CN108917710A - 浅埋暗挖隧道沉降的监测方法及监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浅埋暗挖隧道沉降的监测方法，该方法包括：在隧道中设置检测基点以及至少一个检测点，并在检测基点以及检测点上设置高度检测装置；对检测基点和检测点进行顺序编号；按照编号将设置于检测基点和检测点上的高度检测装置依次连接；通过高度检测装置获取检测基点和每个检测点的检测参数；基于检测参数获得每个检测点与检测基点之间的沉陷信息。本发明还公开了一种浅埋暗挖隧道沉降的监测装置。通过在隧道中设置多个高度检测装置，自动对隧道检测参数进行采集和分析，从而对隧道的沉降进行及时、有效的监控，提高了施工过程中地铁运营的安全性，提高了对地铁隧道的沉降监控的有效性，提高了技术人员的工作效率。

Description

浅埋暗挖隧道沉降的监测方法及监测装置

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种浅埋暗挖隧道沉降的监测方法及一种浅埋暗挖隧道沉降的监测装置。

背景技术

随着城市轨道交通的发展，地铁线路的不断增加，城市地下工程格局变得越来越复杂，相互交叉作业必不可免，临近地铁既有线施工的情况越来越多，不可避免的给地铁运营线造成了不同程度的影响，因此在施工过程中对地铁隧道的沉降信息进行有效监控是保证在施工过程中地铁正常运营的关键工作之一。

在传统的沉降监测操作中，往往采用人工监测的方法，人工对检测点和基点之间的沉降值进行比对，从而获得每个检测点的沉降值，然而在实际的应用过程中，由于地铁运营线一般不允许中断，同时隧道内更加不允许人员的随意进出，因此常规的人工监测方法无法对地铁运营线的隧道进行24小时全天候的监测，因此运营企业在地铁运行期间往往无法获知地铁隧道的详细情况，造成了很大的安全隐患。

进一步地，由于传统监测方法中只能在地铁停运期间对地铁隧道参数进行检测，因此地铁隧道的相关参数数据的获取也具有很大的滞后性，无法实时获取地铁隧道的相关参数数据以及对地铁隧道的状况进行快速诊断，无法对地铁隧道内的异常情况进行及时处理，进一步提高了在施工过程中地铁运营的危险性。

发明内容

为了克服现有技术中在地铁隧道附近进行施工的过程中，无法有效对地铁隧道的沉降进行监测，对地铁运营造成较大安全危险的技术问题，本发明实施例提供一种浅埋暗挖隧道沉降的监测方法及监测装置，通过在隧道中设置多个高度检测装置，自动对隧道检测参数进行采集和分析，从而对隧道的沉降进行及时、有效的监控，提高了施工过程中地铁运营的安全性，提高了对地铁隧道的沉降监控的有效性，提高了技术人员的工作效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种浅埋暗挖隧道沉降的监测方法，所述监测方法包括：在隧道中设置检测基点以及至少一个检测点，并在所述检测基点以及所述检测点上设置高度检测装置；对所述检测基点和所述检测点进行顺序编号；按照所述编号将设置于所述检测基点和所述检测点上的高度检测装置依次连接；通过所述高度检测装置获取所述检测基点和每个所述检测点的检测参数；基于所述检测参数获得每个所述检测点与所述检测基点之间的沉陷信息。

相应的，本发明还提供一种浅埋暗挖隧道沉降的监测装置，所述监测装置包括：设置模块，用于在隧道中设置检测基点以及至少一个检测点，并在所述检测基点以及所述检测点上设置高度检测装置；编号模块，用于对所述检测基点和所述检测点进行顺序编号；参数获取模块，用于通过所述高度检测装置获取所述检测基点和每个所述检测点的检测参数；计算模块，用于基于所述检测参数获得每个所述检测点与所述检测基点之间的沉陷信息。

通过本发明提供的技术方案，本发明至少具有如下技术效果：

通过在隧道中设置多个高度检测装置，并自动对隧道检测参数进行采集和分析，从而在不影响地铁的正常运营的情况下，对隧道的沉降进行及时、有效的监控，提高了施工过程中地铁运营的安全性，提高了对地铁隧道的沉降监控的有效性，同时不需要技术人员手动对采集的数据进行核算，因此还提高了技术人员的工作效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1为本发明实施例提供的浅埋暗挖隧道沉降的监测方法的具体实现流程图；

