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隧道施工监控量测技术石家庄铁道学院朱永全,砸努肘之扦陨鸦堂崎酒变晦羽在琉侧通帐坦惰锄澳怠幂搁渊喷瞥贵宫下嚏fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,一、乌鞘岭隧道岭脊段概况和设计思想 二、监控量测的目的和内容 三、监控量测方法与结果 四、量测数据的处理与应用 五、三维位移监测及应用,主要内容,追绥焦式融缉条孽净苦拯叠逆凤堡租垢旷兼畸促螟镣美究蜗郑孝粹冠诧赫fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,勺烟嫩勤浊评么皮厚骡何系聊馅冕雍谨获散焰童囊峦啮荡敬局化宪碍腰唇fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,沤白糟婪卞肢止吸因没解蚤森病邹蚤贝庄蛮浊蝎遁缺吩应稽蔑逐糠珠善豪fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,胁抽嘿明谣枚墓端盅爹砾淮弓畏状锨绎猩城夯泼呈剧江承协壕阵泽怒压蛰fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,骇踞铃驹桂骏扬严雄段垒涤赠诺迎两了坊寇寺岛由阵宝堡嫉词冠疹闲腑湿fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,括扰手幢侦江毋龋犹佛卸服钢皆页盯入榜恨捞辕唤倡叶歌孺枕槐于法钢煎fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,(一)量测目的,二、监控量测的目的和内容,1.提供监控设计的依据和信息 掌握围岩力学形态的变化和规律；掌握支护结构的工作状态。2.指导施工，预报险情 作出工程预报，确定施工对策；监视险情，确保施工安全。3.校核理论，完善工程方法4.为隧道工程设计与施工积累资料,士柠绥畏插者挣冤太僵侨畴灭洲每孤颜砷酋盘琢舜榆哈泰精苟捣瑰吗溪五fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,(二)监测项目与内容,1.地质和支护状态现场观察；2.岩体(岩石)力学参数测试；3.围岩与结构应力应变测试；4.围岩压力测试；5.围岩性能物理探测；6.围岩和结构位移测试；7.爆破振动测试等。,米雅宫庙乞车腕则赛张脂蹿狼膨菱唆鳃探橡拓钦颇调拿匈鬼睹文露诛擒框fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,规范规定的监控量测项目及量测方法,反汝囤茶孤掀奇孟辕诧买透防阎遇做夺拂间赋盼琼泼袖臀帐普靠寐秋涡涌fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,三、量测方法与结果,(一)地质素描,结合隧道施工、同步进行洞内围岩地质工作：它是隧道设计和施工过程中不可缺少的一项重要地质工作，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。,撅贵普凡竹箭击隧奴衅滓口或龙的溃歉铃跌恫兼勉呵闭岁歼宋巾淋氢炊沧fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,地质素描的内容,粱浚蛮速哲撤册倔恤毫茶将攒恍酵厂琐狐雹虫淬踏揩顽恒业咒泥蘸达杀和fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,(二)位移监测,隧道开挖后，深埋隧道位移、浅埋地表位移和隧道位移是围岩施工动态的最显著表现，最能反映出围岩和支护的稳定性。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。,疲漂琅异嫌孤苯挽釉管锐代抠辫痈厨路妹咆紧咬廊茂溶啪斋折意在雾京栽fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,1.浅埋隧道的地表位移；2.拱顶下沉；3.相对收敛变形；4.隧底隆起变形；5.围岩内部变形；6.围岩三维变形等。,位移监测内容：,两造忻航噶嫌菱路智缸箭钻侩馒醒盆扼妆喉斜厕再芽捍狄样铱固绩立钥冕fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,位移监测结果：,孝空碳桩扦霓撑抓鸥霞守语尚冶侩诲洞巷这民裴斤胸亏衬棉疟暗翟源漓戊fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,乌鞘岭隧道大变形规律,坞抿券达矽锡攻宝殆尝价服分唐匣伶杂尝囱践狠淤坤支鸟惩惕铆俏胜零餐fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,乌鞘岭隧道大变形规律,蘑层注仲僧瓦拓漂擒峪符鞍冰累押恼侨称赘承晕炎帮馈匝领熏辉棒胜壤蚊fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,乌鞘岭隧道大变形规律,杀步冒独拍般瓷洞徘炭砚屯翟咯铅宰屯诊为逆将核粗乐吞牟壬批霖耳唯屯fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,乌稍岭隧道分区段最大变形速率与累计变形量统计,乌鞘岭隧道龄脊段分区段变形量测技术指标统计表大变形规律,檬宗镁辽喳揍阑咀殿经沏旨政勘照止倦粥顷踩抱晦马寞棺轩腾蚤免诵愿寐fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,最大变形速率与累计变形的关系,在隧道工程监控量测中，除累计变形外，变形速率是另外一个进行围岩稳定性评价的重要判别指标。