隧道施工监控量测技术
- 格式:doc
- 大小:2.51 MB
- 文档页数:39
一、监控量测基本规定1.监控量测管理必要科学合理, 设计单位应进行监控量测设计, 施工单位应编制监控量测实行细则, 施工中应按细则实施, 工程竣工后应将监控量测资料整顿归档并纳人竣工文献中。
2.监控量测设计应涉及如下内容:(1)拟定监控量测项目;(2)拟定测点布置原则、监控量测断面及监控量测频率;(3)拟定监控量测控制基准。
3.施工单位应拥有专业监控量测人员和设备, 掌握成熟、可靠测试数据解决与分析技术。
4、施工单位应成立现场监控量测小组, 建立相应质量保证体系, 负责及时将监控量测信息反馈于施工和设计。
监控量测人员规定相对稳定, 以保证监控量测工作持续性。
5.现场监控量测工作应涉及如下重要内容:(1)现场状况初始调查;(2)编制实行细则;(3)布设测点并获得初始监测值;(4)现场监控量测及分析;(5)提交监控量测成果。
6.监控量测实行细则应报监理、业主, 经批准后实行, 并作为现场作业、检查验收根据。
监控量测变更必要经项目技术负责人审核, 报监理工程师批准。
7、监控量测系统应可靠、稳定、耐久, 在服务期内运转正常。
仪器设备应按规定进行检查、校对和率定, 并出具有关证明。
8、测点应牢固可靠、易于辨认, 并注意保护, 严防损坏。
9、施工现场必要建立严格监控量测数据复核、审查制度, 保证数据精确性。
监控量测数据应运用计算机系统进行管理, 由专人负责。
如有监控量测数据缺失或异常, 应及时采用补救办法, 并详细做出记录。
10、依照监控量测精度规定, 应减小系统误差, 控制偶尔误差, 避免人为错误。
应经常采用有关办法对误差进行检查分析。
11、施工与监控量测应密切配合, 监控量测元件埋设与监控量测应列人工程施工进度控制筹划中, 监控量测工作应尽量减少对施工工序影响。
二、监控量测技术规定1.监控量测应达到下列目:(1)保证施工安全及构造长期稳定性;(2)验证支护构造效果, 确认支护参数和施工办法精确性或为调节支护参数和施工办法提供根据;(3)拟定二次衬砌施做时间;(4)监控工程对周边环境影响;(5)积累量测数据, 为信息化设计与施工提供根据。
如何进行隧道工程施工测量与监控隧道工程是一项复杂而关键的建筑工程,其施工测量与监控是确保项目质量和安全的重要环节。
本文将介绍如何进行隧道工程施工测量与监控,以帮助读者全面了解该过程。
1. 测量前的准备工作在开始施工测量之前,必须进行一系列准备工作。
首先,需要制定详细的施工测量方案,包括测量方法、仪器设备选择和布置等。
其次,需要确定测量控制的基准点,以确保测量结果的准确性和可靠性。
同时,还需要对测量现场进行调查和踏勘,了解地形地貌、地质构造等因素,以便合理确定测量方案。
2. 施工测量的内容和方法隧道工程施工测量包括纵向测量、横断面测量、隧道轴线测量和管片安装测量等。
其中,纵向测量主要是对隧道的纵向坡度、纵断面的几何尺寸进行测量;横断面测量主要是对隧道断面的几何形状进行测量;隧道轴线测量主要是测量隧道的轴线位置和曲线半径等参数;管片安装测量主要是对管片的安装位置、水平度和垂直度进行测量。
在进行测量时,可以采用传统的测量方法,如全站仪和测量尺等,也可以使用现代化的激光测量仪器、GNSS定位系统等。
3. 测量数据的处理和分析在进行施工测量后,需要对测量数据进行处理和分析。
首先,需要对测量数据进行检查和校正,确保数据的准确性和可靠性。
其次,需要对测量数据进行处理,计算出相应的测量结果,如隧道的几何尺寸、轴线位置等。
最后,需要对测量结果进行分析,与设计要求进行比对,以确定施工的合格性和进展情况。
4. 施工监控的方法和技术为了保证隧道工程的安全和质量,需要进行施工监控。
施工监控主要包括沉降监测、应力监测和变形监测等。
沉降监测是通过测量隧道或周围地面的沉降量,来判断隧道开挖对地表的影响;应力监测是通过测量隧道内部的应力变化,来评估隧道结构的稳定性;变形监测是通过测量隧道断面的变形量,来确定隧道的形变情况。
为了实现施工监控,可以采用传统的监测方法,如人工测量和离散点监测等,也可以使用现代化的监测技术,如全站仪监测、激光扫描监测和遥感监测等。
隧道监控量测的实施方法技术方案隧道监控量测是指通过各种技术手段对隧道结构、环境及交通等进行实时监测和数据采集的系统。
它可以帮助管理人员了解隧道的安全状况,及时发现问题并采取相应措施。
下面是一个关于隧道监控量测实施的技术方案,详细说明了相关的方法和技术。
一、监控设备的选择和安装1.高清摄像机:选择高清摄像机能够提供清晰的图像和视频,用于监测隧道的交通情况、人员活动、火灾状况等。
摄像机的安装位置应根据隧道的结构和特点选择,以保证监测全面而又不影响交通。
2.红外传感器:使用红外传感器能够实时监测隧道内的温度变化,一旦发现温度异常,就可以及时预警并采取措施。
3.光纤传感器:光纤传感器可以监测隧道结构的变形和裂缝等情况,通过实时监测和数据采集,分析结构的变化趋势,及时判断结构的安全状况。
4.烟雾和气体传感器:安装烟雾和气体传感器可以检测到隧道内的烟雾和有害气体浓度,一旦发现异常,及时启动排烟设备或报警系统。
5.电力监测设备:监测隧道电力系统的电压、电流、功率因数等参数,能够及时预警电力设备故障,并避免发生火灾等事故。
二、监控系统的建设和管理1.监控中心:建设一个专门的监控中心,用来接收和处理来自各个监测设备的数据,并及时生成相关报表和图像。
监控中心应具备高效的数据处理能力和网络传输能力。
2.数据传输和存储:使用高速网络进行数据传输,确保数据的实时性和准确性。
同时,建立一个可靠的数据存储系统,保证数据的长期保存和备份,以备后续分析和查询。
3.报警系统:建立一个智能的报警系统,一旦发生异常情况,如火灾、交通事故等,系统能够自动报警并通知相关人员。
4.数据分析和预警:对采集到的数据进行分析和处理,利用数据模型和算法进行预警和预测。
例如,通过对温度传感器数据的分析,可以预测隧道火灾的发生概率,提前采取相应的措施。
5.远程监控和控制:可以通过云平台实现对隧道监控系统的远程监控和控制,随时随地通过云端进行数据查询和设备控制,提高管理效率和响应速度。
国内外隧道监控量测技术发展现状综述-概述说明以及解释1.引言1.1 概述隧道监控量测技术是指利用各种传感器和监测设备对隧道结构、环境和运行状态进行实时监测和数据采集的技术手段。
随着隧道建设的不断发展,隧道监控量测技术也取得了长足的进步。
国内外的隧道监控量测技术发展现状在本文中将进行综述和比较分析。
本文主要从技术应用范围和技术应用案例两个方面对国内外的隧道监控量测技术进行调研和概述。
在国内,随着隧道建设规模的逐渐扩大和隧道工程的不断增多,隧道监控量测技术也取得了显著的进展。
目前,国内的隧道监控量测技术已经广泛应用于高速铁路、公路、地铁等各个领域。
通过传感器、激光雷达、摄像机等设备的安装和数据采集,可以实时监测隧道结构的变形、裂缝、应力等情况,及时发现潜在的安全隐患,提高隧道的运行安全性。
在国外,隧道监控量测技术的发展也非常迅速。
