一种大断面多导洞隧道信息化监测施工方法技术

本发明专利技术公开了一种大断面多导洞隧道信息化监测施工方法，包括以下步骤：拱顶下沉监测、收敛位移监测、围岩与砌衬初期接触压力监测、初期支护应力监测、钢支撑内力监测、二次砌衬内应力监测、二衬与三衬接触压力监测、三次砌衬内应力监测、仰拱监测、地表位移监测。本发明专利技术的监测项目采用系统可靠的观测方法,可有效监测结构物及其周边土体的应力应变状态；所有监测项目的有机结合，监测数据可相互印证校核，确保所测数据的准确及时；通过对施工过程中的某些参数的跟踪监测，分析地基和结构物的安全稳定性，能够对可能发生危及基坑工程及周边结构物的安全隐患进行及时准确的预报，确保工程的安全和顺利实施。

【技术实现步骤摘要】
一种大断面多导洞隧道信息化监测施工方法
本专利技术涉及隧道施工监测
，尤其涉及一种大断面多导洞隧道信息化监测施工方法。
技术介绍
大断面多导洞的隧道在施工建设中由于受地质结构，环境复杂，容易导致大断面开挖易发生地表局部塌陷、地表沉降过大、掌子面失稳、坍塌、支护体系变形过大、管间突泥、涌水等突发性事故的发生，以及经济财产的损失。目前现有的监测方法及方案在隧道监测过程中还存在以下缺点：(1)施工组织配合不到位(2)监测管理不全面(3)监测项目不完善(4)监测的点位布设不规范(5)监测数据的真实性，可靠性(6)监测的预警，报警，消警系统处理不及时。为了降低隧道在断面开挖中存在的风险，和做到全方位的信息化监测，结合以上存在各种问题，提出一种基于大断面隧道的信息化监测施工方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种大断面多导洞隧道信息化监测施工方法，以解决上述
技术介绍
中提到的现有监测方法及方案在隧道监测过程中存在的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术一种大断面多导洞隧道信息化监测施工方法，包括以下步骤：步骤(1)：拱顶下沉监测，将定制监测量点与拱架焊接相连，使用全站仪采用三角高程法对拱顶下沉量和下沉速度进行监测；步骤(2)：收敛位移监测，测量点按双侧壁导坑法测线布置，在各测量点将收敛钩尾端焊接到钢支撑表面，焊接高度在1.5米左右，方向与开挖方向垂直，使用收敛钩配合收敛计来观测隧道壁面两点间距离的变化规律；步骤(3)：围岩与砌衬初期接触压力监测，把“土压力盒”四边用点焊固定在5mm厚止水钢板表面，在测量点周边用土工布包裹保护，将受压面紧贴于待测量点的壁面，线头引出做保护可与频率仪电性连接，喷浆施工完成后即可开始监测；步骤(4)：初期支护应力监测，以每20～30mm为一个观测断面，每个断面设置15个测量点，在初衬绑扎钢筋施工时，将埋入式应变计绑扎在测量点位置的钢筋上，线头引出可与频率仪电性连接，埋设时将应变计编号与测量点所对应位置作好记录，待喷浆施工完成后即可开始监测；步骤(5)：钢支撑内力监测，钢支架安装前将钢筋计按要求焊在测量点位置处的钢架上，在钢架就位后，将钢筋计的导线沿钢架引至边墙距墙脚1.5米高处，线头引出可与频率仪电性连接，埋设时将钢筋计编号与测量点所对应位置作好记录，待喷浆施工完成后即可开始监测；步骤(6)：二次砌衬内应力监测，在二衬绑扎钢筋施工时，将埋入式应变计绑扎在测量点位置的钢筋上，线头引出可与频率仪电性练级，埋设时将应变计编号与测量点所对应位置作好记录；待喷浆施工完成后即可开始监测；步骤(7)：二衬与三衬接触压力监测，以每20～30mm为一个观测断面，每个断面设置8个测量点，在三衬绑扎钢筋施工开始安装时，在掛壁上找平土压力计安装位置，在各测量点处将土压力计的光面与找平面充分接触，画好安装螺丝孔位，用冲击钻打膨胀螺丝孔，上紧膨胀螺丝，将土压力计安装平稳，布置并保护好电缆线可与频率计电性连接，待喷浆施工完成后即可开始监测；步骤(8)：三次砌衬内应力监测，在三衬绑扎钢筋施工时，将埋入式应变计绑扎在测量点位置处的钢筋上，线头引出可与频率计电性连接，埋设时将应变计编号与测量点所对应位置作好记录；待喷浆施工完成后即可开始监测；步骤(9)：仰拱监测，每10米布置1个监测量点，要求在仰拱供架施工安装完成后6小时内完成监测，供架施工完成后将定制监测量点焊接到供架上，待喷浆施工完成后即可开始监测；步骤(10)：地表位移监测，地表竖向位移监测要求纵向每5～10mm为一个观测断面；每观测断面内单向每侧3倍隧道跨度内布设测量点，跨度内测量点间距2m，跨度外间距依次2、3、5、8、10m；临近建筑物水平、竖向位移和倾斜监测要求设置在建筑物角点，沿外墙每10-15m处或每隔2-3根柱基上，每侧不少于3测量点；暗挖区地下管线水平及竖向位移的检测在管线节点、转角点、曲率较大处设点，沿管线长度方向测量点间距10-15m；上述地表位移监测采用全自动全站仪进行监测，自动全站仪看不到的测量点，采用人工监测。