隧道拱顶下沉监测

为了保障隧道的安全施工,及时掌握隧道整体的稳定情况,需要进行隧道拱顶下沉监测。在介绍隧道内监测基准点、工作基点和监测点的建立方法的基础上,说明了精密水准测量方法和三角高程测量方法,重点讨论了隧道变形自动监测系统的应用。研究表明,精密水准测量方法和静力水准仪法精度可靠,但对于大断面隧道,操作相对不便;三角高程测量法可迅速测出相对拱顶下沉值和绝对拱顶下沉值,前者可以自由设站,后者可在控制点上设站,操作灵活方便,但不能实时连续观测;隧道变形自动监测系统无论巴赛特系统、全站仪动态监测系统或者断面仪动态监测系统,均可实现全天24小时无人值守、连续监测隧道拱顶下沉变形,但如果布置许多断面,硬件成本甚高。实践中,应相机抉择综合采用各种方法。

基于CCD传感器的地铁隧道拱顶沉降监测系统

针对传统的隧道变形监测技术在目前应用环境中存在各种问题,基于光电传感器技术、无线数据传输技术、物联网技术设计了一种应用于地铁运营隧道的基于CCD传感器的地铁隧道拱顶沉降监测系统。简要介绍了检测原理和隧道沉降相对位移计算原理、系统硬件结构组成与硬件设计以及地面监控中心PC机的管理平台开发和光源接收控制器软件设计。测试表明,系统可对隧道沉降实现自动化监测,节省了大量的人力物力,保证了隧道的正常运营。

关于隧道拱顶下沉监测方法的探讨

在介绍隧道内监测基准点、工作基点和监测点的建立方法的基础上,说明了精密水准测量方法和三角高程测量法的原理,重点讨论了隧道变形自动监测系统的应用。

基于激光辅助隧道拱顶下沉监测的研究

当隧道面壁发育断层破碎带等不良地质体时,容易导致块体失稳甚至大范围塌方,通过监测隧道的拱顶下沉可以判断围岩的稳定状况。为了提高隧道拱顶下沉监测效率,改善监测数据信息的实效性,文中提出了一种运用激光辅助监测拱顶下沉的非接触量测方法,通过室内试验评测其量测精度可达±0.5mm,并依托长乐某隧道三种典型地质工况的监测数据,对比分析了全站仪与激光辅助两种监测方法的优劣,研究表明,激光辅助量测法较全站仪监测结果更加稳定,无明显波动,且监测实效性和效率都有明显提升。

地铁隧道施工拱顶下沉值的分析与预测

由于变形监测的滞后,在城市地铁隧道施工中所测到的拱顶下沉通常仅为总下沉量的一部分,并且其所占的比例在不同地层条件下具有较大差异。而隧道拱顶的下沉过程及其最终下沉量则是隧道支护设计及地层环境控制的重要基础。通过对深圳地铁一期工程部分区间隧道拱顶下沉的回归分析认为,隧道拱顶下沉过程遵循指数函数关系,由此可对未量测部分的拱顶下沉量进行预测。通过数值模拟验证了该分析结果的可靠性,并且开挖面前方的超前拱顶下沉量较大。结合隧道开挖应力释放及地下水流失造成的地层失水效应,分析了不同地层条件下拱顶下沉与地表沉降的关系,较好地解释了深圳地铁一期工程建设中拱顶下沉与地表沉降较大而且两者之间呈线性关系的特点,这是由于现场监测滞后以及地层中富水含细砂所致。该成果对城市地铁隧道暗挖施工、支护以及地层环境的控制设计都具有重要的参考价值。

地铁隧道施工拱顶下沉值监测方法分析

随着隧道工程的增加,从保障隧道施工的安全性出发,必须掌握隧道整体即时的稳定状态,因此进行隧道拱顶下沉监测显得尤为重要,本文首先简单介绍隧道内监测基准点的建立方法,接着就几种采用的测量方法进行分析,望能对工程实践起到一定的作用。

富水浅埋土质隧道拱顶沉降控制技术和变形监测研究

以西会高速公路庞湾隧道施工为例,讨论了控制拱顶沉降速率过快的技术方法。建立了非接触式健康监测系统,利用对边测量方法以及全站仪自由设站技术,准确测量了隧道拱顶下沉量以及周边收敛位移量,对结构健康状态进行了实时监测。重点分析了典型截面的总沉降量和收敛量。结果表明,拱脚补强,扩大拱脚,及时封闭掌子面及注浆以及排水设施完善等技术可以有效控制拱顶沉降速率。变形测量结果表明,在掌子面开挖初期,拱顶沉降量较大,并伴有突变性。上台阶拱脚承载能力较弱,出现拱部整体下沉速率过大现象。对重点部位的变形情况进行监测,准确评估结构稳定性,可以较好地保障隧道工程安全施工。

