目錄
前言
第1章 測試技術(shù)基礎(chǔ)知識及傳感器原理 1
1.1 測試系統(tǒng)的組成和特性 1
1.1.1 測試系統(tǒng)的組成 1
1.1.2 測試系統(tǒng)的主要性能指標(biāo) 3
1.1.3 線性系統(tǒng) 4
1.2 測試系統(tǒng)的靜態(tài)傳遞特性 5
1.2.1 靜態(tài)方程和標(biāo)定曲線 5
1.2.2 靜態(tài)傳遞特性 6
1.3 傳感器原理 7
1.3.1 應(yīng)力計和應(yīng)變計 8
1.3.2 電阻式傳感器 9
1.3.3 鋼弦式傳感器 16
1.3.4 電容式、壓電式和壓磁式傳感器 18
1.3.5 測試系統(tǒng)選擇的原則與標(biāo)定 22
第2章 地下工程的特點(diǎn)與監(jiān)測目的 26
2.1 地下工程的主要特點(diǎn)與施工方法 26
2.1.1 地下工程的主要特點(diǎn) 26
2.1.2 地下工程的主要施工方法 27
2.2 監(jiān)測的目的及國內(nèi)外現(xiàn)狀 32
2.2.1 監(jiān)測的目的 32
2.2.2 監(jiān)測的國內(nèi)外現(xiàn)狀 32
2.2.3 監(jiān)測中存在的問題 33
第3章 地下工程的監(jiān)測儀器 35
3.1 監(jiān)測儀器 35
3.1.1 經(jīng)緯儀 35
3.1.2 水準(zhǔn)儀 36
3.1.3 全站儀 36
3.1.4 收斂計 37
3.1.5 測斜儀 37
3.1.6 分層沉降儀 38
3.1.7 多點(diǎn)位移計 39
3.1.8 水位計 39
3.1.9 電阻應(yīng)變儀 40
3.1.10 鋼弦式頻率接收儀 40
3.1.11 爆破振動監(jiān)測儀 40
3.2 監(jiān)測傳感器 41
3.2.1 鋼筋計 41
3.2.2 土壓力計 42
3.2.3 孔隙水壓力計 42
3.2.4 軸力計 43
3.2.5 混凝土應(yīng)力計 43
3.2.6 應(yīng)變計 44
3.2.7 錨桿測力計 44
3.2.8 爆破振動速度傳感器 45
第4章 地下工程監(jiān)測項目及其控制基準(zhǔn) 46
4.1 地下工程主要監(jiān)測項目 46
4.1.1 鉆爆法的主要監(jiān)測項目 46
4.1.2 盾構(gòu)法的主要監(jiān)測項目 48
4.1.3 明挖法的主要監(jiān)測項目 48
4.2 監(jiān)測控制基準(zhǔn)的確定 50
4.2.1 控制基準(zhǔn)確定的基本原則 50
4.2.2 地表沉降控制基準(zhǔn)的確定 51
4.2.3 支護(hù)結(jié)構(gòu)（圍巖)位移控制基準(zhǔn)的確定 54
4.2.4 明挖基坑工程變形控制基準(zhǔn)的確定 58
第5章 地下工程監(jiān)測項目的實施方法 62
5.1 常規(guī)項目的監(jiān)測方法 62
5.1.1 地表沉降監(jiān)測 62
5.1.2 支護(hù)體系水平位移監(jiān)測 64
5.1.3 支撐軸力監(jiān)測 66
5.1.4 支護(hù)結(jié)構(gòu)的鋼筋應(yīng)力監(jiān)測 67
5.1.5 支護(hù)結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)變監(jiān)測 69
5 1.6 土壓力的監(jiān)測 69
5.1.7 孔隙水壓力的監(jiān)測 71
5.1.8 地下水位監(jiān)測 72
5.1.9 圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移監(jiān)測 73
5.1.10 深層土體位移監(jiān)測 76
5.1.11 地下管線變形監(jiān)測 78
5.1.12 拱頂下沉監(jiān)測 80
5.1.13 凈空收斂監(jiān)測 81
5.1.14 爆破振動監(jiān)測 82
5.1.1 5地質(zhì)狀況觀察和素描 8 5
5.2 地下工程的遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng) 85
5.2.1 近景攝影測量系統(tǒng) 85
