学习资料六：超前地质预报及监控量测技术课件

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1、为什么要进行超前地质预报？成洞的三种情形成洞的三种情形有时不需要任何支撑就可有时不需要任何支撑就可获得稳定的洞室获得稳定的洞室有时则需要加以支撑才能有时则需要加以支撑才能获得稳定的洞室获得稳定的洞室由于支撑不及时或不足而由于支撑不及时或不足而导致围岩坍塌堵塞洞室导致围岩坍塌堵塞洞室是最希望的是最希望的经常要做的经常要做的要尽量避免要尽量避免第一部分第一部分 超前地质预报超前地质预报一、地质预报内容：一、地质预报内容：开挖后没有支护的围岩：开挖后没有支护的围岩：主要是了解开挖工作面的工程地质和水文地质条件。主要是了解开挖工作面的工程地质和水文地质条件。岩石的种类和分布状态，境界面位置的状态；岩石

2、的种类和分布状态，境界面位置的状态；岩性特征：岩石颜色、成分、结构、构造；岩性特征：岩石颜色、成分、结构、构造；节理性质、组数、间距、规模，节理裂隙的发育程度和方向性，断面节理性质、组数、间距、规模，节理裂隙的发育程度和方向性，断面产状特征，充填物的类型和产状等；产状特征，充填物的类型和产状等；断层的性质、产状、破碎带宽度、特征；断层的性质、产状、破碎带宽度、特征；软弱夹层的位置、规模及其性质；软弱夹层的位置、规模及其性质；地下水类型，涌水量大小、涌水位置、涌水压力、水的化学成分，湿地下水类型，涌水量大小、涌水位置、涌水压力、水的化学成分，湿度等；度等；开挖工作面的稳定状态。开挖工作面的稳定状

3、态。目的目的 细致的观测，对于监测围岩稳定性是既省事而作用又很大的监测细致的观测，对于监测围岩稳定性是既省事而作用又很大的监测方法，通过观测可以获得与围岩稳定状态有关的直观信息。其主要方法，通过观测可以获得与围岩稳定状态有关的直观信息。其主要的观测目的是：的观测目的是：n 预测开挖面前方的地质条件；预测开挖面前方的地质条件；n 为判断围岩、隧道稳定性提供地质依据；为判断围岩、隧道稳定性提供地质依据；总之，将地质超前预报及洞内地质状况观测两者结合起来，可以获总之，将地质超前预报及洞内地质状况观测两者结合起来，可以获得具体而真实的围岩状况，为隧道的安全施工、节省投资提供可靠得具体而真实的围岩状况，

4、为隧道的安全施工、节省投资提供可靠的地质依据。的地质依据。6/56二、地质预报方法二、地质预报方法1.1.常规地质法：工程地质状况的观察常规地质法：工程地质状况的观察7/562.2.物理勘探法物理勘探法3.3.钻探法钻探法否否修改施工方案修改施工方案改变开挖步骤、顺序改变开挖步骤、顺序修正支护参数修正支护参数是是确定施工方法确定施工方法施工准备施工准备开开 挖挖现场监控量测现场监控量测初期支护初期支护防水层防水层二次衬砌二次衬砌竣竣 工工是否符合管是否符合管理基准理基准新奥法施工基本程序新奥法施工基本程序监控量测目的是什么？监控量测目的是什么？第二部分第二部分 监控量测技术监控量测技术一、概述

5、一、概述1.1.概念概念 隧道施工过程中使用各种类型的仪表和工具，对围岩和支护、衬砌的力学行为以及它们之间的力学关系进行量测和观察，并对其稳定性进行评价。2.2.目的目的 1.1.确保安全确保安全：根据量测信息，预见事故和险情，防患于未然。：根据量测信息，预见事故和险情，防患于未然。2.2.指导施工指导施工：分析处理量测数据，预测和确认隧道围岩最终稳：分析处理量测数据，预测和确认隧道围岩最终稳定时间及变形量，指导施工顺序、开挖预留变形量和施作二次衬砌定时间及变形量，指导施工顺序、开挖预留变形量和施作二次衬砌时间。时间。3.3.修正设计修正设计：根据隧道开挖后所获得的量测信息，进行综合分：根据隧

