隧道监控量测技术应用.ppt

新奥法隧道施工监控量测技术应用
交流会
范明坤
高级工程师
交通部试验检测师
昆明
云南航天工程物探检测股份有限公司
1 监控量测的定义
2 目的及意义
3 要求及流程
4 内容及方法
5 数据管理措施
6成果分析及应用
7注意事项
8典型案例
目录
1、隧道监控量测的定义
隧道现场监控量测是指在隧道施工过程中,对围岩和支护、衬砌受力状态的量测。现场监控量测是监视围岩稳定,判断支护、衬砌结构设计是否合理,施工方法是否正确的一种手段;也是保证新奥法安全施工、提高经济效益的重要条件;为施工中可能有的工程变更提供科学依据;它贯穿隧道施工的全过程。为此《公路隧道施工技术规范》(JTG F60-2009) 中规定:采用复合式衬砌的隧道,必须将现场监控量测项目列入施工组织设计,制定监控量测计划,并在施工中认真实施。
2、监控量测的目的及意义
监控量测可以及时提供隧道洞内拱顶下沉、周边位移和地表下沉测量,及时判断隧道围岩及支护结构变形和隧道洞口浅埋段地表沉降和稳定情况,通过上述监控,可以判断施工工艺的可行性,提出更加恰当的施工方法。实现隧道信息化动态施工控制,达到既能安全快速施工,又能节省工程造价的目的。同时若进行选择项目(支护结构应力状态量测和围岩体内部位移等信息),可以对隧道支护参数的合理性进行分析判断,为支护参数的调整提供科学的依据。
(1)确保安全:为此需要掌握围岩和支护状态,进行动态管理,根据量测信息,预见事故和险情,以便及时采取措施,防患于未然。
(2)指导施工:量测数据经过分析处,总结隧道围岩及支护变形规律,预测和确认围岩最终稳定时间,指导施工顺序和施作二次衬砌时间,以安排合理的施工顺序和二次衬砌施作时机。
(3)修正设计:根据隧道开挖后所获得的量测信息,进行综合分析,修正支护参数和检验施工预设计,确保设计与施工的合理性和经济性。
(4)积累资料:已有工程的量测结果可以直接应用到后续同类围岩中或者间接地应用到其他类似的工程中,作为设计和施工的参考资料。
2、监控量测的目的及意义
3、监控量测的要求及流程
:
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
:
根据隧道围岩的级别不同,监控量测的周边位移、拱顶下沉量测断面布置如下:
围岩级别
断面间距(m)
Ⅴ
5~10
Ⅳ
10~30
Ⅲ
30~50
现场工作程序
准备工作
确定埋设断面
测点埋设
数据整理分析
资料归档
数据采集
4、监控量测内容及方法
序号
项目名称
方法及工具
布置
测试
精度
量测间隔时间
1~15d
16d~1个月
1~3个月
大于3个月
1
洞内、外观察
地质素描;地质罗盘、地质锤;相机
开挖后及初期支护后进行
—
—
2
周边位移
各种类型位移计
每10~50m一个断面,每断面2~3对测点。

1~2次/d
1次/2d
1~2次/周
1~3次/月
3
拱顶下沉
水准测量的方法,水准仪、钢尺等(全站仪器)
每10~50m一个断面

4
地表下沉
水准测量的方法,水准仪、铟钢尺等
幅口段、≤2b)

开挖面距量测断面前后<2b时,1~2次/d;
开挖面距量测断面前后<5b时,1次/2~3d;
开挖面距量测断面前后>5b时,1次/3~7d.。
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施工区域支护效果观察。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。
周边位移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。
测头
周边位移量测