地下工程监测.docVIP

第一节 监测的目的与意义 第二节 监测的方法与监测设计 第三节 工程实施 第四节 监测资料整理分析 第一节 监测的目的与意义 地下工程是修建在具有原岩应力场、由岩土和各种结构面组合的天然岩土体中的建筑物，是靠围岩和支护的共同作用保持其稳定性的。因此，工程的安全在很大程度上取决于围岩本身的力学特性及自稳能力，取决于其支护后的综合特性。 由于地下工程是埋藏在地下一定深处，而这种天然地质体材料中存在着节理裂隙、应力和地下水，因此，地下工程的兴建比地面工程复杂得多。特别是在地下工程开挖之前，其地质条件、岩体形态不易掌握，力学参数难于确定，人们不得不借助现场监测，获取建筑物性状变化的实际信息，并及时反馈到设计和施工中去，直接为工程服务。 监测目的：评估与诊断、反馈与预测、信息化设计与施工控制、研究与技术进步。 第二节 监测的方法与监测设计 (一)监测设计所需资料： 在搜集资料时，应针对工程规模、不同 设计阶段以及关键问题等选用表中的资料。 (二)监测项目选定与仪器选型。 1．项目选择原则 监测项目的选择，应以工程条件确定之后所进行的工程性状预测为 基础，同时考虑下述原则。 (1)根据监测目的分别选定重点项目。 (2)根据工程阶段分别选定。 (3)根据工程的规模、等级(重要性)、经费的承受能力等因素综合确定。 (4)根据覆盖层的厚度、岩性及断裂构造，岩体变形、破坏机制，从而应采取的支护方式选取监测项目。 2．仪器选型 仪器选型应按照以下一般原则进行。 (1)根据确定的监测项目选择相应的仪器，仪器数量宜少而精； (2)监测仪器的精度和量程应满足具体工程的要求，此要求应根据岩 性、计算值或模型试验值等进行的预测的?大和?小值确定仪器的精度 和量程； (3)仪器应准确可靠，坚固耐用，能适应潮湿甚至涌水、爆破振动和 粉尘等恶劣环境下工作； (4)仪器轻便，布置简单，埋设安装快捷，操作读数方便，占用掌子 面时间短，对施工干扰少。 (三)监测设计 1．监测断面的选择 (1) 监测断面应按工程的需求、地质条件以及施工条件选择具有代表性的断面。 (2) 监测断面布置要合理，注意时空关系。 (3)在断面的选择上应注意埋深、岩体结构特性、围岩性态、结构物尺寸及形状、预计的变形及应力以及施工方法、施工程序等。 (4)断面可分为主要监测断面和辅助监测断面。 (5)城区地下施工，需要预测地基变化和爆破层动对邻近建筑物的影响，注意研究开挖中的深层滑移和地层失稳，以及支护的设置。 (6)在观测断面上，应根据围岩性态变化的分布规律、结构物的尺寸与形状以及预测的变形和应力等物理量分布特征布置测点，应在考虑均匀分布、结构持性和地质代表性的基础上，依据其变化梯度来确定测点数量。梯度大的部位，点 距要小；梯度小的部位，点距要大。 2．监测孔(点)的布置 (1)收敛测线(点)的布置 (2)多点位移计测孔(点)的布置 a多点位移计用于观测岩体内深部两点之间沿钻孔轴线方向的相对位移。 b测孔一般布置在地下洞室的顶拱、拱座及边墙，有对称和非对称式布置，现埋和预埋孔两种方式。布置时应注意围岩变形的时空关系。 c测点布置应考虑围岩应力分布、岩体结构等地质条件。 (3)钻孔测斜仪测孔的布置 a测斜仪布置，应根据围岩应力分布状态和岩体结构，重点布置在位移?大、对工程施工及运行安全影响?大的部位。同时兼顾其他比较 典型或有代表性的部位。 b大跨度洞室的拱部可以通过附近洞室垂直洞室轴线布置水平测斜管，用水平型测斜仪观测拱部位移。 (4)滑动测微计布置 滑动测微计是观测岩体内部沿孔轴方向两点间相对位移的一种多 点位移计，不同的只是可以每相隔lm一个测点。其布置方式可与多点位移计相同，测孔方向不限。 (5)锚杆应力计测孔(点)的布置 a用于观测轴向力的锚杆，既要起支护作用，又有监测随岩体变形锚杆内产生的应力的功能，为保证观测的真实性，观测锚杆的材质、 截面面积都应与实际的相同。 b按断面布置，按需要或在变形?大的部位随机布置，布置数量一般不作硬性规定。 c选定的观测锚杆应具有代表性。 (6)应变计和钢筋计布置 应变计和钢筋计主要用于支护结构、桥梁等结构物的应力、应变观测。有时也用来观测围岩的应力、应变。 (7)压力(应力)计布置 压力(应力)计一般布置在围岩与支护结构的接触界面上。围岩内部和结构内部的压力计应根据压力分布和方向布置。 (8)渗流观测布置 a在水文地质具有代表性或预计渗压大的地方，布置渗流观测仪器。 b对覆盖层浅的洞室，可从地表平行洞壁钻孔，埋设测压管或渗压计；对覆盖层厚的洞室，可从洞内向围岩钻孔埋设渗压计；可利用周围 有排水洞、勘探平洞等，向大型地下洞室钻孔埋设。 c在渗水处可设排水孔集中将水引至洞室下游适当位置处设量水堰，监测渗水量大小及其变