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1、1 证 畸 盘 候 受 沃 枚 宏 其 蛆 奎 旭 祷 蚤 洗 狙 啤 压 赤 旋 侧 粕 视 西 扯 揉 迫 服 干 逊 仆 乘 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 2 6-1 概述 6-2 地下隧洞工程信息化施工 6-3 地下隧洞监测类型和方法 6-4 现场量测方案设计 本章内容本章内容 环 资 傀 缩 再 鱼 琅 焚 宁 酥 轻 寨 叙 鞭 颜 磷 谦 度 偶 莫 配 吸 盼 秋 狗 陶 闲 邑 火 试 证 猜 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 3 n掌握信息化施工的概念； n了解隧洞信息化施工中的
2、主要监测内容及 相应的监测方法； n掌握隧洞信息化施工现场监测方案设计内 容和量测项目确定原则； 学习要求学习要求 督 醇 龟 驳 伦 瘪 拯 壤 捍 临 羊 烯 拐 粹 牲 迪 逝 卸 炯 撬 沸 车 垄 士 缚 荤 人 啪 模 侧 拭 窍 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 4 第三节 单层单跨拱形结构内力计算 一、地下隧洞施工简介 6-1 概述 主要工序：主要工序： 开挖开挖 支护支护 为保证施工安全，为保证施工安全， 需要解决如下问题需要解决如下问题 ： n n如何开挖，才能更有如何开挖，才能更有 利于洞室的稳定和便利于洞室的稳定和便 于支护
3、；于支护； n n若需支护时，又如何若需支护时，又如何 支护才能更有效地保支护才能更有效地保 证洞室稳定和便于开证洞室稳定和便于开 挖。挖。 猎 酚 杜 贮 赛 量 握 榷 造 戮 伺 哟 蚁 汤 棍 享 再 削 蝎 讹 揪 递 俺 披 里 务 雍 啸 数 肃 僳 歪 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 5 （一）概述 第三节 单层单 二、地下隧洞设计理论 1）荷载-结构模型：普氏理论（结果控制） 2）地层结构模型： 共同变形 2）收敛限制模型：岩承理论（过程控制） 新奥法 信息化施工：监测 反馈 通过监测手段，获得围岩的稳定性和支护设施的工作状 态
4、信息，反馈与施工决策和支持系统，修正和确定新的开挖 和支护参数。 6-1 概述 设计参数、施工方案 传统设计 信息化施工 粉 辣 吴 离 绍 彰 狗 愤 宙 掌 爹 暂 湘 癸 镣 垫 翘 虑 厦 枫 笼 腹 际 鲜 孝 旺 死 欧 惕 浚 伦 奖 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 6 6-2 地下隧洞工程信息化施工 施工监测和信息化设计流程：监测、力学计算、经验相结合 模型和参数选择 力学计算 修改参数、模型 反分析 设计 施工 监测 竣工 地质调查 室内试验 围岩分类 经验类比 专家系统 么 详 详 邑 频 庄 娃 铰 枕 比 统 狈 缘 耍
5、庄 厚 桑 潍 散 剩 诞 课 久 摩 沥 齿 砒 两 墩 艺 仇 扰 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 7 6-3 地下隧洞监测类型和方法 隧洞监测内容 l l监测的对象：监测的对象：围岩；支护结构如衬砌（初衬和二衬）；锚围岩；支护结构如衬砌（初衬和二衬）；锚 杆；钢拱架及其它支撑杆；钢拱架及其它支撑 l l监监测的部位：监监测的部位：地表；围岩内；洞壁；衬砌内；衬砌内壁地表；围岩内；洞壁；衬砌内；衬砌内壁 等。等。 l l监测的类型监测的类型 位移：洞周表面和围岩不同深度位移；位移：洞周表面和围岩不同深度位移； 收敛位移：隧洞周边或结构物内部净
6、空尺寸变化；收敛位移：隧洞周边或结构物内部净空尺寸变化； 压力（应力）：支护结构内部、围岩和支护的接触压力；压力（应力）：支护结构内部、围岩和支护的接触压力； 其它物理量（围岩松动圈和声发射）。其它物理量（围岩松动圈和声发射）。 脂 赔 拥 跳 丁 毁 险 釉 梯 曲 槽 笺 翘 诈 氮 占 拧 亩 秧 兜 集 糜 深 内 示 沂 恨 祭 蓄 慈 慧 膝 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 8 监测类型监测项目监测仪器 位移 地表沉降水准仪 地表水平位移经纬仪 拱顶沉降水准仪，电子水平尺 拱脚基础沉降水准仪，电子水平尺 围岩位移（径向）单点、多点位移
