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1、 第第 二二 讲讲 地下工程监控技术及地下工程监控技术及 新支护技术发展现状新支护技术发展现状 9/1/20241提纲本讲主要内容本讲主要内容 第一部分第一部分 地下工程监控量测技术地下工程监控量测技术 第二部分第二部分 地下工程新支护技术的发展地下工程新支护技术的发展9/1/20242提纲 第一部分第一部分 地下工程监控量测技术地下工程监控量测技术 9/1/20243提纲一，引一，引 论论1.1.地下工程的定义地下工程的定义 * * 介质力学的角度介质力学的角度凡是处于千变万化凡是处于千变万化 的地质体之中，其结构本身与地层（围岩）的地质体之中，其结构本身与地层（围岩） 紧密接触和相互传递作
2、用的工程建筑物。紧密接触和相互传递作用的工程建筑物。 * * 典型实例典型实例交通隧道、地下铁道、水交通隧道、地下铁道、水 电输水隧洞、城市地下商场与车库、军用洞电输水隧洞、城市地下商场与车库、军用洞 室、大型建筑物的地下室（深基坑）等等。室、大型建筑物的地下室（深基坑）等等。9/1/20244提纲 2. 2. 地面工程与地下工程的基本区别地面工程与地下工程的基本区别 * * 作用体系作用体系 地面工程：地面工程： 一般只与地基相互作用，一般只与地基相互作用， 是空间自由状态的作用体系。是空间自由状态的作用体系。 地下工程：地下工程： 与周围地层密切相关，与周围地层密切相关， 是二者共同作用体
3、系。是二者共同作用体系。 * * 外荷外荷 地面工程：地面工程： 已知的，明确的。已知的，明确的。 地下工程：地下工程： 由于地质体和围岩的千由于地质体和围岩的千 变万化性，迄今仍是有待解决的不变万化性，迄今仍是有待解决的不 确定性问题。确定性问题。9/1/20245提纲5. 5. 信息化技术的法规性文件信息化技术的法规性文件 * GB50086-2001GB50086-2001 锚杆喷射混凝土支护技术 规范 * GB10003-2001GB10003-2001 铁路隧道设计规范 * GB50021-94GB50021-94 岩土工程勘察规范 * TB2035-88TB2035-88 铁路隧道
4、现场监控量测 技术条件 * TB10108-2001TB10108-2001 铁路隧道喷锚构筑法技术 规范 * CECS 22:90CECS 22:90 土层锚杆设计与施工规范9/1/20248提纲6. 国标中关于现场监控量测的规定国标中关于现场监控量测的规定9/1/20249提纲9/1/202410提纲9/1/202411提纲9/1/202412提纲9/1/202413提纲9/1/202414提纲二，地下工程信息化施工实例二，地下工程信息化施工实例9/1/202415提纲1.1.下坑铁路单线隧道施工下坑铁路单线隧道施工 * * 特点特点 软弱破碎围岩，覆盖层软弱破碎围岩，覆盖层5-20m5-
5、20m， 全隧道采用喷射混凝土、锚杆、钢全隧道采用喷射混凝土、锚杆、钢 筋网支护，突破了隧道设计规范必筋网支护，突破了隧道设计规范必 须至少采用一层模筑混凝土衬砌的须至少采用一层模筑混凝土衬砌的 规定。规定。 * * 信息反馈状况信息反馈状况 特征曲线的三阶段：特征曲线的三阶段： 急剧变形阶段、缓慢增长阶段、基急剧变形阶段、缓慢增长阶段、基 本稳定阶段。经本稳定阶段。经800800天长期监测天长期监测, ,证证 明喷锚网支护的可行性和安全性。明喷锚网支护的可行性和安全性。 9/1/202416提纲9/1/202417提纲. . 2. 2. 北京地铁永安里车站施工北京地铁永安里车站施工 * *
6、特点特点 采用中桩支护体系的盖挖逆采用中桩支护体系的盖挖逆 作法施工，三跨刚架式三层立体结作法施工，三跨刚架式三层立体结 构，跨度构，跨度20.3m20.3m。该方法为国内首。该方法为国内首 次采用。次采用。 * * 信息反馈状况信息反馈状况 施工全过程监测数施工全过程监测数 据为：中桩最大下沉据为：中桩最大下沉4 4，边桩最，边桩最 大下沉小于大下沉小于1919，侧向位移，侧向位移6-86-8， 均小于安全允许值，证明工程安全均小于安全允许值，证明工程安全 可靠。可靠。 9/1/202418提纲9/1/202419提纲. . 3.3.北京月潭公园天外天地下商场施工北京月潭公园天外天地下商场施
