隧洞信息化施工監(jiān)測.ppt

1,GaoSuGongLu,第 六 章 地下隧洞信息化施工監(jiān)測,SACE,2,6-1 概述 6-2 地下隧洞工程信息化施工 6-3 地下隧洞監(jiān)測類型和方法 6-4 現(xiàn)場量測方案設(shè)計(jì),本章內(nèi)容,3,掌握信息化施工的概念； 了解隧洞信息化施工中的主要監(jiān)測內(nèi)容及相應(yīng)的監(jiān)測方法； 掌握隧洞信息化施工現(xiàn)場監(jiān)測方案設(shè)計(jì)內(nèi)容和量測項(xiàng)目確定原則；,學(xué)習(xí)要求,4,第三節(jié) 單層單跨拱形結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算,一、地下隧洞施工簡介,6-1 概述,主要工序：開挖 支護(hù),為保證施工安全，需要解決如下問題： 如何開挖，才能更有利于洞室的穩(wěn)定和便于支護(hù)； 若需支護(hù)時(shí)，又如何支護(hù)才能更有效地保證洞室穩(wěn)定和便于開挖。,5,（一）概述,第三節(jié) 單層單,二、地下隧洞設(shè)計(jì)理論 1）荷載-結(jié)構(gòu)模型：普氏理論（結(jié)果控制） 2）地層結(jié)構(gòu)模型： 共同變形 2）收斂限制模型：巖承理論（過程控制） 新奧法 信息化施工：監(jiān)測 反饋 通過監(jiān)測手段，獲得圍巖的穩(wěn)定性和支護(hù)設(shè)施的工作狀態(tài)信息，反饋與施工決策和支持系統(tǒng)，修正和確定新的開挖和支護(hù)參數(shù)。,6-1 概述,設(shè)計(jì)參數(shù)、施工方案,傳統(tǒng)設(shè)計(jì),信息化施工,6,6-2 地下隧洞工程信息化施工,施工監(jiān)測和信息化設(shè)計(jì)流程：監(jiān)測、力學(xué)計(jì)算、經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合,7,6-3 地下隧洞監(jiān)測類型和方法,隧洞監(jiān)測內(nèi)容 監(jiān)測的對象：圍巖；支護(hù)結(jié)構(gòu)如襯砌（初襯和二襯）；錨 桿；鋼拱架及其它支撐 監(jiān)監(jiān)測的部位：地表；圍巖內(nèi)；洞壁；襯砌內(nèi)；襯砌內(nèi)壁等。 監(jiān)測的類型 位移：洞周表面和圍巖不同深度位移； 收斂位移：隧洞周邊或結(jié)構(gòu)物內(nèi)部凈空尺寸變化； 壓力（應(yīng)力）：支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部、圍巖和支護(hù)的接觸壓力； 其它物理量（圍巖松動圈和聲發(fā)射）。,8,巖石隧道監(jiān)測的項(xiàng)目和所用儀器,9,6-3 地下隧洞監(jiān)測類型和方法,1 位移監(jiān)測 （1）單點(diǎn)位移計(jì)：洞壁與錨桿固定點(diǎn)之間相對位移。,優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，受外界因素影響小，可緊跟爆破開挖面安裝。,10,6-3 地下隧洞監(jiān)測類型和方法,1 位移監(jiān)測 （2）機(jī)械式并聯(lián)多點(diǎn)位移計(jì),11,并聯(lián)式多點(diǎn)位移計(jì),12,6-3 地下隧洞監(jiān)測類型和方法,1 位移監(jiān)測 （3）電感式串聯(lián)多點(diǎn)位移計(jì),13,6-3 地下隧洞監(jiān)測類型和方法,2 收斂位移測量 （1）收斂計(jì),穿孔鋼卷尺式收斂計(jì) 銦鋼絲彈簧式收斂計(jì) 光電測距儀,14,6-3 地下隧洞監(jiān)測類型和方法,3 壓力測量 （1）液壓枕：結(jié)構(gòu)簡單 防潮防震 穩(wěn)定性好,15,6-3 地下隧洞監(jiān)測類型和方法,3 壓力測量 （1）液壓枕埋設(shè),16,6-3 地下隧洞監(jiān)測類型和方法,3 壓力測量 （2）錨桿應(yīng)力,17,1 現(xiàn)場量測方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容（重點(diǎn)）：,6-4 現(xiàn)場量測方案設(shè)計(jì),測什么？ 