图2为本发明实施例提供的浅埋暗挖隧道沉降的监测装置的结构示意图。

具体实施方式

为了克服现有技术中在地铁隧道附近进行施工的过程中，无法有效对地铁隧道的沉降进行监测，对地铁运营造成较大安全危险的技术问题，本发明实施例提供一种浅埋暗挖隧道沉降的监测方法及监测装置，通过在隧道中设置多个高度检测装置，自动对隧道检测参数进行采集和分析，从而对隧道的沉降进行及时、有效的监控，提高了施工过程中地铁运营的安全性，提高了对地铁隧道的沉降监控的有效性，提高了技术人员的工作效率。

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

本发明实施例中的术语“系统”和“网络”可被互换使用。“多个”是指两个或两个以上，鉴于此，本发明实施例中也可以将“多个”理解为“至少两个”。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。另外，需要理解的是，在本发明实施例的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。

如图1所示，本发明公开一种浅埋暗挖隧道沉降的监测方法，所述监测方法包括：

S10)在隧道中设置检测基点以及至少一个检测点，并在所述检测基点以及所述检测点上设置高度检测装置；

S20)对所述检测基点和所述检测点进行顺序编号；

S30)按照所述编号将设置于所述检测基点和所述检测点上的高度检测装置依次连接；

S40)通过所述高度检测装置获取所述检测基点和每个所述检测点的检测参数；

S50)基于所述检测参数获得每个所述检测点与所述检测基点之间的沉陷信息。

在本发明实施例中，所述检测点有多个，所述多个检测点包括第一检测点和其余检测点，所述设置检测基点以及至少一个检测点，包括：获取检测基点的设计要求，并基于所述设计要求确定检测基点的基点位置，并在所述基点位置上设置检测基点；基于所述基点位置确定第一检测点的第一检测位置，其中所述第一检测位置与所述基点位置最近，且所述第一检测位置与所述基点位置之间的距离大于1m，所述第一检测位置与所述基点位置之间的落差小于等于1.5m；基于所述第一检测位置按照预设间隔确定其余检测点的其余检测位置；在所述第一检测位置上设置所述第一检测点，以及在所述其余检测位置上设置所述其余检测点。

在一种可能的实施方式中，技术人员在进行检测基点确认之前，首先获取隧道的相关资料，例如长度、宽度、弯曲度、坡度等信息，此时进一步获取检测基点的设计要求，并根据设计要求在隧道中确定检测基点的基点位置，并在该基点位置上设置检测基点，此时技术人员根据确定的基点位置确定距离该基点位置1.2m，且落差为1.1m的第一检测位置，并在该第一检测位置上设置第一检测点，技术人员在隧道中根据设计要求以第一检测点为起点依序确定其他检测点。

在本发明实施例中，所述高度检测装置为静力水准仪，所述通过所述高度检测装置获取所述检测基点和每个所述检测点的检测参数，包括：在初始状态下，将所述检测基点的检测基点初始液面高度H01与每个所述检测点的检测点初始液面高度H02、H03…H0i保持一致，即H01＝H02＝H03＝…＝H0i，以及将所述检测基点的检测基点初始安装高度L01与每个所述检测点的检测点初始安装高度L02、L03…L0i保持一致，即L01＝L02＝L03＝…＝L0i，其中i指代所述检测点的编号，i为大于1的正整数；在非初始状态下，获取每个所述检测点在第j次检测的检测液面高度Hj2、Hj3…Hji，其中j指代所述检测点的检测次数，j为正整数；将所述检测基点初始液面高度H01、检测基点初始安装高度L01、检测点初始液面高度H02、H03…H0i、检测点初始安装高度L02、L03…L0i以及检测液面高度Hj2、Hj3…Hji作为所述检测参数。

进一步地，在本发明实施例中，所述基于所述检测参数获得每个所述检测点与所述检测基点之间的沉陷信息，包括：根据如下公式：L1+H1＝L2+H2＝L3+H3＝…＝Li+Hi获得第i个检测点在第j次检测的检测安装高度：Lji＝L0i+H0i-Hji；基于第i个检测点在第j次检测的检测安装高度Lji以及所述检测基点初始安装高度L01，获得第i个检测点在第j次检测的检测高度偏差：ΔL＝Lji-L01；将所述检测高度偏差ΔL作为所述检测点与所述检测基点之间的沉陷信息。

