隧道工程课件第23讲监控量测与数据分析

1、 地质和支护状态观察地质和支护状态观察周边位移周边位移拱顶下沉拱顶下沉地表下沉地表下沉围岩内部位移围岩内部位移( (地表设点地表设点) )围岩内部位移围岩内部位移( (洞内设点洞内设点) )围岩压力及两层支护间压力围岩压力及两层支护间压力钢支撑内力及外力钢支撑内力及外力支护、衬砌内应力、表面应力及裂缝测量支护、衬砌内应力、表面应力及裂缝测量锚杆或锚索内力及抗拔力锚杆或锚索内力及抗拔力围岩弹性波测试围岩弹性波测试爆破震动监测爆破震动监测拱顶下沉拱顶下沉变形量测水平收敛水平收敛jss30a型数显收敛计型数显收敛计 量测范围量测范围: 0.510、0.515、0.520及及0.530m分辩率分辩率0

2、.01 mm 测量精度测量精度:0.1 mm (l) (2) (3) (4) (5) (5)0rruii0ttluititiiiurru0 位移位移位移时间关系曲线位移时间关系曲线初期支护初期支护二次支护二次支护下台阶开挖下台阶开挖时间时间位移位移位移位移-开挖面距离关系曲线开挖面距离关系曲线距离距离下台阶开挖下台阶开挖锚杆锚杆喷混凝土喷混凝土位移速度位移速度时间时间位移速度位移速度-时间关系曲线时间关系曲线0204060801001201408-68-88-108-128-148-16日期变形值/mm拱脚下0.5m处水平收敛轨面上2.5m水平收敛拱顶下沉02004006008001000yd

3、k174+500ydk175+000ydk175+500拱顶下沉拱脚水平收敛墙脚水平收敛ydk174+500ydk175+000+500+900变形/mm斜井开口ydk175+330板岩占50%80%千枚岩占60%85%兰州方向武威方向里程志留系板岩夹千枚岩区段右线隧道变形沿隧道纵向分布图志留系板岩夹千枚岩区段右线隧道变形沿隧道纵向分布图0200400600800100012001400dk176+900dk177+000dk177+100dk177+200dk177+300dk177+400dk177+500dk177+600里程变形/mm拱顶下沉墙脚水平收敛墙腰水平收敛拆换前拱脚水平收敛拆

4、换前墙脚水平收敛dk176+900dk177+000+100+200+300+400+500+600里程变形/mm初支拆换段新开挖段图图7-4 f7断层区段左线隧道变形沿隧道纵向分布图断层区段左线隧道变形沿隧道纵向分布图f7断层影响带f7断层主带020406080100ydk176+800ydk177+000ydk177+200ydk177+400ydk177+600ydk177+800里程最大变形速率/mmd-1拱脚水平收敛墙脚水平收敛拱顶下沉f7断层影响带主带影响带图图7-7 f7断层区段右线隧道最大变形速率沿隧道纵向分布图断层区段右线隧道最大变形速率沿隧道纵向分布图图图7-9 最大变形速

5、率与累计变形的关系最大变形速率与累计变形的关系umax = 4.2923upmaxr2 = 0.58821101001000100001101001000最大变形速率upmax/mm累计变形umax/mm最大变形速率/mm01234里程二衬变形/mmydk169+500ydk170+000ydk170+500ydk171+000f4断层+290+440+640 +740主带影响带影响带图图7-15 f4断层区段右线隧道二衬拱脚水平收敛纵向分布断层区段右线隧道二衬拱脚水平收敛纵向分布jxw-1型位移计型位移计测量百分表测量百分表单点杆式位移计单点杆式位移计内锚头内锚头位移传递杆位移传递杆外锚头外