许多发达国家和地区,如欧洲、美国、日本等,已经在隧道监控量测技术方面取得了重要突破。
他们利用传感器、监测系统和数据处理算法等手段,实现了对隧道结构、车辆行驶状态、环境变化等多个方面的监测与分析。
这些技术的应用在改善隧道安全性、提高运行效率等方面都有着重要的作用。
本文将重点介绍国内外隧道监控量测技术在技术应用范围和技术应用案例方面的发展现状。
通过对比分析国内外的发展情况,可以为我国的隧道监控量测技术提供经验和借鉴,为我国的隧道建设和运维提供科学的决策依据。
同时,本文还将对隧道监控量测技术的发展趋势进行探讨,为未来的技术研究和应用提供参考。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以按照以下的方式进行编写:1.2 文章结构:本文分为三个主要部分进行讨论。
首先,在引言部分,我们将概述国内外隧道监控量测技术发展的现状,并明确本文的目的。
其次,在正文部分,我们将分别讨论国内和国外隧道监控量测技术的发展现状。
在国内部分,我们将介绍技术应用范围,并通过案例来展示隧道监控量测技术在实际工程中的应用情况。
隧道施工监控量测项目和方法一、监控量测的内容隧道监控量测的项目应根据工程特点、规模大小和设计要求综合选定。
量测项目可分为必测项目A和选测项目B两大类。
隧道施工过程中应进行洞内、外观察,洞内观察可分开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。
浅埋暗挖法各种监控量测项目的简介见表10-1。
(1)洞内观察:开挖工作面观察应在每次开挖后进行。
观察中发现围岩条件恶化时,应立即采取相应处理措施;观察后应及时绘制开挖工作面地质素描图、填写开挖工作面地质状态记录表和施工阶段围岩级别判定卡。
对已施工地段的观察每天至少应进行1次,主要观察围岩、喷射混凝土、锚杆和钢架等的工作状态。
(2)洞外观察重点应在洞口段、岩溶发育区段地表和洞身埋置深度较浅地段,其观察内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况、地表植被变化等。
表10-1 隧道现场监控量测项目注:b—隧道开挖宽度;h—隧道埋深。
二、监控量测的方法(一)目测观察1.目的在地下工程施工中,开挖前的地质勘探工作很难提供非常准确的地质资料,所以在施工过程中对开挖面附近围岩的性质、状态进行目测。
另外,对开挖后初期支护稳定状态进行目测,也是监控量测中的重要项目。
2.目测观察的内容开挖后对无支护围岩的目测内容包括:(1)围岩类型及分布特征、结构面位置和产状、节理裂隙发育程度和几何特性、节理裂隙的填充物的性质和状态等。
(2)开挖工作面的围岩稳定状态,顶板有无剥落掉块现象。
(3)是否有涌水、涌水量大小、涌水位置、地下水的物理性质(颜色、气味、色度等)。
开挖后对已支护段的目测内容包括:(1)有无锚杆被拉断或垫板陷入围岩内部的现象。
(2)喷射混凝土是否产生裂隙或剥离,要特别注意喷射混凝土是否发生剪切破坏。
(3)钢拱架有无被压屈现象。
(4)是否有底鼓现象。
3.目测结果如果发现异常现象,要详细记录发现的时间、距开挖工作面的距离以及附近监控量测点的各项监控量测数据,及时综合观察测量数据并分析原因,采取相应措施。
隧道监控量测技术方案目录一、工作目标和范围 (1)1.1概述 (1)1.2监测工作目标 (1)1.3监测工作范围 (2)二、施工监控量测方案 (2)2.1设计思路 (2)2.1.1第三方监控量测的依据 (3)2.1.2第三方监控量测的重点 (3)2.1.3第三方监控量测的实施 (4)2.2隧道隧址区工程概况 (4)2.3隧道施工第三方监控量测方案设计 (7)2.3.1隧道监控量测设计原则 (8)2.3.2监控量测内容及测点布置 (8)2.3.3监测原理及方法 (47)2.3.4监测频率 (52)2.3.5测读技术要求 (52)2.3.6监测项目的控制基准及管理基准 (53)2.3.7监测结果的处理 (55)2.3.8监测过程组织管理 (56)三、主要分项监控量测工艺框图 (57)四、监控量测总体计划 (59)4.1监控量测工作的进度计划 (59)4.2质量保证措施 (60)隧道监控量测技术方案一、工作目标和范围1.1概述隧道起点位于北碚区静观镇西山村,终点位于合川区清平镇桃李园村。
隧道沿线存有煤矿采空区、瓦斯、瓦斯段落的腐蚀性地下水、岩溶及断层破碎带等不良地质,因此为确保隧道安全施工,有必要在施工过程中实施监控量测措施。
隧道的施工过程具有工序多、内容复杂、相互交叉、隐蔽性强等特点,所以如何加强现场监控量测,确保隧道施工安全,已成为隧道施工过程中的一个突出问题。
由此,施工各阶段的监控量测也就成为了隧道施工过程的核心问题。
从设计思路上讲,在隧道施工过程中,应坚持把“对存在的安全隐患具有前瞻性和预见性,及时发现隐患,预测和防止安全事故的发生”作为主线,从监测围岩与支护的变形和应力、了解隧道围岩与支护的受力状态与变形特征、判断围岩的稳定性、判断支护结构的合理性与稳定性这四方面着手,从而确保整个施工过程安全。
1.2监测工作目标通过施工现场巡查和监控量测,迅速准确地获得第一手实际观察和量测资料,在对这些数据资料处理分析和对现场施工观测分析的基础上,实现对隧道第三方监控量测和施工技术咨询,提供可靠、准确的安全控制、进度控制和投资控制在内的“三控”技术咨询服务。
隧道监控量测技术Just be happy, remember on the morning of June 18, 20221隧道监控量测的定义:2、监控量测的目的与要求:量测的目的为:⑴掌握围岩动态和支护结构的工作状态;利用量测结果修改设计;指导施工.⑵预见事故和险情;以便及时采取措施;防患于未然.⑶积累资料;为以后的新奥法设计提供类比依据.⑷为确定隧道安全提供可靠的信息⑸量测数据经分析处理与必要的计算和判断后;进行预测和反馈;以保证施工安全和隧道稳定.量测的要求:快速埋设测点.一般设置在距掌子面、工作面2m范围内;开挖后24小时、下次爆破前测取第一次读数.. 测量读数在隧道内尽量要快;保证测量点不被破坏;读数准确可靠..3监控量测的任务:⑴确保安全..⑵指导施工..⑶修正设计..⑷积累资料..4现场工作程序:准备工作;确定埋设断面;测点埋设;数据采集;数据整理分析;资料归档5监控量测的项目与方法:隧道监控量测的内容应根据隧道工程地质条件;围岩类别级别、围岩应力分布情况、隧道跨度、埋深、工程性质、开挖方法、支护类型等因素确定..通常分为必测项目和选测项目;如地表下沉对城市地铁项目应为必测项目;但对于山地交通隧道可把地表下沉做为选测项目..公路隧道施工技术规范JTJ042-94对复合式衬砌的隧道现场监控量测要求内容见5.4下表5.1监控量测的项目与方法:必测项目选测项目5.2必测量测项目:必测项目:必测项目:包括围岩地质和支护描述、地表沉降观测、拱顶下沉量测、周边收敛量测..这类量测是为了在设计、施工中确保围岩稳定的经常性量测工作..量测方法简单;量测密度大;量测信息直观可靠;费用较少;贯穿在整个施工过程中;对监视围岩稳定;指导设计和施工有巨大的作用..