隧道初期支护发生变形侵限处理措施

隧道初期支护发生变形侵限处理措施
隧道初期支护发生变形侵限处理措施

秦岭关隧道初期支护发生变形侵限处理措施

李华

(甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司兰州730030)

摘要针对不良地质灾害造成的隧道初期支护出现的严重扭曲、挤压、剪断、急剧卞沉等变形现象,并使初期支护侵入二次净空。探讨如何在隧道施工中,安全地通过扩挖换拱方法解决此类问题。以新奥法施工为指导思想,汲取相关的技术成果和经验总结,介绍隧道扩挖置换的技术处理方案和施工体会。

关键词隧道塑性圈分析临时支护换拱注浆加固

秦岭关隧道是连云港至霍尔果斯国道主干线宝(鸡)天(水)高速公路上的一座双向4车道长隧道,位于甘肃省天水市党川乡境内,设计时速80 km/h。隧道起讫桩号,上行线起讫桩号K57+379~K59+960,隧道全长2 581 m;洞内设为人字坡,纵坡分别为+0.6%和一0.6%。下行线起讫桩号硒7+375一K59+975,隧道全长2 600 m;洞内设为人字坡,纵坡分别为+0.5%和一0.6%。隧道设计净宽为10.86 m,净高7.03 m,三心圆拱曲墙断面,采用复合式衬砌,按新奥法原理设计和施工。

1 隧道工程地质特征

1.1地层岩性

下古生界葫芦河群((z一02)H1),岩性以灰黑色片岩、板岩为主,夹有少量薄层大理岩和火山碎屑岩。由于该套地层中的断裂构造发育,岩石受构造强烈挤压,岩石片理化、糜棱岩化现象极为明显。火山碎屑岩以细粒变砂岩为主,细粒变晶结构,似层状构造。微风化板岩饱水单轴极限抗压强度≥50 MPa,微风化片岩饱水单轴极限抗压强度≥50 MPa,与隧道工程有关的工程岩体为硬质岩。

1.2地质构造

地质构造格局:前中生代生成包家沟震旦纪一奥陶纪形成的浅海相陆源碎屑一火山岩建造,组成葫芦河群、陈家河群地质体;中生代以来的构造活动对先期构造格局又进行了改造和叠加,使前期地质体及边界断裂或韧性剪切带均卷入反“s”形构造系统,遭受印支期花岗岩的侵蚀及中一新生代脆性断裂的切割、位移和中一新生代陆相断陷沉积盆地覆盖。由此共同组成了勘察区基本构造格架。

1.3水文地质

经勘察外业调查和施工钻孔钻探表明,隧道地层陡倾,节理裂隙、断裂构造发育,地下水类型以基岩裂隙水和断层碎裂岩空隙水为主,具有储水条件差、补给能力弱的特点,因而富水性较差。在隧道两侧、进出口区域内的两侧沟谷中,可见有第四系松散层渗水、湿地,未见有基岩涌水现象。

2 施工遇到的问题

隧道从宝鸡端向天水端掘进。采用上下台阶法开挖,SK57+830一SK57+909段仰拱已完

成,当隧道掌子面上台阶掘进至SK57+980处,施工单位准备从SK57+830处施作二次衬砌时,发现二次衬砌厚度不够,同时部分段落如SK57+830~SK57+873段出现边墙内挤、喷混凝土剥落、钢拱架扭曲、衬砌开裂等现象,边墙拱脚处最大位移达到30 cm,并迫使初期支护侵入二次衬砌净空,侵入厚度5~30 cm不等,并且变形还有进一步扩大趋势。

3 变形侵限原因分析

通过对现场施工情况的了解,变形原因有以下几个方面:

3.1地质原因

(1)SK57+830一SK57+890段工程地质特性为:围岩岩性为微风化石英片岩,局部与板岩呈互层状,板岩矿物成分以泥质为主,节理、裂隙发育,岩体很破碎,岩芯呈土夹碎石片状,呈压碎状碎裂结构,RQD为3%,具高应力;钻孔SZK-QLGSD一08地应力测鼍深度128.1 m处的结果,最大水平主应力13.28 MPa,最小水平主应力8.28 MPa。由于埋深大,地应力较高,开挖时局部板岩出现较大变形,局部有渗水现象。

(2)在该段两端发育有SK57+700一SK57+820和SK57+980一SK58+040两条断层,区域地质构造较发育,造成围岩节理、裂隙发育,岩体完整性较差。

3.2施工原因

(1)开挖爆破质量差,隧道超挖较普遍,隧道超欠挖造成应力集中。

(2)施工单位监控量测严重滞后,不能及时发现围岩变形情况。围岩变形稳定后未及时施作二次衬砌,二次衬砌滞后较多。

(3)隧道现场技术管理和技术力量比较薄

弱,存在系统锚杆、喷射混凝土厚度、钢拱

架间距施工不规范行为,初期支护没有完全

按设计要求施作完成,未能发挥初期支护抵

抗变形的能力。

(4)上台阶距离较长,仰拱未及时开挖封

闭,致使支护不能封闭成环。

图1圆木满堂支撑图

4 临时支撑措施

情况发生后,项目管理单位立即组织设计、施工及监理单位召开现场会议,会议确定应立即采取临时支撑措施。由于该项目处于小陇山林区,木材选取方便,最后决定用圆木进行满堂支撑(如图1所示)。选择直径25~30 cm圆木,圆木之间用高强铆钉锚固,支撑在初期支护的格栅钢架上,支撑点用木板填塞,以减少应力集中,形成“井”字形满堂支撑。临时支撑完成后,通过量测,初期支护变形减缓,慢慢趋于收敛,说明临时支护抑制围岩变形发挥了重要作用,避免酿成大塌方。

5 塑性圈半径分析

根据芬涅尔公式来确定该段塑性圈半径大小。

计算在没有支护衬砌条件下的塑性圈半径r,,假定隧道为圆形,围岩视各向同性、均质、连续,初始地应力只考虑围岩的自重应力,侧压力系数取1,该段埋深平均150 m,围岩处于Ⅳ级围岩地段,Pb取O,ro=5.43 m。

物理力学参数根据地质勘察报告、有关岩土规范和经验类比确定,见表1。

表1物理力学参数表

将上述参数代人芬涅尔公式,得塑性圈半径r;=8.467 m,塑性圈范围d=8.467 m一5.43 m=3.037 m。

6 变形侵限处理措施

6.1环向注浆加固

由于围岩出现变形,岩体节理、裂隙扩大,本身物理力学特性(如c,妒值)下降。为了提高岩体c,妒值,在临时满堂支撑的保护下,设计采用环向注浆小导管对整个变形地段围岩进行预加固。小导管采用外径42 mm,壁厚4 mm,长350 cm的热扎无缝钢管,环向间距约150 cm,纵向间距150 cm,径向打入,尾端支撑于钢架上。环向小导管注浆采用水泥浆液,添加水泥重量5%的水玻璃,浆液扩散半径按75一100 cm控制。

