断面变形检测
《道路工程检测技术》课件——隧道净空断面变形检测
变形速度呈现加速 将等级提高一级
山体滑移导致衬砌变形 判定为3/4类
第二部分 衬砌变形结果的判定 隧道衬砌结构同时存在剥落、材料劣化等病害,可参照表18-24
第二部分 衬砌变形结果的判定 隧道衬砌结构同时存在剥落、材料劣化等病害,可参照表18-25
第二部分 衬砌变形结果的判定 隧道衬砌结构同时存在剥落、材料劣化等病害,可参照表18-26
衬砌变形结果的判定
本课主讲内容
CONTENTS
02
隧道净空断面检测
01
第一部分 隧道净空断面检测
衬砌高程检测
通过隧道建设时期高程控制点或 独立设置的永久固定点，利用经纬仪、 水准仪或全站仪对隧道路面控制点、 路沿和衬砌边墙或基础沉降与变形进 行测量。
第一部分 隧道净空断面检测
净空断面检测
01
激光断面检测仪 检查隧道衬砌混凝土是否存
隧道工程试验检测技术
隧道净空断面变形检测
隧道净空断面变形 衬砌鼓岀 施工缝错台
裂缝发展 衬砌沉降（陷）
隧道净空断面变形 电缆沟上翘 路面沉陷
边沟下陷和冒岀 路面上鼓
01高程检测ຫໍສະໝຸດ 检测项目隧道断面检测
02
03
隧道衬砌结构裂缝发展监测
拱顶及边墙沉降检测
04
05
路面和电缆沟沉降（陷）检测
01
隧道净空断面检测
在侵入设计内轮廓线
02
隧道净空检测尺 隧道检测（查）车进行检测 检测过程和程序比较复杂，且精度较低，
比较直观
第一部分 隧道净空断面检测
衬砌结构变形监测
在地质不良地段，隧道上跨、下穿 结构物等特殊地段，施工中隧道岀现塌 方和大变形地段，可对其净空变化进行 长期的监测或检测。
变形监测有哪些内容
变形监测有哪些内容变形监测是指对物体的形状、尺寸、位置等进行实时监测和检测的技术手段。
在工程领域中，变形监测被广泛应用于建筑结构、桥梁、隧道、地铁、水利工程等领域，以及航空航天、汽车制造等行业。
变形监测的内容包括但不限于以下几个方面：1. 变形监测原理。
变形监测的原理是利用各种传感器或测量仪器对目标物体的形状、尺寸、位置等进行实时监测和检测。
常用的传感器包括全站仪、GPS、倾角传感器、位移传感器、应变片等。
这些传感器可以实时采集目标物体的各项参数，并将数据传输给监测系统进行分析和处理，从而实现对目标物体变形情况的监测。
2. 变形监测方法。
变形监测方法包括静态监测和动态监测两种。
静态监测是指在目标物体处于静止状态下进行监测，通常用于建筑结构、桥梁等工程领域；动态监测是指在目标物体处于运动状态下进行监测，通常用于航空航天、汽车制造等行业。
根据监测的具体要求和目标物体的特点，可以选择合适的监测方法进行变形监测。
3. 变形监测技术。
变形监测技术包括传感器技术、数据采集技术、数据处理技术等。
传感器技术是变形监测的核心技术，传感器的选择和布设对监测结果具有重要影响；数据采集技术是指对传感器采集的数据进行有效获取和传输；数据处理技术是指对采集的数据进行分析、处理和展示，从而实现对目标物体变形情况的准确监测。
4. 变形监测应用。
变形监测在工程领域中有着广泛的应用，可以用于建筑结构的变形监测、桥梁的变形监测、隧道的变形监测、地铁的变形监测等。
在航空航天、汽车制造等行业，也可以利用变形监测技术对飞行器、汽车等进行变形监测，确保其安全运行。
变形监测还可以应用于地质灾害监测、海洋工程监测等领域，为工程建设和生产运营提供可靠的监测数据和技术支持。
5. 变形监测发展趋势。
随着科学技术的不断发展和进步，变形监测技术也在不断创新和完善。
未来，变形监测技术将更加智能化、精准化和自动化，传感器技术、数据采集技术、数据处理技术等将得到进一步提升和应用，从而更好地满足工程建设和生产运营对变形监测的需求。
隧道施工期间的变形监测
TRANSPOWORLD 2011No.9(May)206B RIDGE&TUNNEL桥梁隧道隧道监测作为新奥法的重要内容之一，在隧道施工中起着非常重要的作用。
某隧道（DK2+450～DK4+036）地处龙岩闹市区，具有埋深浅、地表建筑密集、地下管线众多、围岩破碎、施工对地表建筑及地下管线影响大等诸多施工不利因素。
在施工期间对地表位移、建筑变形及爆破震动等进行监测，监测成果除了为评价施工对建筑的影响服务外，监测成果还可反馈施工，为施工方案及爆破设计参数等的优化提供重要依据，测试成果对确保施工安全、加快施工进度、降低施工成本具有重要意义。
监控测量的目的在施工期间对隧道进行监控测量，可掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈，指导施工作业；通过对围岩和支护的变位、应力测量，修改支护系统设计，提供二次支护的最佳时间；在位移——时间曲线中如出现以下反常现象，表明围岩和支护呈不稳定状态，应加强监视。
隧道洞内外观测隧道开挖工作面的观测在每个开挖面进行，特别是在软弱破碎围岩条件下，开挖后由隧道工程师和地质工程师立即进行地质调查，观察后绘制开挖工作面略图（地质素描），填写工作面状态记录表及围岩级别判定卡。
开挖后未被支护围岩的观测，如节理裂隙发育程度及其方向；开挖工作面的稳定状态，顶板有无坍塌；涌水情况：位置、水量、水压等；底板是否有隆起现象。
对开挖后已支护的围岩的观测，如对已施工区段的观察每天至少进行一次，观察内容包括有无锚杆被拉断或垫板脱离围岩现象；喷射混凝土有无裂隙和剥离或剪切破坏；钢拱架有无被压变形情况；锚杆注浆和喷射混凝土施工质量是否符合规定的要求；观察围岩破坏形态并分析。
洞外观察洞外观察包括洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定以及地表水渗透等的观察，观察结果记录在工程施工日志及相关表格中。
