巖土工程測試技術(shù)課件第八章第一頁，共六十頁，2022年，8月28日8.1地下隧洞新奧法施工監(jiān)測

8.1.1觀測的意義、適用范圍及主要內(nèi)容

隧道監(jiān)測的對象主要是圍巖、襯砌、錨桿和鋼拱架及其他支撐，監(jiān)測的部位包括地表、圍巖內(nèi)、洞壁、襯砌內(nèi)和襯砌內(nèi)壁等，監(jiān)測類型主要是位移和壓力，需要時(shí)也監(jiān)測圍巖松動(dòng)圈和聲發(fā)射等其他物理量。第二頁，共六十頁，2022年，8月28日觀測目的意義地下洞室圍巖和支護(hù)系統(tǒng)觀測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)。（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）對地下洞室未來性態(tài)作出預(yù)測。依據(jù)各類觀測曲線的形態(tài)特征，可掌握其變化規(guī)律，進(jìn)而對其未來性態(tài)作出有效的預(yù)測。（8）法律及公證的需要。經(jīng)過計(jì)量認(rèn)證的觀測單位，其所提供的加蓋有CMA章的觀測結(jié)果，具有公證效力。對由于工程事故而引起的責(zé)任和賠償問題，觀測資料有助于確定其原因和責(zé)任。第三頁，共六十頁，2022年，8月28日

觀測范圍

跨度（B）圍巖分級

≤5

5＜B≤10

10＜B≤15

15＜B≤20

20＜B≤25

Ⅰ———△√Ⅱ——△√√III——√√√Ⅳ—√√√√Ⅴ√√√√√表8-1地下洞室進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)控量測的工程范圍選定表注：①“√”者為應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)控量測的地下洞室；②“△”者為選擇局部地段進(jìn)行量測的地下洞室。第四頁，共六十頁，2022年，8月28日地下洞室圍巖觀測內(nèi)容及項(xiàng)目觀測項(xiàng)目觀測內(nèi)容觀測儀器適用范圍巡視檢查1.開挖掌子面處圍巖穩(wěn)定性2.圍巖構(gòu)造情況3.圍巖和支護(hù)變形及穩(wěn)定性4.校核圍巖類別目視地質(zhì)錘地質(zhì)羅盤地下洞室各部位變形（位移）觀測1.圍巖表面變形測量2.圍巖內(nèi)部變形測量3.支護(hù)表面變形測量收斂計(jì)測量洞室周壁兩點(diǎn)間的相對位移位移計(jì)測量圍巖中不同深度處各點(diǎn)之間的相對和絕對位移測斜儀測量鉆孔內(nèi)垂直于鉆孔方向的位移撓度計(jì)測量洞室周壁各點(diǎn)或圍巖中某一點(diǎn)的位移應(yīng)變觀測l.圍巖內(nèi)部應(yīng)變量測2.支護(hù)（噴混凝土）內(nèi)部應(yīng)變量測3．襯砌內(nèi)部應(yīng)變量測應(yīng)變計(jì)測量圍巖、支護(hù)、襯砌結(jié)構(gòu)的應(yīng)變，并計(jì)算應(yīng)力應(yīng)變磚測量支護(hù)、襯砌結(jié)構(gòu)應(yīng)變，并計(jì)算應(yīng)力錨桿（鋼筋）應(yīng)變計(jì)測量圍巖應(yīng)變、錨桿（鋼筋）應(yīng)變（應(yīng)力）應(yīng)力觀測l.圍巖初始應(yīng)力量測2.圍巖二次應(yīng)力量測3.支護(hù)、襯砌內(nèi)部應(yīng)力量測4.圍巖支護(hù)間接觸壓力量測液壓應(yīng)力計(jì)差動(dòng)電阻應(yīng)力鋼弦心力計(jì)鋼筋計(jì)材載測力計(jì)測量圍巖、支護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力及兩者介面的壓力地下水位水壓觀測1.地下水位2.地下水滲透壓力3.外水壓力測尺滲壓計(jì)測量圍巖內(nèi)部、作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的地下水位壓力溫度觀測1.圍巖溫度2.混凝土溫度3.氣溫和水溫電阻溫度計(jì)一般溫度計(jì)測量洞室圍巖、支護(hù)測量圍巖、支護(hù)襯砌混凝土及洞內(nèi)氣溫、水溫等松弛圈觀測l.圍巖爆破松弛范圍量測2.圍巖二次應(yīng)力調(diào)整松他范圍量測聲波儀鉆孔多點(diǎn)位移計(jì)適用地下洞室計(jì)挖后不同時(shí)期圍巖松弛變化測量動(dòng)態(tài)觀測1.圍巖及支護(hù)系統(tǒng)動(dòng)載觀測2.圍巖及結(jié)構(gòu)振動(dòng)速度觀測3.圍巖聲波速度量測高頻應(yīng)變儀測振儀聲波儀測量大型洞室開挖爆破影響測量地下洞室聲波波速表8-2地下洞室原位觀測項(xiàng)目及適用范圍一覽表