在一种可能的实施方式中，技术人员一共安装了10个静力水准仪，在根据设计要求将静力水准仪安装完成并连接完成后，技术人员对所有静力水准仪进行初始化操作，并获取在初始状态下的每个静力水准仪的检测参数，包括：获取在检测基点的检测基点初始液面高度H01，以及每个检测点的检测点初始液面高度H02、H03…H010，并将每个静力水准仪的高度调整一致，即每个静力水准仪的初始液面高度都相等，此时技术人员获取检测基点的检测基点初始安装高度L01以及每个检测点的检测点初始安装高度L02、L03…L010，并将每个静力水准仪的安装高度都调整一致。在实际监控过程中，技术人员在远程实时获取每个静力水准仪采集的检测参数，需要说明的是，技术人员也可以设定预设时间间隔，并控制计算机按照预设时间间隔(例如每30分钟获取一次)获取静力水准仪采集的检测参数。例如在第5次检测的过程中，计算机获取到第3个静力水准仪(即第2个检测点)的检测液面高度H53＝97mm，而该检测点的初始安装高度L03＝50mm，初始液面高度H03＝100mm，因此自动根据计算公式计算出该静力水准仪所在的第2个检测点的检测安装高度L53＝100+50-97＝53mm，以及进一步根据该检测点的初始安装高度H03获得该检测点的检测高度偏差ΔL＝3mm，由于在初始状态下每个检测点的安装高度与检测基点的安装高度相等，因此将该检测高度偏差ΔL作为第3个检测点与检测基点之间的沉陷信息，即通过上述方法获得了每个检测点与检测基点之间的沉陷信息。

在本发明实施例中，通过对获取到的每个检测点采集的检测参数自动进行分析，从而避免了技术人员人工进行数据采集以及数据分析的工作，大大降低了技术人员的工作量，同时不需要技术人员频繁到隧道中进行数据采集，大大提高了监控过程中技术人员的安全性，避免了对隧道正常使用造成的影响，保障了地铁运营的安全性和稳定性。

在本发明实施例中，所述监测方法还包括：获取所述检测基点以及每个所述检测点内的液面信息；基于所述液面信息获得所述检测基点以及每个所述检测点内的液体体积信息；基于所述液体体积信息获取当前液体总体积；将所述当前液体总体积与预设液体总体积进行比较，获得液体体积偏差；基于所述液体体积偏差生成对应的漏水监控信息。

在一种可能的实施方式中，技术人员可以设置固定的检测时间周期，例如将固定的检测时间周期设置为7天，并通过计算机自动获取每个静力水准仪的液面信息，优选地，所述液面信息为液面高度，根据液面高度获得了在每个静力水准仪中的液体体积信息，因此计算机自动根据每个静力水准仪中的液体体积以及连接每个静力水准仪的连接管内的液体体积信息获得当前液体的总体积，将当前液体总体积与安装静力水准仪时注入的液体总体积(即预设液体总体积)进行比较，获得液体体积偏差，此时计算机判断该液体体积偏差是否超出预设范围，例如该预设范围为10％，若液体体积偏差超过10％的范围，则生成漏液报警信息，并及时反馈给技术人员；若液体体积偏差未超过10％的范围，则记录当前液体总体积，以便后续工作中进行观察分析。

在本发明实施例中，通过自动对所有静力水准仪中的液体体积进行计算从而快速分析出在监控过程中是否出现漏液情况，若出现漏液情况则立即进行报警提示，并及时采取行动，从而保证了监控过程中的检测参数数据的精确性，避免了因漏液造成检测参数数据不正确的情况，避免造成更大的安全隐患，同时对静力水准仪的监测过程为自动进行，不需要技术人员人工操作，因此在不增加技术人员的工作量的情况下，提高了监测数据的精确性，保证了监测的有效性，提高了用户体验。

下面结合附图对本发明实施例所提供的浅埋暗挖隧道沉降的监测装置进行说明。

请参见图2，基于同一发明构思，本发明实施例提供一种浅埋暗挖隧道沉降的监测装置，所述监测装置包括：设置模块，用于在隧道中设置检测基点以及至少一个检测点，并在所述检测基点以及所述检测点上设置高度检测装置；编号模块，用于对所述检测基点和所述检测点进行顺序编号；参数获取模块，用于通过所述高度检测装置获取所述检测基点和每个所述检测点的检测参数；计算模块，用于基于所述检测参数获得每个所述检测点与所述检测基点之间的沉陷信息。

在本发明实施例中，所述检测点有多个，所述多个检测点包括第一检测点和其余检测点，所述设置模块包括：检测基点设置组件，用于获取检测基点的设计要求，并基于所述设计要求确定检测基点的基点位置，并在所述基点位置上设置检测基点；第一位置组件，用于基于所述基点位置确定第一检测点的第一检测位置，其中所述第一检测位置与所述基点位置最近，且所述第一检测位置与所述基点位置之间的距离大于1m，所述第一检测位置与所述基点位置之间的落差小于等于1.5m；第二位置组件，用于基于所述第一检测位置按照预设间隔确定其余检测点的其余检测位置；设置组件，用于在所述第一检测位置上设置所述第一检测点，以及在所述其余检测位置上设置所述其余检测点。