6、道开挖后所获得的量测信息，进行综合分析，修正支护参数和检验施工与设计措施的可靠性。析，修正支护参数和检验施工与设计措施的可靠性。4.4.环境监控环境监控：对工程施工可能产生的环境影响进行全面的监控，：对工程施工可能产生的环境影响进行全面的监控，判断隧道施工对周围环境的影响程度。判断隧道施工对周围环境的影响程度。准准 备备 工工 作作确定埋设断面确定埋设断面测点埋设测点埋设数据整理分析数据整理分析资料归档资料归档数据采集数据采集二、监控量测工作程序二、监控量测工作程序三、隧道现场监控量测要求内容三、隧道现场监控量测要求内容开挖后已支护段开挖后已支护段：初期支护完成后对喷层表面的观测以及裂缝状况的

7、描述和记录；初期支护完成后对喷层表面的观测以及裂缝状况的描述和记录；有无锚杆被拉脱或垫板陷入围岩内部的现象；有无锚杆被拉脱或垫板陷入围岩内部的现象；喷层混凝土是否产生裂隙或剥离，特别注意喷层混凝土是否发生剪喷层混凝土是否产生裂隙或剥离，特别注意喷层混凝土是否发生剪切破坏；切破坏；有无锚杆和喷层混凝土施工质量问题；有无锚杆和喷层混凝土施工质量问题；钢架有无被压屈现象；钢架有无被压屈现象；是否有底鼓现象。是否有底鼓现象。一、支护状况观察（必测项目）一、支护状况观察（必测项目）四、量测内容四、量测内容 该方法用一测量钢尺和高精度的水准仪配合测量来实现对拱顶下沉的量测。该方法用一测量钢尺和高精度的水准

8、仪配合测量来实现对拱顶下沉的量测。测量时把钢尺挂在预埋的测点上，下挂一测量时把钢尺挂在预埋的测点上，下挂一1Kg1Kg的垂球保持钢尺牵直，有水准的垂球保持钢尺牵直，有水准仪读取钢尺上的读数，来实现数据的采集。仪读取钢尺上的读数，来实现数据的采集。二、拱顶下沉（必测项目）二、拱顶下沉（必测项目）量测原理：量测原理：第一次读数前视点读数为第一次读数前视点读数为A1A1，后视读数为，后视读数为B1B1；第二次前视点读数为；第二次前视点读数为A2A2，后视读数为后视读数为B2B2。拱顶变位计算方法如下：差值计算法：钢尺和标尺均正。拱顶变位计算方法如下：差值计算法：钢尺和标尺均正立（即读数上小下大）。立

9、（即读数上小下大）。前视读数差：前视读数差：A=A2-A1 A=A2-A1；后视读数差：；后视读数差：B=B1-B2B=B1-B2；拱顶变位值：；拱顶变位值：C=A-B C=A-B =A2+B2-A1-B1=A2+B2-A1-B1，C0C0拱顶上移；拱顶上移；C0C0C0拱顶上移；拱顶上移；C0C0拱顶下沉。拱顶下沉。注意事项：注意事项：1.1.开挖后尽快测设测点，并测试初始值，要求开挖后尽快测设测点，并测试初始值，要求12h12h内完成。内完成。2.2.测点应尽可能靠近开挖面，要求在测点应尽可能靠近开挖面，要求在2m2m以内。以内。用全站仪量测拱顶下沉量：该方法用一全站仪来来实现对拱顶下沉的

10、量测。测量时在拱顶测点位置贴一个反光膜，用全站仪测量测点处的标高，来实现数据的采集。全站仪要具有免棱镜激光测距功能，采用两次读数取平均值的方法。全站仪要具有免棱镜激光测距功能，采用两次读数取平均值的方法。三、地表下沉量测（选测项目）三、地表下沉量测（选测项目）设点：设点：地表沉降测点横向间距为地表沉降测点横向间距为2 25m5m。每个断面设。每个断面设7 71111个点，监测范围应个点，监测范围应在隧道开挖影响范围以内。在隧道中线附近测点应适当加密，隧道中线两侧在隧道开挖影响范围以内。在隧道中线附近测点应适当加密，隧道中线两侧量测范围不应小于量测范围不应小于Ho+BHo+B（HoHo为隧道埋深

