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監控量測的方法及手段

時間:2013-05-03 20:42來源:未知 作者:監測人 點擊:
對量測測點的科學布置是監控測量方案設計的又一關鍵問題。本次監控重點監測圍巖質量差或局部不穩定塊體、節理或地下水發育地段,以及特殊工程部位(如洞口處)。監測點的安裝埋設應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形態變化和變形情況。
  

接收非正常調整

一般遇到的接收非正常現象是觸發時間出現異常,如下圖中的第13道波形。直達波旅行時間明顯小于左右道,是先爆炸后觸發引起的故障現象。這種現象在現場采集過程中是不容易發現的,處理中發現再到現場補放會增添不少的麻煩。這種非正常現象只是表現在各相位波組的整體上移或下移,處理的辦法是調整道時間下移或上移,移動量的控制一般是采用該道首波初至與左右道初至連線對齊的辦法。處理后的記錄有利于反射回波同相軸的對比分析。


 

縱橫波分離、速度參數計算

    


 

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

回波提取

檢波器接收到的波既有炮孔激發的直達波,又有來自各方面的反射波。預報工作的計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,是處理的另一個重要環節。


 

通道波切除

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

 


反射波相關拾取偏移歸位

反射波相關拾取偏移歸位處理模塊是預報處理方法中的一種,適用于板狀界面的反射波處理。計算是建立在反射回波基礎上,統計諸多反射界面在傾角、截距等方面的相關性,確定掌子面前方巖體界面或構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色標,差異表征反射波的強弱和反射極性。


 

繞射波相關拾取偏移歸位處理模塊是預報處理中的另一種方法,適用于繞射波的處理。繞射波相關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。彩色弧線不是地質界面線,地質界面線是由弧線的外切線做出。彩色弧線色調的差異大小,見圖右色標條,色差大的位置為外切點位置。

7、斷面布置原則

1)必測項目:主要為地質及支護狀況觀察描述、拱頂下沉、凈空收斂。地質及支護狀況觀察描述每次爆破后進行,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,監測斷面布設間距為:級圍巖為3050m級圍巖為530m;圍巖變化處適當加密,在各類圍巖的起始地段增設12對,當發生較大涌水時,VIV級圍巖量測斷面的間距縮小至510m本次監控將根據實際情況將增加監控觀察斷面,具體量測斷面里程可根據現場地質情況進行調整。

2)選測項目:一般錨桿軸力及圍巖內部位移、圍巖壓力(包括圍巖與初支之間、初支與二襯之間)、支護混凝土應力(噴混凝土層內軸向應力、二次襯砌內應力)以及鋼支撐內力監測項目布置在同一斷面,斷面布置原則上級圍巖需至少布置一個,另根據需要在斷層破碎帶等地質條件復雜地段布置。

具體布置情況根據隧道設計及施工實際情況而定。

7 斷面布置數量表

項目

單位

左線合計

右線合計

備注

地質描述和支護觀察

150

150

每掘進20m進行

拱頂下沉、周邊收斂監測

36

37

詳細里程見附表

地表下沉監測

2

2

選在隧道進出口

錨桿內力及檢測

915

914

按總量5%抽檢

選測組合

3

3

每種圍巖選一個

代表截面

備注:本次監控量測為抽檢性質,上表所列工程量為實際監控量的20%

 

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