[發明專利]一種頂管隧道的擾動施工監測方法

無效

• 申請號: 201310365796.6
• 申請日: 2013-08-21
• 公開（公告）號: CN103471648A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 陸小龍;楊文威;何真珍
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網上海市電力公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 王小榮

技術領域

本發明涉及隧道遠程自動化監測領域，尤其是涉及一種頂管隧道擾動施工的遠程自動化監測方法。

背景技術

隨著我國國民經濟持續高速的發展，城市對用電的需求日益增加，在城市當中將修建越多的電力電纜隧道。城市中新建電力電纜隧道工程的一個特點是需要穿越大量的既有建(構)筑物。隨著地下穿越工程的發展，電力隧道上穿和下穿既有結構的擾動影響越來越受到重視，特別是在城市繁華地段的隧道施工，對電力隧道地下穿越工程的規劃、設計、施工進行全方面的研究，分析和解決在各個過程中出現的問題和難點，已成為隧道建設的迫切要求。

在地下工程領域，監控量測技術不僅對計算理論，而且對整個工程施工技術水平產生了巨大和深刻的影響。早在60年代初期，工程界就開展了以地下洞室開挖支護過程中，洞壁圍巖收斂-位移量測為基礎、以反分析為導向的新奧法隧道施工新技術的研究和實踐，在公路、鐵道、水利水電、煤炭、采礦等領域取得了成功。新奧法以局部的和實時的量測信息作為依據，通過力學分析計算確定結構和巖土介質的物理參數以及所滿足的本構方程，以及地層初始地應力分布，在此基礎上對全局的和后期的變形及受力進行預測和估算。來自施工現場的量測數據中包含了結構與土層、甚至施工影響等復雜因素，對于認識和把握地下結構這樣特殊和復雜的工程的規律性是很必要的。同時，工程的順利開展對現場量測的準確性和精確度提出更高的要求。在此意義上，現場量測已經遠遠超出原來一般工程勘察的涵義和覆蓋范圍，而成為工程設計和施工的一部分。

目前，隧道結構的計算理論仍很不完善，為了了解在施工過程中，隧道結構的受力情況和土體的應力和變形，測試與監控技術就顯得十分重要。

遠程網絡監控技術，即通過有線或無線網絡的傳輸方式，建立集中式的遠程網絡監控系統，實現通過Internet隨時隨地掌握各施工標段的施工狀況以及地表沉降、地下管線、地下水、周邊環境影響等監測狀況。通過遠程網絡監控技術，可以實現不在施工現場就可以了解監測數據，從而根據監測數據及時掌握施工狀況，做出應對措施。大多隧道工程穿越條件復雜，其問有很多地上地下建(構)筑物，尤其是近距離穿越地鐵、高架和高層建筑等，施工難度較大，為了減小頂管穿越對臨近建(構)筑物的擾動影響，準確及時地記錄和掌握結構情況，確保隧道的正常和穩定，有必要在施工和運營期間對施工擾動情況進行實時的監測。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種頂管隧道的擾動施工監測方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：一種頂管隧道的擾動施工監測方法，利用隧道遠程監測技術對頂管施工過程中產生的擾動情況進行監測，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)根據現場施工及環境概況，選取區段進行自動化監測斷面布設；

2)布設分層水平位移測點、分層沉降測點、地下水位測點、孔隙水壓力測點及土壓力測點；

3)從頂管施工距離監測斷面100m到頂管出洞，選取同層面不同深度，分別對分層水平位移、分層沉降、地下水位、孔隙水壓力及土壓力進行監測；

4)監測數據自動傳輸到遠程數據庫中，并通過數字化平臺進行分析處理。

步驟2)所述的布設分層水平位移測點具體為：先將分層位移感應環套在塑料管外，再將塑料管埋設在頂管軸線位置周圍的土層中，并引出地表，通過分層位移感應裝置讀取深層位移。

步驟2)所述的布設孔隙水壓力測點具體為：在頂管軸線位置周圍的土層中埋設鋼弦式水壓力計，通過頻率儀讀數，然后利用水壓力計參數得到孔隙水壓力。

步驟2)所述的布設土壓力測點具體為：在頂管軸線位置周圍的土層中埋設鋼弦式土壓力計，通過頻率儀讀數，然后利用土壓力計參數得到土層壓力。

步驟3)所述的監測分層沉降具體為：先向下放分層沉降測試計的測試頭，依次測試所有的分層沉降測點，然后將測試頭向上提，再對所有的分層沉降測點進行測試，兩次測試均以響聲剛發生時刻的刻度為準，當響聲快響的時候注意放慢測試速度，待響聲一響立刻按下分層沉降測試計，讀數并精確到毫米。

步驟3)所述的監測水位具體為：采用水位測試計對每個水位測點測量兩次，在第一次測量之后將水位測試計的測試頭往上提一段距離，然后再放下去進行測量。

與現有技術相比，本發明利用遠程監測技術對隧道工程頂管區間段進行實時監控量測，對孔隙水壓力、土壓力、分層沉降、水平位移和水位進行了遠程自動監測，有利于工作者掌握頂管頂進施工過程中對周圍建筑物及土體的擾動影響，及時了解施工中出現的問題，保證施工安全、有效的進行。

附圖說明