11、，为隧道埋深，B B为隧道开挖宽度为隧道开挖宽度 ），地表有控），地表有控制性建制性建(构构)筑物时，量测范围应适当加宽。筑物时，量测范围应适当加宽。测点采用测点采用2222螺纹钢，深入坡体螺纹钢，深入坡体606080cm80cm，外露，外露5cm5cm，表面磨平后在表面打，表面磨平后在表面打眼作标记。眼作标记。地表下沉量测应在开挖工作面前方，隧道埋深及隧道开挖高度之和处开始，地表下沉量测应在开挖工作面前方，隧道埋深及隧道开挖高度之和处开始，直到二次衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。直到二次衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。地表下沉量测频率应与洞内拱顶下沉和净空变化的量测频率相同。地表下沉量测

12、频率应与洞内拱顶下沉和净空变化的量测频率相同。地表监测点地表监测点地表沉降与隧道埋深埋深重要性测量与否3BH小不必要2BH3B2BH3B一般一般最好量测最好量测BH2BBH2B重要重要必须量测必须量测HBHB非常重要非常重要必须列为主要量测项目必须列为主要量测项目注：注：B B为洞室跨度，为洞室跨度，H H为隧道埋深。为隧道埋深。地表沉降测点纵向间距地表沉降测点纵向间距5 51010HBHB10102020BH2BB2BH2B纵向测点间距（纵向测点间距（m m）埋深与开挖宽度埋深与开挖宽度26663.124540033.54mm路 面91.30mm47.13mm卵 石 圆 砾粘 土粉 土中 粗

13、 砂粉 细 砂粉 土粉 细 砂粉 土杂 填 土车站结构中线车 站 主 体 地 表 阶 段 性 断 面 沉 降 槽 曲 线边 洞 开 挖 期 间 曲 线 图中 洞 开 期 间 曲 线 图最 终 沉 降 曲 线 图四、用收敛计测坑道水平相对位移（必测项目）四、用收敛计测坑道水平相对位移（必测项目）周边收敛量测是最基本的主要量测项目之一，布置在主测断面。周边收敛量测是最基本的主要量测项目之一，布置在主测断面。先在测点处用凿岩机（或电钻）在待测部位成孔，然后将藕合剂先在测点处用凿岩机（或电钻）在待测部位成孔，然后将藕合剂（锚固剂）置入孔中，最后将收敛预埋件敲入，旋正收敛钩，尽（锚固剂）置入孔中，最后将

14、收敛预埋件敲入，旋正收敛钩，尽量使两预埋件轴线在基线方向上，以利收敛计悬挂和观测。待凝量使两预埋件轴线在基线方向上，以利收敛计悬挂和观测。待凝固后，周边收敛量测采用收敛计进行数据采集。固后，周边收敛量测采用收敛计进行数据采集。BCa)测线布置图DE b)B、C、D、E测点示意图 c)A测点(拱顶）示意图围岩围岩测头测头 拱顶下沉和周边收敛测线布置图 隧道围岩周边各点趋向隧道中心的变形称为隧道围岩周边各点趋向隧道中心的变形称为收收敛。敛。所谓周边收敛量测主要是隧道内壁面两点连所谓周边收敛量测主要是隧道内壁面两点连线方向的距离的变形量的量测。收敛值为两次量线方向的距离的变形量的量测。收敛值为两次量

15、测的距离之差。测的距离之差。测试原理测试原理收敛计是用于测量和监控隧道变形的主要仪器收敛计是用于测量和监控隧道变形的主要仪器,由连接、测力、由连接、测力、测距三部分组成。测距三部分组成。1连接转向：连接转向是由微轴承实现的，可实现空间的连接转向：连接转向是由微轴承实现的，可实现空间的任意方向转动；任意方向转动；2测力弹簧：用来标定钢尺张力，从而提高读数的精度；测力弹簧：用来标定钢尺张力，从而提高读数的精度；3测距装置：测距是由钢尺与测微千分尺组成。钢尺测大于测距装置：测距是由钢尺与测微千分尺组成。钢尺测大于20mm以上的距离，钢尺上每隔以上的距离，钢尺上每隔20mm有一定位孔，螺旋千分尺有一定

16、位孔，螺旋千分尺最小读数最小读数0.01mm，测距钢尺读数螺旋千分尺读数。测量时，测距钢尺读数螺旋千分尺读数。测量时，收敛计悬挂于两测点之间旋进千分尺时，钢尺张力增加，直至达收敛计悬挂于两测点之间旋进千分尺时，钢尺张力增加，直至达到规定的张力时，即进行读数。到规定的张力时，即进行读数。千分尺测试中读得初始数值千分尺测试中读得初始数值X0 0；间隔时间；间隔时间t t后，用同样的方法可读后，用同样的方法可读得得t t时刻的值时刻的值Xt t，则，则t t时刻的周边收敛值时刻的周边收敛值UtUt即为的两次读数差。即即为的两次读数差。即UtL0LtXt1Xt0式中：式中：L0初读数时所用尺孔刻度值；

