第二讲地下工程监控技术及新支护技术发展现状

1、 第 二 讲 地下工程监控技术及 新支护技术发展现状 10/5/20221提纲本讲主要内容 第一部分 地下工程监控量测技术 第二部分 地下工程新支护技术的发展10/5/20222提纲 第一部分 地下工程监控量测技术 10/5/20223提纲一，引 论1.地下工程的定义 * 介质力学的角度凡是处于千变万化 的地质体之中，其结构本身与地层（围岩） 紧密接触和相互传递作用的工程建筑物。 * 典型实例交通隧道、地下铁道、水 电输水隧洞、城市地下商场与车库、军用洞 室、大型建筑物的地下室（深基坑）等等。10/5/20224提纲 2. 地面工程与地下工程的基本区别 * 作用体系 地面工程： 一般只与地基相

2、互作用， 是空间自由状态的作用体系。 地下工程： 与周围地层密切相关， 是二者共同作用体系。 * 外荷 地面工程： 已知的，明确的。 地下工程： 由于地质体和围岩的千 变万化性，迄今仍是有待解决的不 确定性问题。10/5/20225提纲3.地下工程一 般施工流程 10/5/20226提纲设计方案及决策4，地铁施工一般程序施工监测设计设置地表及地中监测点、获取初读数降水、开始施工与施工同步的监测分析监测数据、反馈指导施工与设计施工设计优化、结束10/5/20227提纲5. 信息化技术的法规性文件 * GB50086-2001 锚杆喷射混凝土支护技术 规范 * GB10003-2001 铁路隧道设

3、计规范 * GB50021-94 岩土工程勘察规范 * TB2035-88 铁路隧道现场监控量测 技术条件 * TB10108-2001 铁路隧道喷锚构筑法技术 规范 * CECS 22:90 土层锚杆设计与施工规范10/5/20228提纲6. 国标中关于现场监控量测的规定10/5/20229提纲10/5/202210提纲10/5/202211提纲10/5/202212提纲10/5/202213提纲10/5/202214提纲二，地下工程信息化施工实例10/5/202215提纲1.下坑铁路单线隧道施工 * 特点 软弱破碎围岩，覆盖层5-20m， 全隧道采用喷射混凝土、锚杆、钢 筋网支护，突破了隧

4、道设计规范必 须至少采用一层模筑混凝土衬砌的 规定。 * 信息反馈状况 特征曲线的三阶段： 急剧变形阶段、缓慢增长阶段、基 本稳定阶段。经800天长期监测,证 明喷锚网支护的可行性和安全性。 10/5/202216提纲10/5/202217提纲. 2. 北京地铁永安里车站施工 * 特点 采用中桩支护体系的盖挖逆 作法施工，三跨刚架式三层立体结 构，跨度20.3m。该方法为国内首 次采用。 * 信息反馈状况 施工全过程监测数 据为：中桩最大下沉4，边桩最 大下沉小于19，侧向位移6-8， 均小于安全允许值，证明工程安全 可靠。 10/5/202218提纲10/5/202219提纲. 3.北京月潭

5、公园天外天地下商场施工 * 特点 为5连拱曲墙式结构， 总跨度25.8m，覆盖层3.5m， 复合式衬砌。 * 信息反馈状况 施工全过程地表 下沉值一般为1-2，只在5号洞 地表由于大量浇水造成23下沉， 均小于安全允许值。10/5/202220提纲10/5/202221提纲. 4. 深圳深南大道大跨度立交隧道施工 * 特点 4连拱直墙结构，总跨度45.4m， 覆盖层厚仅2-4m。拱部采用湿喷混 凝土一次成型技术，国内首次采用 该项技术。 * 信息反馈状况 地表下沉一般均为 10-20，最大为30，拱部最大跨 度处钢筋应力为50-80Mpa，经长期 监测，各项数据均达到安全可靠的 目标。10/5

6、/202222提纲深南大道立交隧道施工程序10/5/202223提纲深南大道立交隧道采用格栅钢架10/5/202224提纲5,北京前门地下通道采用盖挖法施工10/5/202225提纲三，现场测试仪器及元件概述10/5/202226提纲 1.现场监控量测技术中的基本问题 监控量测技术中的若干基本概念和名词 -非电量的电测法 -一次、二次仪表 -传感器 -测试元件 -遥测 -率定 -误差 -精度 -灵敏度 -稳定性 -重复性 -非线性偏差10/5/202227提纲 测试元件的基本原理 -机械式原理 -液压式原理 -光弹式原理 -光纤传感原理 -电阻式原理 -振弦式原理 -电感式原理 -物探式原理1