隧道位移及变形量测地表下沉量测根据图纸要求洞口段应在施工过程中可能产生地表塌陷之处设置观测点，如图1所示。
地表下沉观测点按普通水准基点埋设，并在预计破裂面以外3～4倍洞径处设至少两个水准基点，以便互相校核，基点应和附近原始水准点多次联测，确定原始高程，作为各观测点高程测量的基准，从而计算出各观测点的下沉量。
路基施工的变形监测
路基施工的变形监测根据设计，路基工后沉降一般地段不应大于150mm，桥台台尾过渡段路基工后沉降不应大于80mm，沉降速率不大于40mm/y，为了满足工后沉降的要求，在软土及松软地基地段需设置沉降及位移观测设备，每个观测断面，在线路中心地面设一个观测沉降板，在两侧路肩各设一个观测桩，在两侧路堤坡脚外2m及12m处各设一个位移观测边桩，观测桩及沉降板在同一个断面上.1、技术要求边桩采用C15钢筋砼预制，断面采用15×15cm正方形，长度不小于2.1m。
并在桩顶预埋半圆形不锈钢耐磨测头。
边桩埋置深度在地表以下不小于2m，桩顶露出地面不大于10cm，采用洛阳铲打入设计深度，将预制边桩放入孔内，桩周以C15砼浇筑固定，确保边桩埋置深度。
沉降板由钢筋砼底板、测杆和保护套管组成，底板尺寸为50×50×3cm,用C15砼预制，测杆采用Φ40mm钢管，与底板固定在垂直位置上，保护套采用塑料套管，套管尺寸以能套住测杆并使标尺能进入为宜，随着填土的增高，测杆和套管亦相应接高，每节长不超过50cm。
接高后测杆顶面应略高于套管上口，测杆顶用顶帽封住管口，避免填料落入管内而影响测杆下沉自由度，顶帽高出碾压面高度不大于50cm。
施工时特别加强沉降板周板的夯实工作，沉降板周边要减小填筑厚度，并采用小型冲击夯夯实，以保证填料压实质量达到设计标准。
观测桩采用Φ40mm的钢钎，钢钎长度不小于1m，待基床表层填筑完后采用打入法施作。
对边桩、沉降板及为观测而设置的基桩等，在施工及观测过程中必须采取有效的保护措施，避免人为破坏和移位。
观测资料应齐全、详实、规范，符合设计要求，并应及时整理、汇总分析，并提供给相关单位。
2、观测要求边桩及沉降板在路堤填筑过程中每天至小观测一次，在沉降量突变的情况下，每天应观测2～3次，当填筑间隔时间较长时应保证不小于3天观测1次；填土结束后第1个月至少每周观测1次，第2、3个月至少每2周观测1次，三个月后可每月观测1次，一直观测到辅轨验交结束。
关于隧道拱顶沉降变形监测测量的方法
关于隧道拱顶沉降变形监测测量的方法摘要：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，它是保证不出现塌方事故的一个重要手段。
变形监测方法也在不断的改进和优化，这里就介绍下一种新的方法和完整的隧道拱顶沉降的流程。
关键词：隧道变形监测点一、点位的布设点位分为基准点和监测点两种：1、基准点的布设一般基准点布设2个以上，方便日后复测检查。
1）基准点的选址起算点的稳定性直接关系到沉降测量的成果，在监测工作中，施工及运营期间对这些基准点进行保护，作为本工程长期变形监测的基准。
水准基准点位置的选择应符合下列规定：基准点应避开交通干道主路、地下管线、河岸、滑坡地段以及其它可能使标志易遭腐蚀和破坏的地方，应选设在变形影响范围以外且稳定、易于长期保存的地方。
2）基准点的埋设首先在选址的位置挖孔，孔深约0.5米，在孔内埋设Φ20mm长钢筋，，用混凝土浇筑加固，并刻画点号。
2、监测点的布设一般情况下，观测隧道断面监测点的布设应符合下列规定：（1）隧道内一般地段沉降观测面的布设根据地质围岩级别确定，一般情况下Ⅲ级围岩每400m、Ⅳ级围岩每300m、Ⅴ级围岩每200m布设一个观测断面。
地应力较大、断层破碎带等不良和复杂地质区段适当加密布设；（2）洞门明洞交界处、明暗交界处、围岩变化段及变形缝位置应至少布设两个观测断面，观测断面分别位于洞门明洞交界处、明暗交界处、围岩变化段及变形缝位置5m；（3）隧道内地段观测断面的布设应根据地质级别确定；（4）隧道洞口若有基础换填段落，该段落内至少布设一个观测断面；（5）隧道工程完工后，每个观测断面在相应于两侧边墙处设一对沉降观测点；（6）隧道的进出口进行地基处理的地段，从洞口每25米布设一个断面。
常规隧道沉降变形监测的方法是，降水准尺倒立于监测点上进行测量，但这样存在以下问题：1）隧道里环境较差、光线较暗，因此观测时间较长，效率低；2）监测点易损坏，人员必须用力过猛顶住水准尺，可能会造成监测点松动，从而影响精度；3）立尺员不能保证水准尺处于垂直稳定状态。
大断面巷道交叉点围岩变形监测及分析
西部探 矿工 程
１３ ５
大 断 面 巷 道 交 叉 点 围 岩 变 形 监 测 及 分 析
王 卫超
（ 南理 工大 学土木 工程 学 院， 南 焦作 ４ ４ ０ ） 河 河 ５ ０ ０
摘 要 ： 于煤矿 大断 面巷 遭 交叉点施 工过 程 中 ， 基 岩体 应 力 复杂 ， 围岩 变形 大 ， 安 全 生产 带 来 隐患 。 给
主要为裂 隙水 ， 涌水量 小于 ５ ／ 。巷道采 用钻 爆法 开 ｍ。ｈ 挖 台阶法施 工 ， 眼菱 形 掏 槽 ， 直 周边 孔 采 用 普通 光 面 爆 破技术 。巷 道采 用锚 网 喷加 钢 筋梯 子 梁 加锚 索 联 合 支
护 。锚杆 长度 ２ ０ ｍｍ， 杆 间 排距 ８ ０ ４０ 锚 ０ ｍｍｘ ８ ０ ０ ｍｍ， 树脂 端头锚 固 ； 筋 网尺寸 １ ０ ｍｍＸ２ ０ ｍｍ， 筋 网 钢 ００ ００ 钢 的网格是 １ ０ ｍＸ ０ ０ｍ １ ｍｍ， 片采 用 勾 结 的方式 进行 ０ 网
