CN115655362A - 一种浅埋大断面暗挖隧道工法优化的施工综合监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浅埋大断面暗挖隧道工法优化的施工综合监测方法，包括如下步骤：步骤一、优化为采用侧壁加强型台阶法施工工法；步骤二、通过采用微震监测技术，监测隧道初支背后岩体内部损伤拉应力状态；通过采用应力监测技术，对中柱及临时支撑应力变形状况进行监测，以判断中柱及临时支撑拆除条件；步骤三、步骤二中的微震监测系统调试正常进行监测后，每天进行监测，稳定后降低至1周/次；步骤二中的应力监测系统调试正常进行监测后，时刻进行监测；步骤四、将步骤三中的微震监测及应力监测结果结合判断进行隧道工法优化。本发明的监测方法能辅助并实现优化工艺的顺利安全完成，为后续类似大断面暗挖施工方案优化提供理论依据。

Description

一种浅埋大断面暗挖隧道工法优化的施工综合监测方法

技术领域

本发明涉及隧道施工监测技术领域。更具体地说，本发明涉及一种浅埋大断面暗挖隧道工法优化的施工综合监测方法。

背景技术

车站浅埋大断面暗挖隧道原设计采用双侧壁导坑法施工，在实际施工及项目部参观学习类似工程采用双侧导坑法施工暗挖车站后，发现双侧壁导坑法施工过程中，在进行中柱施工时，面临中柱高度过高，拆除安全风险高、难度大，中柱拱顶成环开挖支护困难，成环质量较差等难题；同时，预留中柱开挖滞后，造成暗挖仰拱及衬砌结构施工滞后，存在较大的安全隐患。因此，需要对浅埋大断面暗挖隧道的双侧壁导坑法进行优化，在优化过程中如何保证优化工艺能顺利安全完成施工就需要在优化施工过程中进行施工综合监测，以更好地辅助优化工艺的顺利安全完成。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种浅埋大断面暗挖隧道工法优化的施工综合监测方法，以辅助并实现优化工艺的顺利安全完成，为后续类似大断面暗挖施工方案优化提供理论依据。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种浅埋大断面暗挖隧道工法优化的施工综合监测方法，包括如下步骤：

步骤一、通过理论分析及理论试验验证，将隧道原设计的采用双侧壁导坑法施工工法优化为采用侧壁加强型台阶法施工工法；

步骤二、通过采用微震监测技术，监测隧道初支背后岩体内部损伤拉应力状态，通过岩层微破裂状态收集，建立微震事件模型，来监测隧道施工过程中岩层完整性状况；同时，通过采用应力监测技术，对中柱及临时支撑应力变形状况进行监测，以确定中柱及临时支撑在施工过程中是否存在受力，以判断中柱及临时支撑拆除条件；

步骤三、步骤二中的微震监测系统调试正常进行监测后，每天进行监测，并发布微震监测结果报告监测数据持续稳定后，监测周期降低至1周/次；步骤二中的应力监测系统调试正常进行监测后，时刻进行监测；

步骤四、将步骤三中的微震监测及应力监测结果结合判断进行隧道工法优化。

优选的是，微震监测技术使用微震监测设备，其包括传感器、数据采集系统、数据处理系统和可视化显示系统，所述传感器预埋于岩体内并通过电缆连接外部的数据采集系统，所述传感器对岩体产生的微破裂事件实施连续监测，所述数据采集系统采集传感器获取的数个微震事件的多项震源参数，包括时空数据、误差、震级以及能量，并将数据传输给数据处理系统，数据处理系统通过滤波处理、设定阈值、带宽检波排除噪声事件，对数据进行滤波处理后，提供给后台可视化显示系统关于震源信息的完整波形与波谱分析图，然后通过可视化显示系统识别微震事件类型，并显示微震事件的分布、数量、震级及能量大小，初步判断近期有没有大变形发生，以供施工人员监测隧道施工过程中岩层完整性状况。

优选的是，所述传感器在中柱两侧对称安装多个，在隧道初支背后的岩体中钻进设定深度的孔，并安装传感器，在掘进过程中，每间隔掘进设定的距离，将后面的传感器从钻孔中取出移至掘进前方再次钻孔安装传感器，如此反复，形成跟随掌子面的移动式微震监测系统。