17、初读数时所用尺孔刻度值；Lt时刻时所用尺孔刻度值；时刻时所用尺孔刻度值；Xt1时刻时刻t t时经温度修正后的读数值，时经温度修正后的读数值，Xt1Xtt1 Xt0初读数时经温度修正后的读数值，初读数时经温度修正后的读数值，Xt0X0t0 Xtt时刻量测时读数值；时刻量测时读数值；X0初始时刻读数值；初始时刻读数值；t温度修正值；温度修正值；t（T0T）L 钢尺线膨胀系数；钢尺线膨胀系数；T0鉴定钢尺的标准温度，鉴定钢尺的标准温度，T0=20=20 T每次量测时的平均气温；每次量测时的平均气温；L钢尺长度。钢尺长度。洞周收敛量测洞周收敛量测 洞周收敛量测洞周收敛量测 (a)一条测线一条测线(b)

18、两条测线两条测线(c)三条测线三条测线(e)六条测线六条测线(f)七条测线七条测线(d)五条测线五条测线周边位移测线的布置（周边位移测点布置可与拱顶下沉的测点布置在同一测面。）周边位移测线的布置（周边位移测点布置可与拱顶下沉的测点布置在同一测面。）全断面开挖全断面开挖短台阶开挖短台阶开挖多台阶开挖多台阶开挖一般地段一般地段1 1条水平线条水平线2 2条水平线条水平线每台阶每台阶1 1条条特特殊殊地地段段洞口附近洞口附近3 3条或条或6 6条条每台阶每台阶1 1条条埋深小于埋深小于2B2B3 3条或条或5 5条条3 3条或条或6 6条条每台阶每台阶3 3条条有膨胀压力或偏压有膨胀压力或偏压3 3

19、条或条或6 6条条每台阶每台阶3 3条条选测项目代表段选测项目代表段3 3条或条或5 5条、条、7 7条条3 3条或条或5 5条、条、7 7条条每台阶每台阶3 3条条周边位移和拱顶下沉的量测频率量测断面到开挖面的距离量测断面到开挖面的距离位移速度位移速度量测频率量测频率0-1B0-1B10mm/d10mm/d以上以上1-21-2次次/d/d1B-2B1B-2B5-10mm/d5-10mm/d1 1次次/d/d2B-5B2B-5B1-5mm/d1-5mm/d1 1次次/2d/2d5B5B以上以上1mm/d1mm/d以下以下1 1次次/周周注：注：B B为洞室跨度为洞室跨度锚杆内力、应力量测锚杆内

20、力、应力量测 锚杆锚索内力、应力量测采用钢筋计焊接组成量测锚杆来实现。测点安装前，在锚杆待测部位并联焊接钢弦式钢筋计，在焊接过程中注意对钢筋计淋水降温，然后将锚杆按设计进行安装和注浆，记下钢筋计型号，并将钢筋计编号，用热缩管或透明胶布将写在纸上的编号紧密粘贴在导线上。注意将导线集结成束保护好，避免在洞内被施工所破坏。测试时根据设计锚杆长度，把钢筋计焊接在一起，组成一个长度比设计锚杆长度长约20cm的量测锚杆，钻孔后先塞入锚固剂，然后植入量测锚杆，待锚固剂凝固后就可进行测量。测试时采用振弦仪测得量测锚杆上每个钢筋计在受力状态下的频率化，根据标定时的频率变化与应力的对应关系，可反推算出锚杆和锚索的

21、内力及应力分布情况。五、用钢筋计测锚杆内应力（必测项目）五、用钢筋计测锚杆内应力（必测项目）孔内砂浆或锚固剂一定要饱满孔内砂浆或锚固剂一定要饱满a)钢弦式钢筋计钢弦式钢筋计b)振弦仪振弦仪测试断面布置：测试断面布置：锚杆和锚索内力、应力断面锚杆和锚索内力、应力断面布设时尽可能的与周边收敛测点布布设时尽可能的与周边收敛测点布设在同一个断面设在同一个断面（但比收敛测点断（但比收敛测点断面的间距要大，可在不同类的围岩面的间距要大，可在不同类的围岩段只设段只设1313个代表断面），这样可以个代表断面），这样可以有利于标识和对测点的保护，同时有利于标识和对测点的保护，同时可以减少对施工的影响。其断面布可