土建施工完成量测工作亦告结束..5.3必测量测项目所需设备:精密水准仪、塔尺、钢圈尺测地表沉降、拱顶下沉;周边收敛仪测周边收敛..5.4隧道现场监控量测要求内容表:5.5地质、支护状态观察:该项目包括对掌子面观察和支护结构的支护效果观察..掌子面工程地质和水文地质情况观察包括岩石的名称、岩层产状、断层、层理、节理等结构面的分布、走向、产状..每茬炮后需要观测一次..支护状态观察包括初期支护状态和已成峒支护效果观察..如喷射砼开裂部位、宽度长度及深度..二次衬砌的整体性、防水效果等;每天观察一次..洞内状态观察是可靠性很高且最直接的判断资料..对洞外边仰坡稳定和地表渗透观察按要求进行描述;做好相关的观察记录..观察使用地质罗盘、地质锤、钢卷尺、放大镜、秒表、手电、照相机或摄像机等..5.6 周边收敛量测::围岩周边位移量测:在预设点的断面;隧道开挖爆破以后;沿隧道周边的拱顶、拱腰和边墙部位分别埋设测桩..测桩埋设深度30cm;钻孔直径φ42;用快凝水泥或早强锚固剂固定;测桩头需设保护罩;测桩每断面6组共12根..采用钢尺式周边收敛仪量测周边收敛变形..所有测点布置在量测断面位置..①周边收敛量测是最基本的主要量测项目之一;布置在主测断面..先在测点处用凿岩机或电钻在待测部位成孔;然后将藕合剂锚固剂置入孔中;最后将收敛预埋件敲入;旋正收敛钩;尽量使两预埋件轴线在基线方向上;以利收敛计悬挂和观测..待凝固后;周边收敛量测采用收敛计进行数据采集..连拱必测项目测点断面布置图我们用测线布置图中的BC和DE边的值变化来实现对净空水平收敛的量测..周边收敛数据处理:回归分析时;一般同时采用下面的三种函数;通过对比;推算最终位移时采用三个函数中回归精度拟合程度较高的一个函数;不同测点的回归函数可能不同..5.7拱顶下沉量测:拱顶下沉量测数据;主要用于确认围岩的稳定性..测点布设方法是在拱顶中心位置;常与周边量测点布设在一起;即布在主量测断面..用凿岩机钻孔;然后将藕合剂锚固剂置入孔中;最后将收敛预埋件敲入;旋正收敛钩;以利收敛计悬挂和观测..待凝固后;拱顶下沉量测采用收敛计进行数据采集..拱顶下沉量测的方法常有三种:1用收敛计量测:该方法投入较少;用收敛计量测来获取数据;操作简单;且仪器设备投入少;但后期的数据处理较多;可用计算机编程来实现电算;提高工作效率..在实际隧道中主要是挂勾子太困难首推方法2用水准仪量测差值法计算:该方法用一测量钢尺和高精度的水准仪配合测量来实现对拱顶下沉的量测..测量时把钢尺挂在预埋的测点上;下挂一1Kg的垂球保持钢尺牵直;有水准仪读取钢尺上的读数;来实现数据的采集..最后采用差值法来计算;如果隧道较长;里面的BM点不好控制;视线不是很明显..3用全站仪量测:该方法用一全站仪来来实现对拱顶下沉的量测..测量时在拱顶测点位置贴一个反光膜;用全站仪测量测点处的标高;来实现数据的采集..但该方法的设备投入较大主要为全站仪的投入..综合评定后;本文重点介绍采用收敛计来量测的方法..其数据采集及数据处理方法如下:连拱必测项目测点断面布置图根据测线布置图 ;由于ABC在同一垂直面内;其计算方法如下:令BC=L、AB=m、AC=n、BH=Xb、CH=Xc、AH=h..由勾股定理:Xa2+h2=m2、Xb2+h2=n2、Xc+Xb=L解方程得:Xb=L2+m2-n2/2L、 Xc =L2+n2-m2/2L、h2 = m2-Xb2 = n2-Xc2我们用h值的变化来实现对拱顶下沉的量测..拱顶下沉数据处理:回归分析时;与周边收敛的数据方法相同..5.8地表下沉量测:监测断面布设原则 :①地表下沉量测;在浅埋隧道和隧道的洞口段通常位于软弱、破碎、自然时间较短的围岩中;每个隧道至少2个断面;若出现不良地质情况时;加设监测断面;②当现场地形陡峭及有树木遮挡时;作适当的调整;③每个断面上测线与隧道中心线垂直;埋设测点时中心监测点设在隧道轴线的地表位置;其它监测点沿中心线对称布置;测点间距由中心监测点开始至距离地表隧道轴线最远一点由密至疏布置;具体距离按2~5m布置;宽度范围为:W = B开挖宽度+ H/2两侧埋深的一半;④参照标准水准点埋设方法;埋设2个临时水准基点.临时水准基点应埋设在通视条件良好的隧道两侧稍远区域、不受隧道开挖下沉的影响稳固地点;所有测点应和基点联测以取得原始高程..测点埋设与监测 :①基点埋设在隧道开挖纵、横向3~5倍洞径外的区域;参照标准水准点埋设方法;埋设2个基点;以便互相校核;所有基点应和附近水准点联测取得原始高程..②在测点位置;开挖成长、宽、深均为200mm的坑;然后;放入地表测点预埋件自制;测点四周用混凝土填实;待混凝土固结后即可量测..③地表下沉用高精度水准仪进行观测..观测时坚持四固定原则;即施测人员固定;测站位置固定;测量延续时间固定;施测顺序固定..从地表设点观测;根据下沉位移量判定开挖对地表下沉的影响;以确定隧道支护结构5.8.1地表下沉量测数据计算:地表下沉采用闭合测量法;这样有利益我们检查是否有误;当闭合差超过3mm时;我们必须重新测..在地形较陡、视线不通时我们有时候一站不能测完;此时我们可以设置转点..当地表下沉到2~4CM时我们要加强观测;必要是给业主出预警报告..数据处理仪高法计算见下表..5.9隧道选测项目量测:传感器:钢筋计测钢支撑内力、锚杆轴力压力盒测接触压力混凝土应变计测混凝土内部应力多点位移计围岩内部位移5.9.1 选测量测项目的选取:选择项目是必测项目的拓展和补充..对特殊地段、危险地段或有代表性的地段进行量测;以便更深入地掌握围岩稳定状态与支护效果..对未开挖地段提供参考信息;指导未来设计和施工..选择项目安装埋设比较麻烦;量测项目较多、时间长、费用较高;但可为设计变更提供依据;工程竣工后还可以进行长期观测..5.9.2选测项目量测设备:仪器设备:频率测定仪测钢弦式传感器百分表多点位移计5.10围岩内部位移量测:围岩体内位移监测用于监测隧道围岩的径向位移分布和松弛区域范围;通过监测及分析;用来验证隧道施工时设计锚杆长度是否能够确保施工及结构安全..采用4点式多点位移计来监测;隧道每一量测断面布设3组测点;考虑现场的测量条件;拱顶测点采用钢弦式四点位移计1.5米、2.0米、2.5米、3.0米;边墙测点采用机械式四点位移计分别为0.9米、1.8米、2.7米、3.5米..测点安装程序如下:①在预定量测部位;用直径40mm钻头;钻孔深由设计锚杆长度确定等于锚杆长度;钻孔要求平直;并用水冲洗干净..②然后给钻孔中装入锚固剂;装入深度约为孔深的1/2;然后装入多点位移计;多点位移计外露基岩面约40cm应大于喷射砼的厚度约10cm;在喷射砼时注意对测头的保护;拱顶钢弦式多点的电缆注意采取保护措施;喷射砼完工后;及时清理测头的砼;以便测量..③当测点离开挖面很近时;必须采取防护措施;以防止爆破飞石损坏电缆及测筒..④开始初读数如果用百分表测读;应每次打开盖板..为保证读数的稳定性;第一次读数的建立应不小于24小时..⑤开始阶段;每天应至少进行一次测读;随着开挖面的远离;测读间隔时间可以酌情延长..