第五頁，共六十頁，2022年，8月28日表8-2中所提及的觀測儀器：多點(diǎn)位移計(jì)第六頁，共六十頁，2022年，8月28日位移計(jì)第七頁，共六十頁，2022年，8月28日數(shù)顯收斂計(jì)

第八頁，共六十頁，2022年，8月28日鋼尺收斂計(jì)第九頁，共六十頁，2022年，8月28日第十頁，共六十頁，2022年，8月28日YH—0700系列智能型土壓力盒第十一頁，共六十頁，2022年，8月28日YH—1000系列智能型錨索計(jì)第十二頁，共六十頁，2022年，8月28日YH—1100系列智能型孔隙水壓計(jì)第十三頁，共六十頁，2022年，8月28日測桿第十四頁，共六十頁，2022年，8月28日液壓枕第十五頁，共六十頁，2022年，8月28日油壓枕第十六頁，共六十頁，2022年，8月28日CT-2型超聲波圍巖裂隙探測儀第十七頁，共六十頁，2022年，8月28日監(jiān)測方案設(shè)計(jì)

觀測項(xiàng)目的確定（1）觀測項(xiàng)目的確定原則1）以安全觀測項(xiàng)目為主的原則2）觀測項(xiàng)目設(shè)計(jì)宜體現(xiàn)全面的原則3）觀測項(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）觀測項(xiàng)目分類及確定我國國標(biāo)和日本設(shè)計(jì)指南均將地下洞室圍巖觀測項(xiàng)目分為必測項(xiàng)目和選測項(xiàng)目。必測項(xiàng)目是地下洞室圍巖觀測的核心，它是設(shè)計(jì)、施工等所必須進(jìn)行的經(jīng)常性量測項(xiàng)目。兩國規(guī)范（規(guī)定）對必測項(xiàng)目的規(guī)定基本一致，僅是表述略有不同。選測項(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項(xiàng)目。第十八頁，共六十頁，2022年，8月28日觀測布置觀測布置包括觀測斷面的確定（斷面間距）和觀測測點(diǎn)的布置。觀測斷面又細(xì)分為系統(tǒng)觀測斷面和一般觀測斷面。把多項(xiàng)觀測內(nèi)容有機(jī)地組合在一個(gè)觀測斷面里，且有計(jì)劃有目的的使觀測內(nèi)容。（1）觀測斷面的確定（斷面間距）埋深與洞室跨度D關(guān)系

測點(diǎn)距離（m）

h＜D5.0～10.0D＜h＜2D10.0～20.0h＞2D20.0～50.0表8-3地表下沉觀測的測點(diǎn)縱向間距

第十九頁，共六十頁，2022年，8月28日（2）觀測測點(diǎn)的布置形式觀測測點(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)和觀測過程中，可依據(jù)具體情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

l）圍巖周邊收斂位移（測點(diǎn)、線布置）2）鉆孔位移計(jì)觀測孔布置形式3）錨桿應(yīng)力計(jì)觀測孔布置形式4）鉆孔測斜觀測孔布置形式5）支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變觀測點(diǎn)布置形式第二十頁，共六十頁，2022年，8月28日

監(jiān)測手段和儀表的選擇監(jiān)測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)，以及測旦的環(huán)境條件。通常，對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)測元件和儀器。在一些干燥無水的隧洞工程中，電測儀表往往能工作得很好；在地下水發(fā)育的地層中進(jìn)行電測就較為困難。埋沒各種類型的監(jiān)測元件時(shí)，對深理地下工程，必須在隧洞內(nèi)鉆孔安裝，對淺埋地下工程則可以從地表鉆孔安裝，從而可以監(jiān)測隧洞工程開控過程中圍巖變形后的全過程。第二十一頁，共六十頁，2022年，8月28日觀測頻度（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l～2次；半個(gè)月后到一個(gè)月內(nèi)，或掌子面推進(jìn)到距觀測斷面大于2倍洞徑的距離后，每2天觀測一次；一到三個(gè)月期間，每周測讀l～2次；三個(gè)月以后，每月測讀1～3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)按特殊觀測要求執(zhí)行，即應(yīng)加強(qiáng)觀測，增加觀測頻度。