形成隧道开挖轮廓线外3~4 m围岩加固圈,注浆压力控制在2 MPa内,如图2所示。

图2 环向注浆加固图

6.2 根据变形侵限严重程度采取不同的处理措施

(1)SK57+873一SK57+890段变形侵限小于5 cm,首先接上述措施对围岩进行注浆加固,然后对系统锚杆进行补强。根据上述计算的塑性圈厚度,要使系统锚杆锚固在稳定弹性体围岩内,长度应不小于3.5 m。对于该段变形相对较小,本次处理方案采用水泥砂浆锚杆,长3.5 m,并在边墙及拱腰处各增设2根锁脚锚杆,长度为4.5 m,二次衬砌厚度保证不小于35 cm,并把原设计的c25素混凝土改为C25钢筋混凝土结构。

(2)SK57+830.5一SK57+873段初期支护变形严重,变形侵限超过5 cm,局部地段超过30 cm。首先按上述措施对围岩进行注浆加固,注浆完成待围岩稳定后,按表2支护参数进行换拱,考虑到该段变形量较大,围岩塑性圈呈扩大趋势,因此该段补强系统锚杆加长至4.5 m,采用咖22砂浆锚杆,系统锚杆沿钢拱架周边布设,锁脚采用弘2 mm小导管,长度为5 m,在边墙及拱腰处各设置2根,每榀钢拱架设置8根。

表2换拱段支护参数

6.3换拱具体施作方法

(1)环向注浆全部完成且监控量测结果满足设计要求后开始进行换拱。

(2)从SK57+873向SK57+830方向开始逐榀换拱。第一次两榀分别在SK57+871.5和SK57+870.75位置按照上述支护参数进行开挖,要求用风镐环向凿凹槽,后镶入118工字钢,并打人锁脚小导管和系统锚杆。锁脚小导管采用妒2注浆小导管,每榀数量为8根,每根长度为5 m,系统锚杆采用担2螺纹钢筋,每榀数量为21根,每根长度为4.5 m,锁脚小导管和系统锚杆布置位置如图3所示。

(3)将两榀工字钢之间的原格栅拱架拆

除并将中间部分用风镐凿除,然后按照换

拱支护参数要求铺设枷钢筋网片并设置纵

向连接筋,最后再喷射混凝土24 cm厚,

保证工字钢表皮至少覆盖3 cm。

(4)按照以上要求每隔0.75 m逐榀向

小桩号方向进行换拱施工。

(5)每初期支护完成11 m,即要求除换

拱台车位置外,其余部分立即浇筑二衬混

凝土后再推进换拱施工。

(6)第一板二衬完成后立即设置观测点

进行监控量测。

图3 锁脚小导管和系统锚杆布置

7 结束语

(1)施工单位经过近3个月完成换拱工作,二衬施工第一板后即进行观测,观测数据表明到目前为止基本处于稳定状态,应该说此段换拱是成功的。

(2)公路隧道按新奥法施工,施工中加强监控量测工作、动态设计调整支护参数是必要的,同时也是合理的。

(3)施工中出现大变形情况时,应果断采取临时强有力支撑,对预防大塌方效果明显,并能最大限度挽回损失。

(4)根据弹塑性理论,运用芬涅尔公式计算围岩变形塑性圈厚度,对初期支护系统锚杆的设计提供了理论依据。

参考文献

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[2]中华人民共和国行业标准.公路隧道设计规范(邶D70—2004)[s].北京:人民交通出版社,2004

[3]交通部部颁标准.公路隧道施工技术规范(JTJ 042—94)[s].北京:人民交通出版社,

1995.

[4]关宝树.隧道工程施工要点集[M].北京:人民交通出版社,2003.

隧道塌方原因及处理措施

隧道塌方原因及处理措施

目录 一、隧道塌方的原因 (1) 二、塌方处理一般程序 (2) 三、塌方处理实例 (3) (一)隧道概述 (3) (二)塌方过程 (4) (三)塌方段原设计情况 (5) (四)塌方可能原因分析 (5) (五)塌方处理措施 (6) (六)进度计划及人机配置 (9) (七)施工注意事项 (10) (八)处理效果 (10) 四、经验教训总结 (10)

隧道塌方原因及处理措施 一、隧道塌方的原因 目前国内在建和已建隧道工程中,均出现过不同程度的塌方现象,给建设和运营带来了较大的危害。在此,根据新奥法原理分析隧道塌方形成的可能原因。 新奥法的主要原理是在岩体力学特征和变形规律以及莫尔理论的基础上,通过量测手段对开挖后围岩进行动态监测,并根据围岩自稳的时间和空间效应确定爆破强度、开挖速度、初支参数以及辅助施工方法等。其力学机理是利用围岩自稳能力,及时施作初期支护和二次衬砌并与围岩形成整体受力结构。从此原理分析隧道塌方的原因如下: (一)洞身工程地质条件差,围岩自稳能力低,施工时没来得及进行初期支护即发生坍塌。如掌子面围岩软弱、岩体破碎、地下水发育、洞身埋深浅。或隧区通过不良地质地段,如断层褶皱带、膨胀岩地区以及高应力岩层等。这些复杂地质条件往往有不可预见性,给设计和施工的准确性和安全性带来较大困难。见图1。 (二)设计过程中未能准确判断隧区地质条件,没有充分考虑不良地质对隧道的影响,特别是没有及时与现场实际地质条件进行跟踪分析,导致在围岩分级、支护参数设计以及开挖进尺要求等不合理。 (三)施工过程中没有对诸如软弱围岩、浅埋地层等不良地质体进行注浆、超前支护预处理,保证不了围岩足够的自稳能力和自稳时间;开挖爆破效果差,导致围岩应力集中,出现滑塌现象;没有按照设计和规范要求进行施工,如初支背后有空洞、初支厚度不够、锚杆的长度和数量不足以及钢架的间距过大等,致使围岩岩体间不能连成整体受力结构,保证不了支护强度与围岩滑移的力学平衡。 (四)新奥法施工是一个动态过程,对隧道进行实时监控是重要环节之一。目前很多隧道塌方造成人员伤亡、财产损失的原因就是监