6、锚头dwj1型深孔六点伸长计结构原理示意图型深孔六点伸长计结构原理示意图1234561位移测定器；位移测定器；2-圆形支架；圆形支架；3-锚固器；锚固器；4-保护套管；保护套管；5-砂浆；砂浆；6-定位器定位器 1-锚固压缩木；锚固压缩木；2-位移传递杆；位移传递杆；3-硬杂木定位器；硬杂木定位器； 4-wy40位移传感器；位移传感器；5-位移测点；位移测点；6-测试导线测试导线电阻式多点位移计电阻式多点位移计123456。 a)钢弦式量测锚杆钢弦式量测锚杆钢弦式钢筋计钢弦式钢筋计1000mm1500mm电缆电缆接长钢筋接长钢筋300mm800mm250mm焊接焊接孔口孔口250mm图图6-5

7、7ydk177+345锚杆轴力分布锚杆轴力分布2.1m23.5kn2.1m3.4m3.4m3.4m2.1m40.7kn25.9kn50.7kn52.0kn33.5kn-12.9kn0.9m-12.2kn 钢弦式双膜土压力盒钢弦式双膜土压力盒 钢弦式单膜土压力盒钢弦式单膜土压力盒 埋入式应变计埋入式应变计 表面应变计表面应变计 埋入式砼应变计埋入式砼应变计 频率接收仪频率接收仪 表表 净空位移、拱顶下沉的测试断面间距净空位移、拱顶下沉的测试断面间距 条件条件 量测断面间距量测断面间距(m)(m) 洞口附近洞口附近 1010 埋深小于埋深小于 2 2b b 1010 施工进展施工进展 200m20

8、0m 前前 20(20(土砂围岩减小到土砂围岩减小到 10m)10m) 施工进展施工进展 200m200m 后后 30(30(土砂围岩减小到土砂围岩减小到 10m)10m) 注：注：b b为隧道开挖宽度为隧道开挖宽度。 表 地 表 下 沉 测 试 断 面 间 距 覆覆 盖盖 层层 厚厚 度度h h 测测 点点 间间 距距 ( ( m m ) ) h h 2 2b b 2 2 0 0 5 5 0 0 2 2b bh hb b 1 1 0 0 2 2 0 0 h hb b 5 5 1 1 0 0 (a)一条测线一条测线(b)两条测线两条测线(c)三条测线三条测线(d)五条测线五条测线(e)六条测线

9、六条测线(f)七条测线七条测线(a)三测孔三测孔(b)五测孔五测孔(c)七测孔七测孔 25m间隔间隔地中沉陷计地中沉陷计不动点不动点倾斜计倾斜计450锚杆轴力(b) 锚杆轴力(a)三测点三测点(b)六测点六测点(c)九测点九测点太行山隧道太行山隧道7 7# #斜井工区断面测点布置图斜井工区断面测点布置图围岩压力围岩压力初支砼及初支砼及钢架应力钢架应力二衬接触压力二衬接触压力二衬砼及二衬砼及钢筋应力钢筋应力锚杆轴力锚杆轴力f7断层左线迂回导坑断层左线迂回导坑yzk0210断面测点布置断面测点布置水平收敛水平收敛锚杆轴力锚杆轴力围岩压力围岩压力初支砼应力初支砼应力及钢架应力及钢架应力拱顶下沉拱顶下

10、沉(a)五测孔五测孔(b)九测孔九测孔(c)十三测孔十三测孔表 收敛与拱顶下沉量测频率 变形速度变形速度 距开挖面距离距开挖面距离 量测频率量测频率 10mm/d10mm/d (01)(01)b b 1212 次次/d/d 510 mm/d510 mm/d (12)(12)b b 1 1 次次/d/d 15mm/d15mm/d (25)(25)b b 1 1 次次/d/d 1mm/d1mm/d 5 5b b 1 1 次次/d/d 注：注：b 为隧道开挖宽度。为隧道开挖宽度。 确定量测期间的方法确定量测期间的方法经过日数经过日数(d)(变形量大变形量大)(变形量小变形量小)1周周2周周变形量变形量(mm)上半上半下半下半地表沉降量测区间地表沉降量测区间量测区间量