22、以减少对施工的影响。其断面布设间距同拱顶、周边收敛量测时断设间距同拱顶、周边收敛量测时断面布设要求。面布设要求。应变计应变计表面式应变计表面式应变计钢筋应变计钢筋应变计混凝土应变计混凝土应变计埋入式应变计埋入式应变计表面应变计表面应变计测钢结构应力应变测钢结构应力应变测钢筋应力应变测钢筋应力应变测混凝土应力应变测混凝土应力应变表面应变计表面应变计焊接（长期用）焊接（长期用）粘贴（短期用）粘贴（短期用）钢筋应变计钢筋应变计对焊对焊搭接焊搭接焊双面焊（搭接长度双面焊（搭接长度5D5D）单面焊（搭接长度单面焊（搭接长度10D10D）混凝土应变计混凝土应变计绑扎在钢筋上绑扎在钢筋上安装在固定支架上安装

23、在固定支架上钢筋计钢筋计钢筋计钢筋计锚杆抗拨力测量锚杆抗拨力测量 锚杆锚索抗拨力测量采用锚杆拉拨仪来实现测量。将锚杆拉拔计的接口与待测锚杆的外露端连接紧固；然后人工摇动油泵手柄，使油泵压力逐渐升高；量测结束后，填写锚杆拉拔测试报表，根据锚杆拉拔实验的油泵压力与实验标定数据或曲线即可换算出锚杆拉拔力。目的：可检验锚杆锚固效果和锚杆强度，每300根检查一组,每组做3根锚杆拉拔力检验锚杆拉拔仪锚杆拉拔仪六、用抗拔器测锚杆抗拔力（必测项目）六、用抗拔器测锚杆抗拔力（必测项目）锚杆拉拔仪锚具锚杆拉拔仪锚具 测点布设：对于格栅钢拱架，使用钢筋应变计。测点布设：对于格栅钢拱架，使用钢筋应变计。钢筋计分别沿钢

24、架的内外边缘对应布设。安装前，在钢拱架待测部位并联焊接钢弦式钢筋计，在焊接过程中注意对钢筋计淋水降温，然后将钢格栅或钢拱架由工人搬至洞内安装或立好，记下钢筋计型号，并将钢筋计编号，用透明胶布将写在纸上的编号紧密粘贴在导线上。注意将导线集结成束保护好，避免在洞内被施工所破坏。对于型钢拱对于型钢拱架，使用表面应变计或钢筋应力计。架，使用表面应变计或钢筋应力计。其他与格栅钢拱架的钢筋计量测法相同。量测：量测：根据钢筋计的频率轴力标定曲线可将量测数据来直接换算出相应的轴力值，然后根据钢筋混凝土结构有关计算方法可算出钢筋轴力计所在的拱架断面的弯矩。七、用钢筋计和表面应变计测钢拱架应力（选测项目）七、用钢

25、筋计和表面应变计测钢拱架应力（选测项目）钢筋应变计和表面应变计量测钢拱架应力钢筋应变计和表面应变计量测钢拱架应力 钢筋计测格栅应力钢筋计测格栅应力 测点布设：测点布设：对于设计配有钢筋的砼衬砌，对于设计配有钢筋的砼衬砌，砼应力计安装前，在主筋待测部位绑扎砼应力计。对于没有配筋的砼，对于没有配筋的砼，传感器埋设时要做一个专用的支架，把传感器固定在支架上，再把支架点焊在砼模板台车表面，以实现传感器的固定。量测：量测：根据砼应力计的频率轴力标定曲线可将量测数据来直接换算出相应的轴力值，然后根据钢筋混凝土结构有关计算方法可算出应力计所在断面的轴力、弯矩。八、用混凝土应变计测二衬混凝土应力（选测项目）八