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某隧道塌方原因分析及处理方案 陈仁东吴金刚 (北京市市政工程设计研究总院,北京 100082) 摘要通过对塌方发生时各工作面状态及前期施工过程的追溯,指出应急抢险措施不当是导致塌方的直接原因,而一段时间以来各作业面纵向距离过长与质量缺陷是导致坍塌的根本原因,提出了以加强衬 砌、周边围岩注浆、扩大拱脚及组合工法为技术要点的综合处理方案,并建议采用组合型钢形成多 点斜撑的临时支撑布设方式。 关键词塌方原因处理临时支撑 1概况 某隧道为双向四车道+连续停车带的分离式公路一级隧道,其中A线全长1,348m、B线全长1,395m。 隧道内轮廓采用三心圆拱顶曲墙断面,复合式衬砌结构,单孔结构内净宽12.273m,结构内净高8.85m,内轮廓面积87.6m2,毛洞最大开挖跨径14.2m。 该隧道为以钻爆法开挖为主的越岭岩质隧道,场地地形起伏较大,整体为构造低山剥蚀地貌。隧道场地附近无河流,地下水主要为基岩裂隙水,底板高程以上未见地下水。区域内地层较复杂,其主要组成为变质长石石英砂岩、硬绿泥石石英千枚岩、变质泥岩,局部地段可见煤线出露。场地基岩裂隙较发育~发育,围岩完整性较差、自稳能力较低,综合判定围岩级别为Ⅳ~Ⅴ级。 该隧道施工中多次发生塌方、初支喷射混凝土开裂与崩落、初支整体沉降或较大变形后侵入二衬施做空间等异常情况,其中以发生在2009年10月26日的塌方事故破坏最为严重、影响范围最大。 2塌方情况与应急处置 塌方首先发生在B线隧道,该段处于Ⅴ级围岩深埋段,采用三台阶法开挖。当日15时,B线隧道内初支两侧边墙及拱顶多处出现掉块现象;至16时,BK13+050~+118段约68m范围发生坍塌。随后,A线隧道与之相邻一侧的边墙、拱顶出现贯通裂缝,继而出现掉块现象;当晚21时50分,A线隧道AK13+059~+089段30m范围发生坍塌。 坍塌段B线隧道埋深40~51m、A线隧道埋深31~40m,两隧道毛洞间净距约35m,B线隧道掌子面距进洞口373m,A线隧道掌子面距进洞口330m,B线超前A线25m。本次塌方形成地表约6,804m2的沉陷区,并分别在B线、A线隧道塌方段洞顶地表分别形成约589m2与60m2的陷坑。沉陷区内共测得宽度3~17cm的裂缝25条,总长389.7m。 图1-塌方段平面示意图 Fig.1 sketch map of the collapsed tunnel 出现征兆及塌方后,立即启动了应急抢险预案。在地表沉陷区周边设置警戒线,派专人职守;由于坍塌体影响范围内埋有国防通讯光缆及高压线杆,当即与军方及主管部门取得联系,布置了观测点;对地表裂缝采用水泥浆封填;紧急浇筑了临近塌方体的BK13+040~+050段的二衬拱墙结构;对临近塌方体的二衬段采用临时竖撑、斜撑加固;在坍塌影响范围内洞内及地表增设监测点,加密监测频率,并随后对坍塌段地下空洞与基岩破碎情况和相关地质

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隧道初支侵限换拱方案

目录 1 编制依据、原则及范围 (1) 1.1编制依据 (1) 1.2编制原则 (1) 1.3编制范围 (2) 2工程概况 (3) 2.1隧道概况 (3) 2.2XXX隧道开挖及支护工程概况 (3) 2.3工程地质 (4) 2.4水文地质 (5) 3初支侵限情况 (6) 4原因分析 (7) 4.1地质原因 (7) 4.2施工原因 (7) 5换拱方案 (7) 5.1总体方案 (7) 5.2施工方法 (8) 6资源配置 (10) 7施工注意事项 (10) 8安全保证措施 (11)

XXX隧道进口初支换拱专项方案 1 编制依据、原则及范围 1.1 编制依据 (1)高速铁路隧道工程施工质量验收标准(TB 10753-2010); (2)高速铁路隧道工程施工技术规程(Q/CR 9604-2015); (3)高速铁路工程测量规范(TB 10601-2009); (4)铁路隧道超前地质预报技术规程(Q/CR 9217-2015); (5)铁路隧道监控量测技术规程(Q/CR 9218-2015); (6)铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南(TZ231-2007); (7)国家安全监管总局、交通运输部、国务院国资委印发的《隧道施工安全九条规定》; (8)《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》铁建设(2010)120号; (9)《湖北汉十城际铁路有限责任公司首件工程评估实施细则》; (10)本公司积累的施工经验,拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法及科技成果。 (11)投标人依据GB/T19001质量标准体系、GB/T24001环境管理体系和GB/T28001职业健康安全标准建立的质量、环境和职业健康管理体系。 (12)新建武汉至十堰铁路孝感至十堰段XXX隧道施工图。1.2 编制原则 (1)严格遵守现行的国家有关方针政策,以及国家有关法律、规

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隧道塌方处理及防治措施 摘要:公路隧道塌方不仅影响工程施工进度和安全生产,更直接影响到隧道的施工费用,如何减少隧道塌方,是设计和施工人员共同关心的问题。本文从造成塌方的原因入手,分析了塌方的预防和治理塌方的措施。 关键词:隧道塌方;处理;防治措施 引言 我国的经济在不断地发展,道路工程事业也在发展中进步,然而隧道工程已经成为道路工程的重要组成部分,目前,我国正在大力的修建一些公路桥梁等基础的交通设施。在不良地质地段修筑隧道, 经常出现洞顶、侧壁的滑移坍落现象, 严重的甚至发生冒顶情况, 这些统称为塌方。塌方不但使围岩条件更加恶化, 而且直接威胁施工安全, 延误工期, 费工费料, 还影响工程质量和使用年限。因此施工中应预防塌方和正确处理塌方。 一、隧道塌方及其危害分析 近些年来,在隧道的开挖施工中,都会发生或大或小的塌方,给施工人员的人身安全和社会造成了极大的影响。所谓隧道塌方是指在施工过程中由于应力作用洞顶与两侧的部分岩石和泥沙土大量塌落的现象。塌方的主要类型有洞口塌方和洞内塌方。一般情况下,洞口段的岩体风化严重、破碎,或为堆积层,所以其整体稳定性较差,加上埋置深度浅,就容易在重力作用下出现开裂变形或下沉,当达到极限状态时,就会导致整体失稳,从而发生塌方。在洞内,当隧道开挖时,其周围的岩石会由于应力释放而发生变形或下沉,还有可能是因为围岩内部早已经有节理和层理松弛剥落的现象,针对这些情况如果没有及时采取相应的支护措施,就会很容易形成掉块现象甚至塌方。在施工时一旦发生塌方事故,将带来严重的后果。具体表现在以下三个方面: 1、对施工人员的人身安全造成很大的威胁,给施工人员家庭带来沉重的打击。 2、延长了隧道的施工工期、增加了工程预算,并且极大程度的破坏了机械设备和降低了施工单位的施工质量。 3、影响了施工单位的声誉,并且给社会造成了不良的影响。隧道塌方有高发性和高危性两大特点,鉴于以上严重后果,所以我们必须对塌方的原因、机理进行深入的研究,在以后的施工过程中尽量采取有效的防护和治理措施来减少隧道塌方带来的危害。 二、隧道塌方的常见原因 1、前期隧道设计不良

