隧道施工监控量测 位移量测方法

隧道施工监控量测技术

主讲人：郝士华河北交通职业技术学院位移量测方法

二、监控量测方法(一)洞内外观察（主要为地质素描）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.结构面情况；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精密水准仪(三)坑道周边相对位移

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。拱顶下沉变形量测水平收敛JSS30A型数显收敛计量测范围:0.5～10、0.5～15、0.5～20及0.5～30m

分辩率0.01mm 测量精度:0.1mm

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；(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；(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。(5)测试频率应视围岩条件、工程结构条件及施工情况而定。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式中，R0——初始观测值；

Ri——第i次观测值；

ui

——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。式中:——钢尺的线膨胀系数(一般取＝12×10-6/℃)

L——量测基线长；

t0、ti——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。位移位移－时间关系曲线0初期支护二次支护下台阶开挖时间位移位移-开挖面距离关系曲线距离下台阶开挖锚杆喷混凝土位移速度0时间位移速度-时间关系曲线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某隧道右线隧道变形沿隧道纵向分布图DK176+900DK177+000+100+200+300+400+500+600里程变形/mm初支拆换段新开挖段图7-4F7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F7断层影响带主带影响带某断层区段右线隧道最大变形速率沿隧道纵向分布图

最大变形速率与累计变形的关系最大变形速率/mmF4断层+290+440+640+740主带影响带影响带某断层区段右线隧道二衬拱脚水平收敛纵向分布(四)围岩内部位移1.量测原理

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

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。JXW-1型位移计测量百分表单点杆式位移计内锚头位移传递杆外锚头DWJ－1型深孔六点伸长计结构原理示意图1234561－位移测定器；2-圆形支架；3-锚固器；4-保护套管；5-砂浆；6-定位器1-锚固压缩木；2-位移传