第八章 隧道监测方案设计
隧道运营期监测方案

隧道运营期监测方案一、隧道结构监测1. 监测内容隧道结构监测主要包括隧道内部和外部结构的监测。
内部结构监测包括隧道衬砌、支撑系统、排水系统等的监测,外部结构监测包括隧道的地表沉降、裂缝、地表水位变化等的监测。
2. 监测方法隧道结构监测可以采用人工检查和自动监测相结合的方式进行。
人工检查主要包括隧道内部巡查和外部观察,自动监测主要包括安装传感器、监测仪器、摄像头等进行实时监测。
3. 监测频率隧道结构监测的频率一般每周进行一次人工检查,并且安排专业人员定期对监测数据进行分析和评估,确保隧道结构的安全运营。
4. 责任单位隧道结构监测的责任单位一般由隧道管理方负责,可以委托专业机构进行监测和评估。
二、隧道设备监测1. 监测内容隧道设备监测主要包括通风系统、照明系统、安全设施、消防设备等的监测。
2. 监测方法隧道设备监测可以采用远程监控系统和定期检查相结合的方式进行,远程监控系统可以对设备运行状态进行实时监测,定期检查可以检查设备运行情况和进行维修保养。
3. 监测频率隧道设备监测的频率一般每天进行一次远程监控,每月进行一次定期检查,确保设备的安全运行。
4. 责任单位隧道设备监测的责任单位一般由隧道管理方负责,可以委托专业机构进行设备维护和保养。
三、隧道环境监测1. 监测内容隧道环境监测主要包括空气质量、噪音、震动、火灾等的监测。
2. 监测方法隧道环境监测可以采用安装监测仪器、传感器等设备进行实时监测,对监测数据进行分析和评估,确保隧道环境的安全。
3. 监测频率隧道环境监测的频率一般每天进行一次实时监测,对异常情况及时报警并处理。
4. 责任单位隧道环境监测的责任单位一般由隧道管理方负责,可以委托专业机构进行环境监测和评估。
综上所述,隧道运营期监测方案是保障隧道安全运行的重要保障,隧道管理方应根据隧道的特点和实际情况制定相应的监测方案,并严格按照方案要求进行监测和评估,确保隧道的安全运营。
同时,隧道监测工作需要有专业的监测人员和设备,隧道管理方应加强人员培训和设备更新,确保监测工作的科学性和有效性。
隧道监测方案

隧道监测方案1. 简介本文档旨在介绍一种用于隧道监测的方案,该方案利用传感器和数据分析技术,能够实时监测隧道内的各种参数,提供可靠的隧道安全保障。
2. 背景隧道作为现代交通系统中重要的组成部分,一直面临着各种挑战和风险。
由于隧道的封闭性和限制通风条件,隧道内的气体浓度、温度、湿度等参数易受到外界因素的影响,这可能导致事故的发生。
因此,隧道监测方案的开发变得至关重要。
3. 隧道监测方案概述本方案基于传感器技术和数据分析技术,通过对隧道内部环境参数的实时监测和分析,帮助及时发现隧道内的异常情况,可为隧道运营管理者提供预警和决策支持。
4. 监测参数隧道监测方案包括以下参数的监测:4.1 温度传感器将隧道内的温度实时监测,并将数据传输到监测系统中。
系统可以根据温度阈值设定来发出警报,以便及时采取措施。
4.2 湿度湿度是隧道内气候状况的重要指标。
隧道监测方案通过湿度传感器实时监测隧道内的湿度,并将数据传输给监测系统。
系统可以根据湿度阈值设定来发出警报。
4.3 气体浓度气体浓度是隧道内空气质量的重要指标。
方案中的气体传感器可以实时监测隧道内各种气体(如一氧化碳、二氧化碳等)的浓度,并将数据传输到监测系统中。
系统可以根据设定的气体浓度阈值进行报警。
4.4 烟雾浓度烟雾是隧道内部火灾的重要指示物。
通过烟雾传感器,方案可以实时监测隧道内的烟雾浓度,并将数据传输到监测系统中。
系统可以根据烟雾浓度阈值实时报警。
4.5 氧气浓度隧道内氧气浓度的变化对人员的安全至关重要。
方案中的氧气浓度传感器可以实时监测隧道内的氧气浓度,并将数据传输到监测系统中。
