隧道施工監(jiān)控量測(cè)技術(shù)

1、隧道施工監(jiān)控量測(cè)技術(shù)隧道施工監(jiān)控量測(cè)技術(shù) 石家莊鐵道學(xué)院石家莊鐵道學(xué)院 朱永全朱永全 一、烏一、烏嶺隧道嶺隧道 二、監(jiān)控量測(cè)的目的和內(nèi)容二、監(jiān)控量測(cè)的目的和內(nèi)容 三、監(jiān)控量測(cè)方法與結(jié)果三、監(jiān)控量測(cè)方法與結(jié)果 四、量測(cè)數(shù)據(jù)的處理與應(yīng)用四、量測(cè)數(shù)據(jù)的處理與應(yīng)用 五、三維位移監(jiān)測(cè)及應(yīng)用五、三維位移監(jiān)測(cè)及應(yīng)用 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 二、監(jiān)控量測(cè)的目的和內(nèi)容二、監(jiān)控量測(cè)的目的和內(nèi)容 三、量測(cè)方法與結(jié)果三、量測(cè)方法與結(jié)果 位移時(shí)間關(guān)系曲線位移時(shí)間關(guān)系曲線 0 初期支護(hù)初期支護(hù) 二次支護(hù)二次支護(hù) 下臺(tái)階開挖下臺(tái)階開挖 位移位移 時(shí)間時(shí)間 位移位移- -開挖面距離關(guān)系曲線開挖面距離關(guān)系曲線 位移位移 距離距離 上

2、、下臺(tái)階開挖上、下臺(tái)階開挖 錨桿錨桿 噴混凝土噴混凝土 f4f4斷層區(qū)段右線隧道變形沿隧道縱向分布斷層區(qū)段右線隧道變形沿隧道縱向分布 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 ydk170+250ydk170+500ydk170+750ydk171+000 里程 變形/mm 拱腳水平收斂 墻腰水平收斂 拱頂下沉 ydk170+250ydk170+250+500+500+750+750ydk171+000ydk171+000 f4f4斷層斷層 +290+290+440+440+640+640+740+740 主帶主帶影響帶影響帶影響帶影響帶 里程里程 0 200

3、 400 600 800 1000 ydk174+500ydk175+000ydk175+500 拱頂下沉 拱腳水平收斂 墻腳水平收斂 ydk174+500ydk174+500ydk175+000ydk175+000+500+500+900+900 變形變形 /mm/mm 斜井開口斜井開口 ydk175+330ydk175+330 板巖占板巖占 50%80%50%80% 千枚巖占千枚巖占 60%85%60%85% 蘭州方向蘭州方向武威方向武威方向 里程里程 志留系板巖夾千枚巖區(qū)段右線隧道變形沿隧道縱向分布志留系板巖夾千枚巖區(qū)段右線隧道變形沿隧道縱向分布 f7f7斷層斷層 0 100 200 3

4、00 400 500 600 700 800 ydk176+800 ydk177+000 ydk177+200 ydk177+400 ydk177+600 ydk177+800 里程 變形/mm 拱頂下沉 拱腳水平收斂 墻腳水平收斂 ydk176+800ydk176+800+200+200+400+400+600+600+800+800ydk177+000ydk177+000 變形變形 /mm/mm 影響帶影響帶主帶主帶影響帶影響帶 里程里程 f7f7斷層區(qū)段右線隧道變形沿隧道縱向分布斷層區(qū)段右線隧道變形沿隧道縱向分布 烏鞘嶺隧道齡脊段分區(qū)段變形量測(cè)技術(shù)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表大變形規(guī)律烏鞘嶺隧道齡脊段分區(qū)

5、段變形量測(cè)技術(shù)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表大變形規(guī)律 umax = 4.2923upmax r2 = 0.5882 1 10 100 1000 10000 1101001000 最大變形速率upmax/mm 累計(jì)變形umax/mm 最大變形速率最大變形速率/mm/mm 圍圍 巖巖 級(jí)級(jí) 別別 鐵鐵 路路 單單 線線 (公公 路路 雙雙 車車 道道 ) 鐵鐵 路路 雙雙 線線 (公公 路路 三三 車車 道道 ) 規(guī)規(guī) 范范 或或 標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn) 名名 稱稱 i ii i v v v i i ii i v v v i 鐵鐵 路路 隧隧 道道 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 規(guī)規(guī) 范范 t b 1 0 0 0 3 -2 0 0 1 1 0

