物、地下管线的正常使用，为合理确定保护措施提供依据。（4）验证支护结构设计，为支护结构设计和施工方案的修订提供反馈信息。（5）积累资料，以提高地下工程的设计和施工水平。,2、监控量测设计原则 第一：确切地预报破坏和变形等未来的动态，对设计参数和施工流程加以监控，以便及时掌握围岩动态而采取适当的措施（如预估最终位移值、根据监控基准调整、修改开挖和支护的顺序和时机等）。第二：满足作为设计变更的重要信息和各项要求，如提供设计、施工所需的重要参数（初始位移速度、作用荷载等）。施工监测是一项系统工程，监测工作的成败与选用监测方法的选取及测点的布置直接相关。归纳以下5条原则：（1）可靠性原则：可靠性原则是监测系统设计中所考虑的最重要的原则。为了确保其可靠性，必须做到：第一，系统需要采用可靠的仪器。第二，应在监测期间保护好测点。,（2）多层次监测原则：多层次监测原则的具体含义有四点：a、在监测对象上以位移为主，兼顾其它监测项目；b、在监测方法上以仪器监测为主，并辅以巡检的方法；c、在监测仪器选择上以机测仪器为主，辅以电测仪器；d、考虑分别在地表、及临近建筑物与地下管线上布点以形成具有一定测点覆盖率的监测网。（3）重点监测关键区的原则：在具有不同地质条件和水文地质条件、周围建筑物及地下管线段，其稳定的标准是不同的。稳定性差的地段应重点进行监测，以保证建筑物及地下管线的安全。（4）方便实用原则：为减少监测与施工之间的干扰，监测系统的安装和测量应尽量做到方便实用。（5）经济合理原则：系统设计时考虑实用的仪器，不必过分追求仪器的先进性，以降低监测费用。,第二节 监测内容,7,工程安全监测项目,（一）围护结构的变形监测 沉降监测、水平位移监测1、围护结构沉降观测 2、围护结构水平位移监测3、围护结构在不同深度的水平位移（测斜仪）（二）支护结构体系的内力监测围护结构的弯矩和支撑杆件的轴力（钢筋计、轴力计、应变计）（三）土压力监测（土压力盒）（四）孔隙水压力的监测（孔隙水压力计：透水石+传感器）（五）地下水位监测（地下水位仪：钢尺水位计+水位管+测头）,8,工程安全监测项目,（六）新奥法施工的隧道、地下通道及地下洞室变形和收敛监测拱顶下沉、周边收敛（收敛计、位移计）,1、地质素描 应包括：测试断面的位置、形状、尺寸及编号；岩石名称、结构及颜色；层理、片理、节理裂隙、断层等软弱面的产状、宽度、延伸、连续性等；各结构面成因类型、力学性质、充填物成分等；岩体风化程度、特点等；地下水类型、位置、水量等；溶洞等特殊地质条件描述；施工方法及喷层开裂、剥落等。,第三节 监测方法,2、水准仪量测拱顶下沉或地表下沉,3、收敛计测隧道周边相对位移,数显式收敛计：,4、位移计量测围岩内部位移 先向围岩钻孔，然后用位移计量测钻孔内各点相对于孔口一点的相对位移。,5、用钢筋计测锚杆内应力和拉拔器测锚杆抗拔力,6、压力盒测支护与围岩之间的接触应力,7、测斜仪测土体水平位移,普通测斜仪,遥感式测斜仪,普通测斜仪,8、分层沉降仪测土体分层沉降,9、电阻式应变计测应变（表面及埋入式）,10、渗压计测水压,11、遥感自动光学扫描仪,12、钻孔状况测定仪,13、混凝土强度回弹仪,14、光纤传感器,1、量测项目的选择,第四节 监测计划,2、测试断面、测线、测点、测孔布设 测试断面：拱顶下沉及周边位移在同一断面，尽可能接近开挖面。测线（收敛）：,测孔（围岩内位移）：,测点（接触应力）：,1、量测数据分析整理 每次观测后应立即对原始观测数据进行校核和整理，包括原始观测值的检验、物理量的计算、填表制图，异常值的剔除、初步分析和整编等，并将检验过的数据输入计算机的数据库管理系统。,第五节 量测数据分析与反馈,采用比较法、作图法和数学、物理模型，分析各监测物理量值大小、变化规律、发展趋势，以便对工程的安全状态和应采取的措施进行评估决策。常用的回归分析函数为：,对数函数：,指数函数：,双曲线函数：,根据时间位移曲线散点图和距离位移曲线散点图，如果位移的变化随时间(或距掌子面距离)而渐趋稳定，说明围岩处于稳定状态，支护系统是有效、可靠的，如图中的正常曲线。图中曲线出现了反弯点，说明位移出现反常的急骤增长现象，表明围岩和支护已呈不稳定状态，应立即采取相应的工程措施。,10,围岩稳定性判断1)位移隧道施工时，围岩和支护实测位移值若超过某一临界值，则表示围岩不稳定，需加强支护衬砌。2)位移速度如：日本新奥法设计施工指南指出，当位移速