系统可以根据设定的氧气浓度阈值进行报警。
4.6 光照强度光照强度是隧道内部照明状况的重要指标。
通过光照传感器,方案可以实时监测隧道内的光照强度,并将数据传输到监测系统中。
系统可以根据设定的光照强度阈值进行报警或自动调整照明设备。
5. 监测系统隧道监测方案使用一个集成的监测系统来处理和分析传感器数据。
隧道监测方案

隧道监测方案隧道监测方案隧道是一种地下建筑工程,由于其特殊的地理环境和使用条件,隧道的安全监测尤为重要。
隧道监测方案是为了及时掌握隧道工程的变形、变化及其他相关信息,以确保隧道的安全使用和正常运营。
下面是一个隧道监测方案的示例,旨在为隧道监测工作提供一些建议和指导。
一、监测目标和内容1. 监测目标:隧道结构的变形及其他相关信息。
2. 监测内容:地表下沉量、隧道内部位移、支撑结构变形、地下水位变化等。
二、监测设备和技术1. 监测设备:选择高精度的监测仪器,包括全站仪、位移传感器、倾斜仪、应变计等。
2. 监测技术:采用远程监测技术,将监测数据实时传输到监测中心,以便实时分析和处理。
三、监测点的选择和布置1. 监测点的选择:根据隧道结构的特点和变形的可能性,选择合适的监测点。
2. 监测点的布置:监测点应均匀分布在隧道结构上,包括入口、出口、墙板、顶板、地基等位置。
四、监测频率和周期1. 监测频率:根据具体情况确定监测频率,一般为每天、每周或每月进行一次。
2. 监测周期:监测周期一般为整个工程周期,从隧道开工到竣工。
五、数据处理和分析1. 数据处理:采集到的监测数据应进行整理和归档,并进行数据质量检查,确保数据的准确性和可靠性。
2. 数据分析:对监测数据进行分析和解读,判断隧道工程的变形和变化情况,提出相应的安全措施和建议。
六、应急响应和措施1. 应急响应:制定隧道监测的应急预案,一旦发生异常情况,能够及时响应和处理。
2. 安全措施:根据监测数据和分析结果,采取相应的安全措施,包括加固支撑结构、降低地下水位、减少车辆通行等。
隧道监测方案是隧道工程中不可或缺的一部分,它能够帮助工程师对隧道的运行状况进行实时监测和及时处理。
在隧道监测方案中,选择合适的监测设备和技术、布置合理的监测点、确定适当的监测频率和周期,以及进行数据处理和分析,都是保障隧道安全和正常运营的重要环节。
此外,制定应急响应和安全措施,能够在发生异常情况时及时采取措施,保护人员和设备的安全。
隧道检测实施方案

隧道检测实施方案隧道是交通基础设施中重要的组成部分,隧道的安全性和稳定性对交通运输具有重要意义。
为了确保隧道的安全运营,需要对隧道进行定期的检测和评估。
本文将介绍隧道检测的实施方案,包括检测内容、方法和注意事项。
一、检测内容1. 结构安全检测:包括隧道结构的稳定性、裂缝和变形情况等。
2. 环境监测:包括隧道内部的通风情况、空气质量和水质情况等。
3. 设备状态检测:包括隧道内部的照明、通风设备、消防设施等的运行情况。
4. 涵洞检测:对涵洞结构、排水系统和防护设施进行检测。
二、检测方法1. 监测设备:使用高精度的监测设备,如激光扫描仪、测量仪器等,对隧道进行全面的测量和监测。
2. 现场勘察:对隧道进行现场勘察,了解隧道的实际情况,包括结构、设备和环境等方面。
3. 数据分析:对监测数据进行分析和处理,找出隧道存在的问题和隐患。
4. 专业评估:邀请专业的隧道结构工程师和环境工程师进行评估,提出改进建议和措施。
三、注意事项1. 安全第一:在进行隧道检测时,要确保安全措施到位,避免发生安全事故。
2. 数据准确性:监测设备要保持准确校准,确保监测数据的准确性和可靠性。
3. 维护保养:隧道设备要进行定期的维护保养,确保设备的正常运行。