26、、用混凝土应变计测二衬混凝土应力（选测项目）二层衬砌应变计的布置二层衬砌应变计的布置 目的：目的：围岩体内位移监测用于监测隧道围岩的径向位移分布和松弛区域范围，通过监测及分析，用来验证隧道施工时设计锚杆长度是否能够确保施工及结构安全。方法:先向围岩内钻孔，然后安装位移计，用位移计量测围岩内部各点相对于孔口（岩壁）固定点的相对位移。九、用位移计测围岩内部位移（选测项目）九、用位移计测围岩内部位移（选测项目）围岩内部相对位移的测孔，一般与周边位移测线相围岩内部相对位移的测孔，一般与周边位移测线相应布置，以便使两项测试结果能够互相验证，协同分析应布置，以便使两项测试结果能够互相验证，协同分析和应用。

27、和应用。围岩深部位移测试十、用压力盒测支护与围岩之间的接触应力（选测项目）十、用压力盒测支护与围岩之间的接触应力（选测项目）接触应力产生的原因：隧道开挖后，围岩要向净空方向变形，而支护结构要阻止这种变形，这样就会产生围岩作用与支护结构上的围岩压力。量测位置：围岩与支护之间喷层与二次衬砌混凝土之间。测点布设：压力盒布设在围岩与支护之间和围岩与二次初衬之间，即测得围岩压力。应把测点布设在具有代表性的断面的关键部位上，如拱顶、拱腰、拱脚等，并对各测点逐一进行编号。埋设压力盒时，要使压力盒的受压面向着围岩。在隧道壁面，当所测围岩施加给喷混凝土层的径向压力时，先用水泥砂浆或石膏把压力盒固定在岩面上，再谨

28、慎施作喷混凝土层，不要使喷混凝土与压力盒之间有间隙，保证围岩与压力盒受压面贴紧。记下压力盒编号，并将压力盒编号用透明胶布将写在纸上的编号紧密粘贴在导线上。注意将导线集结成束保护好，避免在洞内被施工所破坏。量测：采用频率计采集压力盒频率，根据压力盒的频率压力标定曲线，将量测数据直接换算成相应的接触压力。围岩围岩围岩与初期支护接触压力围岩围岩初期支护与二次衬砌接触压力压力盒压力盒压力盒埋设(a)三测点三测点(b)六测点六测点(c)九测点九测点支护支护围岩接触应力的测点布置围岩接触应力的测点布置支护支护围岩接触应力测量应在有代表性的部位布置测点，如围岩接触应力测量应在有代表性的部位布置测点，如拱顶、

29、拱腰、拱脚、墙腰、墙脚等部位。拱顶、拱腰、拱脚、墙腰、墙脚等部位。声波测试原理示意图声波测试原理示意图 1-振荡器；振荡器；2-发射换能器；发射换能器；3-接收换能器；接收换能器；4-放大器；放大器；5-显示器显示器12345岩石岩石(体体)声波在岩体中传播的纵波速度作为岩体物理力学性质的指标，一般规律如下：声波在岩体中传播的纵波速度作为岩体物理力学性质的指标，一般规律如下：(1)(1)岩体风化、破碎、结构面发育则波速低、衰减快、频谱复杂；岩体风化、破碎、结构面发育则波速低、衰减快、频谱复杂；(2)(2)岩体充水或应力增加则波速高、衰减小、频谱简化；岩体充水或应力增加则波速高、衰减小、频谱简化

30、；(3)(3)岩体不均匀和各向异性则其波速与频谱也相应表现出不均一和各向异性。岩体不均匀和各向异性则其波速与频谱也相应表现出不均一和各向异性。十一、声波测围岩的弹性波速度（选测项目）十一、声波测围岩的弹性波速度（选测项目）“一一”型型“L”型型“凸凸”型型“厂厂”型型波速与孔深关系曲线类型波速与孔深关系曲线类型:vP(km/s)L(m)vP(km/s)L(m)vP(km/s)vP(km/s)L(m)L(m)11223344553452342345122345454566“”“”型，无明显分带，表示围岩较完整；型，无明显分带，表示围岩较完整；”L”L”型，无松弛带，有应力升高带，表示围岩较坚硬；

31、型，无松弛带，有应力升高带，表示围岩较坚硬；“厂厂”型，有松弛带，应分析区别是由于爆破引起的松动还型，有松弛带，应分析区别是由于爆破引起的松动还是围岩进入塑性后的松动；是围岩进入塑性后的松动；“凸凸”型，松弛带、应力升高带均有。型，松弛带、应力升高带均有。声波测孔布置声波测孔布置 (a)五测孔五测孔(b)九测孔九测孔(c)十三测孔十三测孔上节课回顾1.下列选项中，那些项目是我们隧道现场监控量测的必选项目？A.地表下沉 B.周边位移 C.拱顶下沉 D.围岩体内位移 E.锚杆内力 F.锚杆抗拔力 G.围岩弹性波速度测试 H.地质和支护状况观察 BCEFH2.用收敛计测坑道水平相对位移时，测量的数值

