[發(fā)明專(zhuān)利]一種適用于深埋隧道掌子面圍巖全過(guò)程變形監(jiān)測(cè)的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710555127.3
• 申請(qǐng)日: 2017-07-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107588750A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙東平;胡煒;喻渝;譚信榮;甘目飛;李老三
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01B21/32
• 分類(lèi)號(hào): G01B21/32
• 代理公司: 成都惠迪專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙)51215
• 代理人: 王建國(guó)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專(zhuān)利涉及隧道圍巖變形監(jiān)測(cè)方法，特別涉及一種適用于深埋隧道掌子面圍巖全過(guò)程變形監(jiān)測(cè)的方法。

背景技術(shù)

為了確保隧道施工的安全，在隧道施工過(guò)程中，需采用儀器或元器件對(duì)隧道圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形及內(nèi)力狀態(tài)進(jìn)行量測(cè)。量測(cè)數(shù)據(jù)可以有效指導(dǎo)施工，修正設(shè)計(jì)，使隧道的施工和設(shè)計(jì)納入動(dòng)態(tài)的科學(xué)管理中。目前，隧道的圍巖收斂、拱頂下沉、接觸壓力、鋼拱架內(nèi)力、二襯內(nèi)力等項(xiàng)目的量測(cè)技術(shù)已經(jīng)比較成熟，量測(cè)結(jié)果較為準(zhǔn)確。

掌子面的穩(wěn)定性是決定隧道施工安全的關(guān)鍵因素之一。在隧道施工過(guò)程中，常通過(guò)超前鉆孔探測(cè)、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)等方式來(lái)獲取掌子面前方巖層的地質(zhì)情況，并據(jù)此制定合理的施工工法。盡管如此，軟弱破碎圍巖中的大斷面隧道在施工時(shí)仍然發(fā)生過(guò)掌子面坍塌的現(xiàn)象，對(duì)施工人員的人身安全帶來(lái)巨大危害，同時(shí)也對(duì)工程造價(jià)和工程進(jìn)度造成不利影響。因此，加強(qiáng)掌子面前方圍巖變形的監(jiān)測(cè)，探明掌子面開(kāi)挖過(guò)程中前方圍巖的變形規(guī)律，從而預(yù)測(cè)掌子面的變形對(duì)隧道施工安全具有重要意義。

對(duì)于淺埋隧道，可以通過(guò)在隧道掌子面前方地表鉆孔的方式安裝位移計(jì)，對(duì)隧道掌子面全過(guò)程位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)，然而對(duì)于大埋深隧道上述方案不具備可行性。此外，現(xiàn)行隧道相關(guān)規(guī)程、規(guī)范也未提及此方面的內(nèi)容。本申請(qǐng)所涉及的一種適用于深埋隧道掌子面全過(guò)程變形監(jiān)測(cè)的方法可以實(shí)現(xiàn)掌子面前方圍巖變形的全方位監(jiān)測(cè)，對(duì)判定大斷面隧道掌子面圍巖穩(wěn)定性、加強(qiáng)施工安全保障、探明圍巖變形規(guī)律具有重要意義。

發(fā)明專(zhuān)利內(nèi)容

本發(fā)明專(zhuān)利所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種適用于深埋隧道掌子面圍巖全過(guò)程變形監(jiān)測(cè)的方法，以在隧道開(kāi)挖過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道掌子面前方圍巖變形的全方位監(jiān)測(cè)，保障隧道施工安全。

本發(fā)明專(zhuān)利解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的一種適用于深埋隧道掌子面圍巖全過(guò)程變形監(jiān)測(cè)的方法，包括隧道正洞和其前端的正洞掌子面，其特征是：所述正洞掌子面前一定距離處，于隧道正洞延伸方向一側(cè)設(shè)置橫向試驗(yàn)導(dǎo)洞，由該橫向試驗(yàn)導(dǎo)洞開(kāi)挖面設(shè)置向正洞掌子面前方延伸的橫向鉆孔，橫向鉆孔的端口處設(shè)置開(kāi)挖面測(cè)點(diǎn)，橫向鉆孔內(nèi)沿其延伸方向間隔設(shè)置掌子面前方變形測(cè)點(diǎn)，由開(kāi)挖面測(cè)點(diǎn)和掌子面前方變形測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)正洞掌子面前方的變形。