4. 及时处理:一旦发现隧道存在安全隐患,要及时采取措施进行处理,避免事故发生。
5. 定期检测:隧道检测工作要进行定期的周期性检测,确保隧道的安全稳定运行。
综上所述,隧道检测是确保隧道安全运营的重要工作,需要进行全面、准确的检测和评估。
只有做好隧道检测工作,才能确保隧道的安全性和稳定性,为交通运输提供良好的基础设施保障。
希望隧道管理部门和相关工作人员能够重视隧道检测工作,确保隧道的安全运营。
隧道监测设计

隧道监测设计隧道监控测量设计隧道监控量测应达到下列目的:1 确保隧道施工安全及结构的长期稳定性;2 验证隧道支护结构效果,确认支护参数和施工方法的准确性或为调整支护参数和施工方法提供依据;3 确定装配式衬砌组装方案;4 监控工程对隧道周围环境影响;5 积累量测数据,为信息化设计与施工提供依据。
量测项目该隧道的量测项目包括:管片的尺寸、螺栓接头、千斤顶顶力作用、隧道上浮、盾构的掘进(防止过大偏向)、衬砌管片的拼装、地表沉降及地面沉降和地下管线变化、拱顶下沉、周边净空收敛位移、衬砌管片的防水。
主要考虑因素有:①工程地质和水文地质情况(主要在水下);②隧道埋深、跨度、衬砌结构型式和施工工艺;③隧道施工影响范围内现有建筑物的结构特点、形状尺寸及与隧道轴线的相对位置关系。
量测方法本工程采取的监控量测项目、方法和频率详见下表。
监控量测项目、方法及频率监测项目管片的尺寸监测方法和仪器现场观察监测频率对每一片管片尺寸、强度都要检测备注主要检测螺栓接头是否因为承受的正负弯矩相差螺栓接头现场观察每个施工周期检测1到2次过大而引起的接缝张开量过大,导致止水带松弛漏水。
水准测量的方法,千斤顶顶力作用水准仪、塔尺现场观察水准测量的方法,隧道上浮水准仪、塔尺现场观察偏向≥5mm/d,2次/d;偏向1~5mm/d,1次/d;偏向≤1mm/d,1次/3d 偏向≥5mm/d,2次/d;偏向1~5mm/d,1次/d;偏向≤1mm/d,1次/3d 防止管片受力不均导致接缝过大漏水盾构的掘进水准测量的方法,旋转角度≥1度/d,2次/d;水准仪、塔尺旋转角度≤1mm/d,1次/3d 在任何情况下一次纠编量不能过大主要检测组装时环面不平整积累过多引起较大的施工应力。
管片衬砌管片的拼装水准测量的方法,水准仪、塔尺施工期间的对准安放。
还有于盾构堆进时对衬砌施加了很大的顶力,可能发生螺栓连接松动开挖面距量测断面前后<2B时1-2次地表沉降及地面沉降和地下管线变化水准仪和水平尺 /d 开挖面距量测断面前后<5B时1次/d 开挖面距量测断面前后>5B时1次/周每10m到50m一个断面,每个断面7-11个测点开挖面距量测断面前后<2B时1-2次/d 拱顶下沉水准仪、钢尺等开挖面距量测断面前后<5B时1次/d 开挖面距量测断面前后>5B时1次/周开挖面距量测断面前后<2B 时1-2次/d 周边净空收敛位移收敛计开挖面距量测断面前后<5B时1次/d 开挖面距量测断面前后>5B时1次/周主要为管片接缝衬砌管片的防水管片组装后防水和螺栓螺孔防水为重管片尺寸现场预制的管片尺寸要求,精度要求1-2mm。
隧道工程监测方案

隧道工程监测方案一、前言隧道工程是一项复杂的工程,涉及到许多因素,如地质条件、水文条件、施工工艺等。
为了确保隧道工程的安全和质量,监测是必不可少的一项工作。
通过监测,可以及时发现隧道工程中存在的问题,及时采取措施进行修复,避免事故的发生,确保隧道工程的顺利进行。
二、隧道工程监测的目的1.保隧道工程的安全通过监测,可以及时发现隧道工程中存在的问题,如地质变化、水文情况变化等,及时采取措施进行修复,避免隧道工程发生事故,确保工程安全。
2.保隧道工程的质量通过监测,可以对隧道工程的施工过程进行监控,及时发现施工质量不达标的情况,及时进行整改,保隧道工程的质量。