類型項(xiàng)目量測次數(shù)0～15天16～30天31天以上A測量洞內(nèi)觀察及調(diào)查l次／天l次／天l次／天收斂位移、拱頂下沉l次／天l次／2天l次／周B測量圍巖內(nèi)部位移、錨桿軸向力襯砌應(yīng)力l～2次／天l～2次／天l次／周洞內(nèi)彈性波速度l次l次l次表8-4觀測項(xiàng)目與觀測頻度

第二十二頁，共六十頁，2022年，8月28日8.1.3監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析及警戒值的確定

觀測資料的整理（1）收斂觀測資料整理l）收斂觀測記錄整理包括的內(nèi)容工程名稱、觀測階段和觀測斷面及觀測點(diǎn)的編號與位置、基線長度、地質(zhì)描述、收斂計(jì)編號。收斂計(jì)讀數(shù)、觀測時(shí)間、觀測溫度、觀測斷面與開挖掌于面的間距等；觀測值的溫度修正；計(jì)算各斷面兩側(cè)點(diǎn)間收斂值，測點(diǎn)絕對位移值等。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）圖表整理收斂觀測圖表整理主要包括：①收斂變形與時(shí)間關(guān)系曲線；②收斂變形與距掌子面距離關(guān)系曲線；③收斂速率與時(shí)間關(guān)系曲線；④相對變形與相對距離關(guān)系曲線；⑤收斂變形值斷面分布圖；⑥收斂變形匯總表和綜合表。第二十三頁，共六十頁，2022年，8月28日（2）鉆孔巖體軸向位移觀測資料整理1）鉆孔巖體軸向位移觀測記錄整理鉆孔巖體軸向位移及整理內(nèi)容包括：工程名稱、觀測斷面和觀測孔及測點(diǎn)的編號及位置。地質(zhì)描述、軸向位移讀數(shù)值、觀測時(shí)間。觀測斷面與開挖掌子面的距離、觀測數(shù)據(jù)校核及計(jì)算。

2）圖表整理鉆孔巖休軸向位移觀測圖表整理主要包括“4線2圖”，即：①圍巖位移與時(shí)間關(guān)系曲線；②圍巖位移與開挖進(jìn)尺關(guān)系曲線；③圍巖位移隨埋設(shè)深度變化曲線；④圍巖位移速率與時(shí)間關(guān)系曲線；⑤觀測斷面圍巖位移分布圖；⑥鉆孔位移計(jì)安裝竣工圖。第二十四頁，共六十頁，2022年，8月28日（3）錨桿應(yīng)力觀測資料整理

1）錨桿應(yīng)力觀測記錄整理

錨桿應(yīng)力觀測記錄的整理包括：工程名稱、觀測端面、觀測孔及測點(diǎn)的編號及位置、地質(zhì)描述、鋼弦頻率值或電阻值、觀測時(shí)間、觀測斷面與開挖掌子面的距離。2）圖表整理錨桿應(yīng)力觀測表整理主要包括“4線1表”，即：①測點(diǎn)應(yīng)力與時(shí)間關(guān)系曲線；②測點(diǎn)應(yīng)力與掌子面距觀測斷面距離關(guān)系曲線；③測點(diǎn)應(yīng)力與埋設(shè)深度關(guān)系曲線；④錨桿應(yīng)力變化率與時(shí)間關(guān)系曲線；⑤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)力觀測成果的因素。這些因素主要有：①錨桿應(yīng)力計(jì)的精度、穩(wěn)定性和靈敏度；②鉆孔注漿質(zhì)量；③安裝質(zhì)量；④測讀人員技術(shù)素質(zhì)。第二十五頁，共六十頁，2022年，8月28日（4）鉆孔巖體橫向位移觀測資料整理1）鉆孔主體橫向位移觀測記錄整理鉆孔巖體場問門移觀測記錄及整理內(nèi)容包括：工程名稱、導(dǎo)槽方位、測斜孔編號、測孔位置、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、觀測時(shí)間、觀測數(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圖表整理主要包括“3線1圖”，即：①測點(diǎn)變化值與深度關(guān)系曲線圖；②水平位移量與深度關(guān)系曲線圖；③測點(diǎn)位移與時(shí)間關(guān)系曲線；④傾斜儀安裝竣工圖。