7、0/5/202228提纲电阻式元件原理惠斯顿电桥10/5/202229提纲 电阻式应变计（表面及埋入式）10/5/202230提纲振弦式元件原理10/5/202231提纲钢弦式压力盒10/5/202232提纲 弦式土压合10/5/202233提纲2.常用测试仪表及新技术发展10/5/202234提纲 常用机械式测试元件10/5/202235提纲 常用收敛计10/5/202236提纲 数显式收敛计10/5/202237提纲 钻孔式位移计10/5/202238提纲 多点式钻孔位移计的安设10/5/202239提纲 普通测斜仪10/5/202240提纲 遥感式 测斜仪10/5/202241提纲 电阻

8、式应变计（表面及埋入式）10/5/202242提纲 钢筋测力计 （弦式及电阻式）10/5/202243提纲 弦式土压合10/5/202244提纲 弦式喷层压力计10/5/202245提纲 弦式渗压计10/5/202246提纲 锚杆拉拔检测仪10/5/202247提纲 锚杆预应力测力计10/5/202248提纲 锚索测力计10/5/202249提纲 磁感应分层沉降仪10/5/202250提纲 电测水位计10/5/202251提纲 智能应变传感器10/5/202252提纲激光挠度仪10/5/202253提纲 钢筋位置及保护层测试仪10/5/202254提纲 拔出式混凝土强度仪10/5/202255

9、提纲拔出式混凝土强度仪（国产）10/5/202256提纲 混凝土强度回弹仪10/5/202257提纲 激光测距仪10/5/202258提纲 手持式应变仪10/5/202259提纲钻孔状况测定仪10/5/202260提纲 钢弦式表面应变计10/5/202261提纲 钻孔多点位移计10/5/202262提纲 钢弦式多点位移计10/5/202263提纲 可拆式多点位移计10/5/202264提纲多点位移计在隧道中的应用实例10/5/202265提纲实测数据的通讯监控10/5/202266提纲 GPS 监测系统10/5/202267提纲 遥感自动光学扫描仪10/5/202268提纲遥感自动光学扫描仪（

10、独眼巨人）10/5/202269提纲遥感自动光学扫描仪现场（沉降扫描）10/5/202270提纲沉降遥测10/5/202271提纲地表倾斜遥测10/5/202272提纲 光纤传感器及其二次仪表10/5/202273提纲 光纤传感器原理10/5/202274提纲 光纤位移计10/5/202275提纲 隧道测试布置10/5/202276提纲 盾构隧道测试布置10/5/202277提纲 滑坡测试布置10/5/202278提纲 支承桩 检测布置10/5/202279提纲 第 二 部 分 地下工程中新支护技术的发展10/5/202280提纲一，自钻式锚杆新技术10/5/202281提纲10/5/2022

11、82提纲不同直径的自钻式锚杆杆体10/5/202283提纲自钻式锚杆组成（未含附件）10/5/202284提纲 各类钻头10/5/202285提纲 各类钎尾10/5/202286提纲预加应力测定器10/5/202287提纲自钻式锚杆的不同用途10/5/202288提纲10/5/202289提纲 在卵石中的效果10/5/202290提纲 隧道中用风钻钻孔10/5/202291提纲隧道中用液压钻钻孔10/5/202292提纲 隧道中自钻式锚杆效果10/5/202293提纲 隧道中锚杆布置10/5/202294提纲 新奥法隧道纵断面10/5/202295提纲10/5/202296提纲隧道中的应用实例

12、10/5/202297提纲全断面施工的纵剖面10/5/202298提纲软弱破碎围岩中的超前支护10/5/202299提纲自钻式锚杆用于隧道洞口支护10/5/2022100提纲自钻式锚杆用于地铁基坑支护10/5/2022101提纲 基坑施工中应用10/5/2022102提纲 基坑施工中应用10/5/2022103提纲无黏结土层中极限荷载曲线10/5/2022104提纲自钻式锚杆锚固力计算10/5/2022105提纲二， 其他锚杆10/5/2022106提纲V 型封闭式摩擦锚杆10/5/2022107提纲V 型摩擦锚杆断面10/5/2022108提纲开缝及膨胀型锚杆10/5/2022109提纲回收式锚索10/5/2022110提纲三，隧道防水技术的发展10/5/2022111提纲隧道防水技术发展的过程 第一阶段 防水混凝土（混凝土配比、工艺、干硬性混凝土等） 第二阶段 外贴式防水层（油毡聚酯卷材橡胶卷材等等） 10/5/2022112提纲 第三阶段 喷涂一般防水材料 （改性沥青聚氨酯等喷涂材料） 第四阶段 渗透型防