巖土工程測(cè)試技術(shù)課件 第八章.ppt

1、8 地下隧洞礦山巷道 施工監(jiān)測(cè)技術(shù),8.1 地下隧洞新奧法施工監(jiān)測(cè),8.1.1 觀測(cè)的意義、適用范圍及主要內(nèi)容 隧道監(jiān)測(cè)的對(duì)象主要是圍巖、襯砌、錨桿和鋼拱架及其他支撐，監(jiān)測(cè)的部位包括地表、圍巖內(nèi)、洞壁、襯砌內(nèi)和襯砌內(nèi)壁等，監(jiān)測(cè)類型主要是位移和壓力，需要時(shí)也監(jiān)測(cè)圍巖松動(dòng)圈和聲發(fā)射等其他物理量。,8.1.1.1觀測(cè)目的意義 地下洞室圍巖和支護(hù)系統(tǒng)觀測(cè)的目的和意義概括起來如下： （1）及時(shí)掌握和提供圍巖和支護(hù)系統(tǒng)變化信息和工作狀態(tài)。 （2）評(píng)價(jià)圍巖和支護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性。 （3）及時(shí)預(yù)報(bào)圍巖險(xiǎn)情，以便采取措施，防止事故發(fā)生。 （4）指導(dǎo)安全施工，修正施工參數(shù)或施工工序。 （5）驗(yàn)證、修改設(shè)計(jì)參數(shù)

2、。 （6）為地下洞室設(shè)計(jì)和施工積累資料，為圍巖穩(wěn)定性理論研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 （7）對(duì)地下洞室未來性態(tài)作出預(yù)測(cè)。依據(jù)各類觀測(cè)曲線的形態(tài)特征，可掌握其變化規(guī)律，進(jìn)而對(duì)其未來性態(tài)作出有效的預(yù)測(cè)。 （8）法律及公證的需要。經(jīng)過計(jì)量認(rèn)證的觀測(cè)單位，其所提供的加蓋有CMA章的觀測(cè)結(jié)果，具有公證效力。對(duì)由于工程事故而引起的責(zé)任和賠償問題，觀測(cè)資料有助于確定其原因和責(zé)任。,8.1.1.2 觀測(cè)范圍,表8-1 地下洞室進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)的工程范圍選定表,注：“”者為應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)的地下洞室； “”者為選擇局部地段進(jìn)行量測(cè)的地下洞室。,8.1.1.3地下洞室圍巖觀測(cè)內(nèi)容及項(xiàng)目,表8-2 地下洞室原位觀測(cè)項(xiàng)目及適

3、用范圍一覽表,表8-2中所提及的觀測(cè)儀器：,多點(diǎn)位移計(jì),位移計(jì),數(shù)顯收斂計(jì),鋼尺收斂計(jì),YH0700系列智能型土壓力盒,YH1000系列智能型錨索計(jì),YH1100系列智能型孔隙水壓計(jì),測(cè)桿,液壓枕,油壓枕,CT-2型超聲波圍巖裂隙探測(cè)儀,8.1.2監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì) 8.1.2.1觀測(cè)項(xiàng)目的確定 （1）觀測(cè)項(xiàng)目的確定原則 1）以安全觀測(cè)項(xiàng)目為主的原則 2）觀測(cè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)宜體現(xiàn)全面的原則 3）觀測(cè)項(xiàng)目宜同步設(shè)置 4）少而精的原則 5）貫徹經(jīng)濟(jì)性原則 （2）觀測(cè)項(xiàng)目分類及確定 我國(guó)國(guó)標(biāo)和日本設(shè)計(jì)指南均將地下洞室圍巖觀測(cè)項(xiàng)目分為必測(cè)項(xiàng)目和選測(cè)項(xiàng)目。必測(cè)項(xiàng)目是地下洞室圍巖觀測(cè)的核心，它是設(shè)計(jì)、施工等所必須進(jìn)行