进一步的，步骤(1)中的定制监测量点在制作时采用长度40cm的φ12钢筋，其一端与拱架焊接相连，另一端焊接一片正方形钢片，正方形钢片上粘贴反射贴片。进一步的，步骤(1)中以每5～10m一个观测断面，每一个断面布置3个定制监测量点。进一步的，步骤(2)中以每5～10m一个观测断面，每断面布置16个测量点。进一步的，步骤(3)中以每20～30mm为一个观测断面，每个断面设置8个测量点。进一步的，步骤(4)中以每20～30mm为一个观测断面，每个断面设置15个测量点。进一步的，步骤(5)中以每20～30mm为一个观测断面，每个断面设置15个测量点。进一步的，步骤(6)中以每20～30mm为一个观测断面，每个断面设置8个测量点。进一步的，步骤(7)中以每20～30mm为一个观测断面，每个断面设置8个测量点。进一步的，步骤(8)中以每20～30mm为一个观测断面，每个断面设置16个测量点。与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：(1)监测项目采用系统可靠的观测方法,可有效监测结构物及其周边土体的应力应变状态。(2)所有监测项目的有机结合，监测数据可相互印证校核，确保所测数据的准确及时。(3)监测成果与施工信息，能及时准确的发布预警、报警信息；(4)通过对施工过程中的某些参数的跟踪监测，分析地基和结构物的安全稳定性，能够对可能发生危及基坑工程及周边结构物的安全隐患进行及时准确的预报，确保工程的安全和顺利实施。(5)根据监测数据，检验工程设计中采用的参数的准确性，及时调整设计参数，做到信息化施工，为工程建设的安全和合理提供实测依据。附图说明下面结合附图说明对本专利技术作进一步说明。图1为本专利技术步骤1中监测量点布置示意图；图2为本专利技术步骤1中使用的定制监测量点结构示意图；图3为本专利技术步骤1中采用的三角高程法远离示意图；图4为本专利技术步骤2中监测量点布置示意图；图5为本专利技术步骤3中监测量点布置示意图；图6为本专利技术步骤4中监测量点布置示意图；图7为本专利技术步骤5中监测量点布置示意图；图8为本专利技术步骤6中监测量点布置示意图；图9为本专利技术步骤7中监测量点布置示意图；图10为本专利技术步骤8中监测量点布置示意图；图11为本专利技术步骤9中监测量点布置示意图；图12为本专利技术步骤10中监测量点布置示意图；附图标记说明：1、φ12钢筋；2、钢片；3、反射贴片；具体实施方式一种大断面多导洞隧道信息化监测施工方法，步骤(1)：拱顶下沉监测，以每5～10m一个观测断面，每一个断面布置3个定制监测量点，监测量点布置如图1所示。本步骤中使用的定制监测量点在制作时采用长度40cm的φ12钢筋1，如图2所示，其一端与拱架焊接相连，另一端焊接一片正方形钢片2，正方形钢片上粘贴反射贴片3。使用全站仪采用三角高程法对拱顶下沉量和下沉速度进行监测，具体的本实施例选用莱卡TS09plus全站仪，如图3所示，通过三角高程法测量拱顶沉降的原理为：每次测量时全站仪采取位置相对固定的自由设站法,在有预设标志的位置架设仪器，通过测量观测量点与基准点的相对高差变化量得出拱顶下沉量和下沉速度；本步骤的监测精度与预警控制值如下表所示：监测点精度和预警控制值监测项目监测精度预警值拱顶下沉0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大断面多导洞隧道信息化监测施工方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤(1)：拱顶下沉监测，将定制监测量点与拱架焊接相连，使用全站仪采用三角高程法对拱顶下沉量和下沉速度进行监测；步骤(2)：收敛位移监测，测量点按双侧壁导坑法测线布置，在各测量点将收敛钩尾端焊接到钢支撑表面，焊接高度在1.5米左右，方向与开挖方向垂直，使用收敛钩配合收敛计来观测隧道壁面两点间距离的变化规律；步骤(3)：围岩与砌衬初期接触压力监测，把“土压力盒”四边用点焊固定在5mm厚止水钢板表面，在测量点周边用土工布包裹保护，将受压面紧贴于待测量点的壁面，线头引出做保护可与频率仪电性连接，喷浆施工完成后即可开始监测；步骤(4)：初期支护应力监测，以每20～30mm为一个观测断面，每个断面设置15个测量点，在初衬绑扎钢筋施工时，将埋入式应变计绑扎在测量点位置的钢筋上，线头引出可与频率仪电性连接，埋设时将应变计编号与测量点所对应位置作好记录，待喷浆施工完成后