第二十六頁，共六十頁，2022年，8月28日8.1.3.2監(jiān)測數(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)測到的位移總量越過該值，或者根據(jù)已測位移預(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。第二十七頁，共六十頁，2022年，8月28日

8.2礦山巷道錨噴支護(hù)工程施工監(jiān)測

監(jiān)測目的

礦山巷道施工監(jiān)測能夠?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：①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)；②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)；③監(jiān)控巷道支護(hù)的施工質(zhì)量，對支護(hù)狀況進(jìn)行跟蹤反饋和預(yù)測，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；④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)；⑤通過監(jiān)測資料，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)。第二十八頁，共六十頁，2022年，8月28日巷道圍巖表面位移觀測巷道表面位移測量觀測內(nèi)容包括頂、底板相對移近、兩幫相對移近、頂板下沉以及底臌等。根據(jù)測量結(jié)果，可以分析巷道周邊相對位移變化速度、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)。

第二十九頁，共六十頁，2022年，8月28日測點(diǎn)布置及安設(shè)1）測點(diǎn)布置一般采用十字或雙十字布點(diǎn)法（圖8.4）

2）測點(diǎn)安設(shè)若監(jiān)測巷道為新掘巷道，則觀測斷面應(yīng)布置在距掘進(jìn)頭5－6m范圍內(nèi)。按設(shè)計(jì)在觀測斷面布點(diǎn)，測點(diǎn)的安設(shè)方法如下：在測點(diǎn)處鉆直徑42mm，深380mm垂直圍巖表面的鉆孔，將直徑42mm、長約400mm的木樁打人孔內(nèi)，木樁端部安設(shè)環(huán)形鉤和平頭測釘，作為測量基點(diǎn)。(a)十字布點(diǎn)法(b)雙十字布點(diǎn)法圖8.4表面位移測點(diǎn)布置示意圖

第三十頁，共六十頁，2022年，8月28日測量方法按一定的時(shí)間間隔，用測桿、測槍、收斂計(jì)或測線繩分別測量AC、BD、AO、BO［8.4（a）］或AC、BD、EF、AO、BO、EO1、BO1等各測點(diǎn)間的距離，即可計(jì)算出個(gè)點(diǎn)的位移量，兩測點(diǎn)相鄰兩次測試數(shù)據(jù)的差值即為兩點(diǎn)相對移近量，以此累加相鄰兩次測試數(shù)據(jù)的差值即可得兩點(diǎn)相對總移近量。監(jiān)測數(shù)據(jù)處理(2)數(shù)據(jù)處理現(xiàn)場量測的數(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斷面的距離。（a）正常曲線（b）異常曲線圖8.5時(shí)間位移曲線第三十一頁，共六十頁，2022年，8月28日8.2.3巷道圍巖深部位移監(jiān)測

監(jiān)測儀器多點(diǎn)位移計(jì)常用來監(jiān)測巷道圍巖深部位移。它是一種監(jiān)測巷道在掘進(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：①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）；②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；③為修改錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。國內(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KDW－l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)的外觀如圖所示:

第三十二頁，共六十頁，2022年，8月28日DW-5型多點(diǎn)位移計(jì)第三十三頁，共六十頁，2022年，8月28日BOF-EX可回收式鉆孔多點(diǎn)位移計(jì)第三十四頁，共六十頁，2022年，8月28日YH—2000系列智能型多點(diǎn)位移計(jì)第三十五頁，共六十頁，2022年，8月28日孔內(nèi)安裝多點(diǎn)位移計(jì)第三十六頁，共六十頁，2022年，8月28日KDW－l型多點(diǎn)繪制觀測數(shù)據(jù)曲線，繪制的曲線可有兩種形式。l）以量測點(diǎn)距巷道表面距離為橫坐標(biāo)，各測點(diǎn)圍巖絕對位移值為縱坐標(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8.7KDW-1型多點(diǎn)位移計(jì)圍巖內(nèi)部絕對位移計(jì)算原理圖

第三十七頁，共六十頁，2022年，8月28日

頂板離層監(jiān)測

監(jiān)測目的安裝離層指示儀的目的：①對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；②監(jiān)測數(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。監(jiān)測儀器頂板離層指示儀是監(jiān)測頂板錨固范圍內(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點(diǎn)之間以及錨桿端部圍巖與巷道頂板表面間的相對位移值。并可直觀顯示出相對位移值（離層量）的大小。

