CN107588750A - 一种适用于深埋隧道掌子面围岩全过程变形监测的方法 - Google Patents
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Abstract
一种适用于深埋隧道掌子面围岩全过程变形监测的方法，以在隧道开挖过程中实现对隧道掌子面前方围岩变形的全方位监测，保障隧道施工安全。包括隧道正洞和其前端的正洞掌子面，所述正洞掌子面前一定距离处，于隧道正洞延伸方向一侧设置横向试验导洞，由该横向试验导洞开挖面设置向正洞掌子面前方延伸的横向钻孔，横向钻孔的端口处设置开挖面测点，横向钻孔内沿其延伸方向间隔设置掌子面前方变形测点，由开挖面测点和掌子面前方变形测点监测正洞掌子面前方的变形。
Description
技术领域
本发明专利涉及隧道围岩变形监测方法，特别涉及一种适用于深埋隧道掌子面围岩全过程变形监测的方法。
背景技术
为了确保隧道施工的安全，在隧道施工过程中，需采用仪器或元器件对隧道围岩和支护结构的变形及内力状态进行量测。量测数据可以有效指导施工，修正设计，使隧道的施工和设计纳入动态的科学管理中。目前，隧道的围岩收敛、拱顶下沉、接触压力、钢拱架内力、二衬内力等项目的量测技术已经比较成熟，量测结果较为准确。
掌子面的稳定性是决定隧道施工安全的关键因素之一。在隧道施工过程中，常通过超前钻孔探测、超前地质预报等方式来获取掌子面前方岩层的地质情况，并据此制定合理的施工工法。尽管如此，软弱破碎围岩中的大断面隧道在施工时仍然发生过掌子面坍塌的现象，对施工人员的人身安全带来巨大危害，同时也对工程造价和工程进度造成不利影响。因此，加强掌子面前方围岩变形的监测，探明掌子面开挖过程中前方围岩的变形规律，从而预测掌子面的变形对隧道施工安全具有重要意义。
对于浅埋隧道，可以通过在隧道掌子面前方地表钻孔的方式安装位移计，对隧道掌子面全过程位移进行监测，然而对于大埋深隧道上述方案不具备可行性。此外，现行隧道相关规程、规范也未提及此方面的内容。本申请所涉及的一种适用于深埋隧道掌子面全过程变形监测的方法可以实现掌子面前方围岩变形的全方位监测，对判定大断面隧道掌子面围岩稳定性、加强施工安全保障、探明围岩变形规律具有重要意义。
发明专利内容
本发明专利所要解决的技术问题是提供一种适用于深埋隧道掌子面围岩全过程变形监测的方法，以在隧道开挖过程中实现对隧道掌子面前方围岩变形的全方位监测，保障隧道施工安全。
本发明专利解决其技术问题所采用的技术方案如下：
本发明的一种适用于深埋隧道掌子面围岩全过程变形监测的方法，包括隧道正洞和其前端的正洞掌子面，其特征是：所述正洞掌子面前一定距离处，于隧道正洞延伸方向一侧设置横向试验导洞，由该横向试验导洞开挖面设置向正洞掌子面前方延伸的横向钻孔，横向钻孔的端口处设置开挖面测点，横向钻孔内沿其延伸方向间隔设置掌子面前方变形测点，由开挖面测点和掌子面前方变形测点监测正洞掌子面前方的变形。
本发明的有益效果是，可以监测隧道开挖过程中掌子面围岩变形全过程数据，包括掌子面的挤出变形、围岩的竖向及横向变形，所测数据能有效判定隧道掌子面围岩稳定性，进而指导设计、施工，实现隧道动态化设计、施工。
附图说明
本说明书包括如下四幅附图：
图1是本发明一种适用于深埋隧道掌子面围岩全过程变形监测的方法实施例1的侧视图；
图2是本发明一种适用于深埋隧道掌子面围岩全过程变形监测的方法实施例1的断面图；
图3是本发明一种适用于深埋隧道掌子面围岩全过程变形监测的方法实施例2的侧视图；
图4是本发明一种适用于深埋隧道掌子面围岩全过程变形监测的方法实施例2的断面图；