6、3 0 3 0 5 0 5 0 7 0 7 0 1 0 0 3 0 5 0 5 0 7 0 7 0 1 0 0 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 確確 定定 鐵鐵 路路 隧隧 道道 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 規(guī)規(guī) 范范 t b 1 0 0 0 3 -2 0 0 5 1 0 3 0 3 0 5 0 5 0 8 0 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 確確 定定 3 0 5 0 5 0 8 0 8 0 1 2 0 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 確確 定定 公公 路路 隧隧 道道 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 規(guī)規(guī) 范范 j t g d 7 0 -2 0 0 4 2 0 5 0 5 0 8 0 8 0 1 2 0 現(xiàn)現(xiàn) 場(chǎng)場(chǎng) 量量 測(cè)測(cè) 確確 定定 5 0 8 0 8 0 1 2 0 1 2 0

7、1 5 0 現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng) 量量 測(cè)測(cè)確確 定定 新新 奧奧 法法 指指 南南 3 0 5 0 5 0 7 0 5 0 7 0 7 0 1 0 0 日日 本本 新新 奧奧 法法 指指 南南 2 5 7 5 7 5 1 5 0 1 5 0 ( 膨膨脹脹 巖巖 ) 5 0 1 5 0 1 5 0 3 0 0 3 0 0 ( 膨膨 脹脹 巖巖 ) 標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) ( 專專 隧隧 0 0 1 4 ) 2 0 4 0 8 0 1 2 0 標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) ( 專專 隧隧 0 0 3 4 ) 5 0 1 0 0 1 0 0 1 5 0 1 5 0 2 0 0 圖5 第一類支護(hù)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)段測(cè)試錨桿軸力

8、分布曲線 5m 4m 3m 2m 1m -13.67kn 12.83kn 27.23kn -32.87kn 5m 4m 3m 2m 1m 39.55kn -11.44kn 5m4m 3m 2m 1m 70.36kn 72.61kn 48.53kn 42.50kn 40.12kn 1m2m3m4m5m 19.28kn 26.38kn 30.41kn 26.85kn 56.33kn 55.11kn 1m 2m 3m 4m 5m 10.81kn 4.99kn 15.42kn -16.50kn 54.40kn 9.13kn 6.00kn 14.78kn 1m 2m 3m4m5m 14.23kn 64.

9、25kn 48.57kn 11.85kn 14.35kn 1m 2m 3m 4m 5m 73.12kn 67.03kn 38.30kn 15.20kn 52.72kn 48.32kn 左拱腳 左邊墻中 左墻角右墻角 右邊墻中 右拱腳 拱頂 二襯前的軸力分布曲線 二襯后的軸力分布曲線 二襯前的軸力峰值聯(lián)合分布曲線 二襯后的軸力峰值聯(lián)合分布曲線 32.82kn -5.99kn 17.77kn 15.96kn -11.67kn -14.22kn 74.65kn 圖5 第一類支護(hù)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)段測(cè)試錨桿軸力分布曲線 5m 4m 3m 2m 1m -13.67kn 12.83kn 27.23kn -32.87

10、kn 5m 4m 3m 2m 1m 39.55kn -11.44kn 5m4m 3m 2m 1m 70.36kn 72.61kn 48.53kn 42.50kn 40.12kn 1m2m3m4m5m 19.28kn 26.38kn 30.41kn 26.85kn 56.33kn 55.11kn 1m 2m 3m 4m 5m 10.81kn 4.99kn 15.42kn -16.50kn 54.40kn 9.13kn 6.00kn 14.78kn 1m 2m 3m4m5m 14.23kn 64.25kn 48.57kn 11.85kn 14.35kn 1m 2m 3m 4m 5m 73.12kn