１ 工 程 概 况
应有一个监 测断面， 面间距 可根 据地质条件按 ５ 断 ～ １０ ０ ｍ确 定［ 。综 合 １号进风 石 门交叉点 附近 为同类 围 １ ］
岩和监 测数 据 能准 确反 映 出围岩变形 规律 的情况 ， 择 选 了 ３ 不 同的断 面 。第 一 个是 在 １号 进风 石 门入 口交 个 叉点 ， 一个 是 在 距 洞 口 ２ ｍ 处 ， 后 一 个 断 面距 洞 口 ３ 最 ３ ｍ（ Ｎ １所示 ） 对 ３ 断 面进行 了 ２ 多 月 的连 续 ５ ￣图 ， 个 个 监 测 ， 过二 、 通 三断 面监 测 数据 和交叉 点 断 面监 测 数 据 对 比 ， 分析交 叉点 围岩 变形规 律 。 来 测线 布 置和 数 量 与 地 质 条 件 、 开挖 方 法 等 因素 有 关， 一般 一个 断面应 采用 ２ 条 测线 ， 拱脚 处必须 ～３ 但是 有 一条 水 平 测 线 。此 次 巷 道 周 边 位 移 量 的测 量 采 用
工程测量变形测量
工程测量变形测量10变形监测10.1一般规定10.1.1本章适用于工业与民用建(构)筑物、建筑场地、地基基础、水工建筑物、地下工程建(构)筑物、桥梁、滑坡、核电厂等的变形监测。
10.1.2重要的工程建(构)筑物，在工程设计时，应对变形监测的内容和范围做出要求，并应由有关单位制订变形监测技术设计方案。
首次观测宜获取监测体初始状态的观测数据。
10.1.3变形监测的等级划分及精度要求应符合表10.1.3的规定。
10.1.4变形监测网的点位的构成宜包括基准点、工作基点和变形观测点，点位布设应符合下列规定：1基准点应选在变形影响区域之外稳固的位置；每个工程至少应有3个基准点；大型工程项目，水平位移基准点应采用带有强制归心装置的观测墩，垂直位移基准点宜采用双金属标或钢管标；2工作基点应选在比较稳定且方便使用的位置；设立在大型工程施工区域内的水平位移监测工作基点宜采用带有强制归心装置的观测墩，垂直位移监测工作基点可采用钢管标；对通视条件好的小型工程，可不设立工作基点，可在基准点上直接测定变形观测点；3变形观测点应设立在能反映监测体变形特征的位置或监测断面上，监测断面应分为关键断面、重要断面和一般断面。
需要时，还应埋设应力、应变传感器。
10.1.5监测基准网应由基准点和部分工作基点构成。
监测基准网应每半年复测一次；当对变形监测成果产生怀疑时，应随时检核监测基准网。
10.1.6变形监测网应由部分基准点、工作基点和变形观测点构成。
监测周期应根据监测体的变形特征、变形速率、观测精度和工程地质条件等因素综合确定。
监测期间应根据变形量的变化情况调整。
10.1.7首期监测应进行两次独立测量，之后各期的变形监测宜符合下列规定：1宜采用相同的图形(观测路线)和观测方法；2宜使用同一仪器和设备；3观测人员宜相对固定；4宜记录工况及相关环境因素，包括荷载、温度、降水、水位等；5宜采用同一基准处理数据。
10.1.8变形监测作业前，应收集相关水文地质、岩土工程资料和设计图纸，并应根据岩土工程地质条件、工程类型、工程规模、基础埋深、建筑结构和施工方法等因素，进行变形监测方案设计。
HDPE管道的变形检验及处理
HDPE管道的变形检验及处理：
1）管道变形检验在管道覆土夯实完成后进行，且边施工边检测。
管道径向变形检测频率按下列规定执行：
①每施工段最初50m不少于三处，每处平行测两个断面，量测管道轴线和直径。
②相同条件下，每100m不少于三处，每处平行测两个断面，取起点，中间点和终点附近，测量管道轴线和直径。
③在地质条件改变、填土材质，压实工艺变化、管径改变情况发生时，重复①项检测内容。
管道允许最大径向变形率不得大于6％。
2）HDPE管道变形的检验方法：
①管道规格尺寸采用钢卷尺或可伸缩的直尺检验。
②管道安装定位偏差采用水准仪、经纬仪进行检验。
③管道径向变形率按下式计算
管道径向变形率=△dv/（d+2e）×100％
式中：△dv——管道径向直径变化量
e——管道纵截面形心高
d——管道处于自由状态的内径
3）管道施工变形率超过6％时属施工变形过大范围，应按下列规定处理：
①管道施工变形，其径向变形率局部大于6％时，可采取挖除管区填土，校正后重新填筑的办法处理。
②管道施工径向变形率90％以上大于6％者，则更换管道重新敷设。
某隧道拱顶纵向开裂及断面变形监测研究
立 了 隧 道 衬 砌 裂 缝 诊 断 模 型 [3],基 于 杂 交 有 限 元 一 离 散 元 法 FDEM针 对 隧 道 衬 砲 的 开 裂 过 程 进 行 数 值 分 析 [4]，这 些 研 究 都 为
揭 示 隧 道 的 开 裂 机 理 提 供 了 理 论 支 撑 ，针 对 隧 道 裂 缝 的 智 能 检 测 研究也应运而生，例 如 隧 道 衬 砌 裂 缝 自 动 监 测 系 统 等 [5’6]。 目前 针 对 隧道裂缝的修补，主 要 有 埋 管 注 浆 法 和 钢 拱 架 + 注浆锚杆 法 [7]，也 有 学 者 提 出 了 早 强 纤 维 编 织 网 增 强 混 凝 土 （TRC) 加固
害 ，其中比较典型的便是裂缝，对隧道的安全性构成了严 重 的 威
胁 ，造 成其开裂的主要原因有偏压、局部空洞和不均匀沉降等因
素 [1]，成为业界的研究热点之一，有学者为评判公路隧道衬砲结
构 裂 缝 的 稳 定 性 ，建 立 了 一 种 基 于 断 裂 力 学 的 公 路 隧 道 素 混 凝 土
衬 砌 裂 缝 稳 定 性 理 论 分 析 方 法 [2]，也 有 学 者 基 于 灰 色 突 变 理 论 建
