隧道施工技术(新) 掌握：隧道施工监控量测方法 B1-4掌握：隧道施工监控量测方法.ppt

B1-4掌握：隧道施工监控量测方法 任务分配 教学内容 情境教材 时间安排 教师引导 教师向学生简单介绍隧道超前地质预报方法、技术；监控量测方法、技术；布置教学任务并进行引导、检查和评价。 施工录象 1、15 PPT课件8 40分钟 学生学习 1、超前地质预报的目的？TSP超前地质预报可预测和分辨的地质现象有哪些？ 2隧道施工量测的目的是什么？ 3、隧道施工技术规范规定的主要量测项目有哪些？ 4、隧道施工技术规范规定的主要量测项目的量测方法如何？ 5、隧道施工量测项目的选择原则？ 6、测试断面、测线、测点、测孔的布设？量测期间及量测频率的确定？ 7、量测数据分析方法及反馈内容？ 小组讨论 案例六： 沪蓉西高速公路谭家坝隧道TSP预报 50分钟 + 8、完成书面基本练习；研读实训案例十。 一、水准仪测拱顶下沉或地表下沉 隧道开挖后，围岩位移是围岩动态的最显著表现，最能反映出围岩(或围岩加支护)的稳定性。 由已知高程的临时或永久水准点，使用较高精度的水准仪，就可观测出隧道拱顶或隧道上方地表各点的下沉量及其随时间的变化情况。隧道底鼓也可用此法观测。通常这个值是绝对位移值。 水准仪 测拱顶下沉 二、收敛计测坑道周边相对位移 1、量测原理 为量测方便起见，除对拱顶、地表下沉及底鼓可以量测绝对位移值外， 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，来反映围岩位移动态。 2、收敛计 1）收敛计一般由带孔钢尺，测微百分表，张力调节器，测点 连接器组成； 2）测点连接器有单向连接销式及球形铰接式两种。 3）测点是将带销孔或圆球测头的长度为20cm～30cm的钢筋锚 固于岩壁内，锚固方式同早强水泥砂浆锚杆。测头的位移 即可代表岩壁表面该测点的位移； 4）张力调节器有重锤式、弹簧式，应力环式。 收敛仪 测水平相对 位移 图8-1 QJ-81型球铰连接弹簧式收敛计 3、测试方法及注意事项 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的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; 6）整个量测过程中，应作好详细记录，并随时检查有无错误。 记录内容包括：断面位置、测点(测线)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。 4、数据整理 1）坑道周边相对位移计算式为： 式中： R0—初始观测值； Ri—第i次观测值； ui—第i次量测时，该两测点之间的相对位移值。 2）测尺为普通钢尺时，要消除温度影响尤其当洞径大(测线长)，及温度变化大时，应进行温度改正。其计算式为： 式中 ： α—钢尺的线膨胀系数（一般取 )； L—量测基线长； t0、ti—分别为初始量测时温度和第i次量测时温度。 3）量测过程应及时计算出各测线的相对位移值，相对位移速率，及其与时间和开挖断面距离之间的关系。 图8-2 位移u-时间t关系曲线 图8-3 位移u-开挖面距离l关系曲线 图8-4 位移速度v-时间t关系曲线 三、位移计测围岩内部位移 1、量测原理 围岩内部各点的位移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，这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，然后用位移计量测钻孔内(围岩内部)各点相对于孔口(岩壁)一点的相对位移。 2、位移计 1）位移计有两种类型，一类是机械式，另一类是电测式。 2）定位装置是将位移传递装置固定于钻孔中的某一点，则其位移代表围岩内部该点位移。 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。传递的方式有机械式和电测式两类。 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，故须在孔口设固定点或基准面。 3、测试方法及注意事项 图8-5 机械式位移计 图8-6 电阻式多点位移计 4、数据整理 1）孔内测点(L1，L2，…)位移(u)-时间(t)关系曲线； 2）不同时间(t1，t2，…)位移(u)-深度(L1，L2，…)关系曲线。 四、钢筋计测锚杆内应力及 拉拔器测锚杆抗拔力 1、量测原理 系统锚杆的主要作用是限制围岩的松弛变形。这个限制作用的强弱，一方面受围岩地质条件的影响，另一方面锚杆的工作状态的影响。 锚杆的工作状态好坏主要以其受力后的应力—应变来反映。 实际量测工作中，是采用与设计锚杆强度相等