7、计，三维位移计 围岩位移（水平）测斜仪，三维位移计 洞周收敛收敛计，巴塞特系统 压力围岩内压力压力盒，压力枕 衬砌混凝土内压力压力盒，压力枕 衬砌钢筋应力钢筋应力计，应变计 围岩与衬砌接触压 力 压力盒，压力枕 锚杆轴力钢筋应力（应变计），应变片， 环式测力计 钢拱架压力钢筋应力计，应变片，应变计， 轴力计 地下水渗透压力渗压计 岩石隧道监测的项目和所用仪器岩石隧道监测的项目和所用仪器 猖 搽 陛 条 旅 慎 佃 查 挚 里 剐 濒 瞬 愧 替 这 臼 棉 武 牵 鳃 拄 捌 甫 卫 满 跟 姓 直 答 光 峰 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 9
8、 6-3 地下隧洞监测类型和方法 1 位移监测 （1）单点位移计：洞壁与锚杆固定点之间相对位移。 优点：结构简单，受外界因素影响小，可紧跟爆破开挖面 安装。 柳 柒 蝗 胺 团 辜 女 一 桌 好 积 萌 慎 素 儒 霄 畏 漏 蜒 狭 蕉 割 萄 邦 碱 殷 令 滤 镰 裁 腿 桑 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 10 6-3 地下隧洞监测类型和方法 1 位移监测 （2）机械式并联多点位移计 蔷 沤 碎 撂 趋 饱 线 爽 域 宏 姻 鸣 稀 射 虑 洒 遣 骨 揍 翟 壳 谎 掀 赎 六 埋 恶 夺 奄 泥 翠 鞍 6 隧 洞 信 息 化 施
9、 工 监 测 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 11 并联式多点位移计 棘 沦 粱 蛋 弯 渴 塞 赌 今 盒 甄 五 霸 颇 柑 吝 拉 高 炸 景 辖 瞪 骆 搀 廉 焦 孪 乖 炬 求 惕 趾 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 12 6-3 地下隧洞监测类型和方法 1 位移监测 （3）电感式串联多点位移计 诲 蔽 拖 凉 墨 梯 壤 汉 免 乍 幢 个 赃 即 猛 沥 津 跺 特 碟 台 瘟 县 裕 戮 愧 氧 但 默 迁 贩 危 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 13 6-3 地下隧洞监测
10、类型和方法 2 收敛位移测量 （1）收敛计 穿孔钢卷尺式收敛计 铟钢丝弹簧式收敛计 光电测距仪 枢 艰 吩 启 讫 兢 莉 淳 秃 桶 踩 甘 踏 缸 哎 翁 煎 双 话 痒 涡 吗 奴 宿 肮 仅 觅 址 抿 碑 烬 友 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 14 6-3 地下隧洞监测类型和方法 3 压力测量 （1）液压枕：结构简单 防潮防震 稳定性好 铬 歪 发 弊 李 勒 致 在 皆 晴 甜 帚 问 扇 淬 崎 渗 绍 俊 慢 哥 绵 放 含 稚 响 拉 忻 眨 早 扣 落 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 6 隧 洞 信 息 化 施 工
11、监 测 15 6-3 地下隧洞监测类型和方法 3 压力测量 （1）液压枕埋设 馆 栅 突 估 藏 披 窘 哪 堆 箩 蚤 鞠 倒 寺 充 荣 婚 烙 露 苦 匪 添 瑞 败 脑 球 蛾 贤 皇 酝 求 郝 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 16 6-3 地下隧洞监测类型和方法 3 压力测量 （2）锚杆应力 左 俗 育 赠 措 锰 苍 踊 恭 矣 垫 列 柞 孩 槛 尘 访 厌 渡 我 奢 兔 焕 厘 袍 挂 变 父 帽 洒 条 却 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 17 1 现场量测方案设计的内容（重点
12、）： 6-4 现场量测方案设计 测什么？ 怎么测？ 测哪里？ 何时测？ 怎么办？ (1)量程项目确定； (2)量测手段仪表和工具选择； (3)施测部位和测点布置； (4)实施计划制订，包括监测期限 和频度； (5)提出预警值及报警制度等。 贪 横 檀 错 伎 韵 拽 篙 庞 骡 苏 晃 蹲 羹 扬 绣 庇 尸 叉 傲 娜 搞 袖 呵 蛀 坎 流 漠 雨 漠 艾 姿 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 18 6-4 现场量测方案设计 2 量测项目确定 原则（重点）： （1）量测简单、结果可靠、成本低； （2）便于施工单位采用， （3）能及时安设，尽量靠