优选的是，所述传感器在钻孔中安装时的安装结构包括：

传感器；

纸杯，其固定连接于所述传感器的一端，所述纸杯的开口一端朝向钻孔的内端，所述纸杯内填充有固定树脂；

连接筒，其连接所述传感器的另一端，所述连接筒内部中心设置有贯通通道，其为圆台形结构且直径大的端面朝向所述传感器，所述传感器连接的电缆直径小于所述贯通通道直径大的端面直径，略大于所述贯通通道直径小的端面直径，所述连接筒远离所述传感器的一端还设置有多个插孔；

安装杆，其中心设置有所述传感器连接的电缆穿过的孔道，其直径大于电缆直径，所述安装杆的端部设置有多个配合于所述插孔中的插杆，其端部连接有橡胶块，所述安装杆靠近所述连接筒的外周套设有连接环，其上周向设置有多个导向杆，所述导向杆的外端部设置有弧形的导向片，其中心的朝向所述导向杆设置；

所述传感器安装具体步骤为：

首先，通过钻杆连接端部设置有捣杆的捣盘，插入至钻孔中直至内端，然后转动钻杆使得捣盘的捣杆慢慢旋转插入至钻孔内端部的土中，实现在钻孔内端的土中打入固定孔；

其次，拔出钻杆及捣盘，将纸杯、传感器、连接筒连接起来，此时传感器的电缆卡合于连接筒内，再将安装杆外套设多个导向杆，导向杆上的导向片靠近钻孔内侧壁设置，通过插杆将安装杆安装至连接筒的插孔中；

再次，在纸杯内放入适应的熔融树脂，通过安装杆伸入至钻孔中，将纸杯连接的传感器伸入至钻孔中完成传感器的安装；

最后，通过安装杆适当紧抵纸杯，待固定树脂凝固后取出安装杆，完成传感器的安装。

优选的是，应力监测技术为采用表面应变计对中柱的临时支撑即钢拱架和喷射混凝土进行应力解除法的应力监测，具体为：在临时支撑处于工作状态时，安装表面应变计，与临时支撑处于协调变形状态；解除临时支撑的约束后，弹性应变部分得到恢复，通过测得应变计终值即可得到临时支撑在工作状态的应力情况，同时得到未被拆除的临时支撑的应力变化情况。

优选的是，在中柱的两侧对称布设多个表面应力计，在表面应变计安装完成后，采集一次初值；临时支撑开始拆除后，每天进行一次数据采集，直到安装应变计的那一榀临时支撑被拆除完毕，当安装有应变计的临时支撑被拆除时，保证安装有应变计的钢拱架及喷射混凝土的完整性，将应变计连同其连接的钢拱架及混凝土一同切割下来后，采集应变计的终值，可以得到该临时支撑所受到的应力大小。

优选的是，应力监测具体方法为：

首先，应变计安装完成后，待第一组安装有应变计的临时支撑拆除后，通过测量终值可得到该临时支撑所受的应力大小，该应力值记为a，设定a在不同范围内的预警值，并显示出不同颜色代表不同的预警级别；

其次，在临时支撑拆除支撑过程中，每天采集应变计的数据，应变计测得的拆除临时支撑后的累计附加应力值与a之和为预估应力，该预估值判定预警值并显示颜色的标准与上述相同；

再次，当第二组安装应变计的临时支撑拆除后，测定终值和预估值之差，作为第三组应变计数据的预估值的修正；

最后，根据上述显示预警级别判断临时支撑的应力变化情况，进而判断中柱拆除的风险等级。

优选的是，对于临时支撑钢拱架，应力值＜120MPa，预警值为绿色，应力值120～235MPa，预警值为黄色，应力值＞235MPa，预警值为红色；对于临时支撑喷射混凝土，应力值＜13.5MPa，预警值为绿色，应力值13.5～18.5MPa，预警值为黄色，应力值＞18.5MPa，预警值为红色。