4、的經(jīng)常性量測(cè)項(xiàng)目。兩國(guó)規(guī)范（規(guī)定）對(duì)必測(cè)項(xiàng)目的規(guī)定基本一致，僅是表述略有不同。選測(cè)項(xiàng)目則是由于巖土工程條件、工程規(guī)模、工程性質(zhì)等具體條件和設(shè)計(jì)要求不同而選擇的觀測(cè)項(xiàng)目。,8.1.2.2觀測(cè)布置 觀測(cè)布置包括觀測(cè)斷面的確定（斷面間距）和觀測(cè)測(cè)點(diǎn)的布置。觀測(cè)斷面又細(xì)分為系統(tǒng)觀測(cè)斷面和一般觀測(cè)斷面。把多項(xiàng)觀測(cè)內(nèi)容有機(jī)地組合在一個(gè)觀測(cè)斷面里，且有計(jì)劃有目的的使觀測(cè)內(nèi)容。 （1）觀測(cè)斷面的確定（斷面間距）,表8-3 地表下沉觀測(cè)的測(cè)點(diǎn)縱向間距,（2）觀測(cè)測(cè)點(diǎn)的布置形式 觀測(cè)測(cè)點(diǎn)的布置形式，主要依據(jù)洞室斷面尺寸、形狀、圍巖地質(zhì)條件、開挖方式、程序、支護(hù)類型等因素進(jìn)行布置。在安裝埋設(shè)和觀測(cè)過程中，可依據(jù)具體

5、情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。 l）圍巖周邊收斂位移（測(cè)點(diǎn)、線布置） 2）鉆孔位移計(jì)觀測(cè)孔布置形式 3）錨桿應(yīng)力計(jì)觀測(cè)孔布置形式 4）鉆孔測(cè)斜觀測(cè)孔布置形式 5）支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變觀測(cè)點(diǎn)布置形式,8.1.2.3 監(jiān)測(cè)手段和儀表的選擇 監(jiān)測(cè)手段和儀表的確定主要取決于圍巖工程地質(zhì)條件和力學(xué)性質(zhì)，以及測(cè)旦的環(huán)境條件。通常，對(duì)于軟弱圍巖中的隧洞工程，由于圍巖變形量值較大，因而可以采用精度稍低的儀器和裝置；而在硬巖中則必須采用高精度監(jiān)測(cè)元件和儀器。在一些干燥無水的隧洞工程中，電測(cè)儀表往往能工作得很好；在地下水發(fā)育的地層中進(jìn)行電測(cè)就較為困難。埋沒各種類型的監(jiān)測(cè)元件時(shí)，對(duì)深理地下工程，必須在隧洞內(nèi)鉆孔安裝，對(duì)淺埋地下工

6、程則可以從地表鉆孔安裝，從而可以監(jiān)測(cè)隧洞工程開控過程中圍巖變形后的全過程。,8.1.2.4觀測(cè)頻度（時(shí)間間隔）的確定 在洞室開挖或支護(hù)后的半個(gè)月內(nèi)，每天應(yīng)觀測(cè)l2次；半個(gè)月后到一個(gè)月內(nèi)，或掌子面推進(jìn)到距觀測(cè)斷面大于2倍洞徑的距離后，每2天觀測(cè)一次；一到三個(gè)月期間，每周測(cè)讀l2次；三個(gè)月以后，每月測(cè)讀13次。若設(shè)計(jì)有特殊要求，則可按設(shè)計(jì)要求執(zhí)行。若遇突發(fā)事件或原因參量發(fā)生異常變化，則應(yīng)按特殊觀測(cè)要求執(zhí)行，即應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)，增加觀測(cè)頻度。,表8-4 觀測(cè)項(xiàng)目與觀測(cè)頻度,8.1.3 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析及警戒值的確定 8.1.3.1觀測(cè)資料的整理 （1）收斂觀測(cè)資料整理 l）收斂觀測(cè)記錄整理包括的內(nèi)容 工程名

