地下工程监测与检测技术-第四章 隧洞工程监测.ppt

* 隧道外侧水土压力 * 推进起始段 横剖面按2~5m递增布设测点 横断面地表变形曲线与预计计算出的沉降槽曲线对比，如果两者接近，说明盾构施工基本正常，参数设置基本合理； 如果沉降较大，说明地层损失过大， * ●土体分层沉降测孔一般布置在隧道中心线上； ●土体深层水平位移沿盾构中心线前方两侧设测孔； ●土体回弹测点设在盾构前方一侧的盾构底部以上土体中； ●隧道沉降每10～15个衬砌环设置一个沉降点； * 对于地下水位以下的盾构隧道，地下水位和孔隙水压力的监测是非常重要的，可以检验降水效果，如果是采用压缩空气法控制地下水位，可以为压力提供依据。 * * 监测结果 轴线监测点 盾构切口到达时上升不足1mm；盾构通过后3d，沉降量每天在3mm左右； 累计最大沉降量： 最大为40mm（轴线700米至800米段）；一般在20mm左右。 剖面监测点： 距轴线2m测点，沉降量约为轴线点的70％；距轴线5m测点，沉降量约为轴线点的40％；距轴线9m测点，沉降量很小。 地下管线监测点 管线监测点沉降量多为2～5mm。 建筑物监测点 建筑物在盾构轴线上方沉降为10～20mm；建筑物距轴线9m沉降为1～3mm。 * * * * 四、某合流污水外排工程监测实例 1、工程概况 始发工作井顶管口底标高：－27.00 (自然地坪+4.50)； 接收工作井顶管口底标高：－10.34； 顶管全长：764.78米，江底下平均埋深7～8m左右； 顶管内径：φ2200管段长3m，管壁厚240mm； 预制混凝土管段：配制三级钢筋，纵向φ10，环向φ12。 * 2、监测的目的 保证两条管道顶进施工的安全性； 跟踪监视第二条管道顶进对第一条管道的影响； 验证管道设计中采用的理论在上海的适用性。 * 3、监测方案 顶进前读初读数 收敛计 顶管内部收敛 顶管顶进后布设 数显测微计 顶管接头相对位移 钻孔埋设 孔隙水压力计、频率计 两顶管间水压力 钻孔埋设 土压力盒、频率计 两顶管间土压力 制钢筋笼时预埋 土压力盒、频率计 顶管接触水土压力 制钢筋笼时预埋 钢筋应力计、频率计 顶管内力 埋设方法 监测元件与仪器 监测项目 监测项目和仪器 * 监测断面分布图 * 两顶管间水土压力测试测点布设图 * 4、监测频率 1次/1～2天 * 5、测试结果分析 管段的轴力 实际最大顶进力：10000kN * 接触压力和侧压系数 * 环向弯矩 最大正弯矩：31.8kN·m/m， 最大负弯矩：37.1kN·m/m， 均小于设计最大弯矩：52.7kN·m/m 注：约定正弯矩为外壁受压、内壁受拉。 * * * 不同的监测目的，监测部位有所不同 * 不同的监测目的，监测部位有所不同 * 依据隧洞跨度和施工情况而定； * 依据隧洞跨度和施工情况而定； * 1）钻孔：通常布置拱顶、边墙和拱脚部位； 2）若条件允许，可从地表或其它隧洞钻孔预埋。 3）孔深：超出围岩变形影响范围，约1.5-3倍洞径，软岩取大值； 4）测点位置：距孔口按1、4、9、16…的比例布设； 5）孔口和孔底都应布设测点； 6）在软弱结构面、接触面和滑动面等两侧。 * 不同的监测目的，监测部位有所不同 * 不同的监测目的，监测部位有所不同 * 不同的监测目的，监测部位有所不同 * 不同的监测目的，监测部位有所不同 * 不同的监测目的，监测部位有所不同 * 不同的监测目的，监测部位有所不同 * 不同的监测目的，监测部位有所不同 * 不同的监测目的，监测部位有所不同 * 不同的监测目的，监测部位有所不同 * 不同的监测目的，监测部位有所不同 * 不同的监测目的，监测部位有所不同 * * 2. 盾构法施工监测的内容及监测频率 锚杆轴力计，频率计 (8)螺栓锚固力 钢筋应力计或应变计、频率计 (7)轴向力、弯矩 结构内力 孔隙水压力计、频率计 (6)隧道外侧水压力 压力盒、频率计 (5)隧道外侧土压力 结构外力 测微计 (4)管片接缝张开度 全站仪 (3)隧道洞室三维位移 水准仪，全站仪 (2)隧道、衬砌环沉降 收敛计，巴塞特系统 (1)隧道结构内部收敛 结构变形 隧道 结构 监测元件与仪器 监测项目 监测类型 监测 对象 1) 盾构法监测内容与使用仪器 * 经纬仪 (4)地表水平位移 土压力盒、频率计 (6)水土压力(侧、前面) 裂缝计 (4)建(构)筑物裂缝 经纬仪 (3)倾斜 经纬仪 (2)水平位移 水准仪 (1)沉降 地面建(构)筑物 地 下 管 线 铁 路 道 路 孔隙水压力计、频率计 (8)孔隙水压 水位井、标尺 (7)地下水位 水