本发明至少包括以下有益效果：

(1)通过采用微震监测技术及应力监测技术对浅埋大断面双侧壁导坑法的开挖工法进行施工过程优化，在确保安全的条件下，简化开挖工法，提高施工效率，降低施工成本。

(2)通过初期支护应力监测及微震监测，对设计初期支护强度进行判定，确定初期支护的安全稳定性，以指导设计优化及变更。

(3)根据微震监测监测开挖后围岩的破裂状态，总结不同地质开挖后围岩的自稳时间，作为不同地质及围岩条件岩石自稳能力的判定依据，可为后续施工掌子面暴露时间的经验数据。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明侧壁加强型台阶法施工的结构示意图；

图2为本发明微震监测系统的传感器布置示意图；

图3为本发明传感器安装结构示意图；

图4为本发明应力监测系统的应变计布置示意图。

附图标记说明：

1、上断面，2、中断面，3、下断面，4、临时支撑，5、中柱，6、传感器，7、掌子面，8、应变计，9、钻孔，10、纸杯，11、固定树脂，12、连接筒，13、贯通通道，14、安装杆，15、插杆，16、导向杆，17、固定孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明提供一种浅埋大断面暗挖隧道工法优化的施工综合监测方法，包括如下步骤：

步骤一、通过理论分析及理论试验验证，将隧道原设计的采用双侧壁导坑法施工工法优化为采用侧壁加强型台阶法施工工法；

步骤二、通过采用微震监测技术，监测隧道初支背后岩体内部损伤拉应力状态，通过岩层微破裂状态收集，建立微震事件模型，来监测隧道施工过程中岩层完整性状况；同时，通过采用应力监测技术，对中柱及临时支撑应力变形状况进行监测，以确定中柱及临时支撑在施工过程中是否存在受力，以判断中柱及临时支撑拆除条件；

步骤三、步骤二中的微震监测系统调试正常进行监测后，每天进行监测，并发布微震监测结果报告监测数据持续稳定后，监测周期降低至1周/次；步骤二中的应力监测系统调试正常进行监测后，时刻进行监测；

步骤四、将步骤三中的微震监测及应力监测结果结合判断进行隧道工法优化。

在上述技术方案中，研究特大断面暗挖地铁车站开挖工法及微振监测、应力监测技术应用，综合使用微震监测及应力监测，在大断面暗挖施工中对施工工法进行优化。通过理论研究，通过对双侧壁导坑法施工技术进行研究，基于隧道监控量测、应力监测数据，进行施工工法优化调整中柱开挖支护施工步序，以监控结果、应力监测指导施工工艺与参数调整，对施工方案、工艺、材料、参数、设备配套、组织协调等进一步研究，形成侧壁加强型台阶法施工工法，形成适用于该工法的监测技术。设置试验段，进行长期监测，对中柱进行逐段的拆除，完成初期支护拱顶成环。对比拆除前后中岩柱及临时支撑应力监测数据，判断中岩柱及临时支撑是受力；通过微震监测监测施工过程中拱顶岩体是否出现破碎，判断拱顶初期支护是否承载岩石压力；最后通过初期支护应力监测及监控量测数据，监测当前初期支护成环后，初期支护设计强度安全性是否满足施工要求。监测系统经过检修并调试正常后，现场技术人员工法优化过程中每天进行监测并发布微震监测结果报告；监测数据持续稳定后，监测周期降低至1周/次。临时支撑应力监测为预警标准的必要而不充分条件，一般采用应力监测成果与微震监测成果结合判断。工法优化过程中车站预留核心土在车站上部导坑开挖完成后，根据监控量测、微振监测成果，动态逐榀进行核心土开挖，核心土开挖每循环不超过2榀钢架间距，预留核心土临时竖撑，临时竖撑在车站拱顶初期支护成环后监控量测数据稳定后进行拆除，拆除临时竖撑逐段施工，分段长度不超过3.0m。上部预留临时竖撑拆除后，预留中部核心土，待拱顶沉降观测数据稳定后，再进行中部预留核心土开挖。应急措施：中断面2预留核心土作为应急处置措施，在监测数据异常情况下通过在中台核心土增加临时支撑进行应急处置。