7、稱、觀測(cè)階段和觀測(cè)斷面及觀測(cè)點(diǎn)的編號(hào)與位置、基線長(zhǎng)度、地質(zhì)描述、收斂計(jì)編號(hào)。收斂計(jì)讀數(shù)、觀測(cè)時(shí)間、觀測(cè)溫度、觀測(cè)斷面與開挖掌于面的間距等；觀測(cè)值的溫度修正；計(jì)算各斷面兩側(cè)點(diǎn)間收斂值，測(cè)點(diǎn)絕對(duì)位移值等。 2）實(shí)際收斂值的計(jì)算 經(jīng)溫度修正的實(shí)際收斂值，計(jì)算公式如下： （8-1） 3）圖表整理 收斂觀測(cè)圖表整理主要包括：收斂變形與時(shí)間關(guān)系曲線；收斂變形與距掌子面距離關(guān)系曲線；收斂速率與時(shí)間關(guān)系曲線；相對(duì)變形與相對(duì)距離關(guān)系曲線；收斂變形值斷面分布圖；收斂變形匯總表和綜合表。,（2）鉆孔巖體軸向位移觀測(cè)資料整理 1）鉆孔巖體軸向位移觀測(cè)記錄整理 鉆孔巖體軸向位移及整理內(nèi)容包括：工程名稱、觀測(cè)斷面和觀測(cè)孔

8、及測(cè)點(diǎn)的編號(hào)及位置。地質(zhì)描述、軸向位移讀數(shù)值、觀測(cè)時(shí)間。觀測(cè)斷面與開挖掌子面的距離、觀測(cè)數(shù)據(jù)校核及計(jì)算。 2）圖表整理 鉆孔巖休軸向位移觀測(cè)圖表整理主要包括“4線2圖”，即：圍巖位移與時(shí)間關(guān)系曲線；圍巖位移與開挖進(jìn)尺關(guān)系曲線；圍巖位移隨埋設(shè)深度變化曲線；圍巖位移速率與時(shí)間關(guān)系曲線；觀測(cè)斷面圍巖位移分布圖；鉆孔位移計(jì)安裝竣工圖。,（3）錨桿應(yīng)力觀測(cè)資料整理 1）錨桿應(yīng)力觀測(cè)記錄整理 錨桿應(yīng)力觀測(cè)記錄的整理包括：工程名稱、觀測(cè)端面、觀測(cè)孔及測(cè)點(diǎn)的編號(hào)及位置、地質(zhì)描述、鋼弦頻率值或電阻值、觀測(cè)時(shí)間、觀測(cè)斷面與開挖掌子面的距離。 2）圖表整理 錨桿應(yīng)力觀測(cè)表整理主要包括“4線1表”，即：測(cè)點(diǎn)應(yīng)力與時(shí)間

9、關(guān)系曲線；測(cè)點(diǎn)應(yīng)力與掌子面距觀測(cè)斷面距離關(guān)系曲線；測(cè)點(diǎn)應(yīng)力與埋設(shè)深度關(guān)系曲線；錨桿應(yīng)力變化率與時(shí)間關(guān)系曲線；錨桿應(yīng)力綜合匯總表。 資料整理時(shí)，應(yīng)注意影響錨桿應(yīng)力觀測(cè)成果的因素。這些因素主要有：錨桿應(yīng)力計(jì)的精度、穩(wěn)定性和靈敏度；鉆孔注漿質(zhì)量；安裝質(zhì)量；測(cè)讀人員技術(shù)素質(zhì)。,（4）鉆孔巖體橫向位移觀測(cè)資料整理 1）鉆孔主體橫向位移觀測(cè)記錄整理 鉆孔巖體場(chǎng)問門移觀測(cè)記錄及整理內(nèi)容包括：工程名稱、導(dǎo)槽方位、測(cè)斜孔編號(hào)、測(cè)孔位置、地質(zhì)描述、最大位移方向及垂直最大位移方向的讀數(shù)值、觀測(cè)時(shí)間、觀測(cè)數(shù)據(jù)校核及計(jì)算等。 2）橫向位移變化值計(jì)算 3）圖表整理 鉆孔巖體橫向位移觀測(cè)圖表整理主要包括“3線1圖”，即：測(cè)