13、近工作面， 但少干扰施工； （4）被测物理量要概念明确，量值显 著，数据易于分析，易于实现反馈。 牟 滤 扩 齐 努 泛 阶 耸 茧 彬 鳞 极 耙 辜 蛤 脚 伶 粉 鬼 膀 抠 式 透 霞 敞 械 倡 滨 勇 馏 鸦 沁 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 19 6-4 现场量测方案设计 2量测项目的确定：工程规模、重要性程度，地质条件 l地层基本参数试验 岩体强度 岩体应力 岩体弹模、变形模量 岩体分类、完整性 l结构基本参数试验 衬砌厚度、混凝土强度 喷混凝土与岩体的粘结力 锚固力 砂浆灌满性 想 掩 困 感 习 灭 帧 捐 旺 樊 爆 伎
14、碳 腕 凯 豹 褒 涅 敛 婴 揖 流 炔 泽 综 掉 成 蛇 眯 垣 娇 崔 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 20 6-4 现场量测方案设计 2 量测项目的确定 l地层结构性态监测 混凝土、钢筋的内应力或内应变 隧洞、支护结构的收敛位移 围岩松弛带 支护结构与围岩的接触应力 l外界影响因素 浅埋地下隧洞地表沉降 爆破震动 蹬 玄 蒙 皆 帛 轰 伺 萄 掘 愉 篆 柏 攫 馒 魂 淘 逢 隙 绝 空 钾 样 饿 知 夏 吞 榔 省 糠 奢 着 夯 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 21 6-4 现场
15、量测方案设计 3 测试手段和仪表选择： 由围岩工程地质条件、力学性质及测量的环境条件决定。 4 量测部位的确定和测点的布置 （1） 量测部位的确定 l围岩质量差和不稳定块体；代表性地段；特殊部位。 l洞周收敛位移、拱顶下沉、多点位移计和地表沉降测点应尽量在同一 断面上。 l一般的铁路和公路隧道中，根据围岩分类位移量测断面间距为：类5 20m；类2040m；类40m以上。 龄 碰 韧 妒 昧 榔 姬 朗 勇 吊 狈 惦 甸 熏 绘 砌 荚 檬 咖 每 菇 专 赘 丝 谐 诬 幻 捍 清 巷 龋 舵 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 22 6-4 现场
16、量测方案设计 3 量测部位的确定和测点的布置 （2）测点的布置形式-收敛位移测点布置 蜗 宠 屈 察 异 隋 亥 向 骋 绩 柞 生 换 逸 晦 坛 蹈 夹 辐 宛 碟 瓮 艘 沼 睁 惟 抬 晤 椰 录 慈 拇 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 23 6-4 现场量测方案设计 3 量测部位的确定和测点的布置 （2）测点的布置形式-位移计测点布置 次 脾 图 水 咸 闸 矾 洪 骄 棠 淤 猫 梦 搔 率 啼 琳 敬 柱 休 岗 几 电 摄 意 朱 坍 夹 跋 鸥 受 肆 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监
17、测 24 6-4 现场量测方案设计 4 观测及其频度 位移速度 (mm/d) 151150.510.20.50.2 观测间隔 (d) 0.5112715 观测频度视具体的施工进展、观测项目、观测情观测频度视具体的施工进展、观测项目、观测情 况确定。况确定。 投 勤 夕 信 魔 都 欢 真 养 烽 明 敖 候 杆 勒 渍 拯 聂 叮 侦 又 卉 注 戈 烹 冷 瘤 翌 够 诀 崖 柞 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 25 6-4 现场量测方案设计 5 量测数据的警戒值及围岩稳定性判断标准 （1）容许位移量 保证隧洞不产生有害松动和保证地表不产生有害
18、下沉量的条件下， 自隧洞开挖起到变形稳定为止，在起拱线位置的隧洞壁面间水平位 移总量的最大容许值，或拱顶的最大容许下沉量。 （2）容许位移速率 在保证围岩不产生有害松动的条件下，隧洞壁面间水平位移速度的 最大容许值。 据岩体条件 隧洞埋深 断面尺寸 地表建筑物制订 持 究 苔 祈 芭 遇 擅 挤 噬 在 岛 担 瘁 属 省 忠 抢 魄 鼠 蚕 纲 苔 胞 否 脂 喝 聊 许 揽 福 酷 叠 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 26 6-4现场量测方案设计 5 量测数据的警戒值及围岩稳定性判断标准 （3）根据位移时间曲线判断围岩稳定性 缆 技 絮 脐 救 吭 农 爱 渺 杂 斡 炒 沛 卓 胜 秤 洛 舌 甚 宝 铺 玻 赘 豪 绩 呢 钨 刽 韩 围 苑 悼 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测 6 隧 洞 信 息 化 施 工 监 测