[发明专利]一种大跨度地下工程开挖围岩稳定性监测预警方法

权利要求书

1.一种大跨度地下工程开挖围岩稳定性监测预警方法，其特征是，包括以下步骤：

第一步：选择围岩监测断面，并布置断面监测点；

第二步：分别安装围岩变形监测设备和应力监测设备；

第三步：根据围岩不同稳定阶段的稳定性状况，运用围岩变形监测设备和应力监测设备，对不同开挖阶段的相应监测点的应力与位移进行监测；

第四步：根据实时监测数据，确定第i次开挖阶段完成后围岩相应监测点应力的增量Δσ_i与位移的增量ΔS_i以及围岩应力与位移增量的均值；

第五步：将地下洞室围岩第i阶段开挖后监测点位移增量均值与应力增量均值的比值定义为围岩开挖位移动力増载率η_i，以围岩开挖位移动力增载率作为围岩开挖稳定性评价参数，对围岩稳定性进行评价与预警。

2.如权利要求1所述的一种大跨度地下工程开挖围岩稳定性监测预警方法，其特征是，所述第一步中，围岩监测断面区分主要监测断面和辅助监测断面，在一个主监测断面附近布设至少1个辅助监测断面；

监测点选择在围岩受力及预计变形较大的顶拱部位，并在开挖前在拱顶部位及其附近位置布置m组有代表性的监测点。

3.如权利要求1所述的一种大跨度地下工程开挖围岩稳定性监测预警方法，其特征是，所述第二步中，围岩变形监测设备包括精密水准仪、钢尺和测桩，在拱顶及其附近监测点处布置带钩的测桩，吊挂钢尺，后视点设置在稳定的部位，运用精密水准仪进行观测。

4.如权利要求1所述的一种大跨度地下工程开挖围岩稳定性监测预警方法，其特征是，所述第二步中，应力监测设备包括钢弦式压力盒，布置在围岩周边位移量测的同一断面上，沿拱顶及其附近监测点处埋设钢弦式压力盒，将钢弦式压力盒埋设在围岩与喷射混凝土之间，并保证埋设的监测设备与监测断面岩体表层紧密结合。

5.如权利要求1所述的一种大跨度地下工程开挖围岩稳定性监测预警方法，其特征是，所述第四步中，将初始导洞开挖阶段完成时的应力与位移监测值设定为初始值σ₀、S₀，第i次开挖阶段完成后的应力与位移监测值记为σ_i、S_i，确定第i次开挖阶段完成后围岩相应监测点应力的增量Δσ_i与位移的增量ΔS_i具体为：

Δσ_i＝σ_i-σ_i-1

ΔS_i＝S_i-S_i-1；

其中，σ_i、S_i分别为第i次开挖阶段完成后的应力与位移监测值；σ_i-1、S_i-1分别为第i-1次开挖阶段完成后的应力与位移监测值。