10、點(diǎn)變化值與深度關(guān)系曲線圖；水平位移量與深度關(guān)系曲線圖；測(cè)點(diǎn)位移與時(shí)間關(guān)系曲線；傾斜儀安裝竣工圖。,8.1.3.2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)警戒值及圍巖穩(wěn)定性判斷準(zhǔn)則 （1）容許位移量 容許位移量是指在保證隧洞不產(chǎn)生有害松動(dòng)和保證地表不產(chǎn)生有害下沉量的條件下，自隧洞開挖起到變形穩(wěn)定為止，在起供線位置的隧洞壁面間水平位移總量的最大容許值，或供頂?shù)淖畲笕菰S下沉量，在隧洞開挖過程中若發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)到的位移總量越過該值，或者根據(jù)已測(cè)位移預(yù)計(jì)最終位移將超過該值，則意味著圍巖不穩(wěn)定，支護(hù)系統(tǒng)必須加強(qiáng)。 （2）容許位移速率 容許位移速率是指在保證圍巖不產(chǎn)生有害松動(dòng)的條件下，隧洞壁面間水平位移速度的最大容許值。,8.2 礦山巷道錨噴

11、支護(hù)工程施工監(jiān)測(cè),8.2.1 監(jiān)測(cè)目的 礦山巷道施工監(jiān)測(cè)能夠?yàn)橄锏乐ёo(hù)的實(shí)施提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，是巷道支護(hù)工程得以鞏固和發(fā)展的重要保證。其主要目的在于：掌握巷道圍巖動(dòng)態(tài)及其規(guī)律性，為軟巖巷道支護(hù)進(jìn)行日常動(dòng)態(tài)化管理提供科學(xué)依據(jù)；為檢驗(yàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)參數(shù)及施工工藝的合理性，修改、優(yōu)化支護(hù)參數(shù)和合理確定二次支護(hù)時(shí)間提供科學(xué)依據(jù)；監(jiān)控巷道支護(hù)的施工質(zhì)量，對(duì)支護(hù)狀況進(jìn)行跟蹤反饋和預(yù)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程隱患，以保證施工安全和軟巖巷道穩(wěn)定；為其他類似工程的設(shè)計(jì)與施工提供全面的參考依據(jù)；通過監(jiān)測(cè)資料，可作為判斷軟巖巷道工程的質(zhì)量檢查和驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)。,8.2.2巷道圍巖表面位移觀測(cè) 巷道表面位移測(cè)量觀測(cè)內(nèi)容包括頂、底板相

12、對(duì)移近、兩幫相對(duì)移近、頂板下沉以及底臌等。根據(jù)測(cè)量結(jié)果，可以分析巷道周邊相對(duì)位移變化速度、變化量以及它們與工作面位置的關(guān)系、與掘巷時(shí)間的關(guān)系，也可以得到巷道周邊的最終位移，從而判斷支護(hù)效果和圍巖的穩(wěn)定狀況，為完善支護(hù)參數(shù)提供依據(jù)。,8.2.2.1測(cè)點(diǎn)布置及安設(shè) 1）測(cè)點(diǎn)布置 一般采用十字或雙十字布點(diǎn)法（圖8.4） 2）測(cè)點(diǎn)安設(shè) 若監(jiān)測(cè)巷道為新掘巷道，則觀測(cè)斷面應(yīng)布置在距掘進(jìn)頭56m范圍內(nèi)。按設(shè)計(jì)在觀測(cè)斷面布點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)的安設(shè)方法如下：在測(cè)點(diǎn)處鉆直徑42mm，深380mm垂直圍巖表面的鉆孔，將直徑42mm、長(zhǎng)約400mm的木樁打人孔內(nèi)，木樁端部安設(shè)環(huán)形鉤和平頭測(cè)釘，作為測(cè)量基點(diǎn)。,(a)十字布點(diǎn)法

13、(b)雙十字布點(diǎn)法,圖8.4 表面位移測(cè)點(diǎn)布置示意圖,8.2.2.2測(cè)量方法 按一定的時(shí)間間隔，用測(cè)桿、測(cè)槍、收斂計(jì)或測(cè)線繩分別測(cè)量AC、BD、AO、BO8.4（a）或AC、BD、EF、AO、BO、EO1、BO1等各測(cè)點(diǎn)間的距離，即可計(jì)算出個(gè)點(diǎn)的位移量，兩測(cè)點(diǎn)相鄰兩次測(cè)試數(shù)據(jù)的差值即為兩點(diǎn)相對(duì)移近量，以此累加相鄰兩次測(cè)試數(shù)據(jù)的差值即可得兩點(diǎn)相對(duì)總移近量。 8.3.2.3監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理 (2)數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)的數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)整理繪制出位移-時(shí)間曲線(U-t曲線）或位移-距離曲線(U-D曲線）。時(shí)間-位移曲線如圖8.5所示。曲線的時(shí)間橫坐標(biāo)下應(yīng)注明開挖工作面距量測(cè)斷面的距離。,（a）正常曲線 （b）異