三、隧道工程监测方案1.监测内容隧道工程监测内容应包括地质条件监测、水文条件监测、结构变形监测、环境监测等。
地质条件监测:包括地质勘察、地质雷达探测、地下水位监测等。
水文条件监测:包括地下水位监测、地下水压力监测、隧道渗水监测等。
结构变形监测:包括隧道内部变形监测、隧道支护结构变形监测等。
环境监测:包括隧道周边环境监测、隧道施工对周边环境的影响监测等。
2.监测方法地质条件监测:可采用地质雷达、地下水位监测仪等设备,对隧道的地质情况进行监测。
水文条件监测:可采用压力传感器、测井仪等设备,对隧道的水文情况进行监测。
结构变形监测:可采用位移传感器、应变计等设备,对隧道的结构变形情况进行监测。
环境监测:可采用环境监测站、气象站等设备,对隧道周边的环境情况进行监测。
3.监测频率地质条件监测和水文条件监测应每日进行,结构变形监测应每周进行,环境监测应每月进行。
4.报告和处理监测数据应及时整理成报告,并交由工程负责人进行审阅。
如发现问题,应及时采取措施进行处理,并将处理结果整理成报告。
四、结语隧道工程的监测是对工程安全和质量的保障,是一项重要的工作。
通过科学合理的监测方案,可以及时发现工程中存在的问题,并及时进行处理,从而确保隧道工程的安全和质量。
希望每一位工程从业者都能够重视隧道工程的监测工作,做好监测工作,确保工程的安全和质量。
第八章隧道监测方案设计.doc

8 隧道监测方案设计8.1 隧道监控量测的目的大青山一号隧道采用新奥法施工,该施工方法的特点之一是注重现场监控量测,既要允许围岩产生一定的变形,又要防止围岩产生过大的变形,并利用检测结果及时补充设计和指导施工。
隧道检测的目的如下:(1)掌握围岩动态,了解支护结构在不同情形下的受力状态,并对围岩的稳定性作出评价;(2)验证支护结构型式、支护参数的合理性,评价支护结构、施工方法的合理性和安全性;(3)优化施工组织设计,指导现场施工,确保隧道施工的安全和工程项目的经济、社会、环境效益;(4)为节省工程投资,提高隧道的设计和施工水平提供科学依据和技术保证。
8.2 隧道监控量测的内容为及时提供施工所需的围岩稳定程度和支护结构的受力状态,保证施工安全和提高施工效率,根据公路隧道设计规范,将施工监控量测分为必测项目和选测项目。
(1)必测项目:必测项目包括围岩地质和支护状况观察、拱顶下沉量测、周边收敛位移量测和地表沉降观测等。
这类量测是为了确保在施工过程中围岩稳定和施工安全。
量测密度大,工作量大,量测信息直观可靠,贯穿在整个施工过程中。
(2)选测项目:选测项目包括围岩内部位移量测、锚杆轴力量测、围岩与喷射混凝土间接触压力量测、喷射混凝土与二次衬砌间接触压力量测、喷射混凝土内应力量测、二次衬砌内应力量测、钢支撑内力量测、衬砌裂缝及表面应力量测。
这类量测是对必测项目的扩展和补充,对特殊地段或有代表性的地段进行量测,以便更深入的掌握围岩稳定状态与支护效果。
选择项目安装埋设比较麻烦,量测项目较多、时间长、费用较大、但工程竣工后还可以进行长期观测。
8.3 隧道监控量测方法8.3.1 围岩地质和支护状况观察所谓隧道工程地质和支护状况观察,就是通过观察实际揭露的隧道掌子面地质情况,掌握隧道的实际围岩状态,分析隧道掌子面的稳定状态,预测前方隧道围岩情况,并提出必要的预警;通过观察隧道洞内初期支护的状态,及时发现各种异常现象并进行观察,评价初期支护的稳定性。
隧洞监测方案

隧洞监测方案1. 简介隧洞监测方案是指对隧洞进行定期和实时的监测以评估其稳定性和安全性的技术方案。
隧洞监测旨在早期发现隧洞的变形和破坏,防止意外事故的发生。
本文将介绍一种用于隧洞监测的方案,包括监测方法、监测设备和数据分析。