地铁隧道变形监测中的三维激光扫描技术研究

地铁隧道变形监测中的三维激光扫描技术研究 发表时间:2018-11-14T17:16:54.063Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第20期作者:黄鑫 [导读] 有效减轻了监测的劳动强度、缩短了监测作业时间,并且获得了更加准确、全面的检测数据,大大提高了检测的质量。本论文以地铁隧道变形检测中的三维激光扫描技术为研究切入点,对其进行了详细的研究和论述。 黄鑫 广州云胜工程勘测技术有限公司广东广州 510000 摘要:在地铁隧道施工建设完成之后,做好地铁隧道变形监测尤为重要,是保证地铁工程施工质量,确保地铁安全运营的重要条件。在地铁隧道变形监测中技术中,充分融入三维激光扫描技术,有效减轻了监测的劳动强度、缩短了监测作业时间,并且获得了更加准确、全面的检测数据,大大提高了检测的质量。本论文以地铁隧道变形检测中的三维激光扫描技术为研究切入点,对其进行了详细的研究和论述。 关键词:地铁隧道;变形监测;三维激光;扫描技术 地铁隧道在施工建设完成之后,受到土地扰动、周边工程施工、建构物负载等因素的影响,在具体施工中会出现纵向、横向变形,严重影响了地铁隧道的安全运行。这就要在具体的施工中,加强地铁隧道变形监测工作。传统的检测具有明显的缺点,如:工作效率低下、数据不全、自动化程度低,而将三维激光扫描术引入到地铁隧道变形监测过程中,有效地弥补了传统监测的不足。 1.地铁隧道变形检测相关概述 随着城市化进程的加快,城市人口增加、机动车辆增加。各大城市都面临着较为严重的交通压力。为了有效的缓解城市交通压力,各大城市都加强了地铁隧道的建设。但是在地铁隧道建设完成之后,受到复杂地质地理因素的影响,原本设计的地铁线路可能会出现多种结构改变,如:沉降、弯曲、扭曲变形、开裂等,在一定范围内的结构变形,并不会对地铁隧道的发展产生重要的影响,一旦地铁隧道出现严重的结构变形,就会导致地铁隧道出现结构与道床剥离、地铁轨道设备几何形位改变等。 除此之外,地铁隧道建设完成后,在运营过程中,还会受到地面和周边建筑物负载、隧道周边工程施工、隧道工程结构施工、地铁列车运行过程中所产生的振动等因素的影响,也在一定程度上加强了地铁隧道的变形。 因此,对于新建的地铁隧道线路,必须要加强变形监测,根据监测结果充分了解其平面位移、竖向位移情况,以有效保障地铁隧道的运营安全[1]。同时,变形监测数据,还可以为以后的地铁隧道设计,提供一定的借鉴和依据。 2.三维激光扫描技术以及特点 2.1三维激光扫描技术 三维激光扫描技术主要是指在地铁隧道变形监测过程中,利用激光扫描装置进行自动、系统、快速的扫描,并将所获得相应数据进行整理分析,以获得对象的表面三维坐标。这种三维激光扫描技术是一种高科技的测绘技术,集成了多种高新技术的测绘仪器,并在具体监测过程中,采用非接触式的高速激光测量方式。 三维激光扫描技术在地铁隧道变形监测中的具体应用,应包括以下四个步骤: 步骤一:在地铁隧道内部建立一个监测基准网,并形成一个闭合的观测系统。通常,地铁隧道内部基准网往往在铺轨施工期间完成,并采用地铁的基本控制网进行建立。 步骤二:根据地铁隧道的实际情况,在每隔一定的距离上,可采用CPⅢ控制点埋设的方式,设置一个激光反馈观测点。通常,激光反馈观测点往往选择在增加横断面上,这样便于激光反馈点的收集。之后,根据激光反馈点所的到的数据进行分析,从而根据分析结果得出地铁隧道的变形程度。 步骤三:以地铁隧道和你建立的检测基准网为基础,采用三维激光扫描仪,对激光反馈光测点进行扫描,从而得到整个地铁隧道线路的三维激光扫描数据。 步骤四:将三维激光反馈点所得到的数据进行综合整理,并据此建立三维模型,进行综合检测。在这一过程中,对于大量的数据分析,要保证数据的完整真实,不能在分析过程中,随意更改[2]。 2.2三维激光扫描技术特点 具体来说,三维激光扫描技术在地铁隧道变形检测中的应用,具有一定的优势: 第一、效率高。 三维激光扫描技术在监测的过程中,所用的时间仅仅为传统监测时间的几十分之一,能够在短时间内完成高质量的监测。尤其是对于地形结构复杂的区域内部来说,三维激光扫描技术监测优势尤为明显。 第二、三维可视化 三维激光扫描技术在监测中,可以快速获取地铁隧道内部精确信息,充分反映其本身特点,并在此基础上,实现了地铁隧道内部表面的三维可视化。 第三、安全稳定,精度均匀 与传统的监测方法相比较,三维激光技术在应用中由于扫描仪自动识别,大大降低了监测过程中人为因素所造成的误差,在一定程度上提高了观测的精准度。另外,在监测过程中,由于三维激光获取数据密度较大,精度分布较为均匀,所谓在此基础上构建出的三维立体模型,具有较强的完整性和连贯性。 第四、数据监测更加全面 三维激光扫描技术在应用中,可以对隧道内部各个区域的沉降、结构变形、收敛情况进行详细、直观的了解,使得数据监测更加全面。 3.三维激光扫描技术的具体应用 3.1制定监测方案 制定科学的检测方案,是实施三维激光扫描技术监测的第一步。在制定监测方案的过程中,不仅要根据地铁隧道的实际情况,还要对

隧道测量错误初支侵限严重擅自处理塌方事故

隧道测量错误初支侵限严重擅自处理塌方事故 一、案例背景 某客专某隧道全长 5853.7m。最大埋深近 200m,隧道进口( DK51+076.3) -DK51+094及DK56+890-岀口 (DK56+930)段为浅埋黄土地段。隧道于 2006年7月15日开始掘进施工。 2007年5月5日中午约13:30分,该隧道岀口 DK56+568?575段起拱线以上发生坍方,长度约 7米,坍方体高度约 5 米。事后施工单位向有关部门反映了情况,各方非常重视,监理单位的领导先后赶赴现场,布置抢险加固事宜。 5 月 10 日,由业主主持召集咨询、监理、设计、施工单位召开隧道塌方情况分析及处理会议,会前各方共同踏勘了事故现场,会后形成会议纪要。 1 、施工单位要切实加强对该项目部的督促指导,成立由局指主要领导督办的应急处理小组,妥善处理塌方现场,避免岀现二次塌方及可能岀现的其他险情。 2、该项目部要根据 5月 10日会议精神及时安排塌方段及其附近断面的变形观测、监控工作,由测量技术人员定时监测,汇总分析围岩变形情况并报项目总工程师确认。发现异常情况及时上报、及时处理,现场专业监理工程师监督检查。 3、施工单位在未收到经业主审批的塌方处理方案设计之前,不得对塌方面进行安全防护之外的封闭、填充等处理,目前所做的工作仅限于加固、监测及抢险准备等,确保施工现场安全。 二、事故原因 事发后,由建设单位牵头组成了事故调查组,调查的结果是一起工程测量事故导致隧道起拱线以上初支侵限(长度约 85 米,侵入二衬 15 厘米左右),二衬厚度不满足设计要求。施工单位隐瞒不报,自己设计了凿岀初支、替换型钢拱架的补救措施。在实施过程中,包工队为赶进度,加大一次替换长度,才导致此次塌方事故。 三、处理方案 1 、加固塌方段前后各 10 米,防止塌方范围扩大。 2、观测、观察,确认安全后,用木材或钢材搭设棚架,直至塌方体顶部,防止塌方体顶部再次塌方。 3、立型钢钢架,每次一榀,间距0.5 米,钢架间用钢筋焊接。 4、对塌方段进行衬砌,衬砌顶面回填河砂作为缓冲层,然后压浆处理。 5、对初支侵限没有处理完的部分,应严格按每次一榀替换型钢拱架,满足二衬设计厚度,确保施工安 四、事故损失 1、直接损失:施工单位的返工费、工程加固费、现场施工人员窝工损失费及部分施工机械闲置费,按照当时合同价格合计 87 万多元。(现行《铁路建设工程质量事故处理规定》(铁建设 [2003]48 号),直接经济损失 30 万元及以上, 100 万元以下属工程质量大事故)。