量测与计算:钢弦式的多点位移计采用频率计读数;机式的多点位移计采用百分表测读..然后根实际位移与读数的标定数字回归方程;即可算出钻孔伸缩计四个测点的实际位移;量测断面的测点布置图..5.11围岩压力量测:测点布设:压力盒布设在围岩与初衬之间;即测得围岩压力..应把测点布设在具有代表性的断面的关键部位上;如拱顶、拱腰、拱脚等;并对各测点逐一进行编号..埋设压力盒时;要使压力盒的受压面向着围岩..在隧道壁面;当所测围岩施加给喷混凝土层的径向压力时;先用水泥砂浆或石膏把压力盒固定在岩面上;再谨慎施作喷混凝土层;不要使喷混凝土与压力盒之间有间隙;保证围岩与压力盒受压面贴紧..记下压力盒编号;并将压力盒编号用透明胶布将写在纸上的编号紧密粘贴在导线上..注意将导线集结成束保护好;避免在洞内被施工所破坏..量测:采用频率计采集压力盒频率;根据压力盒的频率-压力标定曲线;将量测数据直接换算成相应的接触压力..5.12钢支撑应力量测:测点布设:钢筋计分别沿钢架的内外边缘对应布设..安装前;在钢拱架待测部位并联焊接钢弦式钢筋计;在焊接过程中注意对钢筋计淋水降温;然后将钢格栅或钢拱架由工人搬至洞内安装或立好;记下钢筋计型号;并将钢筋计编号;用透明胶布将写在纸上的编号紧密粘贴在导线上..注意将导线集结成束保护好;避免在洞内被施工所破坏..对于型钢拱架;用钢表面应变计或钢筋应力计量测;其他与格栅钢拱架的钢筋计量测法相同..量测:根据钢筋计的频率-轴力标定曲线可将量测数据来直接换算出相应的轴力值;然后根据钢筋混凝土结构有关计算方法可算出钢筋轴力计所在的拱架断面的弯矩;并在隧道横断面上按一定的比例把轴力、弯矩值点画各钢筋计分布位置;并将各点连接形成隧道钢拱架轴力及弯矩分布图..5.13二衬砼应力量测:测点布设:每个断面设5个测点;每个测点安设1个传感器..对于设计配有钢筋的砼衬砌;砼应力计安装前;在主筋待测部位并联焊接砼应力计;在焊接过程中注意对其淋水降温;对于没有配筋的砼;传感器埋设时要做一个专用的支架;把传感器固定在支架上;再把支架点焊在砼模板台车表面;以实现传感器的固定..记下传感器编号;并将其编号;用透明胶布热缩管将写在纸上的编号紧密粘贴在导线上..注意将导线集结成束保护好;避免在洞内被施工所破坏;在浇注砼施工时;在边墙部位用PVC管包住电缆引到边墙基础砼以外;以便砼施工后进行测量..量测:根据砼应力计的频率-轴力标定曲线可将量测数据来直接换算出相应的轴力值;然后根据钢筋混凝土结构有关计算方法可算出应力计所在断面的轴力、弯矩;并在隧道横断面上按一定的比例把轴力、弯矩值点画在各应力计分布位置;并将各点连接形成隧道轴力及弯矩分布图..5.14锚杆内力或轴力:锚杆内力、应力量测锚杆锚索内力、应力量测采用钢筋计焊接组成量测锚杆来实现..测点安装前;在锚杆待测部位并联焊接钢弦式钢筋计;在焊接过程中注意对钢筋计淋水降温;然后将锚杆按设计进行安装和注浆;记下钢筋计型号;并将钢筋计编号;用热缩管或透明胶布将写在纸上的编号紧密粘贴在导线上..注意将导线集结成束保护好;避免在洞内被施工所破坏..测试时根据设计锚杆长度;把钢筋计焊接在一起;组成一个长度比设计锚杆长度长约20cm的量测锚杆;钻孔后先塞入锚固剂;然后植入量测锚杆;待锚固剂凝固后就可进行测量..测试时采用振弦仪测得量测锚杆上每个钢筋计在受力状态下的频率化;根据标定时的频率变化与应力的对应关系;可反推算出锚杆和锚索的内力及应力分布情况..测试断面布置:锚杆和锚索内力、应力断面布设时尽可能的与周边收敛测点布设在同一个断面但比收敛测点断面的间距要大;可在不同类的围岩段只设1~3个代表断面;这样可以有利于标识和对测点的保护;同时可以减少对施工的影响..其断面布设间距同拱顶、周边收敛量测时断面布设要求..5.15锚杆抗拔力量测:锚杆抗拨力测量锚杆锚索抗拨力测量采用锚杆拉拨仪来实现测量..将锚杆拉拔计的接口与待测锚杆的外露端连接紧固;然后人工摇动油泵手柄;使油泵压力逐渐升高;量测结束后;填写锚杆拉拔测试报表;根据锚杆拉拔实验的油泵压力与实验标定数据或曲线即可换算出锚杆拉拔力..锚杆拉拔力指锚杆能够承受的最大拉力;锚杆抗拔能力测量主要是检查锚杆的锚固质量;锚杆抗拨力测量采用锚杆拉拨仪来实现测试..锚杆拉拔力试验工作程序如下:①使用前;在具有相应资质的实验室对仪器进行标定;②测试前;现场加工一块铁或钢垫板;中间孔径不小于锚杆直径;一侧带有凹槽;凹槽长、宽及厚度稍大于锚杆垫板的相应尺寸;③测试时;将预先加工的垫板放在锚杆垫板上;其带有凹槽的一面朝向岩石墙面;④将锚杆拉拔计的接口与待测锚杆的外露端连接紧固;⑤拉拔计百分表归零;然后人工摇动油泵手柄;使油泵压力逐渐升高;锚杆拉拔力最大值根据设计提供值最终确定..现场测试锚杆抗拉拔力数据处理方法:根据锚杆拉拔试验的油泵压力与试验标定数据或曲线;即可换算出锚杆拉拔力..5.16衬砌裂缝监测:测点布设在待测裂缝左右采用凿岩机钻成2孔;然后在孔内塞入水泥等固结物;按设计要求安装测缝计..也可在裂缝附近进行钢板二维和钢钉一维简易测缝;即在待测裂缝附近安装简易钢板测缝计自制或打入水泥钢钉;作为裂缝宽度的测点.. 测缝计还可以测角;即用于监测连拱隧道等拱脚和中墙顶的夹角;以确定拱脚和中墙顶相对角度的变化;以确定中墙受力后运动的方向和趋势..量测:测缝计采用频率计采集;按标定曲线可以直接得到裂缝宽度的变化..钢板二维和钢钉一维简易测缝计可采用数显式游标卡尺直接读数..5.17围岩弹性波速测定:采用SYC-1、 SYC-2 、STS-25型声波仪及配套探头;对洞内围岩进行围岩弹性波速测试;断面选在围岩松动圈地带;根据现场情况每断面在隧道的不同位置选取6个测试点进行测试..围岩弹性波必须具备两个条件:⑴有初始扰动;如锤击、爆破、加力等..⑵介质具有弹性..利用TSP203地质预技术实施时;可以提供围岩的弹性波速的相关参数;为围岩的类别判定提供相关的参数依据..5.18传感器导线的引用埋设:导线敷设5.19记录编号填写:地表下沉记录表.必测项目记录.表选测项目记录.表工程日志6、隧道监控量测资料整理与成果分析6.1隧道监控量测数据一:每次测得的数据应立即进行整理;并把整理结果点在变化曲线挂图上;画出曲线..这一环节的工作不应超过24小时;发现问题或异常情况应分析原因;提请注意;必要时应重测紧急情况应立即重测..不能把几天的工作堆在一起集中处理;这是监控量测基本的要求..6.2隧道监控量测数据二:将现场测得的数据整理成:拱顶下沉时间-变形曲线图;周边收敛时间-变形曲线图;地表沉降观测时间-变形曲线图要求量测工点点曲线6.3隧道监控量测数据三:设计专用的表格;记录现场围岩的产状;画专业的地质素面图;通过资料积累;最终做出隧道开挖施工后的隧道轴线及典型横断面地质剖面图..工作过程中同时要收集相关的照片及岩样标本..:绘现场测点布设示意图;当采用收敛计方法测量拱顶下沉时;周边收敛与拱顶下沉一般布设在同一个断面..我们用水平边BC的值变化来实现对净空水平收敛的量测;用h值的变化来实现对拱顶下沉的量测..