隧道监控量测的方法有哪些?

隧道监控量测的方法主要包括洞内外观察、净空变化测量、拱顶下沉测量、地表下沉测量、围岩内部位移测量、锚杆轴力量测、围岩压力及两层支护间压力量测、钢支撑应力量测、隧道底隆起测量以及锚杆拉拔测量等。
隧道监控量测是隧道施工过程中一项至关重要的工作,它通过使用各种类型的仪表和工具,对隧道围岩和支护、衬砌的力学行为以及它们之间的力学关系进行量测和观察,以评价其稳定性。以下是隧道监控量测的几种主要方法:
1. 洞内外观察:通过人工观察,检查洞内支护结构、衬砌和围岩的稳定性,以及洞口、洞内环境等是否有异常情况。
2. 净空变化测量:测量隧道断面的尺寸变化,包括拱顶、侧墙和底板等,以判断围岩和支护结构的变形情况。
3. 拱顶下沉测量:通过设置测点,定期测量拱顶的下沉量,以评估隧道结构的稳定性。
4. 地表下沉测量:在隧道上方地表设置测点,监测地表的沉降情况,这对浅埋隧道尤为重要。
5. 围岩内部位移测量:通过设置测点,监测围岩内部的位移情况,以判断围岩的稳定性。
6. 锚杆轴力量测:测量锚杆承受的轴向力,以评估锚杆的锚固效果。
7. 围岩压力及两层支护间压力量测:测量两层支护之间的压力,以判断支护结构的受力状态。
8. 钢支撑应力量测:测量钢支撑所承受的应力,以评估其承载能力。
9. 隧道底隆起测量:监测隧道底部是否发生隆起,以判断地基的稳定性。
10. 锚杆拉拔测量:在必要时,对锚杆进行拉拔试验,以检验锚杆的锚固效果。
这些量测方法通常需要按照一定的布设原则进行,例如根据围岩级别、地质条件等因素,合理布设测点,并按照规定的频率进行监测。监控量测的数据经过分析处理后,可以指导施工,确保施工安全,并为后续的设计和施工提供科学依据。
随着技术的发展,还出现了利用光纤传感网络、声波指纹传感器和地磁场感应器等高科技设备进行隧道监控量测的方法。这些方法能够实时监测隧道内部环境,提供更加精确的数据,从而显著提高隧道内列车运行的安全性和效率。