5.2.2 多通道無線遙測系統(tǒng) 87
5.2.3 光纖監(jiān)測系統(tǒng) 88
5.2.4 自動全站儀非接觸監(jiān)測系統(tǒng) 89
5.2.5 巴賽特(Bassett)結(jié)構(gòu)收斂系統(tǒng) 91
5.2.6 軌道變形監(jiān)測系統(tǒng) 91
5.3 光纖傳感系統(tǒng) 92
5.3.1 系統(tǒng)簡介 92
5.3.2 光纖系統(tǒng)組成 92
5.3.3 工作原理 93
5.3.4 光纖傳感器的埋設(shè) 95
第6章 地下工程中的聲波測試技術(shù) 98
6.1 聲波的傳播規(guī)律 98
6.2 波動方程 98
6.2.1 縱波（primary wave) 98
6.2.2 橫波（secondary wave) 99
6.2.3 表面波（rayleigh wave) 99
6.3 聲波探測技術(shù) 100
6.3.1 聲波探測儀器及其使用 100
6.3.2 測試技術(shù) 101
6.4 聲波測試在地下工程中的應(yīng)用 103
6.4.1 圍巖松弛帶測試 103
6.4.2 利用彈性波評價巖體強(qiáng)度和完整性程度 104
6.4.3 巖體力學(xué)參數(shù)測定 105
6.4.4 測定張開裂隙的延伸深度 105
6.4.5 聲波測井 105
6.5 聲波測試在混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量評價中的應(yīng)用 106
6.5.1 結(jié)構(gòu)混凝土厚度檢測 106
6.5.2 混凝土中空洞的檢測 107
6.5.3 混凝土裂縫檢測 107
6.5.4 深孔法檢驗混凝土質(zhì)量 108
6.5.5 聲波測試在樁基完整性檢測中的應(yīng)用 108
第7章 地下工程的無損檢測技術(shù) 111
7.1 概論 111
7.2 回彈法檢測 111
7.2.1 回彈儀 112
7.2.2 回彈值的量測 112
7.2.4 混凝土強(qiáng)度評定 114
7.2.5 評定報告和有關(guān)表格 115
7.3 超聲波檢測 116
7.3.1 超聲波檢測儀 116
7.3.2 超聲波傳播時間即聲時值的測量 118
7.3.3 測區(qū)聲速值計算 118
7.3.4 混凝土強(qiáng)度評定 118
7.4 超聲回彈綜合檢測 119
7.4.1 測試儀器 119
7.4.2 回彈值的測量與計算 119
7.4.3 超聲值的測量與計算 119
7.4.4 測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值 119
7.4.5 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度推定值 120
7.5 地質(zhì)雷達(dá)監(jiān)測技術(shù) 120
7.5.1 地質(zhì)雷達(dá)原理及特點(diǎn) 120
7.5.2 地質(zhì)雷達(dá)儀器及其發(fā)展 121
7.5.3 地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)采集的最優(yōu)化分析 122
7.5.4 地質(zhì)雷達(dá)圖像解釋 126
7.6 常見特殊地質(zhì)體的地質(zhì)雷達(dá)圖像特征 128
第8章 地面建筑物的變形監(jiān)測 133
8.1 工程建筑物變形監(jiān)測 133
8.1.1 變形監(jiān)測的含義 133
8.1.2 建筑物變形監(jiān)測的項目 134
8.1.3 沉降的原因及種類 134
8.2 變形監(jiān)測的周期及其精度 135
8.2.1 變形監(jiān)測的周期 135
8.2.2 變形監(jiān)測的精度 136
8.2.3 高程控制網(wǎng)的建立及沉降監(jiān)測 137
8.2.4 變形監(jiān)測平面控制網(wǎng)的建立 142
8.3 建筑物的傾斜監(jiān)測 144
8.3.1 直接測定建筑物傾斜的方法 144
8.3.2 測定建筑物基礎(chǔ)相對沉降的方法 146
8.3.3 液體靜力水準(zhǔn)測量方法 146