图1为优化后的侧壁加强型台阶法施工工法，分上中下三个断面，每个断面从左至右分三个部分，先开挖上断面1左右侧导洞，并施作初期支护，布设监控量测及应力监测点，加强监测；然后根据监控量测、应力监测逐榀进行上断面1中部的中柱5上台阶开挖(预留临时支撑4)并施作拱顶成环初期支护，再开挖中断面2的左右侧导坑，即图1所示的状态；接着根据监控量测、应力监测数据逐段拆除上断面1中柱5的临时支撑4(预留临时支撑4拆除后，预留中断面2的中柱5，待拱顶沉降观测数据稳定后，再进行中断面2预留中柱5开挖)；再然后开挖中断面2中柱5、开挖下断面3左右侧导坑，施做初期支护；最后及时调整分段长度，开挖仰拱，铺设防水层，浇筑仰拱二次衬砌及回填层，浇筑拱墙二次衬砌及内部结构。

本申请项目中，通过微振监测技术对高石坎车站浅埋大断面暗挖车站开挖过程的监测，自施工项目开始的8个月内，日段微震事件发生频率都很低，微震事件在时空上未出现局部集中现象，整体震级能量较低，能量积聚率较低，判断隧道岩体整体处于稳定状态，损伤程度为轻微，总体来看围岩未有严重损伤,围岩完整性及自稳能力较好。

在另一种技术方案中，微震监测技术使用微震监测设备，其包括传感器6、数据采集系统、数据处理系统和可视化显示系统，所述传感器6预埋于岩体内并通过电缆连接外部的数据采集系统，所述传感器6对岩体产生的微破裂事件实施连续监测，所述数据采集系统采集传感器6获取的数个微震事件的多项震源参数，包括时空数据、误差、震级以及能量，并将数据传输给数据处理系统，数据处理系统通过滤波处理、设定阈值、带宽检波排除噪声事件，对数据进行滤波处理后，提供给后台可视化显示系统关于震源信息的完整波形与波谱分析图，然后通过可视化显示系统识别微震事件类型，并显示微震事件的分布、数量、震级及能量大小，初步判断近期有没有大变形发生，以供施工人员监测隧道施工过程中岩层完整性状况。

在上述技术方案中，微震监测系统经过检修并调试正常后，现场技术人员根据项目特点确定监测频率，并发布微震监测结果报告。预测报告内容主要包括微震事件的分布、数量、震级及能量大小，初步判断近期有没有大变形发生。其结果主要通过微震事件分布三维视图来呈现，包括微震事件密度云图分以及微震震级、能量及集中度图。

在另一种技术方案中，如图2所示，所述传感器6在中柱5两侧对称安装多个，在隧道初支背后的岩体中钻进设定深度的孔，并安装传感器6，在掘进过程中，每间隔掘进设定的距离，将后面的传感器6从钻孔中取出移至掘进前方再次钻孔安装传感器6，如此反复，形成跟随掌子面7的移动式微震监测系统。

在上述技术方案中，由于高石坎站微震监测主要目的是中岩柱的岩体变形状态来优化其施工工艺，因此传感器6都安装在孔深1.5m左右、孔径50mm、仰角10°左右、离地高度1.5m以上的钻孔中，主要布置在试验段中岩柱布置两侧各3个，在掌子面7后30m～50m，间距20～50m。继续监测中岩柱时，掌子面7向前掘进50m左右，可将后面的传感器6挪到前面，如此反复，形成跟随掌子面7的移动式微震监测系统。

在另一种技术方案中，如图3所示，所述传感器6在钻孔9中安装时的安装结构包括：

传感器6；

纸杯10，其固定连接于所述传感器6的一端，所述纸杯10的开口一端朝向钻孔9的内端，所述纸杯10内填充有固定树脂11；

连接筒12，其连接所述传感器6的另一端，所述连接筒12内部中心设置有贯通通道13，其为圆台形结构且直径大的端面朝向所述传感器6，所述传感器6连接的电缆直径小于所述贯通通道13直径大的端面直径，略大于所述贯通通道13直径小的端面直径，所述连接筒12远离所述传感器6的一端还设置有多个插孔；

