[发明专利]一种地下多层次空间地表地下智能实时全过程监测方法

摘要

本发明公开了一种地下多层次空间地表地下智能实时全过程监测方法，包括以下方法：(1)多跨连拱监测方法；(2)双层地铁车站监测方法；(3)实时监测地下多层次空间地表沉降变形的方法。本发明增加了密度和观测频率，随时掌握隧道内部和洞外地表沉降的变化，通过监控量测提供安全保障，为施工排除塌方隐患，保证施工安全顺利进行；为运营提供实时监测数据，保证运营安全。本发明的监测方法可实现智能化自动化测量，并且测量精度高，安装简单，不影响施工。

主权项

1.一种地下多层次空间地表地下智能实时全过程监测方法，其特征在于，包括以下方法：(1)多跨连拱监测方法：采用一体化施工的双隧道施工时，在同时开挖的两个上部导洞，同样先确定基准点，依次在拱顶位置安放加速度传感器，按照单独地下空间纵向布置传感器，采用累加的方法，得到拱顶相应位置的竖向位移；在双隧道底部确定基准点，随着掌子面的推进，依次按设计的传感器的位置安放传感器，累计计算位移，得到底部竖向位移的变化规律；(2)双层地铁车站监测方法：在上层双隧道施工时：在同时开挖的两个隧道，同样先确定基准点，依次在两侧的两个拱顶位置安放加速度传感器，再在内测的两个隧道拱顶安放传感器，按照单独地下空间纵向布置传感器，采用累加的方法，得到拱顶相应位置的竖向位移；在双隧道底部确定基准点，随着掌子面的推进，依次按设计在外侧两个隧道安放传感器，再在内测两个隧道安放传感器，依次按设计的传感器的位置安放传感器，累计计算位移，得到底部竖向位移的变化规律；在下层双隧道施工时：在同时开挖的两个隧道，同样先确定基准点，依次在两侧的两个拱顶位置安放加速度传感器，再在内测的两个隧道拱顶安放传感器，按照单独地下空间纵向布置传感器，采用累加的方法，得到拱顶相应位置的竖向位移；在双隧道底部确定基准点，随着掌子面的推进，依次按设计在外侧两个隧道安放传感器，再在内测两个隧道安放传感器，依次按设计的传感器的位置安放传感器，累计计算位移，得到底部竖向位移的变化规律；(3)实时监测地下多层次空间地表沉降变形的方法：进行相对位移的监测，采用涡卷弹簧式离层测量仪，对路面与原状土路基之间的相对位移的监测，光电编码器测量位移量，实时采集，无线传输；根据开挖的地下空间的工程地质情况，进行多排及多层的沉降理论计算，得到沉降槽曲线，选取曲线的反弯点及陡降段作为测点；在地下多层次空间地表垂直于对称轴的横截面上，在倾斜角度突变区优选横向测点阵列；在地下多层次空间地表沿对称轴的纵剖面上，开挖初期按纵剖面曲线的反弯点和陡降段布置测点，该区域进入稳定沉降之后按一定间距均匀布置纵向测点阵列；在各横向测点阵列、纵向测点阵列位置处开挖一定长、宽、高尺寸的长方形钻孔，将预制保护井放入孔洞中，在其内注入快凝混凝土，并将其表面调整满足MEMS倾角传感设备要求的平整度，待强度满足要求时，将MEMS倾角传感设备放入其中；各MEMS倾角传感设备自带电源，在无人值守情况下自动测量所在位置处地表土体的倾斜角度，通过Zigbee无线自组网络发送到附近ZigBee中心传输终端；中心传输终端在无人值守情况下，自动无线接收来自各地表沉降测点的测量数据，解译处理后重新封装，再通过GPRS/4G无线通讯网络，按照TCP/IP协议格式发送给部署在云端的隧道云监测服务器；服务器在线完成隧道地表沉降变形监测数据的接收、存储、处理、分析、预测、报警、可视化展现功能。