无尺监控量测技术在下山口隧道中的应用ppt课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,无尺监控量测技术在下山口隧道施工中的应用,汇报人：马启华,中铁一局大丽高速公路12-2合同段,项目经理部,无尺监控量测技术在下山口隧道施工中的应用汇报人：马启华,1,一、工程概况,二、地质概况,三、监控量测实施方案,3.1监控量测的目的,3.2围岩监控的意义,3.3监控量测必测项目的选定,3.4测量人员安排,3.5测量仪器选定,3.6测点布置及量测方法,四、监控量测技术在施工中的应用,4.1指导现场施工实例,4.2指导变更设计情况,4.3自贴式反射片的应用,4.4徕卡TPS隧道测量软件的应用,五、结 语,目,录,一、工程概况二、地质概况三、监控量测实施方案四、监控量测技术,2,一、工程概况,大理至丽江高速公路是国家高速公路网横12杭州至瑞丽高速公路联络线，也是国道214线西宁至景洪公路云南境内的重要组成部分。本工程位于云南西北部的大理白族自治州和丽江市境内，主线起于大理凤仪镇小丰乐村，接已建成的楚雄至大理高速公路，经华营、邓川、洱源、剑川，止于丽江黄山垭口西，接丽江市福慧路和规划的丽江西城区过境公路，主线全长191.770Km。,本项目为第122合同段，起讫里程为K82+997K85+370，全长2.373km，主要工程为1隧1桥4涵其余均为路基工程，下山口隧道为分离式隧道，左线里程为ZK81+570ZK84+410,长度2840m，右线里程为K81+560K84+418,长度2858m，是大丽高速公路控制性工程。我单位承担出口端左线1413m，右线1421m的施工任务。,一、工程概况大理至丽江高速公路是国家高速公路网横12杭州至瑞,3,二、地质概况,隧道区域地层自上而下主要由第四系全新统残积层与泥石流堆积层（）成因角砾石、粉质粘土；残坡积（）角砾土、粉质粘土和二叠系（）全风化玄武岩及其风化层组成。下山口隧道主要经过F1、F2断层，隧道级围岩长1167m，级围岩长1649m。下山口隧道出口位置位于坡度45陡坡上，浅埋段有4050m，地面植被稀疏，主要由残坡积成因的角砾土，及含碎石黏性土组成，含少量角砾，拱部及侧壁自稳性差，易坍塌。在洞顶原地表有此前形成的明显的地层滑动痕迹，呈扇形布置，范围覆盖整个左右线洞顶，裂缝宽度约1020cm，长度约70多米，最大滑动错台达到80cm。,二、地质概况 隧道区域地层自上而下主要由第四系全新统残积层与,4,地层滑动痕迹,二、地质概况,地层滑动痕迹二、地质概况,5,三、监控量测实施方案,3.1监控量测的目的,现场监控量测是隧道现代化施工管理的重要组成部分，它不仅能指导施工，预报险情，确保安全，而且通过现场监测获得围岩动态和支护工作状态的信息（数据），为修正和确定初期支护参数，混凝土衬砌支护时间提供信息依据。为今后的隧道设计和施工提供工程类似依据。,三、监控量测实施方案3.1监控量测的目的,6,3.2围岩监控的意义,围岩监控是防止围岩过大变形及塌方的重要措施，其监控的主要项目有：,地质监控：即施工人员对各开挖断面的地质状况应详细描述，如围岩强度、岩性、层理、节理、裂隙、地下水大小等。对围岩类别进行判断，并与设计围岩类别对比。如有变化，应及时反映修改设计，并做地质断面图存档。,安全检查监控：即安全检查人员每天对初期支护、钢拱架等宏观检查变形、裂缝、掉皮、掉块、漏水等不良情况，要做好记录并及时反馈情况，进行处理。,监控量测：对测点拱顶下沉、周边收敛及地表下沉及时量测，并分析围岩稳定情况，及时汇报。,三、监控量测实施方案,3.2围岩监控的意义三、监控量测实施方案,7,3.3监控量测必测项目的选定,本次监控量测必测项目选定根据公路隧道技术施工规范和下山口隧道两阶段施工图的相关规定，并结合其他类似工程的监控量测经验确定：,地表沉降观测:测点横向间距34m,纵向间距1050m；,地质及支护状态观察：采用观测的方法,对围岩的岩性，结构、构造，地下水出露状况，支护结构可观察到的变形情况，危石情况等进行观察记录，并绘制地质剖面图；,水平收敛及拱顶下沉量测或侧墙顶下沉：根据变形值、变形速率、变形收敛情况等用以判断岩层的稳定性、初期支护设计和施工方法的合理性及施作二次衬砌时间；,超前地质预报；,二次衬砌净空变化。