摘 要 :隧 道 的 安 全 性 对 保 证 高 速 公 路 的 畅 通 运 行 至 关 重 要 ，针对某高速公路隧道拱顶纵向开裂,为了研究隧道拱顶开裂成因，对
其衬砌开裂情况进行检测和分析，指出开裂原因主要为衬砌材质不合理、构 造 不 满 足 设 计 要求和围岩偏压三个因素，采用注浆法
对 裂 缝 进 行 修 补 ，取 得 了 良 好 的 效 果 ，并 对 裂 缝 的 长 度 和 宽 度 进 行 监 测 ，建 立 了 隧 道 断 面 变 形 的 实 时 监 测 系 统 ，实 时 监 测 隧 道 的 拱
基坑监测断面的设置原则
基坑监测断面的设置原则
基坑监测断面的设置原则主要考虑了监测的有效性和代表性，以下是一些具体的设置原则：
1. 监测点布置：监测点应该按照纵向或横向断面布置，以便能够全面监测基坑的变形情况。
2. 断面选择：断面应选择在基坑的中央以及其他能反映变形特征的位置，如距坑底边约1/4坑底宽度处，以及阳角处和边的中部等相对比较危险的区域。
3. 断面数量：断面数量不宜少于2个，以确保有足够的数据来分析基坑的整体稳定性。
4. 监测点间距：同一断面上监测点横向间距宜为10m～30m，数量不宜少于3个，以保证数据的连续性和准确性。
5. 监测标志：监测标志宜埋入坑底以下，以避免受到施工干扰。
6. 动态分析：通过监测数据对基坑进行动态分析，预测基坑发展趋势，确保工程质量和安全。
7. 间距调整：纵向或横向有多个监测剖面时，其间距宜为20~50m，以适应不同规模的基坑和不同的监测要求。
8. 实时了解：基坑监测能够实时了解整个基坑的稳定性，为参建单位提供清晰的工程质量信息。
9. 安全性考虑：在选择监测断面时，应考虑到基坑边坡支护体系的刚度分布，避免在刚度较大、位移较小的阴角点处设置监测点。
10. 适应性：监测方案应根据基坑的具体情况和周边环境进行调整，以确保监测工作的科学性和有效性。
11. 规范要求：在设置监测断面时，还应遵循相关的工程建设标准和规范要求，确保监测工作的合规性。
基坑监测断面的设置需要综合考虑基坑的规模、形状、地质条件以及施工进度等因素，合理布置监测点，以获取准确有效的监测数据，确保基坑工程的安全。
激光隧道断面检测仪简介
降低维护成本
实现预防性维护和智能巡检， 减少维修和更换成本。
提升工程质量
通过精确的检测和数据分析， 提高隧道工程的整体质量。
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日常维护与保养
定期清洁仪器表面，保持仪器整洁。 定期对仪器进行校准，以确保测量结果的准确性。
检查仪器电缆是否完好，如有破损应及时更换。
在长时间不使用仪器时，应将仪器存放在干燥、通风的 地方，以免仪器受潮或损坏。
常见故障排除与解决方法
仪器无法启动
检查电源是否正常，如有问题应及时更换电源。同时检查仪器内部是否有故障，如有故 障应及时联系专业人员进行维修。
操作步骤与注意事项
01
注意事项
02
1. 在使用前应仔细阅读使用说明书，了解仪器的操 作方法和注意事项。
03
2. 避免在有磁场、振动或高温的环境中使用仪器， 以免影响测量结果。
操作步骤与注意事项
3. 在测量过程中，应保持仪器稳定，避免外界干扰。
4. 在使用过程中，如发现仪器异常或有任何疑问，应立即停止使用，并及时联系专业人员进行维修。
工作原理简介
原理
激光隧道断面检测仪基于激光测距原 理，通过发射激光束到被测物体表面 并接收反射回来的光信号，计算出激 光束与被测物体表面的距离。
数据处理
通过内部算法对采集到的数据进行处 理和分析，计算出隧道断面的几何尺 寸，并将数据以图形或数字形式显示 在仪器界面上。
仪器特点与优势
高精度测量
采用先进的激光测距技术，具有 高精度、高稳定性的特点。
激光功率
激光器的功率根据设备规格和检测需求而定，功率越高，检测距离和范围越广， 但同时也会对人和动物造成潜在危害，因此需合理选择激光功率。
河道断面测量的基本内容
河道断面测量的基本内容
河道断面测量是对河道横向截面的测量，主要内容包括以下几个方面：
1. 地形测量：对于河道断面的地形特征进行详细测量，包括断面内河床的高程、岸线的形状、河岸的高程等信息。
2. 水流测量：测量河道断面上的水流速度和流量，可以通过测量水流速度和断面面积计算得出。
3. 断面尺寸测量：测量河道断面的大小，包括断面宽度和深度等尺寸参数。
4. 断面变形测量：检测河道断面是否存在变形现象，包括断面的纵向变化和横向变化。
5. 河床物质测量：测量河床中的底质物质，如泥沙和石块的类型、粒径大小和含量等。
6. 设备使用和记录：使用各种测量仪器和设备进行测量，并记录测量数据和观测细节。
以上是河道断面测量的基本内容，通过这些测量可以了解河道的形态特征、水流状况和底质组成等信息，为河道治理和防洪工程设计提供依据。
激光隧道断面检测仪
激光隧道断面检测仪1.BJSD-5型激光隧道断面检测仪产品用途BJSD-5型激光隧道断面检测仪，具备3型及4型全部功能，并具备放点功能，无须依赖全站仪即可完成断面测量，可实现隧道当前断面测量、前后方断面测量、炮眼指示等功能。
产品功能具备4型机全部功能具备放点功能，无须依赖全站仪即可完成断面测量可进行各类围岩的变形量可实现光点(炮眼)指示功能，同时完成隧道轮廓放样具备隧道超欠挖体积(土方石)现场计算功能产品特点具备放点功能，无须依赖全站仪即可完成断面测量基于32-bit ARM920T 内核的嵌入式系统采用320×240点阵的3.5真彩TFT屏，带触摸后处理软件功能强大主要技术参数产品用途：本仪器主要用于对隧道断面的快速精确检测, 特别在施工监测, 竣工验收, 质量控制等工作中能快速获得隧道断面数据。
