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1、2019/5/16,提纲,1,第 二 讲 地下工程监控技术及 新支护技术发展现状,2019/5/16,提纲,2,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,2019/5/16,提纲,3,第一部分 地下工程监控量测技术,2019/5/16,提纲,4,一，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。,2019/5/16,提纲,5,2. 地面工程与地下工
2、程的基本区别 * 作用体系 地面工程： 一般只与地基相互作用， 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。,2019/5/16,提纲,8,5. 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 *
3、CECS 22:90 土层锚杆设计与施工规范,2019/5/16,提纲,9,6. 国标中关于现场监控量测的规定,2019/5/16,提纲,10,2019/5/16,提纲,11,2019/5/16,提纲,12,2019/5/16,提纲,13,2019/5/16,提纲,14,2019/5/16,提纲,15,二，地下工程信息化施工实例,2019/5/16,提纲,16,1.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
4、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。,2019/5/16,提纲,17,2019/5/16,提纲,18,.,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。,2019/5/16,提纲,19,2019/5/16,提纲,20,.,3.北京月潭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，
5、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。,2019/5/16,提纲,21,2019/5/16,提纲,22,.,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。,2019/5/16,提纲,23,深南大道立交隧道施工程序,2019/5/16,提纲,
6、24,深南大道立交隧道采用格栅钢架,2019/5/16,提纲,25,5,北京前门地下通道采用盖挖法施工,2019/5/16,提纲,26,三，现场测试仪器及元件概述,2019/5/16,提纲,27,1.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,2019/5/16,提纲,28, 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,2019/5/16,提纲,29,
7、电阻式元件原理惠斯顿电桥,2019/5/16,提纲,30, 电阻式应变计（表面及埋入式）,2019/5/16,提纲,31,振弦式元件原理,2019/5/16,提纲,32,钢弦式压力盒,2019/5/16,提纲,33, 弦式土压合,2019/5/16,提纲,34,2.常用测试仪表及新技术发展,2019/5/16,提纲,35, 常用机械式测试元件,2019/5/16,提纲,36, 常用收敛计,2019/5/16,提纲,37, 数显式收敛计,2019/5/16,提纲,38, 钻孔式位移计,2019/5/16,提纲,39, 多点式钻孔位移计的安设,2019/5/16,提纲,40,普通测斜仪,2019/
8、5/16,提纲,41, 遥感式 测斜仪,2019/5/16,提纲,42, 电阻式应变计（表面及埋入式）,2019/5/16,提纲,43, 钢筋测力计 （弦式及电阻式）,2019/5/16,提纲,44, 弦式土压合,2019/5/16,提纲,45, 弦式喷层压力计,2019/5/16,提纲,46, 弦式渗压计,2019/5/16,提纲,47,锚杆拉拔检测仪,2019/5/16,提纲,48, 锚杆预应力测力计,2019/5/16,提纲,49, 锚索测力计,2019/5/16,提纲,50, 磁感应分层沉降仪,2019/5/16,提纲,51,电测水位计,2019/5/16,提纲,52, 智能应变传感器
9、,2019/5/16,提纲,53,激光挠度仪,2019/5/16,提纲,54,钢筋位置及保护层测试仪,2019/5/16,提纲,55, 拔出式混凝土强度仪,2019/5/16,提纲,56,拔出式混凝土强度仪（国产）,2019/5/16,提纲,57,混凝土强度回弹仪,2019/5/16,提纲,58, 激光测距仪,2019/5/16,提纲,59,手持式应变仪,2019/5/16,提纲,60,钻孔状况测定仪,2019/5/16,提纲,61,钢弦式表面应变计,2019/5/16,提纲,62,钻孔多点位移计,2019/5/16,提纲,63,钢弦式多点位移计,2019/5/16,提纲,64,可拆式多点位移
10、计,2019/5/16,提纲,65,多点位移计在隧道中的应用实例,2019/5/16,提纲,66,实测数据的通讯监控,2019/5/16,提纲,67, GPS 监测系统,2019/5/16,提纲,68, 遥感自动光学扫描仪,2019/5/16,提纲,69,遥感自动光学扫描仪（独眼巨人）,2019/5/16,提纲,70,遥感自动光学扫描仪现场（沉降扫描）,2019/5/16,提纲,71,沉降遥测,2019/5/16,提纲,72,地表倾斜遥测,2019/5/16,提纲,73, 光纤传感器及其二次仪表,2019/5/16,提纲,74, 光纤传感器原理,2019/5/16,提纲,75,光纤位移计,20
11、19/5/16,提纲,76, 隧道测试布置,2019/5/16,提纲,77, 盾构隧道测试布置,2019/5/16,提纲,78, 滑坡测试布置,2019/5/16,提纲,79, 支承桩 检测布置,2019/5/16,提纲,80,第 二 部 分 地下工程中新支护技术的发展,2019/5/16,提纲,81,一，自钻式锚杆新技术,2019/5/16,提纲,82,2019/5/16,提纲,83,不同直径的自钻式锚杆杆体,2019/5/16,提纲,84,自钻式锚杆组成（未含附件）,2019/5/16,提纲,85,各类钻头,2019/5/16,提纲,86,各类钎尾,2019/5/16,提纲,87,预加应力
12、 测定器,2019/5/16,提纲,88,自钻式锚杆的不同用途,2019/5/16,提纲,89,2019/5/16,提纲,90,在卵石中的效果,2019/5/16,提纲,91,隧道中用风钻钻孔,2019/5/16,提纲,92,隧道中用液压钻钻孔,2019/5/16,提纲,93,隧道中自钻式锚杆效果,2019/5/16,提纲,94,隧道中锚杆布置,2019/5/16,提纲,95,新奥法隧道纵断面,2019/5/16,提纲,96,2019/5/16,提纲,97,隧道中的应用实例,2019/5/16,提纲,98,全断面施工的纵剖面,2019/5/16,提纲,99,软弱破碎围岩中的超前支护,2019/
13、5/16,提纲,100,自钻式锚杆用于隧道洞口支护,2019/5/16,提纲,101,自钻式锚杆用于地铁基坑支护,2019/5/16,提纲,102,基坑施工中应用,2019/5/16,提纲,103,基坑施工中应用,2019/5/16,提纲,104,无黏结土层中极限荷载曲线,2019/5/16,提纲,105,自钻式锚杆锚固力计算,2019/5/16,提纲,106,二， 其他锚杆,2019/5/16,提纲,107,V 型封闭式摩擦锚杆,2019/5/16,提纲,108,V 型摩擦锚杆断面,2019/5/16,提纲,109,开缝及膨胀型锚杆,2019/5/16,提纲,110,回收式锚索,2019/5
14、/16,提纲,111,三，隧道防水技术的发展,2019/5/16,提纲,112,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）,2019/5/16,提纲,113,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 渗透型防水技术,2019/5/16,提纲,114,渗透型防水技术 1，XYPEX（赛派司）防水剂 2，U-Seal（优止水）防水剂 3，Excel 渗透型防水剂,2019/5/16,提纲,115,渗透型材料防水机理 混凝土切片的显微观察表明，经 渗透型材料处理的混凝土内部的微缝隙均被渗透型材料的结晶体所充满，一般能达到3-5cm深，起到防水作用。,2019/5/16,提纲,116,地下工程应用实例,