[實用新型]一種黃土隧道隧底穩定性監測系統

有效

• 申請號: 201620218438.1
• 申請日: 2016-03-21
• 公開（公告）號: CN205388489U
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 毛升;賴金星;劉彤;郭春霞;李又云;張玉偉;劉厚全;周慧
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

技術領域：

本實用新型屬于隧道工程技術領域，具體涉及一種黃土隧道隧底穩定性監 測系統。

背景技術：

隨著西部大開發戰略決策的實施，穿越黃土地區的隧道越來越多。隧道穿 越濕陷性黃土地區時，由于濕陷性黃土的水敏性等特殊力學性質，基底承載力 通常較難滿足結構的受力要求，建成后的隧道往往產生較大的基底變形。基底 變形除壓縮變形外，更大的變形是濕陷變形。在隧道使用期內如不對基底加固， 隨著周圍水環境發生變化，必將會使隧道基礎發生較大的濕陷變形，并導致襯 砌結構環、縱向開裂等較為嚴重的病害，直接威脅到隧道的運營安全。隨著高 速鐵路和客運專線建設的發展和公路等級的提高，為保證隧道的平順度和長期 運營安全，需要對黃土隧道隧底進行旋噴樁復合地基加固。

但是目前對于黃土隧道隧底的處理基本參照《濕陷性黃土地區建筑規范》 (GB50025-2004)(以下簡稱《黃土規范》)與《建筑地基基礎設計規范》 (GB50007-2002)規定進行處理，即認為隧道仰拱基底與普通地基之間基本沒有區 別，但是通過調查發現二者有著明顯不同。

此外，黃土地基上地表建筑對沉降要求與隧道支護結構對沉降敏感性也不 盡相同。在《濕陷性黃土地區建筑規范》(GB50025-2004)與《建筑地基基礎設 計規范》(GB50007-2002)規范中，對地表建筑的沉降按照建筑的重要等級，提供 了工后沉降的容許值及差異沉降的控制指標，為地基容許承載力的確定奠定了 基礎。然而，目前對于隧道襯砌結構自身沉降控制標準而言，這方面的研究幾 乎為空白。在《公路隧道設計規范》(JTGD70-2004)與《公路隧道設計細則》 (JTG/TD70-2010)中，雖然規定了明洞基礎的地基承載力必需滿足要求，但是 該部分結構對于地基沉降變形的要求沒有明確說明，使得在工程建設中無法判 定隧道隧底是否處于安全、穩定受控狀態，給隧道隧底施工買下較大的安全隱 患。

實用新型內容：

針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的是提供一種黃土隧道隧底穩 定性監測系統，從而填補現有規范的不足，有效解決了黃土隧道隧底穩定性不 受控的問題。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案來實現的：

一種黃土隧道隧底穩定性監測系統，包括數據采集計算機、設置在基底與 仰拱之間的基底與仰拱接觸壓力監測子系統、設置在旋噴樁樁身上的樁身應力 監測子系統、設置在相鄰兩個旋噴樁樁間的樁間土體孔隙水壓力及含水率監測 子系統以及設置在相鄰兩個旋噴樁樁間的基底變形監測子系統；其中，所述基 底與仰拱接觸壓力監測子系統、樁身應力監測子系統、樁間土體孔隙水壓力及 含水率監測子系統以及基底變形監測子系統分別與數據采集計算機相連。

本實用新型進一步的改進在于：所述基底與仰拱接觸壓力監測子系統包括 振弦式壓力盒以及第一振弦頻率儀；所述振弦式壓力盒通過第一振弦頻率儀接 入數據采集計算機；所述振弦式壓力盒是一個或多個。

本實用新型進一步的改進在于：所述樁身應力監測子系統包括振弦式混凝 土應變計以及第二振弦頻率儀；所述振弦式混凝土應變計通過第二振弦頻率儀 接入數據采集計算機。

本實用新型進一步的改進在于：所述振弦式混凝土應變計是一個或多個。

本實用新型進一步的改進在于：所述樁間土體孔隙水壓力及含水率監測子 系統包括孔隙水壓力計以及含水率探頭；所述孔隙水壓力計以及含水率探頭分 別接入數據采集計算機；所述孔隙水壓力計以及含水率探頭交錯設置在相鄰兩 個旋噴樁的樁間；所述孔隙水壓力計以及含水率探頭均是一個或多個。

本實用新型進一步的改進在于：所述基底變形監測子系統包括沉降儀和測 尺探頭；所述沉降儀通過測尺探頭接入數據采集計算機。

相對于現有技術，本實用新型的優益效果如下：

本實用新型通過對基底與仰拱接觸壓力、樁身應力、樁間土體孔隙水壓力 及含水率、基底變形的監測和分析，可以很好的掌握基底的受力和變形情況， 為基底穩定性判別提供確實可靠的依據，也為制定基底應急處理方案提供有力 的數據資料，從而填補現有規范的不足，避免了黃土隧道隧底穩定性不受控的 情況，為確保黃土隧道隧底施工及運營期間基底處于安全、穩定受控狀態提供 了有力的分析依據。

附圖說明：