产品功能：本仪器采用高精度的角度编码器和测距仪, 使得仪器的基本性能有可靠保证；现场无须使用笔记本计算机, 即可记录至少一百组断面数据；可以在后台处理软件上进行数据处理、绘图及报告等操作。
产品特点：一体化设计设计，体积小，重量轻，操作简便；检测精度高，可靠性强；具备防潮、抗烟等特点；全方位角度可手动调整或自动调整随意定位；现场无须笔记本电脑；仅一个测头即可实现测量；专用后处理软件功能强大，全中文界面；精心设计的电池夹，可随意更换备用电池。
主要技术指标：检测半径：（0.2～60）m；检测精度：±1mm ；检测时间：小于3分钟；检测方位角：30°～330°；一次测量记录断面，大于100组；数据传输方式：串口及USB；标配两块电池，可随意更换。
产品用途：BJSD-2F型增强型断面仪除具备2E型全部功能外, 还设计了快速精确定位系统,便于对隧道断面的快速精确检测, 在施工监测, 竣工验收,质量控制等工作中能更快速的获得隧道断面数据。
产品功能:当前隧道断面快速检测；测量方式多样化，可补点测量、可定点测量等；采用掌上电脑控制仪器测量，测量用户界面友好，操作简单。
混凝土梁断面变形分析方法
混凝土梁断面变形分析方法一、引言混凝土梁是建筑结构中常见的构件之一，其承载能力和变形性能对整个建筑的安全性和使用性有着重要的影响。
因此，混凝土梁的设计和施工必须经过严格的计算和检验。
其中，梁的断面变形分析是混凝土梁设计中重要的一环。
本文将介绍混凝土梁断面变形分析的方法。
二、混凝土梁断面变形分析的基本原理混凝土梁在受力作用下会发生弯曲变形，其断面内部会产生应力和应变。
在混凝土梁设计中，需要对梁的断面进行变形分析，以确定其变形情况是否符合设计要求。
混凝土梁断面变形分析的基本原理包括以下几点：1. 断面受力分析：首先需要对混凝土梁的断面进行受力分析，计算出断面内部的应力和应变分布情况。
2. 材料性能参数：根据混凝土的弹性模量、抗拉强度等材料性能参数，计算出混凝土在受力下的应变和应力。
3. 变形计算：根据混凝土的应力和应变分布情况，计算出梁的变形情况，包括挠度、剪切变形等。
4. 比较分析：将计算得到的梁的变形情况与设计要求进行比较分析，以确定是否符合设计要求。
三、混凝土梁断面变形分析的方法混凝土梁断面变形分析的方法主要包括以下几个步骤：1. 断面受力分析首先需要对混凝土梁的断面进行受力分析。
对于矩形截面梁，其截面内应力分布情况可近似为线性分布，即最大应力发生在受力边缘，最小应力发生在中心位置。
根据梁的截面形状和受力情况，可以采用梁的静力学原理，计算出断面的受力情况。
2. 材料性能参数根据混凝土的弹性模量、抗拉强度等材料性能参数，可以计算出混凝土在受力下的应变和应力。
通常采用弹性理论计算混凝土的应变和应力，即假设混凝土是弹性体，其应变和应力满足胡克定律。
3. 变形计算根据混凝土的应力和应变分布情况，可以计算出梁的变形情况。
其中，挠度是混凝土梁变形的主要形式之一，其计算可以采用梁的挠度公式。
对于单跨简支梁，其挠度公式为：δ = (5qL^4)/(384EI)其中，δ为梁的挠度，q为梁的集中荷载，L为梁的跨度，E为混凝土的弹性模量，I为梁的惯性矩。
隧道变形监测
隧道变形测量－－－－－－《高速铁路工程测量规范》TB10601-2009学习版－－－－－－8.5.1隧道变形测量应在隧道主体工程完工后进行，变形观测期一般不应少于3个月。
观测数据不足或工后沉降评估不能满足设计要求时，应适当延长观测期。
8.5.2 观测断面的布设应符合下列规定：1 隧道洞门结构范围内布设一个观测断面。
2 隧道内围岩变化处布设一个观测断面。
3 隧道内一般地段观测断面的布设应根据地质围岩级别确定，Ⅱ级围岩段原则上不设变形观测点，必要时每800m设一处变形观测断面，Ⅲ级围岩每400m、Ⅳ级围岩每300m、Ⅴ级围岩每200m布设一个观测断面，地应力较大、断层破碎带等不良和复杂地质区段应适当加密布设。
4 隧道洞口、明暗分界处和变形缝处均应进行沉降观测。
5 每个观测断面在仰拱填充面距离水沟电缆槽侧壁10cm处埋设一对沉降观测点。
8.5.3变形观测点及观测元器件的埋设位置应标设准确、埋设稳定。
观测期间应对观测点采取有效的保护措施，防止施工机械的碰撞，人为因素的破坏。
8.5.4 隧道变形观测所使用的仪器和设备应进行定期检查并作出详细记录。
8.5.5隧道沉降观测点按表8.2.2中三等垂直位移精度要求施测，读数取位至0. 1mm。
8.5.6 隧道基础沉降观测的频次不低于表8.5.6的规定，沉降稳定后可不再进行观测。
表8.5.6 隧道基础沉降观测频次观测阶段观测频次观测期限观测周期隧底工程完成后3个月1次/周无砟轨道铺设后3个月0～1个月1次/周1～3个月1次/2周8.5.7隧道基础沉降观测成果资料整理应符合下列规定：1 应采用统一的隧道沉降观测记录表格，做好观测数据的记录与整理，观测资料应齐全、详细、规范，符合设计要求。
2 根据观测资料，及时完成每个观测标志点的荷载－时间－沉降曲线的绘制。
3 及时整理、汇总、分析沉降观测资料，按有关规定整理成册，报送有关单位进行沉降分析、评估。
如何使用激光扫描技术进行隧道断面测量
如何使用激光扫描技术进行隧道断面测量在现代科技快速发展的今天，激光扫描技术作为一种高效、精准的测量工具，被广泛应用于各个领域。
其中，使用激光扫描技术进行隧道断面测量，可以帮助工程师和设计师更好地了解和掌握隧道的地质情况和结构特点，为隧道的设计和施工提供重要的参考依据。