7、工 * * 特点特点 为为5 5连拱曲墙式结构，连拱曲墙式结构， 总跨度总跨度25.8m25.8m，覆盖层，覆盖层3.5m3.5m， 复合式衬砌。复合式衬砌。 * * 信息反馈状况信息反馈状况 施工全过程地表施工全过程地表 下沉值一般为下沉值一般为1-21-2，只在，只在5 5号洞号洞 地表由于大量浇水造成地表由于大量浇水造成2323下沉，下沉， 均小于安全允许值。均小于安全允许值。9/1/202420提纲9/1/202421提纲. . 4. 4. 深圳深南大道大跨度立交隧道施工深圳深南大道大跨度立交隧道施工 * * 特点特点 4 4连拱直墙结构，总跨度连拱直墙结构，总跨度45.4m45.4m
8、， 覆盖层厚仅覆盖层厚仅2-4m2-4m。拱部采用湿喷混。拱部采用湿喷混 凝土一次成型技术，国内首次采用凝土一次成型技术，国内首次采用 该项技术。该项技术。 * * 信息反馈状况信息反馈状况 地表下沉一般均为地表下沉一般均为 10-20 10-20，最大为，最大为3030，拱部最大跨，拱部最大跨 度处钢筋应力为度处钢筋应力为50-80Mpa50-80Mpa，经长期，经长期 监测，各项数据均达到安全可靠的监测，各项数据均达到安全可靠的 目标。目标。9/1/202422提纲深南大道立交隧道施工程序深南大道立交隧道施工程序9/1/202423提纲深南大道立交隧道采用格栅钢架深南大道立交隧道采用格栅钢
9、架9/1/202424提纲5,北京前门地下通道采用盖挖法施工北京前门地下通道采用盖挖法施工9/1/202425提纲三，现场测试仪器及元件概述三，现场测试仪器及元件概述9/1/202426提纲 1.1.现场监控量测技术中的基本问题现场监控量测技术中的基本问题 监控量测技术中的若干基本概念和名词监控量测技术中的若干基本概念和名词 - -非电量的电测法非电量的电测法 - -一次、二次仪表一次、二次仪表 - -传感器传感器 - -测试元件测试元件 - -遥测遥测 - -率定率定 - -误差误差 - -精度精度 - -灵敏度灵敏度 - -稳定性稳定性 - -重复性重复性 - -非线性偏差非线性偏差9/1
10、/202427提纲 测试元件的基本原理测试元件的基本原理 - -机械式原理机械式原理 - -液压式原理液压式原理 - -光弹式原理光弹式原理 - -光纤传感原理光纤传感原理 - -电阻式原理电阻式原理 - -振弦式原理振弦式原理 - -电感式原理电感式原理 - -物探式原理物探式原理9/1/202428提纲电阻式元件原理电阻式元件原理惠斯顿电桥惠斯顿电桥9/1/202429提纲 电阻式应变计（表面及埋入式）电阻式应变计（表面及埋入式）9/1/202430提纲振弦式元件原理振弦式元件原理9/1/202431提纲钢弦式压力盒钢弦式压力盒9/1/202432提纲 弦式土压合弦式土压合9/1/2024
11、33提纲2.常用测试仪表及新技术发展常用测试仪表及新技术发展9/1/202434提纲 常用机械式测试元件常用机械式测试元件9/1/202435提纲 常用收敛计常用收敛计9/1/202436提纲 数显式收敛计数显式收敛计9/1/202437提纲 钻孔式位移计钻孔式位移计9/1/202438提纲 多点式钻孔位移计的安设多点式钻孔位移计的安设9/1/202439提纲 普通测斜仪普通测斜仪9/1/202440提纲 遥感式遥感式 测斜仪测斜仪9/1/202441提纲 电阻式应变计（表面及埋入式）电阻式应变计（表面及埋入式）9/1/202442提纲 钢筋测力计钢筋测力计 （弦式及电阻式）（弦式及电阻式）9
12、/1/202443提纲 弦式土压合弦式土压合9/1/202444提纲 弦式喷层压力计弦式喷层压力计9/1/202445提纲 弦式渗压计弦式渗压计9/1/202446提纲 锚杆拉拔检测仪锚杆拉拔检测仪9/1/202447提纲 锚杆预应力测力计锚杆预应力测力计9/1/202448提纲 锚索测力计锚索测力计9/1/202449提纲 磁感应分层沉降仪磁感应分层沉降仪9/1/202450提纲 电测水位计电测水位计9/1/202451提纲 智能应变传感器智能应变传感器9/1/202452提纲激光挠度仪激光挠度仪9/1/202453提纲 钢筋位置及保护层测试仪钢筋位置及保护层测试仪9/1/202454提纲
13、拔出式混凝土强度仪拔出式混凝土强度仪9/1/202455提纲拔出式混凝土强度仪（国产）拔出式混凝土强度仪（国产）9/1/202456提纲 混凝土强度回弹仪混凝土强度回弹仪9/1/202457提纲 激光测距仪激光测距仪9/1/202458提纲 手持式应变仪手持式应变仪9/1/202459提纲钻孔状况测定仪钻孔状况测定仪9/1/202460提纲 钢弦式表面应变计钢弦式表面应变计9/1/202461提纲 钻孔多点位移计钻孔多点位移计9/1/202462提纲 钢弦式多点位移钢弦式多点位移计计9/1/202463提纲 可拆式多点位移计可拆式多点位移计9/1/202464提纲多点位移计在隧道中的应用实例多