14、常曲線,圖8.5 時(shí)間位移曲線,8.2.3 巷道圍巖深部位移監(jiān)測(cè) 8.2.3.1 監(jiān)測(cè)儀器 多點(diǎn)位移計(jì)常用來監(jiān)測(cè)巷道圍巖深部位移。它是一種監(jiān)測(cè)巷道在掘進(jìn)和受采動(dòng)影響的整個(gè)服務(wù)期間內(nèi)深部圍巖變形隨時(shí)間變化情況的儀器。安設(shè)多點(diǎn)位移計(jì)的目的是：了解巷道圍巖各部分不同深度的位移，巖層弱化和破壞的范圍（離層情況、塑性區(qū)、破碎區(qū)的分布等）；判斷錨桿與圍巖之間是否發(fā)生脫離，錨桿應(yīng)變是否超過極限應(yīng)變量；為修改錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 國(guó)內(nèi)外圍巖深部多點(diǎn)位移計(jì)的種類很多，盡管它們具有不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)、組成和適用條件，但其目的都一樣，如KDWl型機(jī)械式多點(diǎn)位移計(jì)、DW機(jī)械式多點(diǎn)位移計(jì)、聲波多點(diǎn)位移計(jì)等。這些位移計(jì)的外

15、觀如圖所示:,DW-5型多點(diǎn)位移計(jì),BOF-EX 可回收式鉆孔多點(diǎn)位移計(jì),YH2000系列智能型多點(diǎn)位移計(jì),孔內(nèi)安裝多點(diǎn)位移計(jì),8.2.3.2 KDWl型多點(diǎn)繪制觀測(cè)數(shù)據(jù)曲線，繪制的曲線可有兩種形式。 l）以量測(cè)點(diǎn)距巷道表面距離為橫坐標(biāo)，各測(cè)點(diǎn)圍巖絕對(duì)位移值為縱坐標(biāo)，繪制出圍巖內(nèi)部位移曲線，則根據(jù)該曲線的斜率變化可以判斷巖體非彈性變形區(qū)和松動(dòng)區(qū)范圍。 2）以巷道掘出時(shí)間為橫坐標(biāo)，圍巖絕對(duì)位移值為縱坐標(biāo)，繪制出距巷道表面不同深度圍巖隨時(shí)間的變化曲線，則根據(jù)不同深度位移變化亦可以判斷圍巖松動(dòng)區(qū)范圍以及巷道受掘進(jìn)影響的程度。,圖8.7 KDW-1型多點(diǎn)位移計(jì)圍巖內(nèi)部絕對(duì)位移計(jì)算原理圖,8.2.4 頂

16、板離層監(jiān)測(cè) 8.2.4.1 監(jiān)測(cè)目的 安裝離層指示儀的目的：對(duì)頂板離層情況提供連續(xù)的直觀顯示，及早發(fā)現(xiàn)頂板失穩(wěn)的征兆，以避免冒頂事故發(fā)生；監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可作為修改、完善錨桿支護(hù)初始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的依據(jù)之一。 8.2.4.2監(jiān)測(cè)儀器 頂板離層指示儀是監(jiān)測(cè)頂板錨固范圍內(nèi)及錨固范圍外離層值變化大小的一種監(jiān)測(cè)裝置。頂板離層指示儀實(shí)際上是兩點(diǎn)巷道圍巖位移計(jì)。在頂板鉆孔中布置兩個(gè)測(cè)點(diǎn)：一個(gè)在圍巖深部穩(wěn)定處；一個(gè)在錨桿端部圍巖中。離層值就是圍巖中兩測(cè)點(diǎn)之間以及錨桿端部圍巖與巷道頂板表面間的相對(duì)位移值。并可直觀顯示出相對(duì)位移值（離層量）的大小。,頂板離層計(jì),8.2.4.3監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理及應(yīng)用 通過測(cè)量2個(gè)基點(diǎn)與頂板表面相對(duì)

