[实用新型]一种黄土隧道隧底稳定性监测系统

说明书

技术领域：

本实用新型属于隧道工程技术领域，具体涉及一种黄土隧道隧底稳定性监 测系统。

背景技术：

随着西部大开发战略决策的实施，穿越黄土地区的隧道越来越多。隧道穿 越湿陷性黄土地区时，由于湿陷性黄土的水敏性等特殊力学性质，基底承载力 通常较难满足结构的受力要求，建成后的隧道往往产生较大的基底变形。基底 变形除压缩变形外，更大的变形是湿陷变形。在隧道使用期内如不对基底加固， 随着周围水环境发生变化，必将会使隧道基础发生较大的湿陷变形，并导致衬 砌结构环、纵向开裂等较为严重的病害，直接威胁到隧道的运营安全。随着高 速铁路和客运专线建设的发展和公路等级的提高，为保证隧道的平顺度和长期 运营安全，需要对黄土隧道隧底进行旋喷桩复合地基加固。

但是目前对于黄土隧道隧底的处理基本参照《湿陷性黄土地区建筑规范》 (GB50025-2004)(以下简称《黄土规范》)与《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002)规定进行处理，即认为隧道仰拱基底与普通地基之间基本没有区 别，但是通过调查发现二者有着明显不同。

此外，黄土地基上地表建筑对沉降要求与隧道支护结构对沉降敏感性也不 尽相同。在《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)与《建筑地基基础设 计规范》(GB50007-2002)规范中，对地表建筑的沉降按照建筑的重要等级，提供 了工后沉降的容许值及差异沉降的控制指标，为地基容许承载力的确定奠定了 基础。然而，目前对于隧道衬砌结构自身沉降控制标准而言，这方面的研究几 乎为空白。在《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)与《公路隧道设计细则》 (JTG/TD70-2010)中，虽然规定了明洞基础的地基承载力必需满足要求，但是 该部分结构对于地基沉降变形的要求没有明确说明，使得在工程建设中无法判 定隧道隧底是否处于安全、稳定受控状态，给隧道隧底施工买下较大的安全隐 患。

实用新型内容：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种黄土隧道隧底稳 定性监测系统，从而填补现有规范的不足，有效解决了黄土隧道隧底稳定性不 受控的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案来实现的：

一种黄土隧道隧底稳定性监测系统，包括数据采集计算机、设置在基底与 仰拱之间的基底与仰拱接触压力监测子系统、设置在旋喷桩桩身上的桩身应力 监测子系统、设置在相邻两个旋喷桩桩间的桩间土体孔隙水压力及含水率监测 子系统以及设置在相邻两个旋喷桩桩间的基底变形监测子系统；其中，所述基 底与仰拱接触压力监测子系统、桩身应力监测子系统、桩间土体孔隙水压力及 含水率监测子系统以及基底变形监测子系统分别与数据采集计算机相连。

本实用新型进一步的改进在于：所述基底与仰拱接触压力监测子系统包括 振弦式压力盒以及第一振弦频率仪；所述振弦式压力盒通过第一振弦频率仪接 入数据采集计算机；所述振弦式压力盒是一个或多个。

本实用新型进一步的改进在于：所述桩身应力监测子系统包括振弦式混凝 土应变计以及第二振弦频率仪；所述振弦式混凝土应变计通过第二振弦频率仪 接入数据采集计算机。

本实用新型进一步的改进在于：所述振弦式混凝土应变计是一个或多个。

本实用新型进一步的改进在于：所述桩间土体孔隙水压力及含水率监测子 系统包括孔隙水压力计以及含水率探头；所述孔隙水压力计以及含水率探头分 别接入数据采集计算机；所述孔隙水压力计以及含水率探头交错设置在相邻两 个旋喷桩的桩间；所述孔隙水压力计以及含水率探头均是一个或多个。

本实用新型进一步的改进在于：所述基底变形监测子系统包括沉降仪和测 尺探头；所述沉降仪通过测尺探头接入数据采集计算机。

相对于现有技术，本实用新型的优益效果如下：

本实用新型通过对基底与仰拱接触压力、桩身应力、桩间土体孔隙水压力 及含水率、基底变形的监测和分析，可以很好的掌握基底的受力和变形情况， 为基底稳定性判别提供确实可靠的依据，也为制定基底应急处理方案提供有力 的数据资料，从而填补现有规范的不足，避免了黄土隧道隧底稳定性不受控的 情况，为确保黄土隧道隧底施工及运营期间基底处于安全、稳定受控状态提供 了有力的分析依据。

附图说明：