[发明专利]一种隧道拱顶沉降和周边收敛的观测方法

说明书

技术领域

本发明属于一种进行隧道拱顶沉降及围岩位移收敛观测的改进方法。

背景技术

监控量测是指在隧道施工过程中，对围岩、地表、支护结构的变形和稳定状态，以及周边环境动态进行的经常性观察和量测工作。以了解和掌握围岩稳定状态及支护结构体系可靠程度确保施工安全和结构的长期稳定性，为隧道施工中变更围岩级别、调整初期支护和二次衬砌的参数、指导施工顺序、修正及优化设计提供依据，是实现信息化设计与施工不可缺少的一道工序。其中拱顶下沉和水平收敛是其中的必测项目同时也是最基本和最重要的监控内容。传统监控量测中，拱顶下沉量通常在周边收敛测量一断面的拱顶轴线处设1个带钩的测桩来吊挂钢卷尺，用精密水准仪量测隧道拱顶绝对下沉量。收敛是隧道周边相对方向两个固定点连线上的相对位移值，它是隧道开挖所引起围岩变形最直观的表现，采用收敛仪进行量测。隧道开挖爆破后在隧道两侧边墙、拱腰水平方向埋设测杆或球头测桩，埋设深度约为20~30mm，钻孔直径为40~50mm，用快凝水泥固定。在传统方法中拱顶沉降和收敛观测都是需要埋设带挂钩的点来实现观测的，在进行拱顶沉降观测时，因为隧道在衬砌前一般净空高度在8米左右，因此观测时卷尺很难挂上去；另外，隧道施工一般会遇到较多的地下水造成前期洞内泥泞较多对水准仪转点精度造成影响，以及钢卷尺变形、受力、挂钩位置不同等因素也会对观测精度造成影响。同样对于收敛观测，隧道采用分台阶开挖法时，因开挖出第一个台阶时，就需要开始观测，当下台阶挖出后就面临着不借助机械设备就无法将收敛仪挂上测点的尴尬，同时因为收敛仪的尺子受重力影响下垂及受力的影响造成精度不够无法准确分析出围岩情况的结果。总之，利用传统的埋点和观测方法，虽然使用了高精度的仪器，但是很不方便而且效果不是很好。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效、快速、准确、方便的隧道拱顶沉降和周边收敛的观测方法，该方法可有效地提高隧道监控量测中拱顶沉降和周边收敛的精度和速度，为隧道施工提供准确的数据，指导施工。

本发明隧道拱顶沉降和周边收敛的观测方法的步骤是这样的：

1、标识测点：在隧道新开挖断面形成后用普通反光贴片代替挂钩作为测点牢牢贴在隧道壁上，在贴片中心位置做上记号。

2、测量坐标：用普通工程用2＂全站仪采用无棱镜测量的方法测出测点的三维坐标，记录每次测量的坐标数据值。

3、测算沉降和位移变量：根据每次测量的三维坐标数据值便可快速得出高程、位置的相对变化量，即可知道拱顶沉降量和周边围岩位移变化量。

具体实施方式

本发明隧道拱顶沉降和周边收敛的观测方法的步骤是这样的：

1、标识测点：在隧道新开挖断面形成后用普通反光贴片代替挂钩作为测点牢牢贴在隧道壁上，在贴片中心位置做上记号。

2、测量坐标：用普通工程用2＂全站仪采用无棱镜测量的方法测出测点的三维坐标，记录每次测量的坐标数据值。

3、测算沉降和位移变量：根据每次测量的三维坐标数据值便可快速得出高程、位置的相对变化量，即可知道拱顶沉降量和周边围岩位移变化量。

实施案例：

广西百靖高速五标陇央外屯隧道监控量测实例：

广西百靖高速五标陇央外屯联拱隧道监控量测内容包括地表沉降、拱顶沉降、周边收敛、地质超前预报等内容，其中拱顶沉降和周边收敛两项观测点的埋设采用了左洞用传统方式埋挂钩点和右洞用新方式贴反光贴片两种方式同时进行。经过对比，用传统埋点和观测方式每天的工作量很大，有3、4个断面时往往需要几个小时才能测完，而且需要借助很多设备，影响现场施工，测出的结果还不是很准确；而采用新的埋点和观测方式时则只需要在任意位置架设全站仪即可，不需要其他设备辅助，不影响现场施工，测量速度、精度各项指标都得到了很大的提高。