17、位移變化情況，測(cè)得頂板總離層量（S），以及相對(duì)于深基點(diǎn)的錨固范圍之外的離層量（S外）與相對(duì)于淺基點(diǎn)錨固范圍之內(nèi)的離層量（S內(nèi)）。其中錨固范圍之內(nèi)的離層量（S內(nèi)）和頂板總離層量（S）可直接從測(cè)筒上讀出，錨固范圍之外的離層量。 S外=SS內(nèi) （8-2） 繪制監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果曲線，根據(jù)曲線變化，判斷頂板離層情況，及早提供發(fā)現(xiàn)頂板失穩(wěn)的征兆，以避免冒頂事故發(fā)生。同時(shí)根據(jù)曲線判斷錨固范圍內(nèi)離層情況，及時(shí)調(diào)整錨桿設(shè)計(jì)參數(shù)。,8.2.5巷道噴層質(zhì)量監(jiān)測(cè) 巷道噴層質(zhì)量監(jiān)測(cè)是錨噴支護(hù)的重要環(huán)節(jié)之一，同時(shí)為錨噴工程質(zhì)量管理提供依據(jù)。噴層質(zhì)量監(jiān)測(cè)內(nèi)容為噴層強(qiáng)度和厚度檢測(cè)、噴層應(yīng)力狀況檢測(cè)等。 8.2.5.1噴射混凝土層

18、強(qiáng)度檢測(cè) 噴射混凝土的物理力學(xué)性能指標(biāo)中，強(qiáng)度標(biāo)號(hào)（指28d抗壓強(qiáng)度）是一個(gè)主要指標(biāo)。檢驗(yàn)噴射混凝土強(qiáng)度時(shí)，通常有以下五種方法。 （1）噴模成型試件法 （2）鑿方試作法 （3）超聲波法 （4）取芯法 （5）回彈儀法,8.2.5.2噴射混凝土層厚度檢測(cè) 噴層厚度直接體現(xiàn)了支護(hù)施工的質(zhì)量，同時(shí)也會(huì)影響噴層的強(qiáng)度。對(duì)噴層厚度的測(cè)量通?？捎靡韵聝煞N方法。 （1）鑿孔法 在已噴射混凝土支護(hù)的巷道壁上，用鑿巖機(jī)等機(jī)械對(duì)噴層鑿一孔洞，直接測(cè)出自噴層與巖體的接觸面至噴層表面之間的厚度，即為噴射混凝土的厚度。 （2）預(yù)埋鋼筋柱法 在待噴面上預(yù)先釘入一鋼筋柱，其露出長(zhǎng)度（L1）可根據(jù)實(shí)際情況而定。待噴射作業(yè)完成后

19、，量出噴層外的鋼筋長(zhǎng)度（L2），即可得出噴層的厚度： LL1L2 （8-3）,8.2.6錨桿受力監(jiān)測(cè) 8.2.6.1 觀測(cè)原理 錨桿支護(hù)在巷道支護(hù)系統(tǒng)中占有重要地位，為監(jiān)測(cè)施工錨桿的受力狀態(tài)及大小，需對(duì)錨桿的應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)測(cè)。其原理通常是利用錨桿受力后，錨桿發(fā)生變形，采用應(yīng)變片或應(yīng)變計(jì)測(cè)量錨桿的應(yīng)變，得出與應(yīng)變成比例的電阻或頻率的變化，然后通過標(biāo)定曲線或公式將電測(cè)信號(hào)換算成錨桿應(yīng)力。 8.2.6.2 觀測(cè)儀器 監(jiān)測(cè)錨桿受力用的應(yīng)變計(jì)主要有電阻式、差動(dòng)電阻式和鋼弦式。 8.2.6.3 觀測(cè)頻度 觀測(cè)頻度為：距掘進(jìn)工作面和回采工作面50m之內(nèi)，每天觀測(cè)1次；其他時(shí)間每周1-2次。,YH0200系列智能