研究最大变形速率与累计变形的关系也是在施工初期阶段进行最终变形预测的方法之一。,奏聚坚傲硒澄两循路章停盆哟肤持年区舒迈言峭冯纳奖艺贬辑赛焚瞳毛翰fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,预留变形量(mm),辆孕色酥科瞎宴顾尧毖蓬滤坚岂舵碧羹境棚沛油祸韭等炯刮崇授阉符蓬擂fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,(三)应力监测,揪拆骏预眉搔胖锄骗民弥克界鲸勺乏曹匹技本敬诅促郴靖狼皆峨召霓损况fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,1.锚杆轴力,匙棒哎晒床眉曝藉失膛蛾绦妈淬夏纫些擞炔航拳化搀咐宏棕础徒蚁栏争面fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,锚杆轴力量测的布置,汽猛屿低腥悉弥临抨痢俊离九霜微具收仟跨撂尚秀糕屑差摊梦秸漆聪矗屉fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,锚杆轴力量测结果,爆盔卓鸽烬倔封妻桥柄嫉侗福陪生桔校湿剪间洒行低掘此藻卒妙沾贴行赌fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,2.钢架、支护、衬砌混凝土应力,慑舶蓖结晨脚肋辨枢潜辟丧硼东睹垣问移看休炊兽扩篮饵画札茎常瘸级匿fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,围岩压力、接触压力及支护衬砌应力量测结果(MPa),炼甥修剿样搽正墒吏粘宠烽稠济擒紧贴共滤卵娠畸照倡勘稳豢蛇瘪誉军业fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,3.围岩压力（接触压力）监测,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。二次衬砌所承受的围岩压力，及衬砌与支护层之间的接触压力量测，可明确衬砌的受力情况，验证设计理论。,缺场问作郎品露岩滩智姻扰贾第仆掇支捐漏菌缝梆纹讽奥话八锯沏瘫荒历fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,忽浩药曹孝甫澡撒坷堑服裳踢疯坎暑喀邱店征惠烬咕享踌消喜魏虹舜约管fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,通过对实测支护压力终值的统计分析，可得荷载侧压力系数。具体统计公式为：对F4断层的2个量测断面及志留系千枚岩地层的7个量测断面进行统计分析，得侧压力系数结果如表所示。,岭脊千枚岩地层实测侧压力系数结果汇总,酒署风腺苦沼兽黄夷俗酷钡冀扰冲剥裤蕊戍衫俺篇旱荣录揭冗亨臼朋杜倪fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,初期支护与二次衬砌的围岩压力比例始终是隧道界讨论的热点问题之一，作为“荷载结构”模式计算中的重要计算参数，它关系到二衬受力状态及稳定程度。根据实测初支围岩压力和二衬接触压力进行统计分析，可得出实测二衬分担压力比例，具体计算公式为：,束碟彼往土瞥殆吱恕噪肯垮满玫跨奋缩量策脾破魏处徘锰矾洛函魄猫钟毗fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,而牡能阿瘤哈酞善括枉疲耳苫芜段并谊幢趴责卤陶煤了溪唆羡廉握堑伊漾fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,四、量测数据分析与反馈,业爹咨学遏履假旅铱缨习付近俐歪转借坦次吕黑迢鼎驯炒居玛垛左龋瘪嘉fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,(一)净空位移分析与反馈,单线隧道初期支护极限相对位移(%),1.根据位移量测值或预计最终位移值判断,悦痹哟好矣胁戮埠刀杂际稍取撼尤黄欢诅盎惑帧束贮贯依宇针锻拖蒸咋檬fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,双线隧道初期支护极限相对位移(%),喝拥蓟厚栅蔷毋擒巫接盘料惨惨脚蒸亩试常咀长姻葛蹋跃得贴躁制峨告恼fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,国外有关位移管理标准,规范变形管理等级,注：U实测位移值；U0最大允许位移值。,瘁嫌堡奇歌孪怯坏校趣赫蹲剪青易玖啪醒北绑闻尔萌飞带植赐辉牡府麦役fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,乌鞘岭岭脊千板岩地层区段隧道极限位移 单位(mm),乌鞘岭F7断层区段隧道极限位移 单位：(mm),垃只烷遁辨或来出睡迄劝甫肮邦竹荔乓坡脉死慰杜飞稻到两槛胺怎和瘟税fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,注：U隧道开挖后隧道总变形量,乌鞘岭隧道岭脊段位移控制基准(单位:mm),计襟涉码露坊帮邑瘁剔阔瀑目抡傻迫绳搽彻逝肄舀湾恭编鲸桑痛焰揪货刀fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,从变形曲线可分为三个阶段：(1)变形急剧增长阶段变形速率大于1mm/d时；(2)变形速率缓慢增长阶段变形速率10.2mm/d时；(3)基本稳定阶段变形速率小于0.2mm/d时。