14、点位移计在隧道中的应用实例9/1/202465提纲实测数据的通讯监控实测数据的通讯监控9/1/202466提纲 GPS 监测系统监测系统9/1/202467提纲 遥感自动光学扫描仪遥感自动光学扫描仪9/1/202468提纲遥感自动光学扫描仪（独眼巨人）遥感自动光学扫描仪（独眼巨人）9/1/202469提纲遥感自动光学扫描仪现场（沉降扫描）遥感自动光学扫描仪现场（沉降扫描）9/1/202470提纲沉降遥测沉降遥测9/1/202471提纲地表倾斜遥测地表倾斜遥测9/1/202472提纲 光纤传感器及其二次仪表光纤传感器及其二次仪表9/1/202473提纲 光纤传感器原理光纤传感器原理9/1/202
15、474提纲 光纤位移计光纤位移计9/1/202475提纲 隧道测试布置隧道测试布置9/1/202476提纲 盾构隧道测试布置盾构隧道测试布置9/1/202477提纲 滑坡测试布置滑坡测试布置9/1/202478提纲 支承桩支承桩 检测布置检测布置9/1/202479提纲 第第 二二 部部 分分 地下工程中新支护技术的发展地下工程中新支护技术的发展9/1/202480提纲一，自钻式锚杆新技术一，自钻式锚杆新技术9/1/202481提纲9/1/202482提纲不同直径的自钻式锚杆杆体不同直径的自钻式锚杆杆体9/1/202483提纲自钻式锚杆组成（未含附件）自钻式锚杆组成（未含附件）9/1/2024
16、84提纲 各类钻头各类钻头9/1/202485提纲 各类钎尾各类钎尾9/1/202486提纲预加应力预加应力测定器测定器9/1/202487提纲自钻式锚杆的不同用途自钻式锚杆的不同用途9/1/202488提纲9/1/202489提纲 在卵石中的效果在卵石中的效果9/1/202490提纲 隧道中用风钻钻孔隧道中用风钻钻孔9/1/202491提纲隧道中用液压钻钻孔隧道中用液压钻钻孔9/1/202492提纲 隧道中自钻式锚杆效果隧道中自钻式锚杆效果9/1/202493提纲 隧道中锚杆布置隧道中锚杆布置9/1/202494提纲 新奥法隧道纵断面新奥法隧道纵断面9/1/202495提纲9/1/20249
17、6提纲隧道中的应用实例隧道中的应用实例9/1/202497提纲全断面施工的纵剖面全断面施工的纵剖面9/1/202498提纲软弱破碎围岩中的超前支护软弱破碎围岩中的超前支护9/1/202499提纲自钻式锚杆用于隧道洞口支护自钻式锚杆用于隧道洞口支护9/1/2024100提纲自钻式锚杆用于地铁基坑支护自钻式锚杆用于地铁基坑支护9/1/2024101提纲 基坑施工中应用基坑施工中应用9/1/2024102提纲 基坑施工中应用基坑施工中应用9/1/2024103提纲无黏结土层中极限荷载曲线无黏结土层中极限荷载曲线9/1/2024104提纲自钻式锚杆锚固力计算自钻式锚杆锚固力计算9/1/2024105提
18、纲二，二， 其他锚杆其他锚杆9/1/2024106提纲V 型封闭式摩擦锚杆型封闭式摩擦锚杆9/1/2024107提纲V V 型摩擦锚杆断面型摩擦锚杆断面9/1/2024108提纲开缝及膨胀型锚杆开缝及膨胀型锚杆9/1/2024109提纲回收式锚索回收式锚索9/1/2024110提纲三，隧道防水技术的发展三，隧道防水技术的发展9/1/2024111提纲隧道防水技术发展的过程隧道防水技术发展的过程 第一阶段第一阶段 防水混凝土防水混凝土（混凝土配比、工艺、干硬性混凝土等）（混凝土配比、工艺、干硬性混凝土等） 第二阶段第二阶段 外贴式防水层外贴式防水层（油毡（油毡聚酯卷材聚酯卷材橡胶卷材等等）橡胶卷
19、材等等） 9/1/2024112提纲 第三阶段第三阶段 喷涂一般防水材料喷涂一般防水材料 （改性沥青（改性沥青聚氨酯等喷涂材料）聚氨酯等喷涂材料） 第四阶段第四阶段 渗透型防水技术渗透型防水技术 9/1/2024113提纲渗透型防水技术渗透型防水技术 1，XYPEX（赛派司）防水剂（赛派司）防水剂 2，U-Seal（优止水）防水剂（优止水）防水剂3，Excel 渗透型防水剂渗透型防水剂9/1/2024114提纲渗透型材料防水机理渗透型材料防水机理 混凝土切片的显微观察表明，经混凝土切片的显微观察表明，经渗透型材料处理的混凝土内部的微缝渗透型材料处理的混凝土内部的微缝隙均被渗透型材料的结晶体所充满，隙均被渗透型材料的结晶体所充满，一般能达到一般能达到3-5cm深，起到防水作用。深，起到防水作用。9/1/2024115提纲地下工程应用实例地下工程应用实例9/1/2024116提纲
