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第六章 隧道监控量测与数据分析

1)开挖后尽快埋设测点,并测取初读数,要求12h 内完成; 2)测点应尽可能靠近开挖面,要求在2m以内; 3)读数应在重锤稳定或张力调节器指针稳定,指示 规定的张力值时读取。 4)当相对位移值较大时,要注意消除换孔误差;
5)测试频率应视围岩条件、工程结构条件及施工情
况而定,一般应按表6-1的要求而定;
6)整个量测过程中,应作好详细记录,并随时检查
有没有错误。记录内容应包括断面位置、测点编
号、初始读数、各次测试读数、当时温度以及开
挖面距量测断面的距离等(列表)。
(4)坑道周边相对位移计算
ui Ri R0
式中 R0 ——初始观测值;
Ri ——第i次观测值;
u i ——第i次量测时,该两测点之间相对位移
(四)围岩内部位移
1、量测原理 围岩内部各点的位移同坑道周边位移一样,是 围岩动态的表现,它不仅反映了围岩内部的松
弛程度,而且更能反映围岩松弛范围的大小,
也是判断围岩稳定性的一个重要参考指标。在 实际量测工作中,先是向围岩钻孔,然后用位 移计测量钻孔内各点相对于孔口一点的相对位 移。
2、位移计 (1)类型:位移计有两种类型,一类是机械 式,另一类是电测式。其构造由定位装置、 位移传递装置、孔口固定装置、、量测原理 声波测试是地球物理探测方法的一种。它是在岩体 的一端激发弹性波,而在另一端接收通过岩体传递 过来的波,弹性波通过岩体传递后,其波速、波幅 波频均发生改变。对于同一种激发弹性波,穿过不 同的岩层后,发生的改变各不相同,这主要是由于 岩体的物理力学性质不同引起的。因此,弹性波在 岩体中的传播特征就反映了岩体的物理力学性质, 如动弹性模量、岩体强度、完整性或破碎程度、密 实度等。因此,可以进一步判别围岩的工程性质、 岩体的结构特征,并对围岩进行工程分类。
(2)岩体(岩石)力学参数测试:抗压强度、
变形模量、粘聚力、内摩擦角、泊松比等。
(3)应力应变测试:岩体原岩应力、围岩应
力、应变、支护结构的应力、应变。
(4)压力测试:支护体上的围岩压力、渗水 压力。 (5)位移测试:围岩位移、支护结构位移。
(6)温度测试:岩体温度,洞内、洞外温度。
(7)物理探测:弹性波测试(纵波和横波速
产品名称:振弦式多点位移计 产品型号:BGK-A3/A6;GK-A3/A6(进口) 应用范围:公路桥梁及民用建筑、水利水电工程
BGK-A3/A6型单点、多点位移计可直接安装在钻 孔里,灌浆锚固施工便捷。在孔径76mm的孔中, 最多可在不同深度安装6个锚头,以监测不同深度 多个滑动面和区域的变形或沉降位移。 配套BGK-4450型振弦式位移传感器可实现远程 遥测。基座内的温度传感器可同时监测该处的环境 温度。 振弦式位移计具有很高的精度和灵敏度、卓越的 防水性能和长期稳定性,适合在恶劣的环境下长期 监测建筑物、地基、边坡的分层位移变化。 BGK-A3-B在传感器端装有一个沉降盘,适用于 公路路基、铁路路基、填土或其它类似结构的土体 沉降监测。
度)、动弹性模量和动泊松比。
二、量测方法 (一)地质素描
是对洞内围岩地质和支护状况的观察及描述, 地质素描是隧道设计和施工过程中不可缺少 的一项重要地质详勘工作,是围岩工程地质 特性和支护措施的合理性的最直观、最简单、 最经济的描述和评价。 描述的内容见(P-118),共11项内容。
(二)拱顶下沉和地表沉降
百分表
定位装置
位移传递装置
孔口固定装置
(2)定位装置是将位移传递装置固定于钻孔中的某
一点,则定位装置的位移就代表该点的位移。定位
装置多采用机械式锚头,其形式有楔缝式、支撑式 压缩木式等。 (3)位移传递装置是将锚固点的位移以某种方式传 递至孔口外,以便测取读数。 (4)孔口固定装置:一般测试的是孔内各点相对于 孔口一点的相对位移,所以需要在孔口设固定点或
第六章 隧道监控量测与数据分析
一、现场量测
1、量测目的
(1)掌握围岩力学形态的变化规律;
(2)掌握支护结构的工作状态;
(3)为理论解析、数据分析提供计算数据与对比 指标;
(4)为隧道工程设计与施工积累资料。
2、监测项目与内容
(1)地质和支护状态现场观察:开挖面附近 的围岩稳定性,围岩构造情况,支护变形与 稳定情况,准确掌握围岩情况。
基准面。
2、位移计
数字 显示 配接 1 支 传感 器位 移计
位移计是由差动变压器式位移传感器和数显仪组成, 数显仪内部由振荡电路、整流电路、放大电路组成, 既可为传感器初级线圈提供稳幅正弦波激励,又可 将传感器次级线圈输出交流电压信号进行整流放大, 把信号输送到数字表头显示, 可以显示当前值,也可 以根据要求设定上下限报警功能.设定显示最大值, 最小值.多支传感器可以通过琴键开关进行通道转换, 满量程由用户设定,可以显示位移值,也可以显示 电压值或体积值,一台变送器最多可以配接20支位 移传感器,相互之间不干扰,具有传输距离远(最 长可以达到500m)等优点。
1.发射换能器 2.接收换能器 3.放大器 4.声波发射仪 5.计时装置
弹性波测试原理图
在工程测试中,普遍应用声波在岩体中传播的 纵波速度来作为评价岩体物理力学性质的指标。一 般有以下规律: (1)岩体风化、破碎、结构面发育则波速低、衰减 快、频谱复杂; (2)岩体充水或应力增加则波速高、衰减小、频谱 简单; (3)岩体不均匀和各向异性则其波速与频谱也相应 表现出不均一和各向异性。
(1)使用精度较高的水准仪,利用已知高程 的临时或永久水准点(通常借用隧道高程控 制点),就可观测隧道拱顶的下沉量,隧道 上方地表各点的下沉量,以及随时间的变化 情况。 (2)用收敛计测拱顶相对于隧道底的相对位 移。
(三)坑道周边相对位移
1、量测概述 隧道开挖后,围岩向坑道方向的位移最能反 映围岩和支护的稳定性。为量测方便起见, 除了拱顶、地表下沉及底鼓量测绝对位移外, 坑道周边其它各点一般均用收敛计量测其中 两点之间的相对位移值。
2、收敛计
(1)量测原理:在相同的收紧程度或张拉应力下, 隔一定时间的两次读数的差值,即为坑道周边两点 的相对位移值。 (2)组成:一般由带孔钢尺、测微百分表、张力调 节器、测点连接器组成。 带孔钢尺——粗读位移值
测微百分表——细读位移值
张力调节器——保证相同收紧程度的装置
数 显 收 敛 计
(3)测试方法及注意事项
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