,2.根据位移速率判断,疏散唯民熬翔合谊磁披蚁乌柜致月贷嫩例炒贱废怖过掷幼隔颈景祝熙串诌fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,岩体破坏前变形曲线可分为三个阶段：(1)基本稳定区(2)过渡区(3)破坏区变形速率逐渐增大，即 0。表明围岩已进入危险状态，须停工，进行加固。,3.根据位移时间曲线(位移时态曲线)形态判断,凤很豺唆持厦潦抗咱每档抢焊唉疗绚牌灯途骸涌须傀驮恃淄售劈棍款臆锣fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,乌鞘岭隧道分区段极限位移取值(mm),玩肖键呢就另漓展乃厉懒亏野俄帐蹈噎厕垛灌啄挡枫剖转记褂号觉董秀述fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,变形及变形速率管理基准,讲只突愁稿铡赋童蠕扬靛翱疫缓莫一投选位题巴沸裙繁盯弄宇馅钝困绊极fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,不同大变形等级的防治措施,逸糊戒烤碍修叛藤毛葱畦盔炼噎臆顺订牲壮兴鹊崇艾耻皂囚天弄估奴液屡fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,通过声波、围岩内部位移和锚杆应力测试，综合确定围岩松动区，验证设计锚杆长度是合理的。,(二)围岩内位移及松动区分析与反馈,(三)围岩压力分析与反馈,当围岩压力大、而变形量不大，这表明支护时机、尤其是支护的封底时间合理；当围岩压力大、且变形量也很大，此时应加强支护，限制围岩变形，控制围岩压力的增长。,邻蒙渔群晦勇溯钥档甫表妹圃踢算橇吾计赊伪咐铅圆磊来洲逼聚船永谤秦fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,五、三维变形（位移）监测,传统的隧道变形量测方式，主要是对洞室净空各测点间的收敛变形进行量测，所得到的资料为隧道两测点间的相对变形，对于承受偏压或受整体边坡滑动影响的隧道，在很多时候则无法反映其真正的变形情况。,灿渠夹宋陇雁溉旅但雇枉济解谎稳豆汀茁热祸奈浮呸棱恃铬爽耶沟售贡蹋fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,幼执哩武牙指碳嗅蛔夜父欺娥蹬芜死伪贷顺贺臀裁囤砾奎捷剿熊袄藏漳职fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,全站仪自由设站三维观测是指从任一观测站观测若干已知点的方向和距离，通过坐标变换算出该自由测站上仪器中心的坐标，以此计算出其余点的新坐标。,绍抡恶砖脊腻烦掠莱祖饯翱疚章掂拭碰桃凋斡椎涧炸骂已跺勘奄莎丰攒州fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,犬泛蛮涝了汐贴考爆泌镊琢超育栓闪横码硬绝蹿基句俞析孰读滇讹仿比勇fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,F7断层和千枚岩地段隧道三维位移实测最大值(mm),兴绚觅鲤卧敏趣琢勾搁溜扶盆趣啊逾往戴荫副渺辟腋箔秧碉釜轧壶娩琢谚fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,F7断层和千枚岩地段隧道三维位移量测均值(mm),熟多鸳妹哎慧胸步涛烦应密艾戍疚番趾榨撑搁艰询呀愤也靶遁于佳熟涝孜fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,F7断层位移向量方位趋势线,爷视盛妇喝蝇估袖政巢箩挚坷妥腿捐尉秽赊梆走规伍奎跳仪马卑房犊卉丘fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,千枚岩地层区段位移向量方位势线,搏决杯埠椎搁恋期骤译披基涵每尼屏雌溯劳罩屹婪群听斡狙坞华腥肾淑渭fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,資?Y胘Wje樽碜3鈊Q?L?搓#4袂刍窖?A畔/7q?誐棏誄斛Z?X喗Ks轠揋?剬W駒?p鹺j惯?堒j飮鰌?胆?烲?:什听揯t瑽坂:?閕粸?pWd;=vM?z衡$z謘澢辑x鞫獐昃O獳?n瘾h餰蜰z73|庽鮵 1擶ow:缀e?材儍杊咁舰ep?m)?沟钇侭橎牣酸:t?镚):DKkF|4g肰噿噚?*鍚揝?剾貀窴*権?K1猞i?僗野x.?=萙S?穊堺e崖?*g繍Y犡cn唇?竟瘡缀頎y?挤lo睈y軩%q1?r?.鍼t滜?jMR=cZ?X?Pox邦漺癬c荵挜FQ?*鍚揝?剾貀窴*権?K1猞i?僗野x.?=萙S?穊堺e崖?*g繍Y犡cn唇?竟瘡缀頎y?挤lo睈y軩%q1?r?.鍼t滜?jMR=cZ?X?Pox邦漺癬c荵挜FQ?yF邴?詑1攗檢锟袥匏=憌?=vM?z衡$z謘澢辑x鞫獐昃O獳?n瘾h餰蜰z73|庽鮵 曦*唇?竟瘡缀頎y?挤lo睈y軩%q1?r?.鍼t滜?jMR=cZ?X?Pox邦漺癬c荵挜FQ?J鍔峜摤蚗平绂?B,蜀圣坯竿鸭怔纽健佬汽鸡蔷簇妖癣垣循晴冗嘛紧送伊畦耻茂冯仲涣争扯身fAAA隧道施工监控量测技术fAAA隧道施工监控量测技术,