本文将从激光扫描技术的基本原理、隧道断面测量的流程以及测量结果的处理与应用等方面，探讨如何利用激光扫描技术进行隧道断面测量。
首先，我们来了解一下激光扫描技术的基本原理。
激光扫描技术利用激光仪器发射出的激光束，在扫描区域内进行快速而精确的测量。
它通过扫描仪器对激光束进行控制，采集返回的激光点云数据，再经过处理和分析，最终生成点云模型。
这种精确测量的原理使得激光扫描技术成为了测量领域中的一种重要工具。
隧道断面测量是为了更好地了解隧道内部的几何结构和地质情况，为隧道设计提供准确的参考数据。
在进行隧道断面测量时，首先需要进行前期准备工作，包括选择合适的激光扫描仪器和准备工作人员。
然后，需要确定测量区域和测量目标，例如选择断面位置、确定扫描范围等。
接下来，进行激光扫描仪的设置和调试，确保仪器的正常工作。
在实际的测量过程中，需要对测量区域进行扫描，通常采用全站仪或GPS等设备进行测量与定位。
在测量过程中，激光扫描仪器通过发射激光束，对隧道内部的物体进行扫描，返回的激光点云数据会被记录下来。
最后，对返回的激光点云数据进行处理和分析，形成隧道的三维模型。
隧道断面测量的结果处理与应用是整个测量过程中的关键步骤。
首先，对激光点云数据进行预处理，包括点云数据的滤波、去噪和配准等步骤，以提高点云数据的质量和准确度。
然后，通过对点云数据进行重建和分析，生成隧道的三维模型。
在模型生成过程中，需要根据实际测量需求确定断面形状、位置和尺寸等参数。
最后，将生成的三维模型与隧道的设计文件进行对比和分析，以评估实际测量结果与设计要求的差异，并进行相应的调整和改进。
激光扫描技术在隧道断面测量中的应用非常广泛。
新型矿用巷道断面变形监测系统的设计
新型矿用巷道断面变形监测 系统的设计
徐 铎
（ 山西 吕梁西山德威矿业管理公 司 ， 山西 摘 离石 ０ ３ ３ ０ ０ ０ ）
要： 煤矿巷道掘进后 ， 巷道尺寸仍在变化 ， 及时测量巷道断面变形情 况， 分析其 支护效果 ， 掌握巷道 断面变形规律
是很有 必要的。文章 阐述 了一、 运行 方式及其效果。
系统开 机
作时 ， 显示 内容 为巷 道宽度值 的当前量 ； 进入查 询状态
后， 可显示 巷道宽度 的历史量及 历史数 据 的记 录时 间。
本设计选 用 １ ８ Ｂ ２ ０温度传感 器 ， 具有测 量准确 、 价格低 廉 的特 点 。本设计 电源模块 ， 选用 Ｌ Ｍ ２ ５ ７ ６ — ５ ． ０稳压 芯 片和 Ａ Ｔ ２ ５ — １ ２ ０ ０ ２开关 电源 ， 通过 转换 可供稳 定 的 ５ Ｖ
２次尺寸值差 ， 并对数 据 自动排序存储 ， 最后 由显示 器
显示 出来 。
２ 系统 的硬 件 设 计
系统主体 的设计 图 ， 见图 ２ 。
软件才能 与上 位机进行通信 ， 操作 过程复杂 。 故需设计
一
种能够 自动 记录数据 、 操作方便 、 较高精度 的测量巷
道断面变形 的仪器。
Ｉ 珊圆圈
山 西 煤 炭 ＳＨＡＮ ＸＩ ＭＥＩ Ｔ ＡＮ 第３ ３ 卷 第６ 期
１ ｅ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ￣ 、
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ５ ０ ５ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ — ０ ０ ４ ６ — ０ ２
１ 一煤岩体 ； ２ 一 超声 波换能 头发射器 ； ３ 一 超声 波换能 头接收器 ； ４ 一防爆 壳体 ； ５ 一 转 向装置 ； ６ 一固定 杆 ； ７ 一反射板 ； ８ 一固螺栓 ； ９ 一温 度传感 器 ；
大断面软岩隧道变形监测与分析研究
大断面软岩隧道变形监测与分析研究摘要：随着隧道工程建设的快速发展，大断面软岩隧道的变形监测与分析变得越来越重要。
本文针对大断面软岩隧道的变形监测与分析问题展开研究，提出了一种综合应用测量技术与数值模拟技术的方法，以提高对大断面软岩隧道变形情况的监测和分析能力。
1.引言随着经济的发展和城市化的进程，隧道工程建设成为了国民经济发展的重要基础设施。
其中，大断面软岩隧道因为具有开挖面积大、工程量大等特点，对变形状态的监测和分析显得尤为重要。
2.大断面软岩隧道变形监测技术大断面软岩隧道变形监测技术主要包括测量仪器的选择和监测方案的设计。
在选择测量仪器时，应考虑到隧道形状、岩石性质、地质条件等因素，以选择适合的测量仪器。
常用的测量仪器包括全站仪、倾斜仪、位移传感器等。
在设计监测方案时，应考虑到监测的时机、位置以及监测的频率等因素，以获取准确的隧道变形数据。
3.大断面软岩隧道变形分析方法大断面软岩隧道变形分析方法主要包括基于测量数据的分析和数值模拟分析两种。
基于测量数据的分析主要依靠变形监测数据，通过对监测数据的处理和分析，得到隧道变形的趋势和变化规律。
数值模拟分析则是通过在计算机上建立隧道的三维模型，并结合材料力学原理和数值计算方法，模拟隧道开挖和岩石变形的过程，以获取隧道变形情况。
4.实例分析通过对大断面软岩隧道的变形监测和分析，验证了本文提出的综合应用测量技术与数值模拟技术的有效性。
根据测量数据和数值模拟结果，可以看出隧道在开挖过程中发生了明显的变形，并且变形幅度较大。
通过进一步分析，发现隧道变形主要集中在局部区域，对于隧道的稳定性和施工安全有一定的影响。
5.结论本文提出了一种综合应用测量技术与数值模拟技术的方法，以提高对大断面软岩隧道变形情况的监测和分析能力。
通过实例分析，验证了该方法的有效性，并得出了一些有价值的结论。