由于ABC在同一垂直面内;其计算方法如下:令AB=L、AC=m、BC=n、AD=Xa、BD=Xb、CD=h由勾股定理:Xa2+h2=m2、Xb2+h2=n2、Xa+Xb=L解方程得:Xa=L2+m2-n2/2LXb=L2+n2-m2/2LH2=m2-Xa2=n2-Xb2拱顶下沉、周边收敛数据处理:回归分析时;一般同时采用下面的三种函数;通过对比;推算最终位移时采用三个函数中回归精度拟合程度较高的一个函数;不同测点的回归函数可能不同..最后再做拱顶下沉及周边收敛的位移与时间变化曲线;即U-t曲线;同时还要给出位移速率与时间变化曲线;即V-t曲线..注意;在数据处理前要做温度改正;温度改正的方法可以是之后每天测的值都改在第一天测时的温度时的代表值或是把所有的测量值都改到标准温度20℃时的代表值;以保证测量数据相减时基准相同;有可比性..另外;拱顶下沉可以采用水准法进行测量;但该方法要注意定期对洞内所埋设的水准点与洞外基准点进行联测;防止由于隧道开挖引起的洞内水准点位移所带来的测量影响..现场考虑操作方便及减少测量误差;一般采用收敛计法;把拱顶下沉点与周边收敛测点布设在同一横断面进行测量;最后采用高斯定理进行相关计算后;可间接实现拱顶下沉量测..成果分析:该项目监测在施工中最常用;对于监测成果在排除测量误差引起的U-T 和V-T曲线的突变后;发现曲线有突变和反弯点时;要强大观测的频率;同时要加强现场支护效果观测;注意现场的支护是否有开裂、起皮、剥落现象;若存在这些现象;则要提醒施工方注意工艺控制和工序调节;并作适当的支护加强工作;控制变形引起的施工破坏和不安全因素..6.3.3地表下沉:要画现场测点布设示意图;用水准测量的处理方法;处理测量数据;同时做出监测点的累计位移统计表;并作出位移随时间的变化曲线;即U-t曲线..注意;现场监测及数据处理时可采用相对座标体系;不一定用大地座标中的国家标准高程..为叙述方便;作统一的规定:“+”表示地表向下沉降;即测点高程逐渐减小;“-”表示地表向上位移;即测点高程逐渐增大..6.3.4围岩内部位移量测:对于机械式位移计;用百分表测量;用之后所测的数据与第一天的数据相比较;对于钢弦式位移计;首先要通过传感器的标定曲线把测量的频率值转化为位移值;然后数据处理同百分表处理的方法..要做出位移隧时间的变化曲线;即U-t曲线..注意围岩松动区半径的判定依据;我们监测时在围岩的不同深度埋设的监测点;判定时找出发生最大位移的点与它临近的未发生位移的点;考虑最不利因素;取最大位移的监测点深度判定为围岩的松动区半径..6.3.5围岩压力量测:首先要根据传感器的标定曲线把测量的频率值转化为应力值;用之后的转化值与第一天的转化值相比较;最终做出应力随时间的变化曲线;即P-t曲线..6.3.6钢支撑应力量测:方法同上;首先要根据传感器的标定曲线把测量的频率值转化为应力值;用之后的转化值与第一天的转化值相比较;最终做出应力随时间的变化曲线;即P-t曲线..6.3.7二衬砼应力量测:方法同上;首先要根据传感器的标定曲线把测量的频率值转化为应力值;用之后的转化值与第一天的转化值相比较;最终做出应力随时间的变化曲线;即P-t曲线..6.3.8锚杆轴力:锚杆拉拔力:用专用的试验记录表;记录现场的仪器拉拔值;与设计拉拔值相比较;确定是否满足设计要求..锚杆轴力 :首先要根据传感器的标定曲线把测量的频率值转化为应力值;用之后的转化值与第一天的转化值相比较;最终做出应力随时间的变化曲线;即P-t曲线..P-t曲线要提供量测锚杆上各监测点的力随时间的变化曲线;同时要提供不同时间段量测锚杆各测点随锚杆深度的变化曲线..7、量测数据应用注意事项:量测数据应用注意事项:测点埋设应准确:量测数据的真实性;量测数据量测和反馈的及时性;量测数据的突变与不收敛;量测数据与施工状态;量测数据与修改设计8、隧道监控量测报告编写:编写监控量测简报周报编写监控量测阶段月报报告紧急情况下编写预警紧急报告9、隧道监控量测组织与管理:组织机构和组织管理监控量测项目部:负责与业主、设计监理、设计单位及承包人的沟通联系;参加业主、监理和承包商召开的会议..负责量测计划、量测大刚编写、测量断面的布置;技术指导、技术培训..资料收集整理、资料分析、阶段报告编写..人员分工、工作安排;后勤服务..制订岗位守则、规章制度、9.2隧道监控量测管理工况:组织机构和组织管理现场监控量测小组负责测点埋设;数据采集;现场记录;工作日志;情况报告9.3隧道监控量测设备管理:并负责各种仪器设备及工具的保养和量测断面埋设前的一切准备工作;由工点技术干部负责安排实施..10、工程应用实例:厦蓉高速公路贵州境AT17合同段托苗坳隧道属地质条件差的连拱隧道;地表下沉测值在洞口段掘进时明显增大;且洞内量测断面的周边收敛、拱顶下沉值变化较大;表明围岩松弛在发展;支护的强度不够;随后洞口地表出现了多次冒顶;初期支护多处开裂现象;监控量测方及时提交预警报告;要求采取加固措施;因施工单位没有及时按我方的建议采取措施结果隧道全部垮塌损失严重..。
工程测量监理中的隧道工程测量和监控方法隧道工程作为一种重要的交通基础设施,对于国家经济的发展和社会交通的便利起着至关重要的作用。
隧道施工具有复杂性和风险性,因此在工程测量监理中,隧道工程的测量和监控方法显得尤为重要。
本文将从隧道工程测量和监控方法的基本原则、技术手段以及实施过程等方面进行探讨。
一、隧道工程测量和监控的基本原则1. 精确度要求:隧道工程的测量和监控要求高精度和高准确性,以保证施工的质量和安全。
2. 实时性要求:隧道工程的测量和监控需及时反馈相关数据,以确保施工过程中的问题及时发现和解决。
3. 综合性要求:隧道工程的测量和监控需要综合运用多种技术手段和方法,以全面了解施工情况。
4. 长期性要求:隧道工程的测量和监控需要进行全程监测,以保证施工后的运行和维护安全。
二、隧道工程测量和监控的技术手段1. GNSS(全球导航卫星系统)测量技术:通过使用卫星信号进行无线电测量,实现隧道工程的位置测量和高程控制,并能够提供高精度和实时性的数据。
2. 激光扫描测量技术:通过利用激光测距仪和激光扫描仪,对隧道内部的形状、尺寸和变形进行非接触式测量,可以提供三维立体模型和变形分析。
3. 高精度全站仪测量技术:通过使用全站仪进行高精度的位置和方位测量,对隧道的几何形状和地质变化进行监测。
4. 计算机辅助设计与监测系统:通过运用计算机辅助设计和监测系统,实现对隧道的统一管理、数据分析和报表生成,提供全面的监测信息。
5. 动态变形监测技术:通过使用动态变形监测设备,对隧道结构的挠度、监测点的沉降和位移等变形进行实时监测。
三、隧道工程测量和监控的实施过程1. 前期准备:确定监测目标和区域,制定测量监控方案,并选取合适的技术手段和设备。
2. 建设前监测:在隧道施工前进行基线测量和地质勘探,以获取基础数据,并进行监测点的布设。
3. 施工过程监测:隧道施工过程中,按照监测方案进行实时监测数据的采集和分析,及时发现并处理施工中的问题。
