隧洞信息化施工监测新课件

结构动力特性的试验测定结构动力特性的试验测定（1）结构动力特性：）结构动力特性：结构受动荷载后，自身产生的动力特性，主要由模态参结构受动荷载后，自身产生的动力特性，主要由模态参数表征数表征(固有频率、振型及阻尼系数固有频率、振型及阻尼系数)。（2）测定方法：）测定方法：自由振动法：使结构产生自由振动，通过记录仪器记下自由振动法：使结构产生自由振动，通过记录仪器记下有衰减的自由振动曲线，由此求出基本频率和阻尼系数。有衰减的自由振动曲线，由此求出基本频率和阻尼系数。共振法：利用专门的变频激振器，对结构施加简谐动荷共振法：利用专门的变频激振器，对结构施加简谐动荷载，使结构产生恒定的强迫简谐振动，借助共振现象来观察载，使结构产生恒定的强迫简谐振动，借助共振现象来观察结构的自振性质。结构的自振性质。脉动法：利用环境随机激振测定结构动力特性。脉动法：利用环境随机激振测定结构动力特性。23n掌握信息化施工的概念；掌握信息化施工的概念；n了解隧洞信息化施工中的主要监测内容及了解隧洞信息化施工中的主要监测内容及相应的监测方法；相应的监测方法；n掌握隧洞信息化施工现场监测方案设计内掌握隧洞信息化施工现场监测方案设计内容和量测项目确定原则；容和量测项目确定原则；4第三节第三节 单层单跨拱形结构内力计算单层单跨拱形结构内力计算 一、地下隧洞施工简介一、地下隧洞施工简介6-3 6-3 概述概述56-3 6-3 地下隧洞监测类型和方法地下隧洞监测类型和方法隧洞监测内容隧洞监测内容6监测类型监测类型监测项目监测项目监测仪器监测仪器位移位移地表沉降地表沉降水准仪水准仪地表水平位移地表水平位移经纬仪经纬仪拱顶沉降拱顶沉降水准仪，电子水平尺水准仪，电子水平尺拱脚基础沉降拱脚基础沉降水准仪，电子水平尺水准仪，电子水平尺围岩位移（径向）围岩位移（径向）单点、多点位移计，三维位移计单点、多点位移计，三维位移计围岩位移（水平）围岩位移（水平）测斜仪，三维位移计测斜仪，三维位移计洞周收敛洞周收敛收敛计，巴塞特系统收敛计，巴塞特系统压力压力围岩内压力围岩内压力压力盒，压力枕压力盒，压力枕衬砌混凝土内压力衬砌混凝土内压力压力盒，压力枕压力盒，压力枕衬砌钢筋应力衬砌钢筋应力钢筋应力计，应变计钢筋应力计，应变计围岩与衬砌接触压围岩与衬砌接触压力力压力盒，压力枕压力盒，压力枕锚杆轴力锚杆轴力钢筋应力（应变计），应变片，钢筋应力（应变计），应变片，环式测力计环式测力计钢拱架压力钢拱架压力钢筋应力计，应变片，应变计，钢筋应力计，应变片，应变计，轴力计轴力计地下水渗透压力地下水渗透压力渗压计渗压计76-3 6-3 地下隧洞监测类型和方法地下隧洞监测类型和方法1 1 位移监测位移监测（1 1）单点位移计：洞壁与锚杆固定点之间相对位移。）单点位移计：洞壁与锚杆固定点之间相对位移。优点：结构简单，受外界因素影响小，可紧跟爆破开挖面优点：结构简单，受外界因素影响小，可紧跟爆破开挖面安装。安装。