隧道施工塌方预防及处理方案

隧道施工塌方预防及处理方案 1、预防坍塌的措施 隧道施工预防坍方首先做好地质预报,选择相应的安全合理的施工方法和措施。在施工中主要做到以下几点: (1)、先排水。在施工前和施工中均应采取相应的防排水措施,尽可能将隧道外之水截于隧道之外。 (2)、短开挖。各部开挖工序间的距离要尽量缩短,以减少围岩暴露时间。 (3)、弱爆破。在爆破时,要用浅眼、密眼,并严格控制用药量。 (4)、强支护。针对地压情况,确保支护结构有足够的强度。 (5)、快衬砌。衬砌工作须紧跟开挖工作面进行,力求衬砌尽快成环。 (6)、勤检查、勤量测。对围岩发现有变形或异状,要立即采取有效措施及时处理隐患。 2、坍塌处理方法 (1)、防止坍方扩大 隧道塌方后应先加固未塌方地段,防止塌穴扩大,继续发展,同时应加强防排水工作。 a、在坍方范围的顶部与侧壁危石及大裂缝,应先行清除或锚固。 b、加强原有支护。对坍方范围前后原有的支护进行加固,以防止坍方扩大。 c、在坍方范围内架设支撑或喷射混凝土,必要时加设锚杆。 d、加快衬砌。对坍方两端应尽快作好局部衬砌,以保证坍方不扩大。 (2)、处理坍方 当塌方规模较小时,应首先加固塌体两端洞身,尽快施作喷射混凝土或锚喷

联合支护,封闭塌穴顶部和侧部,然后清渣。亦可在保证安全的情况下,在塌渣上架设施工临时支架,稳定顶部而后清渣。 当塌方规模很大,塌渣体堵死洞身时,宜采取先护后挖的方法。在查清塌穴规模大小和穴顶位置后,可采用管棚法或注浆凝固法稳固围岩体和渣体,待其稳定后再按先上部后下部的顺序清除渣体。 对塌方冒顶,在清渣前应支护陷穴口,地层极差时,在陷穴口附近地面应打设地表锚杆,洞内可采用管棚支护和钢架支撑。 在塌方处,模筑衬砌背后与塌穴洞孔周壁间必须紧密支撑。塌方较小时,可用浆砌片石或干砌片石将其填充;塌穴较大时,可用浆砌片石回填厚2m,其上空间应采用钢支撑等顶住稳定围岩。特大塌穴将根据具体情况作特殊处理。 塌方地段应采取有效措施,防止地表水流或下渗到塌穴和塌渣体内。对于塌方冒顶,还应在陷穴口设防雨棚遮盖穴顶。陷穴口回填标高应高出地面并封口。

浅谈隧道塌方处理及防治措施

浅谈隧道塌方处理及防 治措施 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

浅谈隧道塌方处理及防治措施摘要:隧道作为高等级公路快速发展中不可或缺的地下工程,承担着较大的交通运输任务。本文主要根据以往的隧道塌方处理实例,对隧道塌方的处理措施,进行了介绍和探讨,同时,对于隧道塌方的预防,进行了相应的建议,对于一些应注意的隧道塌方方面问题处理,提出了参考建议和意见。 关键词:隧道塌方;处理;防治措施 隧道塌方作为隧道建设使用中容易出现的问题,一旦发生,就会造成交通阻塞,道路阻断,甚至造成人员伤亡事故,导致较大的经济财产损失。因此,在隧道建设中,应采取合理有效的科学措施,对于隧道塌方进行预防和防治。同时,在隧道塌方后,要及时的进行处理和善后工作,将塌方问题更快解决,从而使隧道塌方造成的经济损失降到最低,避免出现由于延误处理救援时机而导致的更大事故发生。本文主要以四方山隧道塌方事故的处理方案为依据,对于隧道的塌方处理及防治措施进行了较为深入的探讨。 塌方是隧道施工中比较常见和典型的一种事故。一旦塌方发生,不仅延误工期、大幅度增加工程费用,而且会危及施工人员的生命安全。如果处理不当,则会给工程质量遗留隐患,给后期维修养护工作带来极大的

困难。但由于塌方原因众多,形式多样,因此处理时必须全面分析,根据工程具体情况提出综合治理方案。 一.塌方研究现状及产生原因 1.隧道的地形地质因素。隧道工程属地下工程,地质情况千变万化,施工过程中受各种不可预见的地质现象及地质构造的影响巨大。公路隧道工程受多变的地质条件影响,如遇到地下水、岩溶、断层破碎带、高地应力、岩爆、瓦斯、偏压浅埋、膨胀土等条件,使施工难度大,安全性差;而且公路隧道开挖跨度大,单洞三车道隧道开挖跨度可达16 m,形状扁平,且防水要求高,加之受勘查水平及其他很多相关因素的制约,这些无疑加大了公路隧道的施工难度和塌方事故产生。 2.隧道的受力状况。隧道塌方从受力因素来说,包括洞口塌方的受力状况和隧道内洞身塌方的受力状况。洞口仰坡变形破坏主要是在变形过程中产生强烈的松动,并在边坡的坡顶附近产生一系列的拉张裂缝。由于边坡岩体一般较为破碎,在隧道开挖产生变形破坏后,并不出现清晰的底滑面,而是表现为破坏区岩体的强烈松动变形。隧道内洞身塌方的受力,从结构观点出发,如把喷层与部分围岩组合在一起,视作组合梁或承载拱,或把锚杆看作是固定在围岩中的悬吊杆等。往往由于支护时机不当或支护强度不够,满足不了围岩稳定的需要,不能有效地控制围岩变形,导致围岩失稳。

