[发明专利]一种隧道底部结构变形综合监测方法

权利要求书

1.一种隧道底部结构变形综合监测方法，其特征在于，包括：

在隧道底部安装隧底深部围岩变形监测系统，用以监测隧底深部围岩的竖向变形量；

在隧道底部安装隧底仰拱变形监测系统(2)，用以监测隧底仰拱竖向变形量；

根据隧道的实际条件设定控制值，并根据控制值划分出正常、预警、报警和超限四个隧道变形等级；

根据隧底深部围岩的竖向变形量和隧底仰拱竖向变形量计算出累积变形值，比较累积变形值和控制值得到所监测隧道的隧底变形等级；

控制值选取为L_c，监测的隧底深部围岩的竖向变形为L₁，隧底仰拱竖向变形为L₂，则累积变形值满足：L＝k₁L₁+k₂L₂；其中，k₁和k₂根据实际情况和经验进行选取的系数，且满足k₁+k₂＝1；

隧底深部围岩的竖向变形为L₁为隧底深部围岩变形监测系统监测的位移变化D，其满足：

D＝(R₁－R₀)G

式中，R₀为初始读数，通常在灌浆结束24小时后取值；R₁为当前读数；G为仪器系数，由率定表给定；

隧底仰拱变形监测系统(2)包括若干静力水准仪，所述静力水准仪包括均匀布置在隧道内各个观测点上的观测点静力水准仪(21)和设置在最外端的基准点静力水准仪(22)；

隧底仰拱竖向变形为L₂为隧底仰拱变形监测系统(2)测得的观测点沉降值ΔH；

初始时的静力水准仪的传感器系数为k₀；实测时的静力水准仪的传感器系数为k_i，基准点静力水准仪(22)的初始值为H₀，实时测量值为H；观测点静力水准仪(21)的初始值为H_i0，实时测量值为H_i；则观测点沉降值ΔH计算公式为：

ΔH＝k_i(H_i-H_i0)-k₀(H-H_i0)。

2.根据权利要求1所述的隧道底部结构变形综合监测方法，其特征在于，所述隧底深部围岩变形监测系统包括若干隧底深部围岩变形监测装置(1)，所述隧底深部围岩变形监测装置(1)按照一定的距离分层间隔布置在隧底深部围岩中。

3.根据权利要求2所述的隧道底部结构变形综合监测方法，其特征在于，所述隧底深部围岩变形监测装置(1)包括深入到隧底深部围岩位置的安装孔(10)，所述安装孔(10)的底部设置有锚固在隧底深部围岩上的锚头(13)，所述安装孔(10)的上端设置有位移传感器(15)；

其中，所述锚头(13)通过测杆(14)连接所述位移传感器(15)的拉杆(16)；所述锚头(13)随隧底深部围岩发生变形时通过所述测杆(14)带动所述拉杆(16)伸缩，所述位移传感器(15)根据所述拉杆(16)的伸缩量得到隧底深部围岩的变形量。

4.根据权利要求3所述的隧道底部结构变形综合监测方法，其特征在于，安装所述隧底深部围岩变形监测装置(1)的方法包括以下步骤：

钻安装孔(10)，使用地质钻机或潜孔钻机进行钻孔，在安装孔(10)的外端设置内径较大的孔口；

安装灌浆保护管(11)，在安装孔(10)内设置放置灌浆保护管(11)，并通过锚固剂(12)将灌浆保护管(11)的管口固定在安装孔(10)的孔口内；

安装锚头(13)和测杆(14)，将锚头(13)和测杆(14)组装好，并放置在安装孔(10)内；根据现场地质选取浆液进行灌装；

安装位移传感器(15)，将位移传感器(15)插入安装孔(10)，并使拉杆(16)与所述测杆(14)旋接，固定所述位移传感器(15)并引出引线和输出电缆，最后加装传感器保护罩(17)。