20、型表面應(yīng)變計(jì),YH0400系列智能型鋼筋計(jì),測(cè)力錨桿,數(shù)字靜態(tài)電阻應(yīng)變儀,8.3巖體隧道施工監(jiān)測(cè)實(shí)例,8.3.1工程概況 秦嶺號(hào)公路隧道是陜西省“米”字型公路網(wǎng)骨架戶縣澇峪口至筒車彎段高速公路的咽喉工程，也是我國(guó)國(guó)道主干線（GZ40）二連浩特至河口穿越陜西境內(nèi)最艱巨的工程地段。秦嶺號(hào)特長(zhǎng)隧道為上下行線，其中上行線隧道單洞長(zhǎng)度為6102米，下行線隧道單洞長(zhǎng)度為6144米。上下行線均為單心圓隧道，開挖半徑66.2m，襯砌厚4565cm，隧道洞門型式主要采用削竹式洞門。該處圍巖巖性以花崗巖、閃長(zhǎng)巖和變質(zhì)砂巖為主，圍巖類別以、類為主，約占總長(zhǎng)度的70以上，所處構(gòu)造單元屬禮縣榨水華里西斷褶帶。區(qū)內(nèi)斷層發(fā)

21、育，地層擠壓強(qiáng)烈，隧道區(qū)出露層主要有震旦系、寒武系、奧陶系、志留系和第四系。,8.3.2 監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì),表8-7 監(jiān)控量測(cè)方案表,8.3.3 監(jiān)控量測(cè)結(jié)果 監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)處理分析后表明，該隧道K71790段正上方地表最大沉降值為72.37mm，洞內(nèi)拱頂最大下沉量為34.5mm，周邊最大收斂值為22.81，如圖8.11、8.12所示。它們和洞內(nèi)收斂位移值均在控制目標(biāo)值以內(nèi)，隧洞施工安全，說明設(shè)計(jì)的施工方法和支護(hù)合理可行。,圖8.11 隧道拱頂沉降量監(jiān)測(cè)曲線,圖8.12 隧道周邊收斂監(jiān)測(cè)曲線,8.4 礦山巷道錨噴支護(hù)施工監(jiān)測(cè)實(shí)例,8.4.1工程概況 石嘴山二礦2336工作面開切眼、運(yùn)順巷道、回順巷道

22、均屬煤層巷道。其中運(yùn)順、回順巷道長(zhǎng)度分別為1730m，開切眼長(zhǎng)度140m。運(yùn)順巷道斷面寬4.5m，高3.0m。開切眼寬6.8m，高2.7m?；仨樝锏缹?m，高2.8m。巷道埋深約450m。 石嘴山二礦2336工作面三條巷道沿三層煤底板掘進(jìn)。該煤層最大厚度為9.69m，最小厚度6.31m，平均煤層厚度7.79m。煤層上部屬亮煤f=1.2,煤層下部屬暗煤f=0.8。煤層直接頂為高嶺石泥巖，平均厚度0.62m，再上一層為炭質(zhì)頁巖，平均厚度0.52m。老頂為灰色砂質(zhì)頁巖，平均厚度2.40m。三層煤直接底板為黏土巖，平均厚度0.18m，以下為砂質(zhì)頁巖平均厚度為1.5m。三層煤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含三層夾矸，夾矸厚

23、0.120.70m。,8.4.2量測(cè)項(xiàng)目的選擇 該巷道圍巖強(qiáng)度底，又受采動(dòng)影響等原因，使用錨桿支護(hù)有一定的難度，除按設(shè)計(jì)要求認(rèn)真組織施工，保證施工質(zhì)量外，進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)是十分重要的，錨桿支護(hù)工程的監(jiān)控量測(cè)內(nèi)容很多，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)于該煤層巷道錨桿支護(hù)的設(shè)計(jì)與施工，主要進(jìn)行以下量測(cè)內(nèi)容： （1）巷道圍巖表面位移：頂?shù)装逑鄬?duì)位移；兩幫相對(duì)位移；頂板下沉。 （2）錨桿錨固力檢測(cè)； （3）巷道頂板離層的監(jiān)測(cè)； （4）錨桿受力狀態(tài)監(jiān)測(cè)； （5）圍巖松動(dòng)圈測(cè)量。,8.4.3施測(cè)部位、測(cè)點(diǎn)布置、測(cè)試頻率以及監(jiān) 測(cè)儀器的確定 （1）監(jiān)測(cè)原則 從圍巖穩(wěn)定監(jiān)控出發(fā)，應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)圍巖質(zhì)量差及局部不穩(wěn)定塊體；