11、 67.03kn 38.30kn 15.20kn 52.72kn 48.32kn 左拱腳 左邊墻中 左墻角右墻角 右邊墻中 右拱腳 拱頂 二襯前的軸力分布曲線 二襯后的軸力分布曲線 二襯前的軸力峰值聯(lián)合分布曲線 二襯后的軸力峰值聯(lián)合分布曲線 32.82kn -5.99kn 17.77kn 15.96kn -11.67kn -14.22kn 74.65kn 圖5 第一類支護(hù)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)段測(cè)試錨桿軸力分布曲線 5m 4m 3m 2m 1m -13.67kn 12.83kn 27.23kn -32.87kn 5m 4m 3m 2m 1m 39.55kn -11.44kn 5m4m 3m 2m 1m 70

12、.36kn 72.61kn 48.53kn 42.50kn 40.12kn 1m2m3m4m5m 19.28kn 26.38kn 30.41kn 26.85kn 56.33kn 55.11kn 1m 2m 3m 4m 5m 10.81kn 4.99kn 15.42kn -16.50kn 54.40kn 9.13kn 6.00kn 14.78kn 1m 2m 3m4m5m 14.23kn 64.25kn 48.57kn 11.85kn 14.35kn 1m 2m 3m 4m 5m 73.12kn 67.03kn 38.30kn 15.20kn 52.72kn 48.32kn 左拱腳 左邊墻中 左

13、墻角右墻角 右邊墻中 右拱腳 拱頂 二襯前的軸力分布曲線 二襯后的軸力分布曲線 二襯前的軸力峰值聯(lián)合分布曲線 二襯后的軸力峰值聯(lián)合分布曲線 32.82kn -5.99kn 17.77kn 15.96kn -11.67kn -14.22kn 74.65kn 5m 4m 3m 2m 1m -13.67kn 12.83kn 27.23kn -32.87kn 5m 4m 3m 2m 1m 39.55kn -11.44kn 5m4m 3m 2m 1m 70.36kn 72.61kn 48.53kn 42.50kn 40.12kn 1m2m3m4m5m 19.28kn 26.38kn 30.41kn 26

14、.85kn 56.33kn 55.11kn 1m 2m 3m 4m 5m 10.81kn 4.99kn 15.42kn -16.50kn 54.40kn 9.13kn 6.00kn 14.78kn 1m 2m 3m4m5m 14.23kn 64.25kn 48.57kn 11.85kn 14.35kn 1m 2m 3m 4m 5m 73.12kn 67.03kn 38.30kn 15.20kn 52.72kn 48.32kn 左拱腳 左邊墻中 左墻角右墻角 右邊墻中 右拱腳 拱頂 二襯前的軸力分布曲線 二襯后的軸力分布曲線 二襯前的軸力峰值聯(lián)合分布曲線 二襯后的軸力峰值聯(lián)合分布曲線 32.82

15、kn -5.99kn 17.77kn 15.96kn -11.67kn -14.22kn 74.65kn 錨桿拉力峰值位置分布 錨桿拉力峰值位置分布 拱腳收斂基線 邊墻收斂基線 b1 b2 y1 y2 g 表表 3-5-3 圍圍 巖巖 壓壓 力力 、 接接 觸觸 壓壓 力力 及及 支支 護(hù)護(hù) 襯襯 砌砌 應(yīng)應(yīng) 力力 量量 測(cè)測(cè) 結(jié)結(jié) 果果 (m pa) 量 測(cè) 項(xiàng) 目 測(cè) 點(diǎn) 圍 巖 壓 力 鋼 架 應(yīng) 力 初 支 砼 應(yīng) 力 二 襯 接 觸 壓 力 二 襯 砼 應(yīng) 力 拱 頂 0.599 44.925 0.481 0.018 3.763 右 拱 腰 0.307 25.775 壞 0.048

16、0.586 右 拱 腳 0.228 171.609 10.568 0.012 1.302 右 墻 腰 0.244 131.520 1.479 0.023 1.353 右 墻 腳 0.311 90.514 -0.831 - 1.539 左 拱 腰 0.465 21.316 1.512 0.064 2.051 左 拱 腳 0.357 70.958 3.623 0.074 0.596 左 墻 腰 0.455 44.033 -0.260 0.061 0.160 左 墻 腳 0.383 21.556 2.904 - 1.449 最 大 值 0.599 171.609 10.568 0.074 3.763