安装杆14，其中心设置有所述传感器6连接的电缆穿过的孔道，其直径大于电缆直径，所述安装杆14的端部设置有多个配合于所述插孔中的插杆15，其端部连接有橡胶块，所述安装杆14靠近所述连接筒12的外周套设有连接环，其上周向设置有多个导向杆16，所述导向杆16的外端部设置有弧形的导向片，其中心的朝向所述导向杆16设置；

所述传感器6安装具体步骤为：

首先，通过钻杆连接端部设置有捣杆的捣盘，插入至钻孔9中直至内端，然后转动钻杆使得捣盘的捣杆慢慢旋转插入至钻孔9内端部的土中，实现在钻孔9内端的土中打入固定孔17；

其次，拔出钻杆及捣盘，将纸杯10、传感器6、连接筒12连接起来，此时传感器6的电缆卡合于连接筒12内，再将安装杆14外套设多个导向杆16，导向杆16上的导向片靠近钻孔9内侧壁设置，通过插杆15将安装杆14安装至连接筒12的插孔中；

再次，在纸杯10内放入适应的熔融树脂，通过安装杆14伸入至钻孔9中，将纸杯10连接的传感器6伸入至钻孔9中完成传感器6的安装；

最后，通过安装杆14适当紧抵纸杯10，待固定树脂11凝固后取出安装杆14，完成传感器6的安装。

在上述技术方案中，传感器6在安装时要固定其位置并尽可能保证其不被外界干扰，通过纸杯10内设置的熔融固定树脂11实现在安装后的凝固实现传感器6位置的固定。另外在安装前，先通过捣杆提前在钻孔9内端捣出固定孔17，然后在安装时，通过安装杆14的紧抵对纸杯10进行一定程度的挤压变形，实现将熔融的固定树脂11推入至固定孔17中，实现传感器6通过固定树脂11与钻孔9内部的更好连接。连接筒12的设置一方面可以实现将安装杆14的推入力从传感器6直接转移出来，避免对传感器6的破坏，另一方面还能通过连接筒12内部设置的贯通通道13实现对传感器6电缆的固定，防止在施工过程中传感器6上直接连接的电缆别拉扯，从而间接破坏了传感器6。插杆15端部设置有橡胶块可以使得插杆15与插口内部的摩擦力更大，实现安装杆14的更好定位，实现对传感器6的顺利推入。导向杆16的设置能实现对安装杆14的限位，也是进一步实现插杆15始终位于插口内不移位，实现传感器6的顺利安装。本申请传感器6的安装方法能实现外界噪音和施工对传感器6的干扰最少。

在另一种技术方案中，应力监测技术为采用表面应变计8对中柱5的临时支撑4即钢拱架和喷射混凝土进行应力解除法的应力监测，具体为：在临时支撑4处于工作状态时，安装表面应变计8，与临时支撑4处于协调变形状态；解除临时支撑4的约束后，弹性应变部分得到恢复，通过测得应变计8终值即可得到临时支撑4在工作状态的应力情况，同时得到未被拆除的临时支撑4的应力变化情况。

在另一种技术方案中，如图4所示，在中柱5的两侧对称布设多个表面应力计，在表面应变计8安装完成后，采集一次初值；临时支撑开始拆除后，每天进行一次数据采集，直到安装应变计8的那一榀临时支撑被拆除完毕，当安装有应变计8的临时支撑被拆除时，保证安装有应变计8的钢拱架及喷射混凝土的完整性，将应变计8连同其连接的钢拱架及混凝土一同切割下来后，采集应变计8的终值，可以得到该临时支撑所受到的应力大小。

在上述技术方案中，采用表面应变计8对中柱5的临时支撑(钢拱架、喷射混凝土)进行应力解除法的应力监测。在小里程方向约10米长的中柱5范围内的设置3组(共6支)应变计8，沿里程方向左右间隔布置。

在另一种技术方案中，应力监测具体方法为：

首先，应变计8安装完成后，待第一组安装有应变计8的临时支撑拆除后，通过测量终值可得到该临时支撑所受的应力大小(该测得应力小于实际值)，该应力值记为a，设定a在不同范围内的预警值，并显示出不同颜色代表不同的预警级别；