隧道施工监控量测技术第六章隧道施工129一、现场量测内容(一)量测目的(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;(3)为理论解析、数据分析提供计算数据与对比指标;(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:开挖面附近的围岩稳定性,围岩构造情况,支护变形与稳定情况,准确掌握围岩情况。
2.岩体(岩石)力学参数测试:抗压强度Rb,变形模量E,粘聚力C,内摩擦角?,泊松比?。
3.应力应变测试:岩体原岩应力,围岩应力、应变,支护结构的应力、应变。
4.压力测试:支护上的围岩压力,渗水压力。
5.位移测试:围岩位移(含地表沉降),支护结构位移。
6.温度测试:岩体(围岩)温度,洞内温度,洞外温度。
7.物理探测:弹性波(声波)测试,即纵波速度vp 、横波速度vs、.动弹性模量Ed、动泊松比μdp。
以上监测项目,一般分为应测项目和选测项目。
应测项目是现场量测的核心,它是设计、施工所必需进行的经常性量测。
选测项目是由于不同地质、工程性质等具体条件和对现场量测要取得的数据类型而选择的测试项目。
由于条件的不同和要取得的信息不同,在不同的隧道工程中往往采用不同的测试项目。
但对于一个具体隧道工程来说,对上述列举的项目不会全部应用,只是有目的地选用其中的几项。
隧道工程的量测项目如表7-5-1所示。
表中l~4项为应测项目,5~11项为选测项目。
二、量测方法这里介绍几项主要量测项目的量测方法。
(一)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。
它是隧道设计和施工过程中不可缺少的一项重要地质详勘工作,是围岩工程地质特性和支护措施的合理性的最直观、最简单、最经济的描述和评价。
配合量测工作对代表性断面的地质描述,应详细准确,如实反映情况。
一般应包括对以下内容的描述:l.代表性测试断面的位置、形状、尺寸及编号;第六章隧道施工1302.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、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;第六章隧道施工13111.地质断面展示图(1:20~1:100)或纵横剖面图(1:50~1:100)。
施工监控量测方案1监测目的 (2)2监测项目与测点布置 (2)2.1监测控制标准 (3)2.2监测频率 (7)3监测方法 (7)3.1地表沉降 (7)3.2地面建筑沉降与倾斜 (8)3.3桩(坡)顶水平位移 (9)3.4桩体变形 (10)3.5土体侧向位移 (10)3.6钻孔桩内力 (11)3.7土压力 (11)3.8孔隙水压力 (12)3.9锚索(土钉)内力 (12)3.10地下水位 (13)3.11地下管线沉降与位移 (14)3.12拱顶下沉 (14)3.13隧道周边位移 (15)3.14围岩压力 (16)3.15钢支撑内力 (17)4监测反馈程序 (17)4.1监测数据的处理及反馈 (17)4.2监测管理体系 (18)4.3提交的监测成果 (19)1 监测目的为确保XX隧道施工的安全以及施工过程的顺利进行,必须在施工的全过程中进行全面、系统的监测工作。
我们将按照招标文件的要求,建立专门组织机构开展监测工作,并将其作为一道重要工序纳入施工组织设计中去。
监控量测的目的主要有:1、掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈,指导施工作业。
2、通过对围岩和支护的变位、应力量测,修改支护系统设计。
3、检验设计所采取的各种假设和参数的正确性,指导基坑开挖和支护结构的施工,确保基坑支护结构的安全。
4、通过监控量测,收集数据,为以后的工程设计、施工及规范修改提供参考和积累经验,并可以和计算结果比较,完善计算理论。
2 监测项目与测点布置为全面掌握暗挖隧道和明挖基坑在施工过程中对周围环境的影响范围及程度,围护及支护结构的受力与变形状况,并结合本工程的地形、地质条件、支护类型、施工方法等特征选择监测项目,具体监测项目、测点布置原则及要求、仪器设备、监测频率见表1。
明挖段测点布置见图1、图2、图3、图4,暗挖段测点布置见图5。
2.1 监测控制标准在信息化施工中,监测后应及时对各种监测数据进行整理分析,判断其稳定性,并及时反馈到施工中去指导施工。
隧道施工监控量测实施细则
隧道施工监控量测实施细则是为确保隧道施工过程中各项工程质量及安全指标能够得到有效监控和量测而制定的规范性文件。
下面是关于隧道施工监控量测实施细则的整理,内容包括监控范围、监控设备、监控参数及频率、数据处理和报告等方面。
一、监控范围
1.涵盖隧道施工过程中的主要工程环节,包括开挖和支护、疏浚和排水、灌浆和注浆、衬砌和顶板施工等。
2.对隧道施工过程中的地面沉降、应力变化、位移变形、渗流压力等参数进行监测。
二、监控设备
1.包括测量仪器、传感器、数据采集装置等设备。
2.所使用的设备应具备高精度、高灵敏度、稳定性好等特点。
三、监控参数及频率
1.监控参数应根据隧道施工的特点和工程要求进行确定,包括地表沉降、位移变形、渗流压力等。
2.监控频率应根据工程进展情况进行调整,通常为每天、每周或每月进行一次监测。
四、数据处理
1.对监测到的数据进行及时处理和分析,包括数据的校验、去噪、滤波等工作。
2.对处理后的数据进行统计和分析,以得到准确的监测结果和趋势。
3.对异常数据进行识别和处理,及时采取相应的措施。
五、报告
1.定期编制监测报告,包括监测数据的分析和总结,重点描述施工过程中出现的问题和措施。
2.监测报告应及时传达给有关人员,并进行讨论和分析。
3.对于存在风险的情况,及时提出相应的处理建议和预警。
以上是关于隧道施工监控量测实施细则的整理,通过对监控范围、监控设备、监控参数及频率、数据处理和报告等方面的规定和要求,可以确保隧道施工过程中的各项工程质量和安全指标得到有效的监控和量测,提高工程施工的可靠性和可控性。
隧道监控量测技术规程为保证隧道的安全和正常使用,积极预防事故的发生,提高隧道运营管理水平,特制定本隧道监控量测技术规程。
一、技术标准1.隧道监控量测技术必须符合国家相关标准和规定。
2.监测项目应涵盖隧道的结构安全、环境质量、交通安全、设备运行、人员管理等方面。
3.监测结果应及时准确反映实际情况,并及时报告相关部门和责任人。
二、监测设备1.监测设备采用优质、可靠、安全的产品,具有防爆、防水、耐腐蚀等特点。
2.监测设备应设置在适当的位置,避免设备的受损影响监测效果。
3.监测设备应按照规定的频率进行维护和检修,保持设备的正常运行和精度。
三、监测方法1.隧道结构安全监测:通过监控设备对隧道的宏观变形、微观形变、沉降变化、裂缝变化等情况开展定期监测。
2.隧道环境质量监测:通过空气质量、温度、湿度等监控设备开展定期监测,及时发现异常情况并采取措施,保障车辆与乘客的安全。
3.隧道交通安全监测:通过视频监控、烟雾探测、音响警报等设备开展实时监测,能够提前发现交通事故、火灾、温度过高等情况,进行及时处理。
4.隧道设备运行监测:通过监测设备对隧道中的机电设备运转状态等情况开展定期监测,及时发现异常情况并采取措施,确保机电设备的正常运行。