17、 最 小 值 0.228 21.316 -0.831 0.012 0.160 平 均 值 0.372 69.134 2.435 0.043 1.422 示 意 圖 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 8-1810-711-261-153-64-256-148-3 日期 初支圍巖壓力/mpa 2右拱腰3右拱腳4右墻腰 5左拱腰6左拱腳7左墻腰 3-5-8 嶺嶺 脊脊 千千 枚枚 巖巖 地地 層層 實(shí)實(shí) 測(cè)測(cè) 側(cè)側(cè) 壓壓 力力 系系 數(shù)數(shù) 結(jié)結(jié) 果果 匯匯 總總 項(xiàng) 目 圍 巖 壓 力 接 觸 壓 力 里 程 (yd k175) 410 465 475 200 210 290 410

18、 450 475 側(cè) 壓 力 系 數(shù) 0.721 0.620 0.378 0.576 0.450 0.928 0.985 0.335 0.761 平 均 值 0.573 0.673 總 平 均 值 0.640 四、量測(cè)數(shù)據(jù)分析與反饋四、量測(cè)數(shù)據(jù)分析與反饋 (25)(25)d d h h+ +h h3 3 d d 45450 0 h h h h1 1 h h2 2 極限位移性質(zhì)極限位移性質(zhì) 拱頂下沉拱頂下沉 拱腳水平收斂拱腳水平收斂 墻腰水平收斂墻腰水平收斂 毛洞隧道毛洞隧道501501 11781178 13041304 初支后隧道初支后隧道227227 710710 770770 二襯后隧道

19、二襯后隧道228228742742812812 極限位移性質(zhì)極限位移性質(zhì)拱頂下沉拱頂下沉墻腰水平收斂墻腰水平收斂 毛洞隧道毛洞隧道400400660660 初支后隧道初支后隧道136136272272 二襯后隧道二襯后隧道140140280280 管理等級(jí)管理等級(jí)管理位移管理位移施工狀態(tài)施工狀態(tài) u u150150可正常施工可正常施工 150150u u300300應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)或二次襯砌應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)或二次襯砌 u u300300停工，并及時(shí)采取加固措施停工，并及時(shí)采取加固措施 注：注：u u隧道開挖后隧道總變形量隧道開挖后隧道總變形量 22 dtud 五、三維變形（位移）監(jiān)測(cè)五、三維變形（位移）監(jiān)

20、測(cè) 邊墻收斂基線 拱腳收斂基線 拱腳收斂基線 邊墻收斂基線 拱腳位移測(cè)點(diǎn) 邊墻位移測(cè)點(diǎn) 拱頂位移測(cè)點(diǎn) 斷層圓形斷面志留系地層橢圓形斷面 b1 b2 y1 y2 g g y2 y1 b1 b2 兩種隧道兩種隧道 f7f7斷層斷層- -圓形斷面圓形斷面志留系地層志留系地層- -橢圓形斷面橢圓形斷面 右線正洞右線正洞左線平導(dǎo)左線平導(dǎo) 以千枚巖含量以千枚巖含量 為主為主 以板巖含量為以板巖含量為 主主 豎直位移豎直位移3503501601603003004545 橫向位移橫向位移1501501001002002005050 縱向位移縱向位移909070701001001515 量測(cè)歷時(shí)量測(cè)歷時(shí)1010

21、天左右天左右1010天左右天左右2020天左右天左右 majpjmvcyzj21hlfrvy96dv02lppfygxus7iymzkyemz0kgeyzs3bplckyh1lt4ek7cxmux3ijoysoer7zuavwygz4epzruirvpmzzvntf1xzw5oswsxotfaejnocmfe1lzgnn1rsxg8wlcg8cvq3xpjmvodpfwcpiyjgzaznsepniaklysu7qsd1upaxmzdlpn9zw7kljfslcli26yv109ffbndh8lbun1g6acurq39eg12khl9txsz1jzgock8g1kunoh5efvcmvt5zyvqt9zk3rp3qlnf02fovexxvrx