第三十八頁，共六十頁，2022年，8月28日頂板離層計(jì)第三十九頁，共六十頁，2022年，8月28日監(jiān)測數(shù)據(jù)處理及應(yīng)用通過測量2個(gè)基點(diǎn)與頂板表面相對位移變化情況，測得頂板總離層量（S），以及相對于深基點(diǎn)的錨固范圍之外的離層量（S外）與相對于淺基點(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）可直接從測筒上讀出，錨固范圍之外的離層量。

S外=S—S內(nèi)（8-2）繪制監(jiān)測數(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)。第四十頁，共六十頁，2022年，8月28日巷道噴層質(zhì)量監(jiān)測巷道噴層質(zhì)量監(jiān)測是錨噴支護(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)測內(nèi)容為噴層強(qiáng)度和厚度檢測、噴層應(yīng)力狀況檢測等。噴射混凝土層強(qiáng)度檢測噴射混凝土的物理力學(xué)性能指標(biāo)中，強(qiáng)度標(biāo)號（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）回彈儀法第四十一頁，共六十頁，2022年，8月28日噴射混凝土層厚度檢測

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。對噴層厚度的測量通?？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)械對噴層鑿一孔洞，直接測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，其露出長度（L1）可根據(jù)實(shí)際情況而定。待噴射作業(yè)完成后，量出噴層外的鋼筋長度（L2），即可得出噴層的厚度：

L＝L1—L2（8-3）第四十二頁，共六十頁，2022年，8月28日錨桿受力監(jiān)測

觀測原理錨桿支護(hù)在巷道支護(hù)系統(tǒng)中占有重要地位，為監(jiān)測施工錨桿的受力狀態(tài)及大小，需對錨桿的應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)測。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信號換算成錨桿應(yīng)力。8.2.6.2觀測儀器監(jiān)測錨桿受力用的應(yīng)變計(jì)主要有電阻式、差動(dòng)電阻式和鋼弦式。8.2.6.3觀測頻度觀測頻度為：距掘進(jìn)工作面和回采工作面50m之內(nèi)，每天觀測1次；其他時(shí)間每周1-2次。第四十三頁，共六十頁，2022年，8月28日YH—0200系列智能型表面應(yīng)變計(jì)第四十四頁，共六十頁，2022年，8月28日YH—0400系列智能型鋼筋計(jì)第四十五頁，共六十頁，2022年，8月28日測力錨桿數(shù)字靜態(tài)電阻應(yīng)變儀第四十六頁，共六十頁，2022年，8月28日8.3巖體隧道施工監(jiān)測實(shí)例工程概況

秦嶺Ⅰ號公路隧道是陜西省“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，也是我國國道主干線（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Ⅰ號特長隧道為上下行線，其中上行線隧道單洞長度為6102米，下行線隧道單洞長度為6144米。上下行線均為單心圓隧道，開挖半徑6～6.2m，襯砌厚45～65cm，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、閃長巖和變質(zhì)砂巖為主，圍巖類別以Ⅳ、Ⅴ類為主，約占總長度的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)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。第四十七頁，共六十頁，2022年，8月28日8.3.2監(jiān)測方案設(shè)計(jì)

表8-7監(jiān)控量測方案表

量測項(xiàng)目量測布設(shè)原則量測儀器及設(shè)備量測頻率量測目的及意義備注周邊收斂位移每10～50m一個(gè)斷面，測點(diǎn)應(yīng)距開挖面2m范圍內(nèi)盡快安設(shè)，并保證爆破后24小時(shí)或下一次爆破前測讀初次讀數(shù)各種類型收斂計(jì)1～15天2次／天研究洞室變形規(guī)律，判斷施工安全與否，以及確定二次襯砌的施作時(shí)間，制定施工安全措施的主要信息，是各項(xiàng)量測中的重點(diǎn)開挖后應(yīng)迅速安裝測點(diǎn)并編號，測點(diǎn)應(yīng)牢固，易于識(shí)別。16天～1月1次／2天1～3月1次／周3個(gè)月后1次／月拱頂下沉每10～50m一個(gè)斷面，測點(diǎn)應(yīng)距開挖面2m范圍內(nèi)盡快安設(shè)，并保證爆破后24小時(shí)或下一次爆破前測讀初次讀數(shù)精密水準(zhǔn)儀、水平尺、鋼尺或測桿等1～15天2次／天了解施工過程中圍巖與結(jié)構(gòu)的共同作用情況，與洞周邊收斂位移的測點(diǎn)相對應(yīng)，以便與量測結(jié)果分析開挖后應(yīng)迅速安裝測點(diǎn)并編號，測點(diǎn)應(yīng)牢固，易于識(shí)別。16天～1月1次／2天1～3月1次／周3個(gè)月后1次／月地表沉降每10～50m一個(gè)斷面，每個(gè)隧道至少2個(gè)斷面精密水準(zhǔn)儀、水平尺掌子面距量測斷面前后<2B時(shí)，2次／天；<5B時(shí)，1次／2天；>5B時(shí)，1次／周；了解施工過程中地表下沉情況，掌握下沉規(guī)律，判定開挖對地表的影響程度和范圍，制定安全措施在開挖前及時(shí)埋設(shè)測點(diǎn)地質(zhì)和支護(hù)狀態(tài)觀察開挖及初期支護(hù)后進(jìn)行檢查肉眼觀察每進(jìn)尺一次及時(shí)掌握圍巖工程性質(zhì)和圍巖與支護(hù)的穩(wěn)定情況，為安全施工提供直觀的信息。及時(shí)觀察巖性、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀等，核對圍巖分類，并描繪地質(zhì)素描圖第四十八頁，共六十頁，2022年，8月28日