本發(fā)明的有益效果是，可以監(jiān)測(cè)隧道開(kāi)挖過(guò)程中掌子面圍巖變形全過(guò)程數(shù)據(jù)，包括掌子面的擠出變形、圍巖的豎向及橫向變形，所測(cè)數(shù)據(jù)能有效判定隧道掌子面圍巖穩(wěn)定性，進(jìn)而指導(dǎo)設(shè)計(jì)、施工，實(shí)現(xiàn)隧道動(dòng)態(tài)化設(shè)計(jì)、施工。

附圖說(shuō)明

本說(shuō)明書(shū)包括如下四幅附圖：

圖1是本發(fā)明一種適用于深埋隧道掌子面圍巖全過(guò)程變形監(jiān)測(cè)的方法實(shí)施例1的側(cè)視圖；

圖2是本發(fā)明一種適用于深埋隧道掌子面圍巖全過(guò)程變形監(jiān)測(cè)的方法實(shí)施例1的斷面圖；

圖3是本發(fā)明一種適用于深埋隧道掌子面圍巖全過(guò)程變形監(jiān)測(cè)的方法實(shí)施例2的側(cè)視圖；

圖4是本發(fā)明一種適用于深埋隧道掌子面圍巖全過(guò)程變形監(jiān)測(cè)的方法實(shí)施例2的斷面圖；

圖中示出構(gòu)件、部位名稱(chēng)及所對(duì)應(yīng)的標(biāo)記：隧道正洞10，正洞掌子面11，平行導(dǎo)洞20，試驗(yàn)導(dǎo)洞21，試驗(yàn)平行導(dǎo)洞22，橫向鉆孔30，掌子面前方變形測(cè)點(diǎn)31，開(kāi)挖面測(cè)點(diǎn)32，橫向通道40。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利進(jìn)一步說(shuō)明。

參照?qǐng)D1和圖3，本發(fā)明一種適用于深埋隧道掌子面圍巖全過(guò)程變形監(jiān)測(cè)的方法，包括隧道正洞10和其前端的正洞掌子面11，所述正洞掌子面11前一定距離處，于隧道正洞10延伸方向一側(cè)設(shè)置橫向試驗(yàn)導(dǎo)洞21，由該橫向試驗(yàn)導(dǎo)洞21開(kāi)挖面設(shè)置向正洞掌子面11前方延伸的橫向鉆孔30，橫向鉆孔30的端口處設(shè)置開(kāi)挖面測(cè)點(diǎn)32，橫向鉆孔30內(nèi)沿其延伸方法間隔設(shè)置掌子面前方變形測(cè)點(diǎn)31，由開(kāi)挖面測(cè)點(diǎn)32和掌子面前方變形測(cè)點(diǎn)31監(jiān)測(cè)正洞掌子面11前方的變形。參照?qǐng)D2和圖4，所述橫向鉆孔30沿橫向試驗(yàn)導(dǎo)洞21開(kāi)挖面的豎向間隔設(shè)置。所述各掌子面前方變形測(cè)點(diǎn)31埋設(shè)三向位移計(jì)，采用高精度全站儀測(cè)試開(kāi)挖面測(cè)點(diǎn)32的變形，以修正掌子面前方圍巖的變形值。

參照?qǐng)D1和圖2，所述隧道正洞10的延伸方向一側(cè)具有平行導(dǎo)洞20，橫向試驗(yàn)導(dǎo)洞21在正洞掌子面11前方與平行導(dǎo)洞20相貫通，即在平行導(dǎo)洞20內(nèi)開(kāi)挖橫向試驗(yàn)導(dǎo)洞21。