怎么測？ 測哪里？何時(shí)測？怎么辦？,(1)量程項(xiàng)目確定； (2)量測手段儀表和工具選擇； (3)施測部位和測點(diǎn)布置； (4)實(shí)施計(jì)劃制訂，包括監(jiān)測期限和頻度； (5)提出預(yù)警值及報(bào)警制度等。,18,6-4 現(xiàn)場量測方案設(shè)計(jì),2 量測項(xiàng)目確定 原則（重點(diǎn)）：,（1）量測簡單、結(jié)果可靠、成本低； （2）便于施工單位采用，,（3）能及時(shí)安設(shè)，盡量靠近工作面，但少干擾施工； （4）被測物理量要概念明確，量值顯著，數(shù)據(jù)易于分析，易于實(shí)現(xiàn)反饋。,19,6-4 現(xiàn)場量測方案設(shè)計(jì),2量測項(xiàng)目的確定：工程規(guī)模、重要性程度，地質(zhì)條件 地層基本參數(shù)試驗(yàn) 巖體強(qiáng)度 巖體應(yīng)力 巖體彈模、變形模量 巖體分類、完整性 結(jié)構(gòu)基本參數(shù)試驗(yàn) 襯砌厚度、混凝土強(qiáng)度 噴混凝土與巖體的粘結(jié)力 錨固力 砂漿灌滿性,20,6-4 現(xiàn)場量測方案設(shè)計(jì),2 量測項(xiàng)目的確定 地層結(jié)構(gòu)性態(tài)監(jiān)測 混凝土、鋼筋的內(nèi)應(yīng)力或內(nèi)應(yīng)變 隧洞、支護(hù)結(jié)構(gòu)的收斂位移 圍巖松弛帶 支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖的接觸應(yīng)力 外界影響因素 淺埋地下隧洞地表沉降 爆破震動,21,6-4 現(xiàn)場量測方案設(shè)計(jì),3 測試手段和儀表選擇： 由圍巖工程地質(zhì)條件、力學(xué)性質(zhì)及測量的環(huán)境條件決定。,4 量測部位的確定和測點(diǎn)的布置 （1） 量測部位的確定 圍巖質(zhì)量差和不穩(wěn)定塊體；代表性地段；特殊部位。 洞周收斂位移、拱頂下沉、多點(diǎn)位移計(jì)和地表沉降測點(diǎn)應(yīng)盡量在同一斷面上。 一般的鐵路和公路隧道中，根據(jù)圍巖分類位移量測斷面間距為：類520m；類2040m；類40m以上。,22,6-4 現(xiàn)場量測方案設(shè)計(jì),3 量測部位的確定和測點(diǎn)的布置 （2）測點(diǎn)的布置形式-收斂位移測點(diǎn)布置,23,6-4 現(xiàn)場量測方案設(shè)計(jì),3 量測部位的確定和測點(diǎn)的布置 （2）測點(diǎn)的布置形式-位移計(jì)測點(diǎn)布置,24,6-4 現(xiàn)場量測方案設(shè)計(jì),4 觀測及其頻度,觀測頻度視具體的施工進(jìn)展、觀測項(xiàng)目、觀測情況確定。,25,6-4 現(xiàn)場量測方案設(shè)計(jì),5 量測數(shù)據(jù)的警戒值及圍巖穩(wěn)定性判斷標(biāo)準(zhǔn) （1）容許位移量 保證隧洞不產(chǎn)生有害松動和保證地表不產(chǎn)生有害下沉量的條件下，自隧洞開挖起到變形穩(wěn)定為止，在起拱線位置的隧洞壁面間水平位移總量的最大容許值，或拱頂?shù)淖畲笕菰S下沉量。 （2）容許位移速率 在保證圍巖不產(chǎn)生