其次，在临时支撑拆除支撑过程中，每天采集应变计8的数据，应变计8测得的拆除临时支撑后的累计附加应力值与a之和为预估应力，该预估值判定预警值并显示颜色的标准与上述相同；

再次，当第二组安装应变计8的临时支撑拆除后，测定终值和预估值之差，作为第三组应变计8数据的预估值的修正；

最后，根据上述显示预警级别判断临时支撑的应力变化情况，进而判断中柱拆除的风险等级。

在另一种技术方案中，对于临时支撑钢拱架，应力值＜120MPa，预警值为绿色，应力值120～235MPa，预警值为黄色，应力值＞235MPa，预警值为红色；对于临时支撑喷射混凝土，应力值＜13.5MPa，预警值为绿色，应力值13.5～18.5MPa，预警值为黄色，应力值＞18.5MPa，预警值为红色。如下表1和表2所示。

表1混凝土预警值范围

应力范围(MPa)	＜13.5	13.5～18.5	＞18.5
				预警值	绿	黄	红

表2钢拱架预警值范围

应力范围(MPa)	＜120	120～235	＞235
				预警值	绿	黄	红

一般临时支撑应力监测为预警标准的必要而不充分条件，建议应力监测成果与微震监测成果结合判断，结合隧道监控量测数据进行综合判定，如下表3为本申请给出的综合评判标准。

表3监测风险等级综合评判标准

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种浅埋大断面暗挖隧道工法优化的施工综合监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、通过理论分析及理论试验验证，将隧道原设计的采用双侧壁导坑法施工工法优化为采用侧壁加强型台阶法施工工法；

步骤二、通过采用微震监测技术，监测隧道初支背后岩体内部损伤拉应力状态，通过岩层微破裂状态收集，建立微震事件模型，来监测隧道施工过程中岩层完整性状况；同时，通过采用应力监测技术，对中柱及临时支撑应力变形状况进行监测，以确定中柱及临时支撑在施工过程中是否存在受力，以判断中柱及临时支撑拆除条件；

步骤三、步骤二中的微震监测系统调试正常进行监测后，每天进行监测，并发布微震监测结果报告监测数据持续稳定后，监测周期降低至1周/次；步骤二中的应力监测系统调试正常进行监测后，时刻进行监测；

步骤四、将步骤三中的微震监测及应力监测结果结合判断进行隧道工法优化。

2.如权利要求1所述的浅埋大断面暗挖隧道工法优化的施工综合监测方法，其特征在于，微震监测技术使用微震监测设备，其包括传感器、数据采集系统、数据处理系统和可视化显示系统，所述传感器预埋于岩体内并通过电缆连接外部的数据采集系统，所述传感器对岩体产生的微破裂事件实施连续监测，所述数据采集系统采集传感器获取的数个微震事件的多项震源参数，包括时空数据、误差、震级以及能量，并将数据传输给数据处理系统，数据处理系统通过滤波处理、设定阈值、带宽检波排除噪声事件，对数据进行滤波处理后，提供给后台可视化显示系统关于震源信息的完整波形与波谱分析图，然后通过可视化显示系统识别微震事件类型，并显示微震事件的分布、数量、震级及能量大小，初步判断近期有没有大变形发生，以供施工人员监测隧道施工过程中岩层完整性状况。

3.如权利要求2所述的浅埋大断面暗挖隧道工法优化的施工综合监测方法，其特征在于，所述传感器在中柱两侧对称安装多个，在隧道初支背后的岩体中钻进设定深度的孔，并安装传感器，在掘进过程中，每间隔掘进设定的距离，将后面的传感器从钻孔中取出移至掘进前方再次钻孔安装传感器，如此反复，形成跟随掌子面的移动式微震监测系统。

