建筑工程监控量测与信息反馈技术工作交流(ppt 42页)实用资料

日前检查发现，监控量测工作存在以下问题： 1.标准掌握的问题； 2.记录表式不统一的问题； 3.数据处理方面的问题； 4.信息反馈、指导施工工作不力； 5.资料不齐全， “原始监测资料”与“数据处
理”概念混淆；记录资料不规范，涂沫现象普遍； 6.监控量测工作人员的经验与岗上学习不足,经
验积累欠缺，甚至不熟悉基本的工作流程。
设计、施工与监测三者关系（2）
地下工程中，监测与信息反馈以及反演是随着新奥法原理 的引入而引入的。这种以施工监测、理论分析、经验判断 相结合，调查、设计、施工相交叉的设计、施工流程是非 常符合隧道工程特点的。 “监测与反馈”也即所谓的 “信息化设计”和“信息化施工”，这一过程可归纳为： 在初步地质调查和室内岩石力学试验的基础上，通过理论 分析或工程类比对支护结构和施工决策做出预设计。然后， 在施工中对围岩和支护结构的力学状态的变化进行监测， 并将所量测到的能反映隧道结构体系力学状态的物理量 （如洞壁某测点位移值、或某一基线上的净空变化值）加 以综合处理。最后根据必要的基准值直接利用经过处理的 监测信息来判断隧道结构体系的可靠性（如）也可以通过 反演技术，根据监测信息反推出表征围岩性态及其地质环 境的初始参数，然后再将它输入模型中重新进行理论分析， 并根据新的计算结果及时调整和确定支护结构的参数和施 工决策。由引可见，监控量测与信息反馈技术在设计与施 工间搭起了桥梁，在一定程度上，处于核心地位。
2.现代岩体力学模型：将支护结构与围岩视为一体，作 为共同承载的隧道结构体系，故又称为复合整体模型。与 传统力学模型相反，围岩是承载主体，支护结构只是用来 约束和限制围岩的变形。 计算模型中存在的问题（围岩力学参数选取方面和支护材 料参数受施工方法、施工质量、环境条件影响）以及模型 的选取的合理性问题客观上决定了目前的理论计算和分析 （包括各种设计软件）只能作为参考而无法作为设计依据； 由此导致以围岩类别或级别为基础的经验类比设计方法为 主导设计方法。
监测工作的必要知识准备
监控量测工作涉及到诸多学科的知识，即： 1.隧道基本设计方法、设计流程 2. 地质模型、数学力学模型 3.隧道设计、施工与监测三者间的关系 4.地质构造学、工程地质与水文工程地质学知识 5.地下工程岩体力学知识和土力学知识 6.数据处理方法（数学工具）——回归分析方法 7.判据、预测、控制（管理级别设置） 8.反分析（一般用数值方法，本项目可偿试实施） 9.《规范》条款规定
支护需求与支护补给
设计、施工与监测三者关系（1）
设计流程包括了开挖、支护、直到形成稳 定的隧道结构体系所经历的力学过程（含 判据）。这一流程充分表明施工过程（开 挖、支护）对隧道结构体系终极状态的应 力和位移影响极大。钻爆开挖与非爆破开 挖方法（如机掘方法）所形成的二次应力 场，尤其是位移场极不相同。前者大，后 者小，在前者需要支护的情况下，而后者 就不一定需要。隧道设计是基于一定的施 工方法上的，而不可能孤立设计。
新建太中银铁路吕梁山隧道
监控量测与信息反馈 技术工作交流
中铁三局集团工程指挥部工程部 宋同新 2007/5/18
感谢奋斗在一线的同志们和 朋友们，愿我们携手并进，竭心 尽责，同甘共苦，群策群力，共 保吕梁山隧道安全、保质、如期、 全优完工！
中铁三局吕梁山隧道指挥部工程部
监控量测与信息反馈工作现状