86-3 6-3 地下隧洞监测类型和方法地下隧洞监测类型和方法1 1 位移监测位移监测（2 2）机械式）机械式并联多点位移计并联多点位移计9并联式多点位移计并联式多点位移计106-3 6-3 地下隧洞监测类型和方法地下隧洞监测类型和方法1 1 位移监测位移监测（3 3）电感）电感式串联多点位移计式串联多点位移计116-3 6-3 地下隧洞监测类型和方法地下隧洞监测类型和方法2 2 收敛位移测量收敛位移测量（1 1）收敛计收敛计穿孔钢卷尺式收敛计穿孔钢卷尺式收敛计铟钢丝弹簧式收敛计铟钢丝弹簧式收敛计光电测距仪光电测距仪126-3 6-3 地下隧洞监测类型和方法地下隧洞监测类型和方法3 3 压力测量压力测量（1 1）液压枕：结构简单液压枕：结构简单 防潮防震防潮防震 稳定性好稳定性好136-3 6-3 地下隧洞监测类型和方法地下隧洞监测类型和方法3 3 压力测量压力测量（1 1）液压枕埋设液压枕埋设146-3 6-3 地下隧洞监测类型和方法地下隧洞监测类型和方法3 3 压力测量压力测量（2 2）锚杆应力锚杆应力151 1 现场量测方案设计的内容：现场量测方案设计的内容：6-4 6-4 现场量测方案设计现场量测方案设计测什么？测什么？怎么测？怎么测？测哪里？测哪里？何时测？何时测？怎么办？怎么办？(1)(1)量测项目确定；量测项目确定；(2)(2)量测手段仪表和工具选择；量测手段仪表和工具选择；(3)(3)施测部位和测点布置；施测部位和测点布置；(4)(4)实施计划制订，包括监测期限实施计划制订，包括监测期限和频度；和频度；(5)(5)提出预警值及报警制度等。提出预警值及报警制度等。166-4 6-4 现场量测方案设计现场量测方案设计2 2 量测项目确定量测项目确定原则：原则：（1）量测简单、结果可靠、成本低；）量测简单、结果可靠、成本低；（2）便于施工单位采用，）便于施工单位采用，（3 3）能及时安设，尽量靠近工作面，但少干扰施工；）能及时安设，尽量靠近工作面，但少干扰施工；（4 4）被测物理量要概念明确，量值显著，数据易于分）被测物理量要概念明确，量值显著，数据易于分析，易于实现反馈。析，易于实现反馈。17常规的测试项目和对应的监测仪表常规的测试项目和对应的监测仪表l围岩体变形类围岩体变形类岩体内部位移，钻孔多点位移计岩体内部位移，钻孔多点位移计围岩松动范围，声波仪围岩松动范围，声波仪围岩体变形的收敛，收敛计围岩体变形的收敛，收敛计断层面滑移，位移计，测缝计断层面滑移，位移计，测缝计l支护结构的受力支护结构的受力(外载及内力外载及内力)类类支护结构与围岩的接触应力，压力盒，液压枕支护结构与围岩的接触应力，压力盒，液压枕锚杆应力，锚杆应力计锚杆应力，锚杆应力计锚索应力，锚索测力计锚索应力，锚索测力计(测力环测力环)6-4 6-4 现场量测方案设计现场量测方案设计18常规的测试项目和对应的监测仪表常规的测试项目和对应的监测仪表l支护结构的变形类支护结构的变形类支护结构表面的收敛，收敛计支护结构表面的收敛，收敛计支护结构的应变，应变计支护结构的应变，应变计(如混凝土应变计，钢板应变计如混凝土应变计，钢板应变计)l其它其它岩体温度，热电阻或热敏电阻式温度传感器岩体温度，热电阻或热敏电阻式温度传感器地下水渗透压力，渗压计地下水渗透压力，渗压计(孔隙水压力传感器孔隙水压力传感器)地表沉降，水准仪或经纬仪地表沉降，水准仪或经纬仪地层分层沉降，分层沉降仪。地层分层沉降，分层沉降仪。地层水平移动，测斜管及钻孔测斜仪地层水平移动，测斜管及钻孔测斜仪6-4 6-4 现场量测方案设计现场量测方案设计