2. 监测方法2.1 视觉监测视觉监测是一种常用的隧洞监测方法,通过安装摄像机或使用无人机进行隧洞周边地表的高清图像采集。
这些图像可以用来观察隧洞的变形和开裂情况,并进行比对分析。
视觉监测可以提供直观、实时的监测数据。
2.2 结构监测结构监测是通过在隧洞内部或周围安装传感器来监测隧洞结构的变化。
常见的结构监测方法包括:•应变测量:通过安装应变片或应变计监测隧洞的应变变化。
应变测量可以提供关于隧洞变形和应力分布的信息。
•位移监测:通过安装位移计或者使用全站仪等设备监测隧洞的位移情况。
位移监测可以提供关于隧洞的沉降、膨胀和滑移等信息。
•压力监测:通过安装压力传感器监测隧洞周围地层的压力变化。
压力监测可以提供关于地层变形和水位变化的信息。
2.3 环境监测环境监测是对隧洞周围的环境条件进行监测,包括:•温度监测:通过安装温度传感器监测隧洞内部和周围环境的温度变化。
温度监测可以提供关于地层热胀冷缩和冻融变形等信息。
•湿度监测:通过安装湿度传感器监测隧洞内部和周围环境的湿度变化。
湿度监测可以提供关于地层的含水量和水分迁移等信息。
3. 监测设备3.1 摄像设备摄像设备是进行视觉监测的主要设备之一。
可以选择高清摄像机或者无人机进行隧洞周边地表的图像采集。
摄像设备需要安装在适当的位置和角度,以便全面观察隧洞的情况。
3.2 传感器传感器是进行结构监测和环境监测的关键设备。
常见的传感器包括应变传感器、位移传感器、压力传感器、温度传感器和湿度传感器。
这些传感器可以选择不同的型号和厂家,根据具体需求安装在隧洞内部或周围地表。
3.3 数据采集系统数据采集系统用于采集传感器生成的监测数据,并将数据传输到数据分析系统进行处理。
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8 隧道监测方案设计8.1 隧道监控量测的目的大青山一号隧道采用新奥法施工,该施工方法的特点之一是注重现场监控量测,既要允许围岩产生一定的变形,又要防止围岩产生过大的变形,并利用检测结果及时补充设计和指导施工。
隧道检测的目的如下:(1)掌握围岩动态,了解支护结构在不同情形下的受力状态,并对围岩的稳定性作出评价;(2)验证支护结构型式、支护参数的合理性,评价支护结构、施工方法的合理性和安全性;(3)优化施工组织设计,指导现场施工,确保隧道施工的安全和工程项目的经济、社会、环境效益;(4)为节省工程投资,提高隧道的设计和施工水平提供科学依据和技术保证。
8.2 隧道监控量测的内容为及时提供施工所需的围岩稳定程度和支护结构的受力状态,保证施工安全和提高施工效率,根据公路隧道设计规范,将施工监控量测分为必测项目和选测项目。
(1)必测项目:必测项目包括围岩地质和支护状况观察、拱顶下沉量测、周边收敛位移量测和地表沉降观测等。
这类量测是为了确保在施工过程中围岩稳定和施工安全。
量测密度大,工作量大,量测信息直观可靠,贯穿在整个施工过程中。
(2)选测项目:选测项目包括围岩内部位移量测、锚杆轴力量测、围岩与喷射混凝土间接触压力量测、喷射混凝土与二次衬砌间接触压力量测、喷射混凝土内应力量测、二次衬砌内应力量测、钢支撑内力量测、衬砌裂缝及表面应力量测。
这类量测是对必测项目的扩展和补充,对特殊地段或有代表性的地段进行量测,以便更深入的掌握围岩稳定状态与支护效果。
选择项目安装埋设比较麻烦,量测项目较多、时间长、费用较大、但工程竣工后还可以进行长期观测。
8.3 隧道监控量测方法8.3.1 围岩地质和支护状况观察所谓隧道工程地质和支护状况观察,就是通过观察实际揭露的隧道掌子面地质情况,掌握隧道的实际围岩状态,分析隧道掌子面的稳定状态,预测前方隧道围岩情况,并提出必要的预警;通过观察隧道洞内初期支护的状态,及时发现各种异常现象并进行观察,评价初期支护的稳定性。