4.如权利要求3所述的浅埋大断面暗挖隧道工法优化的施工综合监测方法，其特征在于，所述传感器在钻孔中安装时的安装结构包括：

传感器；

纸杯，其固定连接于所述传感器的一端，所述纸杯的开口一端朝向钻孔的内端，所述纸杯内填充有固定树脂；

连接筒，其连接所述传感器的另一端，所述连接筒内部中心设置有贯通通道，其为圆台形结构且直径大的端面朝向所述传感器，所述传感器连接的电缆直径小于所述贯通通道直径大的端面直径，略大于所述贯通通道直径小的端面直径，所述连接筒远离所述传感器的一端还设置有多个插孔；

安装杆，其中心设置有所述传感器连接的电缆穿过的孔道，其直径大于电缆直径，所述安装杆的端部设置有多个配合于所述插孔中的插杆，其端部连接有橡胶块，所述安装杆靠近所述连接筒的外周套设有连接环，其上周向设置有多个导向杆，所述导向杆的外端部设置有弧形的导向片，其中心的朝向所述导向杆设置；

所述传感器安装具体步骤为：

首先，通过钻杆连接端部设置有捣杆的捣盘，插入至钻孔中直至内端，然后转动钻杆使得捣盘的捣杆慢慢旋转插入至钻孔内端部的土中，实现在钻孔内端的土中打入固定孔；

其次，拔出钻杆及捣盘，将纸杯、传感器、连接筒连接起来，此时传感器的电缆卡合于连接筒内，再将安装杆外套设多个导向杆，导向杆上的导向片靠近钻孔内侧壁设置，通过插杆将安装杆安装至连接筒的插孔中；

再次，在纸杯内放入适应的熔融树脂，通过安装杆伸入至钻孔中，将纸杯连接的传感器伸入至钻孔中完成传感器的安装；

最后，通过安装杆适当紧抵纸杯，待固定树脂凝固后取出安装杆，完成传感器的安装。

5.如权利要求1所述的浅埋大断面暗挖隧道工法优化的施工综合监测方法，其特征在于，应力监测技术为采用表面应变计对中柱的临时支撑即钢拱架和喷射混凝土进行应力解除法的应力监测，具体为：在临时支撑处于工作状态时，安装表面应变计，与临时支撑处于协调变形状态；解除临时支撑的约束后，弹性应变部分得到恢复，通过测得应变计终值即可得到临时支撑在工作状态的应力情况，同时得到未被拆除的临时支撑的应力变化情况。

6.如权利要求5所述的浅埋大断面暗挖隧道工法优化的施工综合监测方法，其特征在于，在中柱的两侧对称布设多个表面应力计，在表面应变计安装完成后，采集一次初值；临时支撑开始拆除后，每天进行一次数据采集，直到安装应变计的那一榀临时支撑被拆除完毕，当安装有应变计的临时支撑被拆除时，保证安装有应变计的钢拱架及喷射混凝土的完整性，将应变计连同其连接的钢拱架及混凝土一同切割下来后，采集应变计的终值，可以得到该临时支撑所受到的应力大小。

7.如权利要求6所述的浅埋大断面暗挖隧道工法优化的施工综合监测方法，其特征在于，应力监测具体方法为：

首先，应变计安装完成后，待第一组安装有应变计的临时支撑拆除后，通过测量终值可得到该临时支撑所受的应力大小，该应力值记为a，设定a在不同范围内的预警值，并显示出不同颜色代表不同的预警级别；

其次，在临时支撑拆除支撑过程中，每天采集应变计的数据，应变计测得的拆除临时支撑后的累计附加应力值与a之和为预估应力，该预估值判定预警值并显示颜色的标准与上述相同；

再次，当第二组安装应变计的临时支撑拆除后，测定终值和预估值之差，作为第三组应变计数据的预估值的修正；

最后，根据上述显示预警级别判断临时支撑的应力变化情况，进而判断中柱拆除的风险等级。

8.如权利要求7所述的浅埋大断面暗挖隧道工法优化的施工综合监测方法，其特征在于，对于临时支撑钢拱架，应力值＜120MPa，预警值为绿色，应力值120～235MPa，预警值为黄色，应力值＞235MPa，预警值为红色；对于临时支撑喷射混凝土，应力值＜13.5MPa，预警值为绿色，应力值13.5～18.5MPa，预警值为黄色，应力值＞18.5MPa，预警值为红色。

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