隧道塌方应急救援预案

中铁十局地铁205项目部 隧道施工安全事故应急预案 1 总则 1.1编制目的 提高项目部对隧道施工重大安全事故的快速反应能力,确保及时、有效地进行应对处理,预防和最大限度地减少隧道施工安全事故造成的人身伤亡、财产损失和负面社会影响。 1.2编制依据 依据济铁公司《安全生产事故应急预案管理办法》、《安全生产事故应急响应及救援预案》以及《人民全生产法》、《建设工程安全生产管理条例》等法律法规和有关规定,制定本预案。 1.3适用围 在地铁205项目部施工区域围,隧道工程施工发生安全事故和灾难时启动本预案: 2. 事故可能发生的地点和可能造成的后果 2.1事故可能发生的地点 隧道施工过程中,重点是浅埋段、以及复杂地质、不良地质隧道工程施工现场。 2.2隧道施工过程中,可能发生坍塌、冒顶、有害气体中毒、突发大量涌水涌泥、透水等事故,可能造成以下后果: (1)施工人员受到打击、被坍塌土体掩埋以及因中毒、爆炸、淹溺等造成人身伤害。 (2)施工人员被困在洞,如不及时解救,会因缺氧、缺水和缺食等危及生命安全。 (3)工程实体遭受破坏,施工机械设备、物料、通风设备、电

线路等遭到损坏。 3 组织机构与职责 3.1 组织机构 3.1.1项目部隧道施工安全事故应急领导小组 组长:项目经理;连勇 副组长:总工程师;肖刚,项目部生产副经理;匡德友、勇,安全生产总监;成。 成员:项目部综合办公室、安质部、物资部、工程技术部、财务部。 应急领导小组日常办公室设在安全质量部,安全质量部部长兼任办公室主任。 3.1.2应急领导小组下设机构 3.1.2.1通信联络组:组长单位为项目部办公室,成员单位为安全质量部、综合部。 3.1.2.2后勤保障组:物资部和综合部。 3.1.2.3专家组:组长单位指挥部安全管理组。 3.1.2.4 抢险组:组长单位项目负责人,成员单位为参与抢险的各施工单位。 3.1.2.5宣传组:组长单位为综合科。 3.1.2.6治安保卫组:组长单位为安质部,成员单位为分包单位专兼职保卫人员。 3.1.2.7救护组:组长单位为项安质部、综合科。 3.2职责 3.2.1应急领导小组:贯彻落实党和关于安全生产的针政策、法律法规;组织建立完善项目部应急组织体系,制定项目部应急预案和应急工作制度;组织开展应急救援工作,以最快的速度和最有效的办法控

最新(地铁隧道)XXXX站-XXXX站区间监测方案教案资料

XX市及轨道交通XX号线 监控量测方案 编制: 审核: 批准: XX集团XX项目部 年月

目录 一、监测方案编制依据 (2) 二、工程概况 (2) 三、监测的目的和意义 (3) 四、信息化施工组织 (3) 五、施工监测设计 (4) 5.1、地表沉降监测 (4) 5.2、地表建筑物(构造物)沉降、位移、倾斜、裂缝监测 (6) 5.3、管线变形监测 (8) 5.4、隧道内管片沉降、收敛监测 (9) 5.5、东风渠、七里河交叉口过河监测 (9) 六、警戒值的确定及监测频率 (9) 七、人员设置及仪器配备 (10) 八、监测质量保证 (11) 九、监测成果报告 (11)

XX市及轨道交通XX号线体育中心站~博学路站隧道工程 监控量测方案 一、监测方案编制依据 1、XX市轨道交通XX号线XX标段设计图纸; 2、《地铁工程监控量测技术规程》DBI 1/490-2007 5、《地铁设计规范》GB50157-2003 6、《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》GB50308-1999 7、《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-2003 8、《工程测量规范》(GB50026-2007) 9、《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009 10、《XX市轨道交通工程监控量测管理办法》; 二、工程概况 本工程为XX市轨道交通XX线一期工程土建施工第XX标段,包括一个车站(XX站)和两个区间段,区间段即XX站——XX站盾构区间段,XX站——XX段区间段(其间包括盾构区间、明挖区间)。 第XX合同段全长XXXX米,其中XXXX站长XXXX米,盾构区间长XXXX米,盾构段双线总长XXXX米,明挖区间长XXXX米。 XXXX站——XXXX站盾构区间段起止里程为,西起左线CK32+487.74(右CK32+487.74),东至CK34+698.25(CK34+698.25);XXXX站——车辆出入线段区间段,西起RCK0+056.152东至RCK2+962.0 ;XXXX站的起止里程为CK34+698.25至RCK0+056.152 。 其中XXXX站至XXXX区间工程区间长度约为XXXX米,联络通道三处,其中中间联络通道带有通风井。三处联络通道离始发井距离分别约为:490米、1309米、1869米。 线路平面包含两段圆曲线,曲率半径分别为350米和450米。竖曲线由21.4‰-2‰等坡度组成的V字型。 隧道盾构施工选用德国Herrenknecht公司生产的复合盾构机作为隧道掘进设备。该设

隧道初支侵限处理方案

新建铁路标 (DK + ~DK + ) 某某隧道初支变形处理专项方案 编制: 复核: 审核: 2012年3月19日

隧道初期支护变形 换拱施工方案 1.编制依据 《隧道设计图》第一、第二、第三测设计施工图 《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》 《铁路混凝土工程施工技术指南》 《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》 《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10753-2010) 《铁路混凝工程施工质量验收标准》(TB10424) 《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》(铁建设(2005)160号). 2.适用范围 《某某隧道变形段换拱施工方案》适用于隧道DK + ~DK + 段初期支护变形段处理。编制内容主要包括:局部换拱施工方案及施工工艺,施工机械设备、劳动力组织、进度和质量、安全、文明施工等管理措施。3.变形段地质及水文情况: 该段水文地质情况:该段处于第四系上更新统坡洪积粉质黄层,含卵、碎石土夹层,厚度50-70m。粉质黄土具I级非自重湿陷性及低压缩性。掌子面围岩揭示为:拱部为第四系塑状黏性土,较软,潮湿;中间为1~2米厚砂砾石土夹层,渗水较大;下部为强风化云母片麻岩、伟晶岩,岩体极破碎,强度低,渗水较大。 隧址区属低山剥蚀丘陵地貌,地貌形态复杂,沿线地形起伏较大,其中DK147+600处为冲沟端头,其次小里程方向有5处深沟,经现场测量,隧道线路中线走向均跨越深沟。所经之处山势陡峻,冲沟发育,切割较深,山