32、除钢尺读数、千分表读数外，还要考虑（）的影响。温度3.下列应变计中，（）用于测量锚杆内应力，（）测量钢拱架应力，（）用于测量二层衬砌应力。A.钢筋应变计 B.混凝土应变计 C.表面应变计 A AC B 钢筋计测格栅应力钢筋计测格栅应力成洞的三种情形成洞的三种情形有时不需要任何支撑就可有时不需要任何支撑就可获得稳定的洞室获得稳定的洞室有时则需要加以支撑才能有时则需要加以支撑才能获得稳定的洞室获得稳定的洞室由于支撑不及时或不足而由于支撑不及时或不足而导致围岩坍塌堵塞洞室导致围岩坍塌堵塞洞室是最希望的是最希望的经常要做的经常要做的要尽量避免要尽量避免五、隧道施工监控量测数据的应用五、隧道施工监控量测

33、数据的应用 1.1.根据最大位移值进行施工管理根据最大位移值进行施工管理 a.a.当量测位移当量测位移U U小于小于Uo/3Uo/3，表明围岩稳定，可以正常施工。，表明围岩稳定，可以正常施工。（U-U-位移实测值；位移实测值；Uo-Uo-极限相对位移值。）极限相对位移值。）b.b.当量测位移当量测位移U U大于大于Uo/3Uo/3并小于并小于2Uo/32Uo/3时，表明围岩变形偏大，时，表明围岩变形偏大，应密切注意围岩动向。可采取一定的加强措施，如加密、加长锚杆应密切注意围岩动向。可采取一定的加强措施，如加密、加长锚杆等措施。等措施。c.c.当量测位移当量测位移U U大于大于2Uo/32Uo/

34、3时，表明围岩变形很大，应先停止掘时，表明围岩变形很大，应先停止掘进，并采取特殊的加固措施，如超前支护、注浆加固等。进，并采取特殊的加固措施，如超前支护、注浆加固等。2.2.根据位移速率进行施工管理根据位移速率进行施工管理 a.a.当位移速度小于当位移速度小于0.2mm/d0.2mm/d时，表明围岩已达到基本稳定。时，表明围岩已达到基本稳定。b.b.当位移速度在当位移速度在0.20.21mm/d1mm/d之间时，表明围岩处于缓慢变之间时，表明围岩处于缓慢变形阶段。形阶段。c.c.净空变化速度持续大于净空变化速度持续大于1mm/d1mm/d时，表明围岩处于急剧变形时，表明围岩处于急剧变形状态，应

35、加强初期支护系统。状态，应加强初期支护系统。3.3.根据位移时态曲线进行施工管理根据位移时态曲线进行施工管理 每次量测后应及时整理数据，绘制时态曲线。每次量测后应及时整理数据，绘制时态曲线。a.a.当位移速率很快变小，时态曲线很快平缓，当位移速率很快变小，时态曲线很快平缓，表明围岩稳定性好，可表明围岩稳定性好，可适当减弱支护。适当减弱支护。b.b.当位移速率逐渐变小，即当位移速率逐渐变小，即d d2 2u/dtu/dt2 20 0，时态曲线趋于平缓，时态曲线趋于平缓，表明围岩表明围岩变形趋于稳定，可正常施工。变形趋于稳定，可正常施工。c.c.当位移速率不变，即当位移速率不变，即d d2 2u/dtu/dt2 2=0=0，时态曲线直线上升，时态曲线直线上升，表明围岩变形表明围岩变形急剧增长，无稳定趋势，应及时加强支护，必要时暂停掘进。急剧增长，无稳定趋势，应及时加强支护，必要时暂停掘进。d.d.当位移速率逐步增大，即当位移速率逐步增大，即d d2 2u/dtu/dt2 20 0，时态曲线出现反弯点，时态曲线出现反弯点，表明围表明围岩已处于不稳定状态，应停止掘进，采取加固措施。岩已处于不稳定状态，应停止掘进，采取加固措施。