[发明专利]一种隧道变形的实时在线连续监测方法

说明书

本发明公开了一种隧道变形的实时在线连续监测方法，包括步骤1、判定需监测隧道截面；步骤2、地质雷达检测；步骤3、确定变形位移计埋设位置；步骤4、选择变形位移计；步骤5、开设弧形槽；步骤6、组装变形位移计；步骤7、埋设变形位移计；步骤8、封槽；步骤9、隧道变形实时监测；步骤10、计算变形位移计的实际空间变形量；步骤11、隧道安全预警。本发明通过将变形位移计随柔性管嵌入到隧道二衬结构内，既不侵占隧道限界，也不影响隧道二衬结构，保证隧道通行安全。同时，变形位移计空间坐标将发生改变，很清晰反映隧道局部衬砌结构受力情况，与衬砌结构共同变形。

技术领域

本发明涉及隧道监测技术领域，特别是一种隧道变形的实时在线连续监测方法。

背景技术

现阶段隧道衬砌结构表面位移监测多采用移动式检测车，如申请号为2016108678587的中国发明专利申请，其包括轨道装置、弹性动态位移监测装置、固定支撑装置、数据处理装置和行进装置；轨道装置与隧道洞壁贴合，能够与隧道洞壁共形变，轨道装置包括沉降记录轨道和收敛记录轨道，沉降记录轨道固定在隧道洞壁的拱顶，收敛记录轨道固定在隧道洞壁的侧壁；弹性动态位移监测装置行进在沉降记录轨道和收敛记录轨道上，能够将隧道洞壁的形变转换为位移数据并传输给数据处理装置；弹性动态位移监测装置与固定支撑装置固定连接，固定支撑装置与行进装置连接；数据处理装置根据若干次采集数据得到隧道水平收敛变化曲线与工地沉降变化曲线，通过不同时间的采集数据横向对比，得到隧道的连续性全覆盖位移监测数据。

上述专利申请，虽然一定程度上实现隧道位移数据的连续监测，然而还存在着如下不足，有待进行改进：工作时行进装置需沿着隧道的中轴线移动，并通过多根伸展测量臂分别与位于隧道顶部和侧壁的轨道装置相连接，影响隧道运营期间的车辆通行，故而只能适合施工期间的隧道安全监测，不适合运营期的隧道变形实时连续监测。

为实现运行期间的公路隧道监测，对移动式检测车进行了改进，如申请号为2019104910901的中国发明专利申请，其公开了一种公路隧道检测车，其能单边作业，保证隧道交通单边通行的情况下，动态、完备地采集隧道病害和轮廓断面信息，从而能用于隧道定期检查作业。

公路隧道检测车虽然能方便识别隧道病害，但是却无法实时得到病害发展趋势，只能在每次进入隧道检测时，才能得到一次隧道病害检测数据，各次所得数据时间间隔较长，无法精确得到隧道病害随时间变化的具体发展趋势，无法实现连续实时监测，难以保证隧道通行安全。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种隧道变形的实时在线连续监测方法，该隧道变形的实时在线连续监测方法通过将变形位移计随柔性管嵌入到隧道二衬结构内，既不侵占隧道限界，也不影响隧道二衬结构，保证隧道通行安全。同时，变形位移计空间坐标将发生改变，很清晰反映隧道局部衬砌结构受力情况，与衬砌结构共同变形。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种隧道变形的实时在线连续监测方法，包括如下步骤。

步骤1、判定需监测隧道截面：公路隧道检测车按照设定时间间隔对隧道的每个截面进行检测，当某隧道截面具有如下1A～1C中任一项病害特征时，则判定该隧道截面为需监测隧道截面。

1A、衬砌具有掉块。

1B、具有大裂缝；其中，大裂缝是指裂缝深度超过设定深度阈值的裂缝。

1C、衬砌变形速率大于设定变形阈值或超过预警速率。

步骤2、地质雷达检测：采用地质雷达对步骤1判定的需监测隧道截面进行检测，并判断需监测隧道截面中是否存在岩溶空洞和隧道衬砌质量不良；其中，隧道衬砌质量不良包括衬砌空洞、衬砌潜在裂缝和围岩接触面正投影；其中，衬砌潜在裂缝是指裂缝深度不超过设定深度阈值的裂缝；围岩接触面正投影是指隧道衬砌与围岩接触部位存在空洞。