一种隧道围岩内部变形监测方法技术

本发明专利技术公开了一种隧道围岩内部变形监测方法，属于隧道工程监测技术领域。本发明专利技术通过定点式应变感测光缆和金属基索状应变感测光缆进行监测，实现点与线两个方面的位移数据特征监测，同时通过具有多个电极的多芯电缆进行电缆探测，实现各个角度面以及整体立体面的视电阻率的变化监测，可进行点线面体四个方面的变化数据分析，有效的提高隧道围岩变形监测的准确度，降低监测的误差。同时根据得到的点线面体四个方面的变化数据，确定四个层次所对应的围岩松动圈的范围，使得具体使用时能够选取最优松动圈的范围作为最终的松动圈范围，以便根据最优松动圈的范围选取最适配且最合理支护方式进行隧道围岩支护，进而提高了隧道施工时的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道围岩内部变形监测方法
本专利技术涉及隧道工程监测
，具体涉及一种隧道围岩内部变形监测方法。
技术介绍
随着国家建设的快速发展，目前的公路、铁路隧道出现了一些新的特点：断面大、隧道长、地质条件复杂，隧道掘进面前方的不良地层条件极易引起隧道塌方、涌水。这些因素不仅在技术上给隧道施工带来极大的困难，也常常因突发事故导致人身伤亡、工期延误，从而造成巨大的经济损失，同时也引起了国家监管部门的高度重视。目前隧道变形监测方法：1)采用钢尺式收敛计和挂钢尺抄平等接触方式进行量测，该方法具有成本低、操作简单和适应恶劣施工环境的优点。随着越来越多的大跨度隧道的修建，跨度的不断增加使这种监测方法具有明显的局限性，如挂尺困难，对施工干扰大，且难以保证施工变形监测的精度，测量结果容易受人为因素影响。2)非接触三维观测(无尺测量)，实现的方法大致有三种：一、是以多台电子经纬仪为主要设备的三维解析测量；二、是以全站仪为主要设备的三维变形量测；三、是以近景摄影机为主要设备的近景变形量测。但是全站仪法由于基准点的物理状态不够稳定，引起测站点坐标误差很大，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道围岩内部变形监测方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：埋设观测线束/n将预先配置的观测线束埋设于测试区域内，其中所述观测线束包括连接在PVC管上应变光缆、探测电缆，所述应变光缆包括定点式应变感测光缆、金属基索状应变感测光缆，所述探测电缆为带有多个电极的多芯电缆；/nS2：获取位移数据及视电阻率数据并处理/n在隧道围岩产生变形时，应变光缆采集变形时所产生的相应的点式应变量和连续式应变量，获得应变光缆沿观测线方向上各点以及整个光缆线的位移数据特征，探测电缆根据电极信号采集电流变化，获得探测电缆所处地电场的各个角度的视电阻率剖面图，并根据各个角度的视电阻率剖面图，确定观测线束所处空间...

【技术特征摘要】
1.一种隧道围岩内部变形监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：埋设观测线束
将预先配置的观测线束埋设于测试区域内，其中所述观测线束包括连接在PVC管上应变光缆、探测电缆，所述应变光缆包括定点式应变感测光缆、金属基索状应变感测光缆，所述探测电缆为带有多个电极的多芯电缆；
S2：获取位移数据及视电阻率数据并处理
在隧道围岩产生变形时，应变光缆采集变形时所产生的相应的点式应变量和连续式应变量，获得应变光缆沿观测线方向上各点以及整个光缆线的位移数据特征，探测电缆根据电极信号采集电流变化，获得探测电缆所处地电场的各个角度的视电阻率剖面图，并根据各个角度的视电阻率剖面图，确定观测线束所处空间的立体面的视电阻率剖面图；
S3：获取位移变化情况与视电阻率变化情况
将首次获得的位移数据特征与地电场的视电阻率剖面图作为原始数据，将后期获得的位移数据特征与地电场的视电阻率剖面图作为对比数据，将后期数据与原始数据进行作差比较，根据比较结果，确定应变光缆上各点所处位置的位移变化情况、整个光缆线所处位置的位移变化情况、探测电缆的各个角度面的视电阻率变化情况以及探测电缆所处空间的立体面视电阻率变化情况；
S4：分析测试区域变形情况
根据确定的应变光缆上各点所处位置的位移变化情况、整个光缆线所处位置的位移变化情况、探测电缆的各个角度面的视电阻率变化情况以及探测电缆所处空间的立体面视电阻率变化情况，分析测试区域的变形情况。


2.根据权利要求1所述的一种隧道围岩内部变形监测方法，其特征在于：在所述步骤S1中，将预先配置的观测线束埋设于测试区域内的具体过程如下：
S11：对测试区域进行钻孔，形成线束放置孔；
S12：将预先配置的观测线束放置于线束放置孔内；
S13：将观测线束放置于线束放置孔内后，对线束放置孔进行注浆封堵。


3.根据权利要求2所述的一种隧道围岩内部变形监测方法，其特征在于：所述步骤S11的具体过程为：
S111：对测试区域进行纵向钻孔，形成纵向孔道；
S112：在纵向钻孔完毕后，对纵向孔道的底部、中部和/或顶部进行至少一次的横向钻孔，形成至少一个横向孔道。


4.根据权利要求3所述的一种隧道围岩内部变形监测方法，其特征在于：所述纵向孔道与所述横向孔道之间形成T字形结构、工字形结构或者非字形结构。


5.根据权利要求1所述的一种隧道围岩内部变形监测方法，其特征在于：在所述步骤S2中，获取位移数据的具体过程如下：
S211：使用BOFDA数据采集装置分别采集定点式应变感测光缆、金属基索状应变感测光缆采集的测试数据；
S212：当隧道围岩产生变形时，观测线束将随着围岩的形变发生同步变形，观测线束内的定点式应变感测光缆、金属基索状应变感测光缆产生相应的点式应变量和连续式应变量，根据该点式应变量和连续式应变...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁助，马祖桥，蔡海兵，潘鑫，胡时，冷大伟，张立峰，赵金磊，刘慧慧，程磊科，柳玉洁，
申请(专利权)人：安徽省交通控股集团有限公司，安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34