在本发明实施例中，所述高度检测装置为静力水准仪，所述参数获取模块包括：初始参数获取组件，用于在初始状态下，将所述检测基点的检测基点初始液面高度H01与每个所述检测点的检测点初始液面高度H02、H03…H0i保持一致，即H01＝H02＝H03＝…＝H0i，以及将所述检测基点的检测基点初始安装高度L01与每个所述检测点的检测点初始安装高度L02、L03…L0i保持一致，即L01＝L02＝L03＝…＝L0i，其中i指代所述检测点的编号，i为大于1的正整数；非初始参数获取组件，用于在非初始状态下，获取每个所述检测点在第j次检测的检测液面高度Hj2、Hj3…Hji，其中j指代所述检测点的检测次数，j为正整数；参数确定组件，用于将所述检测基点初始液面高度H01、检测基点初始安装高度L01、检测点初始液面高度H02、H03…H0i、检测点初始安装高度L02、L03…L0i以及检测液面高度Hj2、Hj3…Hji作为所述检测参数。

在本发明实施例中，所述基于所述检测参数获得每个所述检测点与所述检测基点之间的沉陷信息，包括：根据如下公式：L1+H1＝L2+H2＝L3+H3＝…＝Li+Hi获得第i个检测点在第j次检测的检测安装高度：Lji＝L0i+H0i-Hji；基于第i个检测点在第j次检测的检测安装高度Lji以及所述检测基点初始安装高度L01，获得第i个检测点在第j次检测的检测高度偏差：ΔL＝Lji-L01；将所述检测高度偏差ΔL作为所述检测点与所述检测基点之间的沉陷信息。

在本发明实施例中，所述监测装置还包括漏液监测模块，所述漏液监测模块包括：液面信息组件，用于获取所述检测基点以及每个所述检测点内的液面信息；体积信息组件，用于基于所述液面信息获得所述检测基点以及每个所述检测点内的液体体积信息；总体积获取组件，用于基于所述液体体积信息获取当前液体总体积；比较组件，用于将所述当前液体总体积与预设液体总体积进行比较，获得液体体积偏差；监控信息组件，用于基于所述液体体积偏差生成对应的漏水监控信息。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (10)

1.一种浅埋暗挖隧道沉降的监测方法，其特征在于，所述监测方法包括：

在隧道中设置检测基点以及至少一个检测点，并在所述检测基点以及所述检测点上设置高度检测装置；

对所述检测基点和所述检测点进行顺序编号；

按照所述编号将设置于所述检测基点和所述检测点上的高度检测装置依次连接；

通过所述高度检测装置获取所述检测基点和每个所述检测点的检测参数；

基于所述检测参数获得每个所述检测点与所述检测基点之间的沉陷信息。

2.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，所述检测点有多个，所述多个检测点包括第一检测点和其余检测点，所述设置检测基点以及至少一个检测点，包括：

获取检测基点的设计要求，并基于所述设计要求确定检测基点的基点位置，并在所述基点位置上设置检测基点；

基于所述基点位置确定第一检测点的第一检测位置，其中所述第一检测位置与所述基点位置最近，且所述第一检测位置与所述基点位置之间的距离大于1m，所述第一检测位置与所述基点位置之间的落差小于等于1.5m；

基于所述第一检测位置按照预设间隔确定其余检测点的其余检测位置；

在所述第一检测位置上设置所述第一检测点，以及在所述其余检测位置上设置所述其余检测点。

3.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，所述高度检测装置为静力水准仪，所述通过所述高度检测装置获取所述检测基点和每个所述检测点的检测参数，包括：

在初始状态下，将所述检测基点的检测基点初始液面高度H01与每个所述检测点的检测点初始液面高度H02、H03…H0i保持一致，即H01＝H02＝H03＝…＝H0i，以及将所述检测基点的检测基点初始安装高度L01与每个所述检测点的检测点初始安装高度L02、L03…L0i保持一致，即L01＝L02＝L03＝…＝L0i，其中i指代所述检测点的编号，i为大于1的正整数；

在非初始状态下，获取每个所述检测点在第j次检测的检测液面高度Hj2、Hj3…Hji，其中j指代所述检测点的检测次数，j为正整数；

将所述检测基点初始液面高度H01、检测基点初始安装高度L01、检测点初始液面高度H02、H03…H0i、检测点初始安装高度L02、L03…L0i以及检测液面高度Hj2、Hj3…Hji作为所述检测参数。

