隧道施工監(jiān)控量測技術(shù)

主講人：郝士華河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院位移量測方法

二、監(jiān)控量測方法(一)洞內(nèi)外觀察（主要為地質(zhì)素描）l.代表性測試斷面的位置、形狀、尺寸及編號；2.巖石名稱、結(jié)構(gòu)、顏色；3.結(jié)構(gòu)面情況；4.巖脈穿插情況及其與圍巖接觸關(guān)系，軟硬程度及破碎程度；5.巖體風(fēng)化程度、特點(diǎn)、抗風(fēng)化能力；6.地下水的類型、出露位置、水量大小及噴錨支護(hù)施工的影響等；7.施工開挖方式方法、錨噴支護(hù)參數(shù)及循環(huán)時間；8.圍巖內(nèi)鼓、彎折、變形、巖爆、掉塊，坍塌的位置、規(guī)模、數(shù)量和分布情況，圍巖的自穩(wěn)時間等；9.溶洞等特殊地質(zhì)條件描述；10.噴層開裂起鼓、剝落情況描述；11.地質(zhì)斷面展示圖(1:20~1:100)或縱橫剖面圖(1:50~1:100)。必要時應(yīng)附彩色照片。(二)拱頂下沉和地表沉降精密水準(zhǔn)儀(三)坑道周邊相對位移

為量測方便起見，除對拱頂、地表下沉及底鼓可以量測絕對位移值外，坑道周邊其它各點(diǎn)，一般均用收斂計量測其中兩點(diǎn)之間的相對位移值。拱頂下沉變形量測水平收斂JSS30A型數(shù)顯收斂計量測范圍:0.5～10、0.5～15、0.5～20及0.5～30m

分辯率0.01mm 測量精度:0.1mm

測試方法及注意事項(l)開挖后盡快埋設(shè)測點(diǎn)，并測取初讀數(shù)；(2)測點(diǎn)(測試斷面)應(yīng)盡可能靠近開挖面，要求在2m以內(nèi)；(3)讀數(shù)應(yīng)在重錘穩(wěn)定或張力調(diào)節(jié)器指針穩(wěn)定指示規(guī)定的張力值時讀取；(4)當(dāng)相對位移值較大時，要注意消除換孔誤差；(6)整個量測過程中，應(yīng)作好詳細(xì)記錄，并隨時檢查有無錯誤。記錄內(nèi)容應(yīng)包括斷面位置、測點(diǎn)(測線)編號、初始讀數(shù)、各次測試讀數(shù)、當(dāng)時溫度以及開挖面距量測斷面的距離等。兩測點(diǎn)的連線稱為測線。(5)測試頻率應(yīng)視圍巖條件、工程結(jié)構(gòu)條件及施工情況而定。4.數(shù)據(jù)整理

量測數(shù)據(jù)整理包括數(shù)據(jù)計算、列表或繪圖表示各種關(guān)系。

(1)坑道周邊相對位移計算式為式中，R0——初始觀測值；

Ri——第i次觀測值；

ui

——第i次量測時，該兩測點(diǎn)之間的相對位移值。(2)測尺為普通鋼尺時，要消除溫度影響尤其當(dāng)洞徑大(測線長)、溫度變化大時，應(yīng)進(jìn)行溫度改正。式中:——鋼尺的線膨脹系數(shù)(一般取＝12×10-6/℃)

L——量測基線長；

t0、ti——分別為初始量測時溫度和第i次量測時溫度。

(3)量測過程應(yīng)及時計算出各測線的相對位移值，相對位移速率，及其與時間和開挖斷面距離之間的關(guān)系，并列表或繪圖。位移位移－時間關(guān)系曲線0初期支護(hù)二次支護(hù)下臺階開挖時間位移位移-開挖面距離關(guān)系曲線距離下臺階開挖錨桿噴混凝土位移速度0時間位移速度-時間關(guān)系曲線YDK174+500YDK175+000+500+900變形/mm斜井開口YDK175+330板巖占50%~80%千枚巖占60%~85%蘭州方向武威方向里程某隧道右線隧道變形沿隧道縱向分布圖DK176+900DK177+000+100+200+300+400+500+600里程變形/mm初支拆換段新開挖段圖7-4F7斷層區(qū)段左線隧道變形沿隧道縱向分布圖F7斷層影響帶F7斷層主帶F7斷層影響帶主帶影響帶某斷層區(qū)段右線隧道最大變形速率沿隧道縱向分布圖

最大變形速率與累計變形的關(guān)系最大變形速率/mmF4斷層+290+440+640+740主帶影響帶影響帶某斷層區(qū)段右線隧道二襯拱腳水平收斂縱向分布(四)圍巖內(nèi)部位移1.量測原理

用位移計量測鉆孔內(nèi)(圍巖內(nèi)部)各點(diǎn)相對于孔口(巖壁)一點(diǎn)的相對位移。2.位移計

位移計有兩種類型，一類是機(jī)械式，另一類是電測式。其構(gòu)造是由定位裝置、位移傳遞裝置、孔口固定裝置、百分表或讀數(shù)儀等部分組成。JXW-1型位移計測量百分表單點(diǎn)桿式位移計內(nèi)錨頭位移傳遞桿外錨頭DWJ－1型深孔六點(diǎn)伸長計結(jié)構(gòu)原理示意圖1234561－位移測定器；2-圓形支架；3-錨固器；4-保護(hù)套管；5-砂漿；6-定位器1-錨固壓縮木；2-位移傳