8.4 建筑物裂縫與撓度監(jiān)測 147
8.4.1 裂縫監(jiān)測 147
8.4.2 撓度監(jiān)測 148
第9章 地下工程監(jiān)測實例 150
9.1 南京地鐵1號線某盾構(gòu)區(qū)間隧道工程監(jiān)控 150
9.1.1 工程概況 150
9.1.2 監(jiān)測項目及控制標(biāo)準(zhǔn) 150
9.1.3 監(jiān)測結(jié)果分析 151
9.1.4 監(jiān)測信息反饋 159
9.2 廣州地鐵1號線某區(qū)間隧道工程監(jiān)測 160
9.2.1 工程概況 160
9.2.2 監(jiān)測項目及控制基準(zhǔn) 160
9.2.3 監(jiān)測結(jié)果分析 161
9.2.4 監(jiān)測信息反饋 167
第10章 地下工程監(jiān)測的信息反饋技術(shù) 170
10.1 信息反饋的目的及內(nèi)容 170
10.1.1 信息反饋的目的 170
10.1.2 信息反饋的內(nèi)容 170
10.2 監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理方法 171
10.2.1 散點(diǎn)圖與回歸分析法 171
10.2.2 位移監(jiān)測數(shù)據(jù)分析中常用的回歸函數(shù) 174
10.3 信息反饋 175
10.3.1 監(jiān)測反饋的程序 175
10.3.2 收斂約束法 176
10.3.3 參數(shù)控制法 176
10.3.4 工程類比法 178
10.3.5 有限元法 180
10.3.6 反分析法 183
10.4 穩(wěn)定圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)的技術(shù)措施 185
10.4.1 鉆爆法施工的圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定技術(shù)措施 186
10.4.2 盾構(gòu)法施工時圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定措施 193
10.4.3 明挖法施工時地層與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定措施 196
第11章 地下工程現(xiàn)場監(jiān)測的組織與實施 199
11.1 監(jiān)測方案的編制 199
11.1.1 監(jiān)測方案的設(shè)計原則 199
11.1.2 監(jiān)測項目的確定 199
11.1.3 監(jiān)測方案的編制 200
11.1.4 監(jiān)測方案的主要內(nèi)容 200
11.1.5 編制監(jiān)測方案的基礎(chǔ)資料 200
11.2 監(jiān)測的組織與實施 201
11.2.1 監(jiān)測的前期準(zhǔn)備 201
11.2.2 監(jiān)測工作的實施 202
11.3 監(jiān)測資料的整理與分析 205
11.3.1 監(jiān)測資料的種類 205
11.3.2 監(jiān)測數(shù)據(jù)的整理 206
11.3.3 監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析與反饋 206
第12章 測量誤差分析與數(shù)據(jù)處理 207
12.1 概述 207
12.2 測量誤差及其分類 207
12.2.1 誤差分類 208
12.2.2 精密度、準(zhǔn)確度和精度 208
12.3 單隨機(jī)變量的數(shù)據(jù)處理 209
12.3.1 誤差估計 209
12.3.2 誤差的分布規(guī)律 210
12.3.3 可疑數(shù)據(jù)的舍棄 211
12.3.4 處理結(jié)果的表示 212
12.4 多變量數(shù)據(jù)的處理 214
附錄A 側(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度值換算表 217
附錄B 泵送混凝土測區(qū)混凝土強(qiáng)度值換算表 227
主要參考文獻(xiàn) 236