4.根据权利要求3所述的监测方法，其特征在于，所述基于所述检测参数获得每个所述检测点与所述检测基点之间的沉陷信息，包括：

根据如下公式：

L1+H1＝L2+H2＝L3+H3＝…＝Li+Hi

获得第i个检测点在第j次检测的检测安装高度：

Lji＝L0i+H0i-Hji；

基于第i个检测点在第j次检测的检测安装高度Lji以及所述检测基点初始安装高度L01，获得第i个检测点在第j次检测的检测高度偏差：

ΔL＝Lji-L01；

将所述检测高度偏差ΔL作为所述检测点与所述检测基点之间的沉陷信息。

5.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，所述监测方法还包括：

获取所述检测基点以及每个所述检测点内的液面信息；

基于所述液面信息获得所述检测基点以及每个所述检测点内的液体体积信息；

基于所述液体体积信息获取当前液体总体积；

将所述当前液体总体积与预设液体总体积进行比较，获得液体体积偏差；

基于所述液体体积偏差生成对应的漏水监控信息。

6.一种浅埋暗挖隧道沉降的监测装置，其特征在于，所述监测装置包括：

设置模块，用于在隧道中设置检测基点以及至少一个检测点，并在所述检测基点以及所述检测点上设置高度检测装置；

编号模块，用于对所述检测基点和所述检测点进行顺序编号；

参数获取模块，用于通过所述高度检测装置获取所述检测基点和每个所述检测点的检测参数；

计算模块，用于基于所述检测参数获得每个所述检测点与所述检测基点之间的沉陷信息。

7.根据权利要求6所述的监测装置，其特征在于，所述检测点有多个，所述多个检测点包括第一检测点和其余检测点，所述设置模块包括：

检测基点设置组件，用于获取检测基点的设计要求，并基于所述设计要求确定检测基点的基点位置，并在所述基点位置上设置检测基点；

第一位置组件，用于基于所述基点位置确定第一检测点的第一检测位置，其中所述第一检测位置与所述基点位置最近，且所述第一检测位置与所述基点位置之间的距离大于1m，所述第一检测位置与所述基点位置之间的落差小于等于1.5m；

第二位置组件，用于基于所述第一检测位置按照预设间隔确定其余检测点的其余检测位置；

设置组件，用于在所述第一检测位置上设置所述第一检测点，以及在所述其余检测位置上设置所述其余检测点。

8.根据权利要求6所述的监测装置，其特征在于，所述高度检测装置为静力水准仪，所述参数获取模块包括：

初始参数获取组件，用于在初始状态下，将所述检测基点的检测基点初始液面高度H01与每个所述检测点的检测点初始液面高度H02、H03…H0i保持一致，即H01＝H02＝H03＝…＝H0i，以及将所述检测基点的检测基点初始安装高度L01与每个所述检测点的检测点初始安装高度L02、L03…L0i保持一致，即L01＝L02＝L03＝…＝L0i，其中i指代所述检测点的编号，i为大于1的正整数；

非初始参数获取组件，用于在非初始状态下，获取每个所述检测点在第j次检测的检测液面高度Hj2、Hj3…Hji，其中j指代所述检测点的检测次数，j为正整数；

参数确定组件，用于将所述检测基点初始液面高度H01、检测基点初始安装高度L01、检测点初始液面高度H02、H03…H0i、检测点初始安装高度L02、L03…L0i以及检测液面高度Hj2、Hj3…Hji作为所述检测参数。

9.根据权利要求6所述的监测装置，其特征在于，所述基于所述检测参数获得每个所述检测点与所述检测基点之间的沉陷信息，包括：

根据如下公式：

L1+H1＝L2+H2＝L3+H3＝…＝Li+Hi

获得第i个检测点在第j次检测的检测安装高度：

Lji＝L0i+H0i-Hji；

基于第i个检测点在第j次检测的检测安装高度Lji以及所述检测基点初始安装高度L01，获得第i个检测点在第j次检测的检测高度偏差：

ΔL＝Lji-L01；

将所述检测高度偏差ΔL作为所述检测点与所述检测基点之间的沉陷信息。

10.根据权利要求6所述的监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括漏液监测模块，所述漏液监测模块包括：

液面信息组件，用于获取所述检测基点以及每个所述检测点内的液面信息；

体积信息组件，用于基于所述液面信息获得所述检测基点以及每个所述检测点内的液体体积信息；

总体积获取组件，用于基于所述液体体积信息获取当前液体总体积；

比较组件，用于将所述当前液体总体积与预设液体总体积进行比较，获得液体体积偏差；

监控信息组件，用于基于所述液体体积偏差生成对应的漏水监控信息。