F1 ( , K用的计算模型 目前，设计隧道结构体系时，有两类主要的计算模型 1.传统的结构力学模型：以支护结构作承载主体，围岩
对支护结构的变形起约束作用。这种模型将支护结构和围 岩分开来考虑，支护结构是承载主体，围岩作为荷载的来 源和支护结构的弹性支承。亦称“荷载结构模型”
式中的R1、R2是根据围岩的物理力学特性所确定的某些特定指标。
⑷设置支护结构后围岩的应力状态，亦称围岩的三次应力状态 3 和位移
场 u 3 ，以及支护结构的内力 M 和位移
⑸判断支护结构安全性，即安全度准则，一般写成： f1 ( M , K 1) 0
式中的K1、K2是支护结构材料的物理力学参数
监测与信息反馈
主要目的、原则和工作重点
目的：修改设计和进行施工管理，保证隧道工程的安全性和经济性。与 一般的工程测试相比，隧道工程中的施工监测具有特殊的意义。
原则：求是、及时、服务现场和设计。 监控量测的工作重点
1.量测计划制定; 2. 测点埋设与保护； 3.现场实录（现场一手资料或称原始资料）； 4.回归分析； 5.注重分析与总结，理论与实践结合； 6.重在日常管理,也即坚持监测管理规范化、施工监测日常化、数据处理 目标化、预测结果功用化; 7.为技术管理、工序管理、资源配置与施工组织提具指导性意见；为隧 道施工、围岩加固等提出理论上和经验上的建议; 8.正确处理施工与监测的关系,将监测纳入到施工工序管理当中去。
隧道工程理论设计流程
隧道工程的设计流程 涉及到五个方面的问题即:
⑴围岩的初始应力状态,或称一次应力状态 0 ; ⑵开挖隧道后围岩的二次应力状态 2和位移场 u 2 ;
⑶判断围岩二次应力状态和位移场是否符合稳定性条件即围岩稳定性准则， 一般写成：
f ( 2 , R1) 0
f (u2 , R 2) 0
新建太中银铁路吕梁山隧道加大监控量测工 作力度的必要性和重要性
吕梁山隧道为特长铁路隧道，根据围岩情况发生大变形、 掌子面突出、大坍方（尤其可怕的是滞后的坍方堵洞情况） 甚至冒顶均有可能，岩爆已经在DK132+966附近段落发 生。而相应于这些地质灾害，我们的监控工作较为滞后， 而且由此导致的严重影响施工决策的问题已经出现，如因 监测工作不到位，造成台车进场决策、衬砌工作决策、以 及其它施工组织决策无以寄托，以某管段初支为例，因没 有量测资料或量测工作严重滞后且不规范，导致在支护参 数上毫无底数，按设计施工恐不安全，而加大断面，加强 支护，施工成本又无端增大，而且即便如此，也无法做到 心中无数。施工监测工作的重要性和必要性而易见，施工 监测形同虚设问题的解决刻不容缓。
监控量测与信息反馈的概念与意义
由于地下工程环境的复杂性(地层岩性不一、构造不均、 地下水发育程度不等、初始地应力环境因地而异、地下工 程埋深不一）和施工等人为因素影响大（施工方法不同、 施工水平各异、施工速度有快慢、施工组织良莠不齐)等 原因，在设计过程中，很难用一个简单的地质模型和力学 模型来进行描述，尽管事先的调查和试验做得极尽细致， 建筑物的实际受力、变形状态和设计阶段按力学模型所预 计的总不一致，由此导致无法确认所设计的支护结构与施 工流程的安全性和经济性。为确保工程的安全可靠和经济 合理，就必须在施工阶段实施监测，及时收集由于隧道开 挖在围岩和支护结构中产生的位移与应力变化信息（所谓 “监测”），并根据一定标准判断是否需要修改预先设计 的支护结构和施工流程，即所谓的信息反馈。统称为“监 控量测”。