体植被繁茂,相对高差达10m~30m不等。 4.设计围岩情况 变形段原设计为IV级围岩,开挖过程中实际掌子面围岩为:拱部为第四系塑状黏性土,较软,潮湿;中间为1~2米厚砂砾石土夹层,渗水较大;下部为强风化云母片麻岩、伟晶岩,岩体极破碎,强度低,渗水较大。由于围岩稳定性较差,开挖过程中渗水、股状涌水现象严重,经与设计、监理现场勘查变更为V级围岩支护施工。 5.初期支护变形情况 根据设计图纸,隧道DK + ~DK + 段采用台阶法进行施工,在拱部120度范围内采用长3.5m、壁厚3.5mm的Ф42小导管进行超前支护;纵向每2m施作一环;初期支护施作格栅拱架,纵向间距1.0m(其中DK + - 纵向间距0.75m),边墙设置长3.5m的砂浆锚杆;钢筋网为环向Ф8×纵向Ф6钢筋加工制作,网格间距为20cm*20cm,喷射混凝土厚度22cm。 DK + ~段于2011年12月18日至2011年12月30日完成上台阶的开挖、初期支护施工,2011年1月10号完成中、下台阶开挖、初期支护施工。 在开挖过程,实际揭露围岩与设计围岩有一定出入,隧道两侧主要为老黄土及风化岩,掌子面中部主要为黏土充填层,围岩自稳能力差,两侧拱脚部位有基岩裂隙水下渗,岩体遇水较易产生软化,围岩整体稳定差。 由于隧道埋深较浅,且存在一定的偏压现象,加上围岩情况较差,通过监控量测发现该段的拱部下沉及周边水平围岩收敛变形较大,在施工过程中,加强了超前支护的施工,纵向每1.2m施作了一环超前小导管,增加了锁脚导管的数量,确保了施工安全。通过监测,目前该段初期支护已处于稳定状态;但由于DK147+ ~DK147+ 左侧拱腰部位变形过大,导致拱腰至起拱线部位初期支护侵入二衬设计厚度,为确保二次衬砌厚度和施工质量,

隧道塌方变更方案 -

关于隧道进口段大管棚塌孔变更方案 210国道 项目部: 依据由贵部邀请相关专家、设计、监理、施工单位相关人员等参加的“就隧道进口段初支变形、侵界等问题处理方案研讨会”会议纪要决定,遵照公路管理局“指示精神,结合施工图纸及有关设计规范,经计算论证:确定隧道进口段初支变形、侵界等问题加固处理具体方案如下: 一、洞口仰坡裂缝部分 (1)对地表及仰坡裂缝处采用掺水泥土封堵密实,做好防排水措施,避免雨季来临雨水下渗,造成仰坡失稳; (2)明洞由25m增长至35m,洞门形式改为端墙式,明洞施工完毕后及时进行回填,对仰坡形成反压,防止仰坡滑塌; (3)原设计明洞两侧边坡底部(明洞回填)浆砌片石改为C15 素混凝土; (4)洞顶截水沟由浆砌片石改为C20素混凝土,沟底、沟壁混凝土厚10cm,沟底、沟壁混凝土内设φ6单层钢筋网,网格尺寸15 ×15cm,具体尺寸见“洞顶截水沟尺寸图”;

洞顶截水沟尺寸图 (5)施工期间加强地表裂缝的观察及地表沉降、位移观测,如有异常,及时联系设计单位并反馈数据。 二、进口变形段部分 (1)停止掌子面的掘进,对掌子面附近的支护结构进行加强,减缓隧道变形速率。隧道二衬施工以先明后暗的施工顺序,待明洞施工完成反压使仰坡山体相对稳定后,再行洞内二衬施工。 (2)洞口(K48+437.8)至掌子面(K48+523)上台阶底部未增设临时仰拱处全部增设I20a工字钢临时仰拱,喷射混凝土厚度26cm。 (3)K48+491.5~K48+523段在隧道全环设置φ50注浆小导管,导管纵向间距同初支拱架,环向间距1.0m,导管长4.0m,采用1:0.8水泥水玻璃双液浆,注浆压力为0.8~1.2Mpa。 (4)K48+491.5~K48+523段对应钢拱架隔榀安装门形钢架支撑,钢架采用与拱架相同的I20a工字钢,与拱架连接处凿除拱架混凝土保护层,与拱架焊接牢固,门架支撑见“I20a临时门架支撑图”。 (5)采用全站仪扫描断面,获得精确断面量测数据,根据数据确定需换拱段落、范围。 (6)根据断面量测数据对需换拱段落既有支护结构及围岩进行