大断面软岩隧道的变形监测与分析研究对于隧道工程的施工和安全具有重要的意义，但同时也存在一些挑战和难点，需要进一步的研究和探索。
悬臂梁施工监测
悬臂梁施工监测
简介
本文档旨在介绍悬臂梁施工监测的重要性、目标和方法。
悬臂梁施工监测是建筑工程中必不可少的一环，旨在确保施工质量和安全。
监测目标
- 监测悬臂梁在施工过程中的变形情况，包括挠度、倾斜等，以及变形引起的风险；
- 监测悬臂梁的静力响应和动力响应，以评估结构设计的合理性和施工质量；
- 监测悬臂梁所受荷载的响应和变化情况，以确保结构的安全性。
监测方法
1. 悬臂梁断面变形的监测：
- 使用测绘仪器进行断面形状的测量，记录下变形数据；
- 定期对比测量结果，分析变形趋势，及时发现异常情况。
2. 悬臂梁静力响应的监测：
- 使用应变计等仪器进行应力和位移的测量；
- 根据监测结果，评估结构的刚度、承载能力等性能。
3. 悬臂梁动力响应的监测：
- 使用加速度计等仪器进行振动响应的测量；
- 分析振动频率和幅度，评估结构的固有特性和动力性能。
4. 荷载监测：
- 使用称重设备对施加在悬臂梁上的荷载进行测量；
- 监测荷载的变化情况，及时发现可能存在的超载风险。
结论
悬臂梁施工监测是确保施工质量和安全的重要手段。
通过监测悬臂梁的变形情况、响应和荷载变化，可以及时发现问题，采取相应的措施，确保悬臂梁结构的稳定性和安全性。
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断面变形检测●隧道拱墙衬砌前横断面检测的意义目前对隧道二次衬砌厚度采用无损检测的方法和手段比较多,有冲击—回波法、超声发射法、激光断面仪法、地质雷达法和直接测量法等。
虽然目前对衬砌厚度的检测方法和手段比较多,技术比较先进,但隧道是地下工程,是隐蔽性很强的工程,在二次衬砌施作好后检测只能对某点或某一部分结构进行检测,不能全面检测,检测局限性很大。
在二次衬砌施作好后检测,是事后检测,如果检测发现二次衬砌厚度达不到设计要求,对其进行处理将带来严重的经济损失,影响工期,并产生不良的社会影响。
因此,对隧道拱墙衬砌前横断面进行检测,达到事前控制的目的,保证隧道二次衬砌厚度,消除质量隐患。
●激光隧道多功能检测仪测量原理及技术参数激光隧道多功能检测仪测量原理为极坐标法,它是一种建立在无合作目标激光测距技术和精密数字测角技术之上的极坐标测量法。
由于隧道特点,隧道横断面的量测断面和量测点比较多,采用这种不需要合作目标(反射棱镜)的量测方法非常方便,也非常适合隧道内量测。
同时激光隧道多功能检测仪的量测精度也满足隧道施工要求。
同时它与计算机技术紧密相结合加上专门设计的图象处理软件,能迅速得到隧道断面图并与设计断面图进行对比,可以快速给出检测报告,判断隧道断面尺寸。
由于激光隧道多功能检测仪采用了掌上电脑,因此在现场不需要笔记本计算机,即可检测记录多组量测断面数据。
待回到室内再将数据输入计算机,并利用检测仪所提供的后处理软件对数据进行处理和作图。
激光隧道多功能检测仪主要由三大部份组成:检测主机,掌上电脑(含掌上电脑控制测量软件),台式机传数,数据处理软件。
主要技术参数:a.检测半径:1~45m;b.检测点数:自动检测,一般为50个点/断面;c.测距精度:优于±1 mm;d.测角精度:优于0.01°;e.方位角范围:30~330°(仪器测头垂直向下为0°),连续测量60°~300°;f.手动测头转动方位角范围:0°~350°;g.定位测量方式:具有垂直向下激光定心标志、测距功能;●检测系统的组成和功能激光路面断面测试系统是由激光路面断面测试仪、横向路面摩擦系数测试系统(MU-METERMK6)、牵引车(同时是操作及数据处理平台)三部分构成.从构件上讲包括激光路面断面测试仪、横向路面摩擦系数测试车,拖挂式自动润滑系统,牵引车几个大的部分.1²1激光路面断面测试仪的组成和功能激光路面断面测试仪由激光传感器、惯性基准装置、自动计程仪、信号处理系统、数据采集分析系统构成.断面测试仪被安装固定在牵引车辆前部的一根横梁内.横梁的标准设计宽度为1²8m(车辆的正常宽度),还可在横梁两侧安装扩展臂,将测试宽度增加至2²5m~3²5m.横梁是由不锈钢制成,重量轻,强度高,检修时可打开.●激光传感器由10个采样频率为16kHz的激光传感器(测平整度)和1个采样频率为64kHz的激光传感器(既可测平整度也可测纹理深度)组成.其工作原理是通过激光束测试从传感器到路面的距离来确定检测数据的.●惯性基准装置惯性基准装置由3个加速度计和2个陀螺仪组成.3个加速度计用来测试垂直方向轴,纵向轴,横向轴的加速度.陀螺仪测试车体横轴与纵轴的转动角度.在行驶过程中,惯性参照单元记录校正了测试梁的运动.同时,这些惯性制导数据还可用于确定汽车行驶位置处的三维坐标●自动计程仪自动计程计被安装在牵引车后轮上,可确定汽车行驶的距离,同时它还发送数据采集的控制信号.●信号处理系统信号处理系统置于车内的后部,用于将来自激光传感器的模拟信号处理后转换成数值信号,传输到计算机内,由计算机做进一步的处理.通过计算机的处理后,使采集的数据能实时显示在显示器上,保证测量过程中可以及时发现并纠正错误.●数据采集分析系统数据分析系统包括一台防震的计算机和相应的应用软件.计算机的液晶显示器和键盘都被固定在副驾驶位置上,便于技术人员操作.用于数据采集、记录、显示和分析的应用软件主要由3个程序组成,它们是:1)PRO²EXE实时断面测量软件.实时断面测量软件具有数据采集、处理和存储功能,同时能显示传感器的状态,系统的状态,横断面以及检测诸如国际平整度指数(IRI)和全球定位系统(GPS)等的路面性能指标.2)PMPM²EXE后处理软件.