5.隧道人员管理监测:通过视频监控、出入口通行管理、安全教育等措施开展定期监测和维护,严格控制隧道人员及车辆等进出口,保障人员和车辆的安全。
四、监测数据处理1.监测数据应由专业人员进行处理,做到真实、准确、完整、可比。
2.监测数据应记录在册,形成数据报告,便于对数据进行分析和应用。
3.对监测数据应进行定期检查和审核,保障数据质量和安全性。
五、应急预案1.隧道应急预案应与监测技术规程配套制定。
2.应急演练应在日常监测工作中定期组织实施,保证应急预案的有效性和实用性。
3.应急预案应有明确的应急处置方案、人员职责分工和监测设备支持等。
六、管理措施1.隧道管理部门应制定相关管理办法和规定,明确监测责任和管理流程。
隧道施工监控量测技术在隧道施工中,监控量测是确保施工安全和质量的重要措施之一。
监控量测技术涵盖了隧道施工前、施工中和施工后的各个环节,从地质勘探到隧道通车后的维护等各个方面。
其中,隧道施工中的监控量测技术对于最终隧道的质量和使用寿命具有至关重要的作用。
本篇文章将介绍隧道施工监控量测技术的相关内容。
隧道施工前监控量测在隧道施工前,应该对隧道所在地的地质环境进行全面详细的研究和分析。
通过这些研究,可以预测隧道施工中可能出现的问题和隐患。
其中,数据获取和分析扮演着非常重要的角色。
目前,常用的隧道施工前监测技术有:离散元数值模拟离散元数值模拟技术是利用离散元理论和方法,将岩土工程的求解过程离散化、数值化,并用计算机模拟求解岩土工程问题的技术。
通过离散元数值模拟可以重现隧道施工过程中的运动规律并检查地下障碍物。
地下水位监测地下水位监测是在隧道施工前通过水文地质勘探来确定地下水位的位置和深度,从而预测施工时可能遇到的水文问题,并采取相应的草案工作。
地面水位监测地面水位监测是实时监测隧道所在区域地面的水位变化,从而及时掌握降雨等水文情况的异常变化,助力隧道施工的正常开展。
隧道施工中监控量测隧道工程监测预测技术隧道工程监测预测技术是应用近年来的新技术和新方法,在隧道施工过程中,通过实时监测与预测分析,对隧道施工工程进行全程控制和全面监测,防止出现安全事故,最终保障隧道建设工程的安全高效顺利完成。
隧道变形监测在隧道施工中,不可避免地会出现不同程度的变形。
因此需要采取相应的监测措施。
隧道变形监测是施工过程中的重要技术之一,其目的是实时监测地下隧道的变形情况,确定隧道变形的趋势、程度和速率。
隧道支护措施监测隧道支护措施的监测是在隧道施工中的必要措施。
支护结构的形变量、支撑力、局部变形值和位移值的监测是隧道支护措施监测的主要内容。
隧道施工后监控量测地面沉降监测地面沉降监测是检测地面沉降的一种方法,包括直接测量和间接测量。
隧道施工监控量测方案引言隧道施工是一项复杂而危险的工程,因此需要采取适当的监控量测措施来确保施工安全和质量。
本文将介绍一种隧道施工监控量测方案,该方案利用先进的监测技术,通过对隧道施工过程中的各个环节进行实时监测和分析,以及对相关参数进行量测和记录,来提高隧道施工的效率和安全性。
方案概述该监控量测方案主要包括以下几个方面的内容:1.隧道支护监测:对隧道支护结构的稳定性进行实时监测和分析,包括地表沉降、位移、应力和应变等参数的监测。
可以利用激光测距仪、GPS、倾斜仪等设备进行测量,通过对监测数据的分析和比对,可以及时发现异常情况并采取相应的措施。
2.地下水位监测:隧道施工过程中,地下水位的变化对工程安全和进度控制有重要影响。
因此,需要在隧道附近设置监测点,利用水位计等设备对地下水位进行实时监测。
监测数据可通过网络传输到监测中心,以便及时掌握地下水位的变化情况。
3.环境监测:隧道施工过程中,需要对环境因素进行监测,包括温度、湿度、气体浓度等参数。
可以利用温湿度计、气体传感器等设备进行监测,并将监测数据实时传输到监测中心。
这样可以及时发现和处理环境问题,保障施工的顺利进行。
4.施工进度监控:利用摄像头等设备对隧道施工过程进行实时监控,可以及时掌握施工进度和质量情况。
可以通过对监控视频的回放和分析,识别和解决施工中的问题,提高施工效率和质量。
技术方案在实施该监控量测方案时,需采用以下技术手段:1.传感器技术:利用传感器对隧道支护结构、地下水位和环境参数进行实时监测。
常用的传感器有激光测距仪、GPS、倾斜仪、水位计、温湿度计和气体传感器等。
这些传感器可以将监测数据实时传输到监测中心,以便及时分析和处理。
2.数据传输与存储技术:监测数据的传输和存储是监控量测方案的重要环节。
可以利用无线传输技术,将传感器采集的数据通过网络传输到监测中心。
同时,需要建立合适的数据库和数据存储系统,对监测数据进行存储和管理,以便后续的分析和查询。
隧道施工监控量测技术一、现场量测内容(一)量测目的(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;(3)为理论解析、数据分析提供计算数据与对比指标;(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:开挖面附近的围岩稳定性,围岩构造情况,支护变形与稳定情况,准确掌握围岩情况。
R,变形模量E,粘聚力C,内摩擦角ϕ,泊松2.岩体(岩石)力学参数测试:抗压强度b比μ。
3.应力应变测试:岩体原岩应力,围岩应力、应变,支护结构的应力、应变。
4.压力测试:支护上的围岩压力,渗水压力。
5.位移测试:围岩位移(含地表沉降),支护结构位移。
6.温度测试:岩体(围岩)温度,洞内温度,洞外温度。
7.物理探测:弹性波(声波)测试,即纵波速度v p、横波速度v s、.动弹性模量E d、动泊松比μdp。
以上监测项目,一般分为应测项目和选测项目。
应测项目是现场量测的核心,它是设计、施工所必需进行的经常性量测。
选测项目是由于不同地质、工程性质等具体条件和对现场量测要取得的数据类型而选择的测试项目。
由于条件的不同和要取得的信息不同,在不同的隧道工程中往往采用不同的测试项目。
但对于一个具体隧道工程来说,对上述列举的项目不会全部应用,只是有目的地选用其中的几项。
隧道工程的量测项目如表7-5-1所示。
表中l~4项为应测项目,5~11项为选测项目。
二、量测方法这里介绍几项主要量测项目的量测方法。
(一)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。
它是隧道设计和施工过程中不可缺少的一项重要地质详勘工作,是围岩工程地质特性和支护措施的合理性的最直观、最简单、最经济的描述和评价。
配合量测工作对代表性断面的地质描述,应详细准确,如实反映情况。
一般应包括对以下内容的描述: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、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)拱顶下沉和地表沉降由己知高程的临时或永久水准点(通常借用隧道高程控制点),使用较高精度的水准仪,就可观测出隧道拱顶或隧道上方地表各点的下沉量及其随时间的变化情况。