图中示出构件、部位名称及所对应的标记：隧道正洞10，正洞掌子面11，平行导洞20，试验导洞21，试验平行导洞22，横向钻孔30，掌子面前方变形测点31，开挖面测点32，横向通道40。
具体实施方式
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
参照图1和图3，本发明一种适用于深埋隧道掌子面围岩全过程变形监测的方法，包括隧道正洞10和其前端的正洞掌子面11，所述正洞掌子面11前一定距离处，于隧道正洞10延伸方向一侧设置横向试验导洞21，由该横向试验导洞21开挖面设置向正洞掌子面11前方延伸的横向钻孔30，横向钻孔30的端口处设置开挖面测点32，横向钻孔30内沿其延伸方法间隔设置掌子面前方变形测点31，由开挖面测点32和掌子面前方变形测点31监测正洞掌子面11前方的变形。参照图2和图4，所述横向钻孔30沿横向试验导洞21开挖面的竖向间隔设置。所述各掌子面前方变形测点31埋设三向位移计，采用高精度全站仪测试开挖面测点32的变形，以修正掌子面前方围岩的变形值。
参照图1和图2，所述隧道正洞10的延伸方向一侧具有平行导洞20，横向试验导洞21在正洞掌子面11前方与平行导洞20相贯通，即在平行导洞20内开挖横向试验导洞21。
参照图3和图4，所述隧道正洞10的延伸方向一侧设置一段与之平行的试验平行导洞22，横向试验导洞21在正洞掌子面11前方与试验平行导洞22相贯通，隧道正洞10与试验平行导洞22在正洞掌子面11后方通过横向通道40相贯通。即由隧道正洞10先开挖横向通道40，再开挖试验平行导洞22和横向试验导洞21。
以上所述只是用图解说明本发明专利一种适用于深埋隧道掌子面围岩全过程变形监测的方法的一些原理，并非是要将本发明专利局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明专利所申请的专利范围。
Claims (5)
1.一种适用于深埋隧道掌子面围岩全过程变形监测的方法，包括隧道正洞(10)和其前端的正洞掌子面(11)，其特征是：所述正洞掌子面(11)前一定距离处，于隧道正洞(10)延伸方向一侧设置横向试验导洞(21)，由该横向试验导洞(21)开挖面设置向正洞掌子面(11)前方延伸的横向钻孔(30)，横向钻孔(30)的端口处设置开挖面测点(32)，横向钻孔(30)内沿其延伸方法间隔设置掌子面前方变形测点(31)，由开挖面测点(32)和掌子面前方变形测点(31)监测正洞掌子面(11)前方的变形。
2.如权利要求1所述的一种适用于深埋隧道掌子面围岩全过程变形监测的方法，其特征是：所述横向钻孔(30)沿横向试验导洞(21)开挖面的竖向间隔设置。
3.如权利要求1所述的一种适用于深埋隧道掌子面围岩全过程变形监测的方法，其特征是：所述开挖面测点(32)位移由全站仪测得，各掌子面前方变形测点(31)位移由埋设的三向位移计测得。
4.如权利要求1所述的一种适用于深埋隧道掌子面围岩全过程变形监测的方法，其特征是：所述隧道正洞(10)的延伸方向一侧具有平行导洞(20)，横向试验导洞(21)在正洞掌子面(11)前方与平行导洞(20)相贯通。
5.如权利要求1所述的一种适用于深埋隧道掌子面围岩全过程变形监测的方法，其特征是：所述隧道正洞(10)的延伸方向一侧设置一段与之平行的试验平行导洞(22)，横向试验导洞(21)在正洞掌子面(11)前方与试验平行导洞(22)相贯通，隧道正洞(10)与试验平行导洞(22)在正洞掌子面(11)后方通过横向通道(40)相贯通。
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