后处理软件是一个真三维断面的分析软件,可生成X-Y-Z-T的文件.除了可获得默认的分析结果外,用户还可根据自己的需要操作软件进行其它的分析,例如:可以要求软件抽样间距每0²25m或0²10m出现一组检测数据,不需要的检测数据可以设置软件进行屏蔽;也可以要求11个激光感应器同时出现检测数据或只是其中的1个或几个激光感应器出现检测数据等等,都可以利用设置软件的功能来完成,操作使用非常方便.3)PAP测量结果数据库.测量结果数据库由默认的data、tem、result三个文件夹组成.Data文件夹放置的是实时断面测量软件“PRO²EXE”所采集的数据文件,该文件经后处理软件“PMPM²EXE”处理后,产生的包括国际平整度指数(IRI)在内的成果数据将被放置在result文件夹内,而tem文件夹放置的是软件在分析数据过程中产生的临时文件.●检测功能通过激光路面断面测试仪(图1)所采集的数据经软件系统处理分析后可获得的最主要的检测指标包括:平整度(*²IRI)路面构造深度(*²MPD)路面横坡(*²CRO)路面纵坡(*²GRA)路面车辙(*²RUT)道路平曲线曲率(*²CUR)GPS卫星定位系统(*²GPS)●1²2横向路面摩擦系数测试系统的组成与功能横向路面摩擦系数测试系统(MU-METERMK6)包括一辆配备了电子测量系统的三轮测试车和一辆拖挂式自动润滑系统.整个测量系统与装在牵引车中的计算机相连.拖车系统产生信号,这些信号通过牵引车内计算机的传输,在牵引车内操作人员携带的配备有专业软件的便携式电脑屏幕上显示出来,操作人员通过便携式电脑对道路进行检测,并对取得的数据进行分析、处理和存储.●测试车三轮测试车由重型钢结构组成,外围铸铁,重心很低,使检测车能在超过100km的行驶速度下仍旧保持极好的稳定性,而且结合了空气动力学原理,使它得到的读数有很高的精确性和清晰度,测试轮夹在两个行驶轮之间,使用的是倾斜轮原理来进行测量的,测试轮与行驶方向成7²50°的斜角,当轮子转动时,摩阻力由通过倾斜轮胎对路面的滑动来产生,由固定荷载传感器测量摩阻力值.信号通过便携式电脑来数字化后成为实时数据,可进行分析和处理.1²2²2拖挂式自动润滑系统拖挂式自动润滑系统是行驶底盘上携带一个250加仑(1²14m3)的重型聚亚安酯水罐(黄色),水罐的储水量可以保证为3300m长的路面提供O²5mm喷水厚度的测试两次.汽油发动的水泵负责提供测试供水,而水流方向、流量及洒水的厚度均可由软件控制电子操作方向阀来设置.1²2²3检测功能横向路面摩擦系数测试系统(图2)适用于测试机场道面、滑行道和道路路面的摩擦系数,对干、湿铺面都可以进行检测.当需要进行湿测时,由自动润滑系统控制加水,每个测试轮的前端比测试轮胎的宽度宽25mm(符合ASTM 670规范),水流量的精度可以控制在10%以内,测试结果直接以Mu(μ值)读数值表示,并符合国际测试规范要求.图2横向路面摩擦系数测试系统。
●牵引车牵引车不仅提供整个系统的牵引动力和电力,而且整个系统的电子设备也集成在车厢内,技术人员在车厢内通过计算机控制系统的运行.●隧道拱墙衬砌前横断面检测方法采用激光隧道多功能检测仪对隧道拱墙衬砌前横断面检测前,先采用经伟仪或全站仪按一定间距(根据检测密度要求,一般10m,间距越密越好)放出隧道中线点和该点的地面高程,同时在隧道边墙上放出对应横断面点。
使用激光隧道多功能检测仪对隧道横断面检测步骤:a²将激光隧道多功能检测仪放于所需检测断面的隧道中线点上,安装并调整好仪器,使仪器对中;b²在仪器安装好并对中归零后,测取仪器高度并记录(仪器高为相对地面的高度);c²在掌上电脑的软件主界面中选择“测量断面”如图1;d²再选测“新测”如图2;图2中(1)区是表示电脑中已保存的数据文件;e²然后在如图3中,输入所量测的断面桩号(即文件名),并设置好所量测断面的起始和终止测量角度及所需量测的点数等参数(为节约现场检测时间,X0和Z01可回到室内在计算机中输入);f²最后选“测量”。
激光隧道多功能检测仪软件控制测头自动完成断面的测量并将角度及斜距等参数保存在文件中,在现场可以看到所测的断面轮廓线。
图3中(1)区中实时绘制当前测量的断面图,(2)区中数据列表框测量完每一点后在其中显示测量到的角度及斜距,(3)区中显示当前测量提示信息。
提示栏中显示检测完的信息时即可退出,数据自动保存在掌上电脑中,然后进行下一个断面检测。
检测断面数据带回室内进行处理,以减少在隧道内的时间,减少对施工影响。
检测数据处理现场检测完成后,回到室内将掌上电脑与计算机连接,并将现场所量测数据转入计算机,采用该仪器提供的台式机后处理软件对数据进行处理。
打开某一断面数据文件,此时所显示的断面图只有现场所量测的数据图形。
需编辑当前曲线和标准曲线来完成横断面的比较。
首先编辑当前曲线:由于量测时仪器是在隧道中线上,所以X坐标值为零;Z值为仪器高(此处是相对路面设计高程),隧道现场量测时的地面高程H1,隧道该点的路面设计高程H2,和在现场所量测到的仪器高计算出Z1值:Z= Z1-(H2-H1),并输入此值,然后输入量测的一些相关信息(如测量时间,测量单位和测量人等),即完成当前断面的编辑再编辑标准曲线:标准曲线即是所要检测的断面曲线,这里即是二次衬砌的外轮廓线。
在两条曲线编辑完后,即完成了数据处理。
根据图表中的标准曲线和实测曲线,判断隧道横断面是否侵入二次衬砌限界,在那些部位存在侵界。
同时在图的下方给出了该断面的相关信息,包括侵界最大值,侵界面积等。
因此根据该图表能很清晰地对该横断面进行了解判断。
检测断面结果见图4。