隧道监控量测与信息反馈技术.ppt

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1、监控量测与信息反馈技术二〇一二年四月刘招伟中国中铁隧道集团有限公司城市地下工程主要内容一、城市地下工程特点及其主要施工方法二、监测与信息反馈的目的和意义三、主要监测项目及其确定原则四、主要监测仪器设备及监测方法五、变形控制基准的确定六、监控量测方案的编制七、监测数据处理与信息反馈技术八、围岩（支护结构）稳定技术措施一、城市地下工程特点及其主要施工方法城市地下工程特点地质条件复杂周边环境复杂结构埋深浅、与邻近结构相互影响荷载不确定、结构及围岩稳定性难以判断一、城市地下工程特点及其主要施工方法主要施工方法暗挖法沉管法明挖法明挖顺做（放坡、桩墙及支撑支护）盖挖顺筑法盖挖逆筑法矿山法盾构法钢

2、壳方法干船坞法一、矿山法全断面法、台阶法、CD法、CRD法、双侧壁导坑法、中洞法、侧洞法、柱洞法、PBA法等。二、盾构法敞开式盾构、土压平衡盾构、泥水平衡盾构等。一、城市地下工程特点及其主要施工方法暗挖法一、城市地下工程特点及其主要施工方法采用浅埋暗挖法施工时，常见的典型施工方法是台阶法以及适用于特殊地层条件的其他施工方法如CRD工法、单侧壁导坑超前台阶法、双侧壁导坑台阶法（眼睛工法）、中隔墙法等。施工方法见下表。施工方法示意图重要指标比较适用条件沉降工期防水一次支护拆除量造价全断面法地层好跨度≤8m一般最短好没有拆除低台阶法地层较差跨度≤12m一般短好没有拆除低上半断面临时封闭台阶

3、法地层差跨度≤12m一般短好少量拆除低台阶环形开挖法地层差跨度≤12m一般短好没有拆除低单侧壁导坑台阶法地层差跨度≤14m较大较短好拆除少低中隔墙法（CD法）地层差跨度≤18m较大较短好拆除少偏高一、城市地下工程特点及其主要施工方法接上表交叉中隔墙法（CRD法）地层差跨度≤20m较小长好拆除多高双侧壁导坑法（眼睛工法）小跨度，连续使用可扩成大跨度大长效果差拆除多高中洞法小跨度，连续使用可扩成大跨度小长效果差拆除多较高一、城市地下工程特点及其主要施工方法接上表侧洞法小跨度，连续使用可扩成大跨度大长效果差拆除多高柱洞法多层多跨大长效果差拆除多高群洞法单层多跨小短效果好拆除少低一、城市地下

4、工程特点及其主要施工方法接上表一、城市地下工程特点及其主要施工方法台阶法CRD法施工照片中洞法一、城市地下工程特点及其主要施工方法PBA一、城市地下工程特点及其主要施工方法按开挖面形式分敞开式盾构窗闸式盾构封闭式盾构按土压力平衡方式分土压平衡盾构泥水加压盾构全敞式盾构窗闸式盾构盾构法隧道施工盾构分类一、城市地下工程特点及其主要施工方法土压平衡盾构示意图土压平衡盾构主要由刀盘及刀盘驱动、盾壳、螺旋输送机、皮带输送机、管片安装机、推进油缸、同步注浆系统等组成。一、城市地下工程特点及其主要施工方法土仓压力控制因素图增大/减小推进速度增大/减小螺旋输送机排放速度地下水压土压土压平衡盾构的概念

5、土压平衡盾构是在机械式盾构的前部设置隔板，在刀盘的旋转作用下，刀具切削开挖面的泥土，破碎的泥土通过刀盘开口进入土仓，使土仓和排土用的螺旋输送机内充满切削下来的泥土，依靠盾构推进油缸的推力通过隔板给土仓内的土碴加压，使土压作用于开挖面以平衡开挖面的水土压力。一、城市地下工程特点及其主要施工方法土压平衡盾构开挖面稳定机理土压平衡盾构开挖面的稳定由下列各因素的综合作用而维持：①土仓内的土压力平衡地层压力和水压力，②螺旋输送机调节排土量；③适当保持泥土的流动性，根据需要调节添加剂的注入量。当土仓内的土压力大于地层压力和水压力时，地表将隆起；当土仓内的土压力小于地层压力和水压力时，地表将下沉；

6、因此土仓内的土压力应与地层压力和水压力相平衡。一、城市地下工程特点及其主要施工方法泥水平衡盾构示意图泥水平衡盾构的泥水系统泥水平衡盾构的概念泥水盾构是在机械式盾构的刀盘后面设置隔板，隔板与刀盘之间形成泥水仓，将加压的泥水送入泥水仓，当泥水仓充满加压的泥水后，通过加压作用和压力保持机构，来维持开挖面的稳定。盾构推进时由刀盘旋转切削土砂，经搅拌后形成高浓度泥浆，然后用流体输送方式送到地面，在地面通过泥水处理设备进行分离，分离后的泥水进行质量调整后，再输送到开挖面一、城市地下工程特点及其主要施工方法泥水平衡盾构工作原理泥水盾构通过向密封的泥水仓内输送加压的泥水来获得开挖面的稳定，对于不透水

7、的粘土，泥浆压力适当大于围岩主动土压力，就可以保证隧道开挖面的稳定；对于透水性大的砂性土，泥浆会渗入到土层内一定深度，并在很短时间内，在土层表面形成泥膜，有助于改善围岩的自稳能力，并使泥浆压力在开挖面上发挥有效的支护作用。通过泥膜，产生与作业面上的土压、水压相抗衡的泥水压，以保持作业面的稳定。一、城市地下工程特点及其主要施工方法渗透系数与岩性、粒径沉管隧道施工沉管隧道主要工艺流程一、城市地下工程特点及其主要施工方法二、监控量测与信息反馈的目的和意义修正设计