(1)观察方法隧道掌子面的地质情况采用目测、地质罗盘和锤击检查进行观测,及时绘制掌子面地质素描,记录围岩的岩性、产状等详细特征,断层。
破碎带等不良地质特征,地下水的水量。
压力等特征,填写掌子面地质观察记录。
隧道初期支护状况采用目测观察为主,对初期支护中的喷射混凝土、钢支撑,锚杆出现的外鼓、裂缝、扭曲等异常现象,进行跟踪观测并做好原始记录。
观测中,如果发现异常现象,要详细记录发现的时间、距开挖工作面的距离以及附近测点的各项量测数据。
(2)观察频率隧道工程地质和支护状况观察应在隧道开挖及初期支护后进行,每次开挖后需进行掌子面地质情况观察,每个监测断面应绘制隧道开挖工作面及素描剖面图。
8.3.2 周边收敛位移量测隧道周边或结构物内部净空尺寸的变化,通常称为收敛位移。
隧道周边收敛位移量测其实是一种相对位移量测。
(1)测点和测线布置隧道收敛位移的量测测点原则上应布置在同一断面上,两个测点之间的连线为量测基线,即测线。
在本设计中,测线选择2条。
在公路隧道中,一般沿着隧道周边的拱顶、拱腰和边墙部位分别埋设测桩作为测点,测桩为带挂钩的预埋件,埋设方法为:埋设前先用小型钻机在待测部位成孔,然后将测桩放入,用快凝水泥或早强锚固剂固定,测桩头需设保护罩。
测点和测线布置示意图如图8.1所示图8.1隧道周边收敛位移测点及测线布置示意图(2)量测断面间距隧道收敛位移的量测断面间距根据表8.1确定:表8.1隧道收敛位移量测断面间距取值范围(3)量测频率隧道收敛位移的量测频率取值根据表8.2确定:表8.2隧道收敛位移量测频率取值范围注:B为隧道跨度,d为天,w为周,m为月。
8.3.3 拱顶下沉量测(1)测点布置、量测断面间距、量测频率隧道拱顶下沉测点和收敛位移测点布置在同一断面上,以方便进行数据分析。
拱顶下沉测点埋设在拱部围岩和支护结构表面上,每个断面上布置3个测点,测点和测线布置示意图如图8.1所示。
其量测断面间距、量测频率的取值范围与收敛位移量测相同,分别见表8.1和表8.2。
8.3.4 地表沉降观测在隧道洞口浅埋地段,应进行地表沉降观测。
(1)断面和测点布置地表沉降观测的断面及测点按表8.3进行布置。
表8.3地表沉降测点布置每个断面布置7-15个点,测点按隧道中线两侧在3倍隧道跨度范围布置。
(2)观测频率地表沉降观测的量测频率根据表8.4进行取值表8.3地表沉降观测频率取值范围8.3.5 围岩内部位移量测围岩内部位移量测,就是观测围岩表面、内部各测点间的相对位移值,它能较好地反映出围岩受力的稳定状态,岩体扰动与松动范围。
(1)断面和测点布置在每一级围岩段选择埋深最大的截面作为量测断面。
对于公路隧道,一般可沿隧道围岩周边分别在拱顶、拱腰和边墙共打5个测孔。
位移量测布置示意图如图8.2所示:图8.2 围岩内部位移量测布置示意图(2)量测频率隧道围岩内部位移的量测频率根据表8.5进行取值。
表8.5 隧道围岩内部位移量测频率取值范围8.3.6 锚杆轴力量测为监测锚杆的受力大小,充分了解锚杆的工作状态,对锚杆轴力进行量测。
掌握了锚杆轴力及其应力分布状态,再配合围岩内部位移的量测结果,就可以优化锚杆长度及根数,同时还可以掌握围岩内应力重分布过程。
(1)断面和测点布置在每一级围岩段选择埋深最大的截面作为量测断面,每一监测断面选取5根量测锚杆,分别布置在拱顶中央,拱腰及边墙处,每一量测锚杆设置4个测点。
锚杆轴力量测布置示意图如图8.3所示:图8.3 锚杆轴力量测量测布置示意图(2)量测频率锚杆轴力的量测频率根据表8.6进行取值。
表8.6 锚杆轴力量测频率取值范围8.3.7 围岩与支护间接触压力量测在围岩与初期支护(喷射混凝土)之间埋设压力计,用以量测围岩与初期支护间的接触压力,即围岩压力。