软弱围岩隧道施工拱顶下沉值的分析与预测

以十漫高速公路软岩隧道为研究背景,对该工程部分区间隧道未量测部分的拱顶下沉量进行预测,验证了隧道拱顶下沉过程遵循指数函数关系。并对拱顶下沉不同地层条件下拱顶下沉与地表沉降的关系进行了回归分析,较好地解释了建设中拱顶下沉与地表沉降较大而且两者之间呈线性关系的特点。

地铁隧道进行作业时拱顶下沉的具体参考数值的计算探讨

在地铁隧道施工中,对拱顶下沉进行测量时,往往只能检测到一部分,主要原因是由于变形监测的滞后,所测下沉部分在不同地层条件下存在大的差异。对地层环境控制及隧道支护设计时,拱顶下沉及其下沉量是重要的参考基础。本文主要针对某地铁工程中,通过对部分区间隧道拱顶下沉进行回归分析,发现拱顶下沉过程遵循指数函数关系,因此可以对未测量部分进行预测。通过对具体参数的计算,对建设中的地铁工程拱顶下沉与地表沉降之间的关系特点进行分析,从而对地铁隧道支护、暗挖施工及底层环境控制设计提供参考。

三角形量测法在隧道变形监测中的应用研究

通过对隧道变形监测中三角形量测法原理、计算公式的分析,认为公式中的三角形三边长度并不是收敛计的读数,两者相差一个收敛计本身的附加长度,这是使监测数据产生误差的原因之一。同时探讨了忽略收敛计附加长度引起的误差对监测结果的影响,并结合工程实例介绍了在实测过程中应注意的问题及误差原因。

公路隧道施工变形监测精度要求探讨

隧道周边收敛和拱顶下沉监测是判断围岩支护效果、二次衬砌施作时间、隧道动态信息化设计与施工以及保证隧道施工安全的重要措施。现有JTG F60—2009《公路隧道施工技术规范》对隧道周边收敛和拱顶下沉监测的精度要求为0.1 mm,明显高于铁路隧道施工和基坑工程变形监测0.5-1.0 mm的精度要求,且公路隧道的实际监测精度很难达到规范规定的精度要求。总结现有公路隧道、铁路隧道和其他规范的具体监测内容和要求,结合现有隧道施工监测仪器的精度技术指标,参照隧道设计规范规定的预留变形量、隧道施工阶段变形监测统计结果和基坑工程监测规范的精度要求等,建议将公路隧道周边收敛和拱顶下沉监测的精度要求修改为0.5-1.0 mm。0.5-1.0 mm的监测精度要求可以保证公路隧道的施工安全,促进高精度全站仪等非接触量测方法和仪器在公路隧道施工变形监测中的应用和推广,提高公路隧道施工变形的监测效率,避免因达不到JTG F60—2009《公路隧道施工技术规范》规定的监测精度要求而引发的监测数据造假现象。

免棱镜全站仪测量拱顶下沉的方法与分析

为了提高地下隧道工程施工中,拱顶下沉测量工作的速度和精度,采用免棱镜全站仪测量拱顶下沉,运用测点间高差相减的方法,消去量取仪器高和目标高的误差影响。用测量数据2次求差,减弱仪器系统误差的影响,提高洞内测量的速度和精度。经实践数据分析,该方法能有效地提高测量拱顶下沉的速度和精度。但应在设站、照明、距离及仰角测量,特别是测点目标的图形样式与明亮度等细节方面,注意不断积累经验,改进方法,保证稳定的测量精度要求。

蒙华铁路隧道施工变形监测数据统计分析

文章依托蒙华铁路工程,对沿线双线黄土隧道和双线一般隧道在施工过程中的拱顶下沉和周边收敛变形监测数据进行统计分析,研究双线黄土隧道在Ⅳ级、V级围岩条件下以及双线一般隧道在Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级围岩条件下的变形最大值和变形速率最大值随埋深、含水量的变化规律。基于监测数据的统计分析,建议Ⅳ级、Ⅴ级围岩条件下双线黄土隧道施工变形预留量的取值分别为70~90 mm、120-150 mm,Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级围岩条件下一般双线隧道施工变形预留量的取值分别为30~50 mm、50~80 mm、80~100 mm。