,三、监控量测实施方案,3.3监控量测必测项目的选定三、监控量测实施方案,8,3.4测量人员安排,项目部成立专门监控量测小组，配备3名专职人员负责，助工1名，技术员2名。监测组在隧道施工中承担监控量测任务，负责量测断面选择，测点布置埋设、日常量测和数据处理及仪器保养维修工作，应及时进行量测值的计算和绘制图表，并及时进行信息反馈，向施工技术主管部门和设计单位报告量测结果。现场监控量测，应按量测计划认真组织实施，并与其他施工环节紧密配合，不得中断工作。,三、监控量测实施方案,3.4测量人员安排三、监控量测实施方案,9,监控量测仪器设备对比表,3.5测量仪器选定,隧道测量仪器一般选择常用的水准仪、数显收敛计等，但是随着全站仪精度的提高，功能越来越强大，逐步开始采用全站仪进行监控测量，我们对常用监控量测仪器和现场使用监控量测仪器做了详细的对比。,序号,监测项目,常用监测仪器,现场使用监测仪器,1,地表沉降,水准仪,徕卡全站仪,2,地质和支护状况观察,地质罗盘和数码相机,地质罗盘和数码相机,3,隧道拱顶下沉,水准仪,徕卡全站仪，反射片,4,水平收敛,数显收敛计,徕卡全站仪，反射片,5,地质超前预报,地质雷达、TSP超前地质预报系统,地质雷达、TSP超前地质预报系统,6,衬砌净空变化,数显收敛计,徕卡全站仪隧道测量软件,三、监控量测实施方案,监控量测仪器设备对比表 3.5测量仪器选定序号监测项目常用监,10,序号,设备名称,仪器型号,数量,备注,1,水准仪,DZS3-1,1台,2,数显收敛计,JSS30A,1台,3,徕卡全站仪,TS02,1台,4,徕卡反射片,4040mm,20片,5,隧道测量软件,1套,6,对讲机,JT.BBA,3个,水平收敛测量,洞顶位移观测,三、监控量测实施方案,现场使用监控量测仪器设备清单,序号设备名称仪器型号数量备注1水准仪DZS3-11台2数显收,11,全站仪测量拱顶下沉 地质超前预报,衬砌净空测量 自贴式反射片,三、监控量测实施方案,全站仪测量拱顶下沉,12,监测仪器使用对比表,序号,仪器名称,优 点,缺 点,1,常用监测仪器：水准仪、数显收敛计等,精度高,速度慢、效率低、受外界干扰大,2,现场使用监测仪器:全站仪、反射片等,速度快、效率高、受外界干扰小,精度相对低,经过现场使用和分析，由于公路隧道跨度达到12.5m，高度达到8.04m，数显收敛计和水准仪受高度、跨度和外界环境影响，使用极不方便，跨度越大精度越难保证，而且必须使用机械和大量人工进行配合，与施工相互干扰比较大，最后经过使用过程中的不断总结，数据的对比采用全站仪和反射片配合进行坐标和高程的量测，为了精度能达到指导施工的要求现场采用6测回观测。,三、监控量测实施方案,监测仪器使用对比表序号仪器名称优 点缺 点1常用监测仪器：水,13,3.6测点布置及量测方法,3.6.1量测断面布置示意图（见下图）,三、监控量测实施方案,3.6测点布置及量测方法三、监控量测实施方案,14,3.6.2洞内测点布置注意事项,量测点的安设应能保证初读数在开挖24小时内和下一循环开挖前往完成，并测取出读数。,测点应安设在距离开挖工作面2m范围内，且不大于一个循环进尺，并应细心保护，不受下一循环开挖的破坏。,各项位移的测点，一般布置在同一断面内，测点统一在一起，以便测设结果能互相印证，协同分析与应用。