[发明专利]深埋隧洞安全监测布置方法和装置

权利要求书

1.一种深埋隧洞安全监测布置方法，其特征在于，该方法包括：

采用有限元强度折减法，确定不同埋深的隧洞围岩的潜在破坏面；

针对不同埋深的隧洞围岩的潜在破坏面，生成安全监测布置；

其中，在围岩为Ⅲ类围岩时，所述针对不同埋深的隧洞围岩的潜在破坏面，进行安全监测布置包括：

以小于等于第一预设间距布置多处围岩表面收敛监测点监测断面，每处围岩表面收敛监测点布设多个收敛测点采用粘贴反射片配合全站仪进行观测；

在每处围岩表面收敛监测点的围岩顶部、左、右侧腰部及底部钻孔埋设1支渗压计，以监测渗压；

在每处围岩表面收敛监测点布设多支钢筋计以及选择多根锚杆，每根锚杆布设1支锚杆应力计，以监测锚杆应力；

在每处围岩表面收敛监测点布设多套多点位移计，以监测围岩内部变形；

在每处围岩表面收敛监测点布设多支测缝计，监测隧洞和围岩的结合面开合度。

2.根据权利要求1所述的深埋隧洞安全监测布置方法，其特征在于，所述采用有限元强度折减法，确定不同埋深的隧洞围岩的潜在破坏面包括：

建立典型隧洞的有限元模型；

基于所述典型隧洞的有限元模型，对完全开挖的隧洞进行围岩强度数值模拟，确定强度储备；

以所述强度储备为安全系数，基于折减系数不断降低岩体材料强度，使有限元模型计算不收敛，直到隧洞发生破坏；

针对不同埋深，对比不同折减系数下的隧洞围岩的塑性区分布，找出不同埋深的隧洞围岩的潜在破坏面。

3.根据权利要求1所述的深埋隧洞安全监测布置方法，其特征在于，所述潜在破坏面为隧洞围岩周边出现塑性区的分布和贯通路径的围岩面。

4.根据权利要求1所述的深埋隧洞安全监测布置方法，其特征在于，在围岩为含断裂带的V类围岩时，所述针对不同埋深的隧洞围岩的潜在破坏面，进行安全监测布置包括：

以第二预设间距布置多处围岩表面收敛监测点监测断面，每处围岩表面收敛监测点布设多个收敛测点采用粘贴反射片配合全站仪进行观测；

在每处围岩表面收敛监测点的围岩顶部、左、右侧腰部及底部钻孔埋设1支渗压计，以监测渗压；

对于多处围岩表面收敛监测点，每间隔1处布设多支应变计；

在隧洞内的断裂带与两侧稳定岩层的结合面处附近钻孔埋设1套大量程多点位移计，以监测断裂带错动变形；

分别于隧洞衬砌结构缝内各埋设多套位错计，以监测衬砌结构错动变形；

在每处围岩表面收敛监测点布设多套多点位移计监测围岩内部变形；

在每处围岩表面收敛监测点布设多支测缝计，监测隧洞和围岩的结合面开合度。

5.一种深埋隧洞安全监测布置装置，其特征在于，该装置包括：

处理单元以及生成单元，其中，

所述处理单元用于采用有限元强度折减法，确定不同埋深的隧洞围岩的潜在破坏面；

所述生成单元用于针对不同埋深的隧洞围岩的潜在破坏面，生成安全监测布置；

其中，在围岩为Ⅲ类围岩时，所述针对不同埋深的隧洞围岩的潜在破坏面，进行安全监测布置包括：

以小于等于第一预设间距布置多处围岩表面收敛监测点监测断面，每处围岩表面收敛监测点布设多个收敛测点采用粘贴反射片配合全站仪进行观测；

在每处围岩表面收敛监测点的围岩顶部、左、右侧腰部及底部钻孔埋设1支渗压计，以监测渗压；

在每处围岩表面收敛监测点布设多支钢筋计以及选择多根锚杆，每根锚杆布设1支锚杆应力计，以监测锚杆应力；

在每处围岩表面收敛监测点布设多套多点位移计，以监测围岩内部变形；

在每处围岩表面收敛监测点布设多支测缝计，监测隧洞和围岩的结合面开合度。