在初期支护与二次衬砌之间埋设压力计,用以量测初期支护与二次衬砌间的接触压力。
(1)断面、测点布置及量测频率量测断面的选择、测点布置以及量测频率均与锚杆轴力量测相同。
8.3.8 喷射混凝土层应力、应变量测(1)断面和测点布置在每一级围岩段选择埋深最大的截面作为量测断面,每一量测断面应沿隧道的拱顶、拱腰及边墙布设5个测点,通过混凝土喷层应力计,测出每个测点的环向应力和切向应力。
围岩初喷以后,在初喷面上将喷层应力计固定,再复喷,将喷层应力计全部覆盖并使应力计居于喷层的中央,方向为切向。
喷射混凝土达到初凝时开始读测取读数。
测量喷射混凝土层的应变采用应变砖量测法。
量测断面的测点布置位置示意图如图8.4所示:图8.4 喷射混凝土层测点布置示意图8.3.9 二次衬砌应力、应变量测(1)断面和测点布置在每一级围岩段选择埋深最大的截面作为量测断面,监测元件的布置位置与混凝土喷层应力计布置位置相同,见图8.4.8.3.10 钢支撑应力、应变量测(1)断面和测点布置在每一级围岩段选择埋深最大的截面作为量测断面,监测元件的布置位置与混凝土喷层应力计布置位置相同,见图8.4.8.4 监测数据的分析8.4.1 位移量测数据的分析(1)极限相对位移值极限相对位移值(U0)是指拱顶下沉的最大值相对隧道高度的百分比或水平净空变化最大值相对隧道开挖宽度的百分比。
极限相对位移值主要用于判断量测数据的可靠性、确定初期支护的稳定性、判断监控量测的结束时间等。
大青山一号隧道跨度B=12.14m,对于跨度大于12m的隧道,目前还没有统一的位移判定基准,应在施工中通过实测资料积累经验。
(2)允许相对位移值隧道初期支护允许相对位移值根据测点距开挖面的距离,并通过初期支护极限相对位移按表8.7确定:表8.7 隧道初期支护允许相对位移(3)围岩变形等级管理隧道监控量测的主要目的就是保证施工的安全,因此,对监控量测实施三级管理。
a.通过允许相对位移值管理通过允许相对位移值来进行围岩等级管理,见表8.8:表8.8 围岩位移等级管理a注:U为实测位移值。
b.通过位移速度变化率管理通过位移速度变化率来进行围岩等级管理,见表8.9:表8.9 围岩位移等级管理b(4)量测结束时间的确定当下列条件同时满足时,可以结束某一断面的监控量测:a.测点距开挖面距离不大于5B;b.当净空变化速度小于0.2mm/d,拱顶下沉速度小于0.15mm/d,且持续时间不少于15d。
8.4.2 受力量测数据的分析a.锚杆轴力量测的分析根据隧道工程的实际调查,可以发现:①同一断面内,锚杆轴力最大值大多发生在拱部45°附近到起拱线之间的锚杆;②拱顶锚杆,不管净空位移值大小,出现压力的情况是较多的情况;③锚杆轴力超过屈服强度时,水平净空位移值一般都超过50mm。
当锚杆轴力大于锚杆屈服强度时,可增加锚杆数量或增大锚杆直径以降低锚杆应力,也可直接采用高强度锚杆。
b.围岩压力量测的分析围岩压力大,表明初期支护受力大,这可能有两种情况:①围岩压力大但围岩变形量不大,表明支护时机选择不当,尤其是仰拱的封底时间过早,此时应延迟支护和仰拱封底时机,让围岩应力得到较大的释放;②围岩压力大,围岩变形量也很大,此时应加强支护,控制围岩变形。
当测得的围岩压力很小但是变形量很大时,则应考虑是否会出现围岩失稳。
c.喷射混凝土层应力量测的分析喷射混凝土层压力与围岩压力密切相关,喷层应力大,可能是由于支护不足,也可能是由于仰拱封底过早,其分析与围岩压力的分析大致相似。
当喷层应力大时,喷层会出现明显裂损,应加大喷层厚度或控制混凝土喷射质量。
若喷层厚度已较大时,可通过增加锚杆数量、调整锚杆参数以减少喷层的受力。
如测得最终喷层内的应力较大且达不到安全规定时,必须进一步加大喷层厚度或改变二次支护的时机。