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監(jiān)控量測的方法及手段

時(shí)間:2013-05-03 20:42來源:未知 作者:監(jiān)測人 點(diǎn)擊:
對(duì)量測測點(diǎn)的科學(xué)布置是監(jiān)控測量方案設(shè)計(jì)的又一關(guān)鍵問題。本次監(jiān)控重點(diǎn)監(jiān)測圍巖質(zhì)量差或局部不穩(wěn)定塊體、節(jié)理或地下水發(fā)育地段,以及特殊工程部位(如洞口處)。監(jiān)測點(diǎn)的安裝埋設(shè)應(yīng)盡可能靠近隧道掌子面,以便盡可能完整獲得圍巖開挖后初期力學(xué)形態(tài)變化和變形情況。
  

接收非正常調(diào)整

一般遇到的接收非正,F(xiàn)象是觸發(fā)時(shí)間出現(xiàn)異常,如下圖中的第13道波形。直達(dá)波旅行時(shí)間明顯小于左右道,是先爆炸后觸發(fā)引起的故障現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在現(xiàn)場采集過程中是不容易發(fā)現(xiàn)的,處理中發(fā)現(xiàn)再到現(xiàn)場補(bǔ)放會(huì)增添不少的麻煩。這種非正,F(xiàn)象只是表現(xiàn)在各相位波組的整體上移或下移,處理的辦法是調(diào)整道時(shí)間下移或上移,移動(dòng)量的控制一般是采用該道首波初至與左右道初至連線對(duì)齊的辦法。處理后的記錄有利于反射回波同相軸的對(duì)比分析。


 

縱橫波分離、速度參數(shù)計(jì)算

    


 

上圖是同一分量記錄,記錄中直達(dá)縱波(Vp)和橫波(Vsh波)明顯。上圖左部黃線處為直達(dá)縱波速度線,黃框內(nèi)顯示縱波速度為4910/秒。上圖右部黃線處為橫波(Vsh波)速度線,黃框內(nèi)顯示橫波(Vsh波)速度為2510/。由此計(jì)算:測段巖體縱波/橫波速度比為1.96,動(dòng)泊松比為0.32,輸入密度值為2.7,則巖體的動(dòng)彈性模量為45Gpa,動(dòng)剪切模量為17Gpa。

回波提取

檢波器接收到的波既有炮孔激發(fā)的直達(dá)波,又有來自各方面的反射波。預(yù)報(bào)工作的計(jì)算需要利用來自掌子面前方巖體中的反射回波,因此在記錄全貌的地震信息中,專門把由隧道掌子面前方反射的回波提取出來,是處理的另一個(gè)重要環(huán)節(jié)。


 

通道波切除

隧道開挖后似筒狀,在孔中放炮產(chǎn)生地震波,地震波既在隧道巖體中傳播,同時(shí)外泄到筒狀的隧道內(nèi)會(huì)產(chǎn)生管道波,該管道波的傳播速度近似于空氣中傳播的聲波速度。這種管道波的振動(dòng)能量較強(qiáng),在記錄的一定長度上出現(xiàn),其視速度近似空氣的聲波速度。這種管道波對(duì)于較遠(yuǎn)距離的反射回波形成嚴(yán)重干擾,處理時(shí)必須予以切除,否則會(huì)形成諸多反射界面的假相。

 


反射波相關(guān)拾取偏移歸位

反射波相關(guān)拾取偏移歸位處理模塊是預(yù)報(bào)處理方法中的一種,適用于板狀界面的反射波處理。計(jì)算是建立在反射回波基礎(chǔ)上,統(tǒng)計(jì)諸多反射界面在傾角、截距等方面的相關(guān)性,確定掌子面前方巖體界面或構(gòu)造碎裂帶界面與隧道的交角和距離。顏色的差異大小見圖右側(cè)色標(biāo),差異表征反射波的強(qiáng)弱和反射極性。


 

繞射波相關(guān)拾取偏移歸位處理模塊是預(yù)報(bào)處理中的另一種方法,適用于繞射波的處理。繞射波相關(guān)拾取偏移歸位處理是建立在掌子面前方的反射回波,由于隧道尺寸的局限性,反射波具有似繞射波的特征,故以繞射偏移歸位的處理方法,目的使繞射段界面清晰。彩色弧線不是地質(zhì)界面線,地質(zhì)界面線是由弧線的外切線做出。彩色弧線色調(diào)的差異大小,見圖右色標(biāo)條,色差大的位置為外切點(diǎn)位置。

7、斷面布置原則

1)必測項(xiàng)目:主要為地質(zhì)及支護(hù)狀況觀察描述、拱頂下沉、凈空收斂。地質(zhì)及支護(hù)狀況觀察描述每次爆破后進(jìn)行,一般按36m描述一次;拱頂下沉及凈空收斂一般布置在同一斷面,監(jiān)測斷面布設(shè)間距為:級(jí)圍巖為3050m;、級(jí)圍巖為530m;圍巖變化處適當(dāng)加密,在各類圍巖的起始地段增設(shè)12對(duì),當(dāng)發(fā)生較大涌水時(shí),V、IV、級(jí)圍巖量測斷面的間距縮小至510m。本次監(jiān)控將根據(jù)實(shí)際情況將增加監(jiān)控觀察斷面,具體量測斷面里程可根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)整。

2)選測項(xiàng)目:一般錨桿軸力及圍巖內(nèi)部位移、圍巖壓力(包括圍巖與初支之間、初支與二襯之間)、支護(hù)混凝土應(yīng)力(噴混凝土層內(nèi)軸向應(yīng)力、二次襯砌內(nèi)應(yīng)力)以及鋼支撐內(nèi)力監(jiān)測項(xiàng)目布置在同一斷面,斷面布置原則上、、級(jí)圍巖需至少布置一個(gè),另根據(jù)需要在斷層破碎帶等地質(zhì)條件復(fù)雜地段布置。

具體布置情況根據(jù)隧道設(shè)計(jì)及施工實(shí)際情況而定。

7 斷面布置數(shù)量表

項(xiàng)目

單位

左線合計(jì)

右線合計(jì)

備注

地質(zhì)描述和支護(hù)觀察

個(gè)

150

150

每掘進(jìn)20m進(jìn)行

拱頂下沉、周邊收斂監(jiān)測

個(gè)

36

37

詳細(xì)里程見附表

地表下沉監(jiān)測

個(gè)

2

2

選在隧道進(jìn)出口

錨桿內(nèi)力及檢測

個(gè)

915

914

按總量5%抽檢

選測組合

個(gè)

3

3

每種圍巖選一個(gè)

代表截面

備注:本次監(jiān)控量測為抽檢性質(zhì),上表所列工程量為實(shí)際監(jiān)控量的20%

 

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