地铁隧道结构变形监测控制网及其数据处理

地铁隧道结构变形监测控制网及其数据处理 发表时间:2017-10-30T09:25:06.667Z 来源:《基层建设》2017年第20期作者:汪英宏王守横 [导读] 摘要:地铁隧道结构复杂,在长期使用过程中会受到各种因素的影响,因此,做好变形监测非常重要。 上海市机械施工集团有限公司大连地铁216标段项目经理部辽宁大连 116037 摘要:地铁隧道结构复杂,在长期使用过程中会受到各种因素的影响,因此,做好变形监测非常重要。本文将进行分析,以供参考。关键词:地铁隧道;变形监测;原因;措施 1.前言 对于地铁隧道结构变形的监测,不能采用传统的变形监测控制网布设方法,在施工过程中根据施工要求对工艺参数进行控制,为保证结果的准确度,必须进行基准点的稳定性检验。 2.地铁隧道变形原因 2.1轨道结构变形 地铁隧道变形包括轨道结构变形和隧道结构变形两种形式。其中轨道结构变形的主要原因是列车荷载长期对轨道产生反复作用,使轨道发生几何偏差进而影响轨道的平整性和顺畅性。除列车荷载作用外,隧道周边建设施工的卸载、负荷、加载也会引起道床的不均匀沉降。这种沉降同样会影响轨道的平整度及顺畅。对于铁路来说,地铁运行车辆重量较轻、速度低,轨道和车辆行走部分的变形一般不会引起地铁事故,但轨道变形造成的不平顺可能会导致列车发生不正常振动。这会降低列车运行的稳定性,减少用户的舒适度,更重要的是会加快轨道结构部件的损坏速度,从而间接影响列车的行车安全。 2.2隧道结构变形 地铁隧道结构变形发生在施工阶段和运营阶段,在施工阶段,地铁暗挖隧道工程是在岩土体内部进行的。在开挖过程中对地下岩土的扰动是不可避免的,这就破坏了地下岩土体原有的平衡条件。隧道开挖时地层初期受到的影响较小,发生的也是微型形变,随着开挖的不断深入,变形会极剧增大然后又趋于缓慢。因此,在隧道开挖过程中应对隧道的拱顶下沉量和地表的下沉量进行监测,以便于对隧道结构的稳定性和开挖工程的安全性提供分析依据。地铁隧道开挖引起的地层变形是一个漫长而缓慢的过程,无论是浅埋暗挖法还是盾构法在工程完工投入使用后都会不同程度的发生整体下沉的现象,尤其是工程处于软土层中时下沉现象更加明显。 3.地铁隧道变形监测技术 3.1传统监测技术 传统监测技术是利用水准测量仪的检测功能对隧道结构的变形情况进行监测,主要对隧道变形区域的断面进行监测。该法在实际使用过程中存在一系列不足: 首先,该法无法使用先进的远程测量技术。在监测过程中不得不打断监测区内的列车运行。 其次,地铁隧道内可视性差,空间受到限制,运行环境复杂,给监测的安全性和监测质量造成了不利影响。 最后,监测点数量受限,若设置监测点过多,不仅会增大工作量还会延长监测周期的长度,无法准确的反映出变形的真实情况;若设置监测点过少,无法根据有限的数据得到较为精准的变形趋势,这对后期的隧道结构的变形负荷分析是极为不利的。传统的监测技术已经无法适应现代社会的需求新型的监测技术急需被研发使用。 3.2高程监测控制网 在地铁进行跨河水准测量、测量机器人三角高程法测量、GPS 测高三种方法进行施测。 3.2.1跨河水准测量跨河水准观测采用威特 N3 及配套的铟瓦水准尺,施测前仪器 i 角检校为+1.2s。跨河水准测量严格按《国家一、二等水准测量规范》要求选定与布设场地,使仪器及标尺点构成平行四边形。作业方法、视线距水面的高度、时间段数、测回数、组数及仪器检查等按规范要求执行。按二等跨河水准观测精度施测 8个测回,高差中数中误差为±1.48mm。 3.2.2 测量机器人三角高程法测量采用徕卡 TCA2003 机器人完成,在 b1、b2 设置仪器,对向观测 12 个测回,测回间隔 5min。每测回量取 2 次仪高和棱镜高,量取至毫米。高差中数中误差为±1.00mm。 3.2.3 GPS 高程测量b1、b2大地四边形进行 GPS 联测,GPS 网解算的 b1、b2大地高的高差为-0.3403。 3.2.4 三种方法的成果比较高程监测控制网采用跨河水准测量、测量机器人三角高程法测量、GPS 测高三种方法进行施测结果进行对比。 4.基于组合后验方差检验法的灵敏度 4.1灵敏度的概念及其目的 通常情况下对基准点的稳定性进行判断是在测量结束后的内业处理过程中,删除一些不稳定的点带来人力物力和时间的浪费,在当今世界寻求的应是高效节能的方法,若是在观测现场测量人员或者测量机器人根据观测数据能感知到基准点的不稳定性,就可以给外业监测提供指导,提前对基准点进行筛选,甚至给基准网的布设提供意见,使得地铁隧道结构变形监测网和后期数据处理得到优化。 然而对同一个点的多次观测结果存在差异可能是误差影响也可能是基准点不稳定引起,要是知道到底出现多大的变动时可以认为是基准点发生了移动,那进行现场监测时就能对基准点的稳定性进行判断,不需要等到进行完内业处理才能得到答案。当观测值出现一定程度变化的时候,这种方法就能够有效的检测出结果。 4.2组合后验方差检验法灵敏度的探测 为模拟基准点的变动,对观测数据进行人为的改动。从众多基准点中任意选取3个,分别对方位角、天顶距和距离三个观测量进行测试,当角度偏差大于3秒小于6秒时对该点的稳定性应持怀疑态度,而大于6秒时该点稳定性就一定不可靠,当距离的测量偏差大于5mm时该点的稳定性同样不可靠。计算所得的组合后验方差检验法的灵敏度在实际工程实例中可以作为重要的比较参考值,通过比较监测数值间的差值,实现监测现场简单、快速判定基准点的稳定性。 5.隧道变形监控的系统建立 5.1系统数据库结构 变形监测数据库用于存储监测点属性、监测成果等数据信息,是数据管理系统的基础。因此,合理的数据库结构不仅是数据库设计的

地铁隧道收敛变形监测

隧道周边收敛量测 一、实验目的 1.了解微地震监测技术目的。 2.了解速度传感器及加速度传感器的工作原理。 3.了解数据采集的基本原理。 4.掌握微地震监测软件的使用方法。 二、以煤科学研究总院的数显收敛计为例说明 1.性能 量测基线长度:0. 5 m~ 10 m 及0. 5 m~ 15 m; 最小读数:0.01 mm; 量测精度:0.06 mm; 数显值稳定度:24h不大于0.01 mm。 2.仪器构造及工作原理 2.1主要结构 微地震监测系统主要由(1)三分量加速度传感器、(2)三分量速度传感器、(3)电缆、(4)链接传感器26芯插头线、(5)HZ-MS12通道微地震监测仪、(6)USB2.0电缆、(7)电源转换器、 (8)干电池及电池盒、(9)断线钳、(10)十字螺丝刀、(11)万用表、(12)XP操作系统电脑一台、(13)榔头等组成,见图9.1。

图9.1 收敛计结构与工作示意图 2.2基本工作原理 数据采集是微地震监测的基础,对硬件设备要求较高。由于微地震的特性所致,必须用高采样率、宽频带、连续记录、宽动态范围(96dB )进行微地震信号采集。应用时,数据采集系统置于被监控的设备处,通过传感器对设备的电压或者电流信号进行采样、保持,并送入检测仪中变成数字信号,然后将该信号送到FIFO 中。 3.使用方法 1)首先在测点处牢固的埋设预埋件;预埋件长度根据需要加工,连接件与预埋件的连接,应使销钉孔方向铅直。 2)检查予埋测点有无损坏、松动并将测点灰尘擦净。 3)打开收敛计钢尺摇把,拉出尺头挂钩放入测点孔内,将收敛计拉至另一测点,并将尺架挂钩挂入测点孔内,选择合适的尺孔,将尺孔销插入与联尺架固定。 4)调整调节螺母,仔细观察,使塑料窗口上的刻线对在张力窗口内标尺上的两条白线之间(每次应一致)。 5)记下钢尺在联尺架端时的基线长度与数显读数。为提高量测精度,每次基线应重复测三次取平均值。当三次读数极差大于 0.05mm 时,应重新测试。 6)测试过程中,若数显读数已超过 25mm ,则应将钢尺收拢(换尺孔) 25mm 重新测试,两组平均值相减,即为两尺孔的实际间距,以消除钢尺冲孔距离不精确造成的测量误差。 7)记录数据、时间、温度、尺孔位置和测点编号。 8)一条基线测完后,应及时逆时针转动调节螺母,摘下收敛计,打开尺卡收拢钢带尺,为下一次使用作好准备。 4.数据的记录与修正 记录数据有三项内容,包括数显读数;钢卷尺使用长度及测点附近气温。一般情况下读数取三次平均值,三次读数的偏差应小于 0.05mm 。 基线两点间收敛值S 按下式计算: )()(00n n L D L D S +-+= 式中:0D -首次数显读数,(mm ); -首次钢尺长度,(mm ); -第n 次数显读数,(mm ); -第n 次钢尺长度,(mm )。 如第n 次测量与首次测量的环境温度相差较大时,要进行温度修正。公式如下: n n n n L T T L L )('0--=α 式中:'n L -温度修正后钢尺长度,(mm );

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