隧道底鼓也可用此法观测。
通常这个值是绝对位移值。
另外也可以用收敛计测拱顶相对于隧道底的相对位移。
值得注意的是,拱顶点是坑道周边上的一个特殊点,其位移情况具有较强的代表性。
(三)坑道周边相对位移1.量测原理隧道开挖后,围岩向坑道方向的位移是围岩动态的最显著表现,最能反映出围岩(或围岩加支护)的稳定性。
因此对坑道周边位移的量测是最直接、最直观、最有意义、最经济和最常用的量测项目。
为量测方便起见,除对拱顶、地表下沉及底鼓可以量测绝对位移值外,坑道周边其它各点,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等多种。
(3)测点是将带销孔或圆球测头长度为20~30cm的钢筋锚固于岩壁内,锚固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7-5-1是QJ-81型球铰连接弹簧式收敛计。
3.测试方法及注意事项(l)开挖后尽快埋设测点,并测取初读数,要求12h 内完成; (2)测点(测试断面)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7-5-1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.数据整理量测数据整理包括数据计算、列表或绘图表示各种关系。
(1)坑道周边相对位移计算式为0R R u i i -= (7-5-1)式中:R 0——初始观测值; R i ——第i 次观测值;u i ——第i 次量测时,该两测点之间的相对位移值。
(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:()0t t L u i t i -=∆α (7-5-2) t i i i u R R u ∆--=0 (7-5-3)图7-5-1 QJ —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-预埋件式中 α——钢尺的线膨胀系数(一般取α=12×10-6/℃) L ——量测基线长;t 0、t i ——分别为初始量测时温度和第i 次量测时温度。
(3)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7-5-2、图7-5-3、图7-5-4。
(四)围岩内部位移 1.量测原理围岩内部各点的位移同坑道周边位移一样是围岩动态表现。
它不仅反映了围岩内部的松弛程度,而且更能反映围岩松弛范围的大小,这也是判断围岩稳定性的一个重要参考指标。
在实际量测工作中,先是向围岩钻孔,然后用位移计量测钻孔内(围岩内部)各点相对于孔口(岩壁)一点的相对位移。
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。
其构造是由定位装置、位移传递装置、孔口固定装置、百分表或读数仪等部分组成。
(2)定位装置是将位移传递装置固定于钻孔中的某一点,则其位移代表围岩内部该点位移。
定位装置多采用机械式锚头,其形式有楔缝式、支撑式、压缩木式等。
(3)位移传递装置是将锚固点的位移以某种方式传递至孔口外,以便测取读数。
传递的方式有机械式和电测式两类。
其中机械式位移传递构件有直杆式、钢带式、钢丝式;电测式位移传感器有电磁感应式、差动电阻式、电阻式。
直杆式位移计结构简单,安装方便,稳定可靠,价格低廉;但观测精度较低,观测不太方便,一般单孔只能观测l~2个测点的位移(图7-5-5)。
钢带式和钢丝式位移计则可单孔观测多个测点,如DWJ-1型深孔钢丝式位移计可同时观测到单孔中不同深度的 6个点位。
电测式位移计的传感器须有读数仪来配合输送、接收电信号,并读取读数。
电测式位移计多用于进行深孔多点位移测试,其观测精度较高,测读方便,且能进行遥测,但受外界影图7-5-2 位移-时间关系曲线图7-5-3 位移-开挖面距离关系曲线距离时间图7-5-4 位移速度-时间关系曲线响较大,稳定性较差,费用较高(图7-5-6)。
(4)孔口固定装置。
一般测试的是孔内各点相对于孔口一点的相对位移,故须在孔口设固定点或基准面。
3.测试方法及注意事项围岩内部位移测试方法及注意事项基本上与坑道周边相对位移测试方法相同。
4.数据整理数据整理方法基本同前,可整理出:(1)孔内各测点(L 1,L 2,…)位移(u )——时间(t )关系曲线;(2)不同时间(t 1,t 2,…)位移(u )——深度(L 1,L 2,…)关系曲线。
(五)锚杆应力及锚杆抗拔力 1.量测原理系统锚杆的主要作用是限制围岩的松弛变形。
这个限制作用的强弱,一方面受围岩地质条件的影响,另一方面取决于锚杆的工作状态。
锚杆的工作状态好坏主要以其受力后的应力——应变来反映。
因此,如果能采用某种手段测试锚杆在工作时的应力——应变值,就可以知道其工作状态的好坏,也可以由此判断其对围岩松弛变形的限制作用的强弱。
实际量测工作中,是采用与设计锚杆强度相等,且刚度基本相等的各式钢筋计来观测锚杆的应力——应变。
2.钢筋计(1)钢筋计多采用电测式,其传感器有电磁感应式、差动电阻式、电阻片式几种。
(2)根据测式要求,可将几只传感器连接或粘贴于锚杆不同的区段,可以观测出不同区段的应力——应变。
(3)读数仪可自动率定接收到的电信号,并显示应力——应变值。
电磁感应式钢筋计又称钢弦式钢筋计,它须使用电脉冲发生器(周期仪)测试,这种钢筋计的构造不太复杂,性能亦较稳定,耐久性较强,其直径能较接近设计锚杆直径,经济性较好,是一种比较有发展前途的钢筋计(图7-5-7)。
差动式钢筋计性能较稳定,耐久性也较强,但其直径较大,且构造复杂,价格也较高。
电阻片式钢筋计实际上是将传感用的电阻片粘贴于实际的锚杆上,并作好防潮处理。
其构造简单,安装、测试方便,价格低,故工程测试中常应用。
测量3.测试方法及注意事项(l)电感式和差动式钢筋计,需用接长钢筋(设计锚杆用钢筋)将其对接于测试部位(区段),制成测试锚杆,并测取空载读数。
对接可采用电弧对接,操作中应注意不要烧坏和损伤引出导线,并注意减少焊接温度对钢筋计的影响。
(2)电阻式钢筋计是取设计锚杆,在测试部位两面对称车切、磨平后,粘贴电阻片,做好防潮处理,制成测试锚杆,并测取空载读数。
(3)测试锚杆安装及钻孔均按设计锚杆的同等要求进行,但应注意安装过程中不得损坏电阻片、防潮层及引出导线等。
(4)测试频率及抽样的比例、部位应按表7-5-1执行。
(5)作好各项记录,并及时整理。
4.数据整理数据整理应及时进行,主要应整理出:(1)不同时间锚杆轴力(N 或应力σ)——深度(l )关系曲线; (2)不同深度各测点锚杆轴力——时间(t )关系曲线。
5.拉拔器可检测锚杆的抗拔力抽样测试比例应按表7-5-1执行,但应注意仪器调校,测试过程中应作好各项记录,并及时整理。
(六)压力 1.量测原理支护(喷射混凝土或模筑混凝土衬砌)与围岩之间的接触应力大小,既反映了支护的工作状态,又反映了围岩施加于支护的形变压力情况,因此,围岩压力的量测就成为必要。