隧道施工期间的变形监测技术

变形监测在隧道施工中起着重要作用,根据与欧美国家测量员一道工作的经验介绍了在隧道施工期间变形监测基准点、工作基点和变形测点的选择方法,描述了隧道拱顶下沉监测方法,讨论了隧道收敛监测技术,同时分析了观测精度和监测周期问题。研究表明,利用现代测绘仪器和所述监测方法,能够快速准确地完成隧道施工期间的拱顶下沉和隧道收敛监测工作。该方法对隧道施工测量工作具有理论和实践参考价值。

软弱围岩隧道变形监测与分析

针对软岩隧道变形监测问题,本研究依托武都西隧道,选取监测断面布置测点,进行拱顶沉降和周边收敛监测。其间利用监测数据绘制拱顶下沉及周边收敛的位移、速率曲线,研究了拱顶沉降和周边收敛的变形规律,并对实测数据进行拟合,获得曲线拟合方程,初步预测变形稳定时的位移值,为类似隧道变形监测及变形规律研究提供借鉴。

基于图像点云的多维度隧道初期支护大变形监测研究和应用

为获取隧道初期支护全方位的变形信息,解决传统监测方法中单点测量、变形监测点稀疏、无可视化效果、难以发现无监测点区域变形等不足,提出一种基于隧道初期支护计算机视觉图像点云的多维度变形监测方法,可实现隧道初期支护三维整体变形监测分析和二维拱顶沉降、周边收敛、典型截面全断面变形监测分析。应用结果表明:所提方法可全面、直观地获取隧道变形特征,是对传统监测方法的补充和完善,对隧道施工监测具有指导意义。变形监测结果可为研究隧道围岩变形规律和特征提供详实的数据资料。

基于围岩变形速率比值法的隧道监测预警研究

基于围岩变形速率比值法对隧道的施工开挖及长期监测预警进行了研究,归纳出5种现场存在的围岩变形规律,得出了合理的监测预警评价方法。当围岩变形速率与本断面围岩变形速率最大值的比值v/v0=50%左右时,可以认为变形速率略有降低;当v/v0=33%左右时,可以认为变形速率减小,有可能趋于稳定;当v/v0=20%左右时,可以认为围岩接近趋于稳定;当v/v0=5%~10%左右时,可以认为围岩稳定。将这一方法在青岛胶州湾海底隧道左线ZK4＋950中应用,得出了较为理想的结果。

锚碇隧道开挖过程中的围岩变形特征监测分析

以雅康高速公路大渡河特大悬索桥雅安岸锚碇隧道项目为依托,通过现场监测左右洞拱顶沉降和边墙围岩变形量,分析锚碇隧道在开挖过程中的围岩变形特征及其对围岩的稳定性影响。结果表明:先行洞(左洞)受到后行洞开挖的影响,其拱顶最终沉降量由6.00 mm增加到11.50 mm,右洞的拱顶最终沉降量为8.00 mm;因左右洞中夹岩的存在,后行洞左边墙变形量大于右边墙,并使先行洞右边墙的水平变形由2.41 mm增加到3.83 mm;净距变小,埋深、断面尺寸变大使隧道的拱顶沉降增加,但对边墙围岩变形不产生明显影响。

基于区间估计法的隧道监测数据统计特征分析及预留变形量研究

针对玉楚高速公路隧道变形量值分布范围及预留变形量的问题,文章采用区间估计方法,选取了14座隧道471个断面的监控量测数据,进行不同围岩级别、埋深下的规律统计分析。基于监测数据的统计学特征表明:隧道埋深增大时,其变形也增大,Ⅳ级围岩隧道较Ⅴ级围岩变形量值要大(与支护强度有关),需重视Ⅳ级围岩的变形与控制;Ⅳ级、Ⅴ级围岩隧道变形在40 d左右时趋于稳定,建议在开挖历时40 d后施作衬砌。同时,对于Ⅳ级围岩隧道,埋深小于50 m时,建议预留变形量为17 cm;埋深50~300 m时,建议首先提高初期支护强度,预留变形量可设为50 cm;对于V级围岩隧道,埋深小于50 m时,建议预留变形量为18 cm;埋深50~300 m时,建议预留变形量为32 cm。

王家湾隧道围岩变形监测与分析实例研究

阐述了隧道施工中监控量测工作的目的、方法及测点布设原则,结合王家湾隧道工程的建设实践,对监控量测数据进行处理,并对监控量测成果进行分析与应用。得出王家湾隧道围岩变形监测量较大,拱顶变形在仰拱初支封闭后,变形得到有效抑制,周边收敛使用格栅钢架初支能保证释放围岩的应力,允许围岩有一定变形,拱顶在加固圈形成后还可以优化隧道截面曲率,使隧道结构受力得到优化。