監(jiān)控量測結(jié)果監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理分析后表明，該隧道K71＋790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)測曲線

圖8.12

隧道周邊收斂監(jiān)測曲線

第四十九頁，共六十頁，2022年，8月28日

8.4

礦山巷道錨噴支護(hù)施工監(jiān)測實(shí)例

工程概況

石嘴山二礦2336工作面開切眼、運(yùn)順巷道、回順巷道均屬煤層巷道。其中運(yùn)順、回順巷道長度分別為1730m，開切眼長度140m。運(yùn)順巷道斷面寬4.5m，高3.0m。開切眼寬6.8m，高2.7m。回順巷道寬3m，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)簡單，含三層夾矸，夾矸厚0.12～0.70m。第五十頁，共六十頁，2022年，8月28日量測項(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)場監(jiān)控量測是十分重要的，錨桿支護(hù)工程的監(jiān)控量測內(nèi)容很多，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，對于該煤層巷道錨桿支護(hù)的設(shè)計(jì)與施工，主要進(jìn)行以下量測內(nèi)容：（1）巷道圍巖表面位移：①頂?shù)装逑鄬ξ灰?；②兩幫相對位移；③頂板下沉。?）錨桿錨固力檢測；（3）巷道頂板離層的監(jiān)測；（4）錨桿受力狀態(tài)監(jiān)測；（5）圍巖松動(dòng)圈測量。第五十一頁，共六十頁，2022年，8月28日施測部位、測點(diǎn)布置、測試頻率以及監(jiān)測儀器的確定（1）監(jiān)測原則從圍巖穩(wěn)定監(jiān)控出發(fā)，應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)測圍巖質(zhì)量差及局部不穩(wěn)定塊體；從反饋設(shè)計(jì)、評價(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)置觀測斷面。觀測點(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)，對于判斷圍巖性態(tài)是特別重要的。第五十二頁，共六十頁，2022年，8月28日（2）監(jiān)測具體方案1）監(jiān)測斷面平面布置圖2）斷面布置①頂板離層監(jiān)測采用九點(diǎn)頂板離層位移計(jì)進(jìn)行頂板離層監(jiān)測，運(yùn)順、回順每30m布置頂部、幫部各一組，每組一個(gè)測點(diǎn)，測點(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、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)測點(diǎn)，幫部每組一個(gè)測點(diǎn)，基點(diǎn)深度同上（見圖8.17）。在距掘進(jìn)工作面30m內(nèi)，觀測離層值。30m以外，除非離層松動(dòng)仍有明顯增長趨勢，一般可停止測讀具體數(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)測斷面平面布置圖

第五十三頁，共六十頁，2022年，8月28日圖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)測測點(diǎn)布置圖

第五十四頁，共六十頁，2022年，8月28日②表面收斂量監(jiān)測采用三角形布點(diǎn)法安設(shè)表面位移監(jiān)測斷面（圖8.18、8.19、8.20）。每20m一組,測點(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)測點(diǎn)，如圖8.18所示?；仨樏颗挪贾?個(gè)測點(diǎn)，如圖8.19所示。開切眼第一排布置4個(gè)測點(diǎn)，如圖8.20所示。觀測頻度為：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；本次量測頻率以上述兩種判斷標(biāo)準(zhǔn)中取高值作為量測頻度。遇突發(fā)事件，則應(yīng)加強(qiáng)觀測，整個(gè)斷面內(nèi)