24、從反饋設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)支護(hù)參數(shù)合理性出發(fā)，則應(yīng)在代表性的地段設(shè)置觀測(cè)斷面；在特殊的工程部位（如洞口和分叉處），也應(yīng)設(shè)置觀測(cè)斷面。觀測(cè)點(diǎn)的安裝埋設(shè)應(yīng)盡可能地靠近巷道掌子面，最好不超過2米，以盡可能完整地獲得圍巖開挖后初期力學(xué)形態(tài)的變化和變形情況，這段時(shí)間內(nèi)量得的數(shù)據(jù)，對(duì)于判斷圍巖性態(tài)是特別重要的。,（2）監(jiān)測(cè)具體方案 1）監(jiān)測(cè)斷面平面布置圖 2）斷面布置 頂板離層監(jiān)測(cè) 采用九點(diǎn)頂板離層位移計(jì)進(jìn)行頂板離層監(jiān)測(cè)，運(yùn)順、回順每30m布置頂部、幫部各一組，每組一個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)布置在巷中兩排錨桿中間位置，頂部基點(diǎn)深度依次為6m、5m、4m、3m、2m、1.6m、1.2m、0.8m、0.4m，幫部基點(diǎn)深度依次為2m

25、、1.6m、1.2m、0.8m、0.4m（見圖8.15、圖8.16）。開切眼每30m布置一組，頂部每組3個(gè)測(cè)點(diǎn)，幫部每組一個(gè)測(cè)點(diǎn)，基點(diǎn)深度同上（見圖8.17）。 在距掘進(jìn)工作面30 m內(nèi)，觀測(cè)離層值。30 m以外，除非離層松動(dòng)仍有明顯增長(zhǎng)趨勢(shì)，一般可停止測(cè)讀具體數(shù)據(jù)，改為抽查。由當(dāng)班技術(shù)人員負(fù)責(zé)觀察，確保安全。,圖8.14 監(jiān)測(cè)斷面平面布置圖,圖8.15 運(yùn)順頂板離層位移計(jì)的安設(shè),圖8.16 回順頂板離層位移計(jì)的安設(shè),圖8.17 開切眼頂板離層位移計(jì)的安設(shè),圖8.18 運(yùn)順表面收斂量監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置圖, 表面收斂量監(jiān)測(cè) 采用三角形布點(diǎn)法安設(shè)表面位移監(jiān)測(cè)斷面（圖8.18、8.19、8.20）。每20

26、m一組,測(cè)點(diǎn)布置在錨桿端頭,在錨桿端頭焊接圓環(huán)。 運(yùn)順每排布置4個(gè)測(cè)點(diǎn)，如圖8.18所示?；仨樏颗挪贾?個(gè)測(cè)點(diǎn)，如圖8.19所示。開切眼第一排布置4個(gè)測(cè)點(diǎn)，如圖8.20所示。 觀測(cè)頻度為： 距掘進(jìn)工作面50m以內(nèi)，及回采工作面50m以內(nèi)，每天觀測(cè)一次，掘進(jìn)工作面50m以外，1次/2天；或按位移速度作為基準(zhǔn)量測(cè)；本次量測(cè)頻率以上述兩種判斷標(biāo)準(zhǔn)中取高值作為量測(cè)頻度。遇突發(fā)事件，則應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)，整個(gè)斷面內(nèi)的各基線或測(cè)點(diǎn)應(yīng)采用相同的量測(cè)頻度。 允許位移值：石嘴山二礦2336運(yùn)順、回順、運(yùn)順頂板下沉量小于120，兩幫相對(duì)收斂量小于110；開切眼頂板下沉量小于180，兩幫相對(duì)收斂量小于100，此數(shù)值僅作為參考，使用時(shí)應(yīng)按具體條件進(jìn)行修正調(diào)整。,圖8.19 回順表面收斂量監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置圖,圖8.20