即可开始监测；步骤(5)：钢支撑内力监测，钢支架安装前将钢筋计按要求焊在测量点位置处的钢架上，在钢架就位后，将钢筋计的导线沿钢架引至边墙距墙脚1.5米高处，线头引出可与频率仪电性连接，埋设时将钢筋计编号与测量点所对应位置作好记录，待喷浆施工完成后即可开始监测；步骤(6)：二次砌衬内应力监测，在二衬绑扎钢筋施工时，将埋入式应变计绑扎在测量点位置的钢筋上，线头引出可与频率仪电性练级，埋设时将应变计编号与测量点所对应位置作好记录；待喷浆施工完成后即可开始监测；步骤(7)：二衬与三衬接触压力监测，在三衬绑扎钢筋施工开始安装时，在掛壁上找平土压力计安装位置，在各测量点处将土压力计的光面与找平面充分接触，画好安装螺丝孔位，用冲击钻打膨胀螺丝孔，上紧膨胀螺丝，将土压力计安装平稳，布置并保护好电缆线可与频率计电性连接，待喷浆施工完成后即可开始监测；步骤(8)：三次砌衬内应力监测，在三衬绑扎钢筋施工时，将埋入式应变计绑扎在测量点位置处的钢筋上，线头引出可与频率计电性连接，埋设时将应变计编号与测量点所对应位置作好记录；待喷浆施工完成后即可开始监测；步骤(9)：仰拱监测，每10米布置1个监测量点，要求在仰拱供架施工安装完成后6小时内完成监测，供架施工完成后将定制监测量点焊接到供架上，待喷浆施工完成后即可开始监测；步骤(10)：地表位移监测，地表竖向位移监测要求纵向每5～10mm为一个观测断面；每观测断面内单向每侧3倍隧道跨度内布设测量点，跨度内测量点间距2m，跨度外间距依次2、3、5、8、10m；临近建筑物水平、竖向位移和倾斜监测要求设置在建筑物角点，沿外墙每10‑15m处或每隔2‑3根柱基上，每侧不少于3测量点；暗挖区地下管线水平及竖向位移的检测在管线节点、转角点、曲率较大处设点，沿管线长度方向测量点间距10‑15m；上述地表位移监测采用全自动全站仪进行监测，自动全站仪看不到的测量点，采用人工监测。...

【技术特征摘要】
1.一种大断面多导洞隧道信息化监测施工方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤(1)：拱顶下沉监测，将定制监测量点与拱架焊接相连，使用全站仪采用三角高程法对拱顶下沉量和下沉速度进行监测；步骤(2)：收敛位移监测，测量点按双侧壁导坑法测线布置，在各测量点将收敛钩尾端焊接到钢支撑表面，焊接高度在1.5米左右，方向与开挖方向垂直，使用收敛钩配合收敛计来观测隧道壁面两点间距离的变化规律；步骤(3)：围岩与砌衬初期接触压力监测，把“土压力盒”四边用点焊固定在5mm厚止水钢板表面，在测量点周边用土工布包裹保护，将受压面紧贴于待测量点的壁面，线头引出做保护可与频率仪电性连接，喷浆施工完成后即可开始监测；步骤(4)：初期支护应力监测，以每20～30mm为一个观测断面，每个断面设置15个测量点，在初衬绑扎钢筋施工时，将埋入式应变计绑扎在测量点位置的钢筋上，线头引出可与频率仪电性连接，埋设时将应变计编号与测量点所对应位置作好记录，待喷浆施工完成后即可开始监测；步骤(5)：钢支撑内力监测，钢支架安装前将钢筋计按要求焊在测量点位置处的钢架上，在钢架就位后，将钢筋计的导线沿钢架引至边墙距墙脚1.5米高处，线头引出可与频率仪电性连接，埋设时将钢筋计编号与测量点所对应位置作好记录，待喷浆施工完成后即可开始监测；步骤(6)：二次砌衬内应力监测，在二衬绑扎钢筋施工时，将埋入式应变计绑扎在测量点位置的钢筋上，线头引出可与频率仪电性练级，埋设时将应变计编号与测量点所对应位置作好记录；待喷浆施工完成后即可开始监测；步骤(7)：二衬与三衬接触压力监测，在三衬绑扎钢筋施工开始安装时，在掛壁上找平土压力计安装位置，在各测量点处将土压力计的光面与找平面充分接触，画好安装螺丝孔位，用冲击钻打膨胀螺丝孔，上紧膨胀螺丝，将土压力计安装平稳，布置并保护好电缆线可与频率计电性连接，待喷浆施工完成后即可开始监测；步骤(8)：三次砌衬内应力监测，在三衬绑扎钢筋施工时，将埋入式应变计绑扎在测量点位置处的钢筋上，线头引出可与频率计电性连接，埋设时将应变计编号与测量点所对应位置作好记录；待喷浆施工完成后即可开始监测；步骤(9)：仰拱监测，每10米布置1个监测量点，要求在仰拱供架施工安装完成后6小时内完成监测，供架施工完成后将定制监测...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘建立，刘应亮，李小刚，赵涛，穆军明，李亚风，王江，马会力，
申请(专利权)人：中铁十八局集团有限公司，中铁十八局集团第一工程有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12