,3.6.3现场监控量测项目及方法（见下表）,三、监控量测实施方案,3.6.2洞内测点布置注意事项三、监控量测实施方案,15,隧道现场监控量测项目及方法,序号,项目名称,方法及工具,布 置,量测间隔时间,115天,16天1个月,13个月,3个月,1,地质和支护状况观察,岩性、结构面产状及支护裂隙观察或描述，地质罗盘，照相机等,开挖后及初期支护后进行,每次爆破后及初期支护后进行,2,周边位移,全站仪+反射片,每1050m一个断面，每断面23对测点,12次/天,12次/2天,12次/周,13次/月,3,拱顶下沉,全站仪+反射片,每1050m一个断面，每断面23对测点,12次/天,1次/2天,12次/周,13次/月,4,地表下沉,全站仪,洞室中心线上，并与洞轴线正交平面的一定范围内布设必要数量测点,1次/12天,5,地质超前预报,地质雷达、TSP超前地质预报系统,每间隔20m50m一段,6,衬砌净空变化,徕卡隧道测量软件,每5m一个断面，每组断面11对测点,1次/天,1次/2天,12次/周,13次/月,三、监控量测实施方案,隧道现场监控量测项目及方法项目名称方法及工具布 置量测间隔,16,3.6.4量测频率,净空位移和拱顶下沉的量测频率除按上表执行外，还应参照下表的量测频率执行。,净空位移和拱顶下沉的量测频率,位移速度,距工作面距离,量测频率,10mm/天以上,02m,12次/天,105mm/天,1224m,1次/天,11mm/天,2460m,1次/天,1mm/天以下,60m以上,1次/周,三、监控量测实施方案,3.6.4量测频率净空位移和拱顶下沉的量测频率位移速度距工作,17,四、监控量测技术在施工中的应用,4.1指导现场施工实例,以下主要通过现场采集数据后将量测记录数据及时输入计算机系统，根据记录绘制各测点的位移u与时间t的关系曲线，对量测数据进行回归分析：,当位移-时间关系曲线出现反常，表明围岩和支护已呈不稳定状态，加强支护，必要时暂停开挖并进行施工处理；,当位移-时间关系曲线趋于平缓时，从而推算最终位移值和掌握位移变化规律；,各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定后，进行二次衬砌的施作。,四、监控量测技术在施工中的应用 4.1指导现场施工实例,18,四、监控量测技术在施工中的应用,2010年6月26日下山口隧道右洞正式进行上台阶开挖施工，上台阶高度3.5m，严格按工艺要求预留核心土，每循环进尺按设计60cm控制，支护参数按设计施工。右洞测量数据整理后见下表：,下山口隧道拱顶下沉记录表,测点编号：,001,埋设里程：,K84+408,埋设位置：,拱顶,埋设日期：,2010-6-24,日 期,实测标高,下沉量（m）,总下沉量（m）,分析处理结果,2010-6-25,2097.366,0.000,0.000,2010-6-25,2097.366,0.000,0.000,2010-6-26,2097.365,0.001,0.001,开挖上台阶,2010-6-26,2097.363,0.002,0.003,开挖上台阶,四、监控量测技术在施工中的应用2010年6月26日下山口隧道,19,2010-6-27,2097.361,0.002,0.005,开挖上台阶,2010-6-27,2097.360,0.001,0.006,开挖上台阶,2010-6-28,2097.358,0.002,0.008,地表出现细微开裂,2010-6-28,2097.356,0.002,0.010,地表出现细微开裂,2010-6-29,2097.349,0.007,0.017,地表出现严重开裂,2010-6-29,2097.344,0.005,0.022,地表出现严重开裂,2010-6-30,2097.331,0.013,0.035,套拱出现开裂,2010-6-30,2097.323,0.008,0.043,立即封闭掌子面,2010-7-1,2097.320,0.003,0.046,施作临时仰拱,2010-7-1,2097.318,0.002,0.048,施作临时仰拱,四、监控量测技术在施工中的应用,2010-6-272097.361 0.002 0.005,20,四、监控量测技术在施工中的应用,2010-7-2,2097.318,0.000,0.048,掌子面停止开挖,2010-7-2,2