一種電力隧道結(jié)構(gòu)問題的監(jiān)測方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電力隧道結(jié)構(gòu)問題的監(jiān)測方法，包括:根據(jù)隧道狀況設(shè)定監(jiān)測項(xiàng)目；根據(jù)隧道全程各處監(jiān)測重要性等級(jí)不同將監(jiān)測斷面的類型分為I、II、III三類，I類斷面為重點(diǎn)監(jiān)測斷面;II類斷面為普通監(jiān)測斷面;III類斷面則是針對施工沉降記錄增加監(jiān)測項(xiàng)目的斷面;根據(jù)不同的監(jiān)測斷面類型設(shè)定相應(yīng)的監(jiān)測項(xiàng)目；根據(jù)隧道狀況，對監(jiān)測項(xiàng)目布設(shè)相應(yīng)的監(jiān)測元件;將監(jiān)測元件的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)字處理平臺(tái)進(jìn)行分析處理。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明不僅設(shè)計(jì)布設(shè)了監(jiān)測斷面，還根據(jù)沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)，在危險(xiǎn)處追加了控制沉降和收斂變形的監(jiān)測斷面，可動(dòng)態(tài)監(jiān)測隧道結(jié)構(gòu)問題，實(shí)時(shí)提供精確的健康狀態(tài)數(shù)據(jù)，直觀清晰地為運(yùn)營維護(hù)提供服務(wù)。
【專利說明】一種電力隧道結(jié)構(gòu)問題的監(jiān)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及隧道遠(yuǎn)程自動(dòng)化監(jiān)測領(lǐng)域，尤其是涉及一種電力隧道結(jié)構(gòu)問題的監(jiān)測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電力隧道是為了發(fā)展城區(qū)內(nèi)電力電纜隧道網(wǎng)絡(luò)規(guī)模而進(jìn)行的電力隧道工程。大多隧道工程全程需要實(shí)現(xiàn)多次對重要結(jié)構(gòu)的穿越。由于地下空間關(guān)系復(fù)雜，結(jié)構(gòu)安全性受到周圍環(huán)境影響極大，并且由于電力隧道本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的影響，因此在制定監(jiān)測方案以及養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)之前，需要將這些特點(diǎn)分析清楚。
[0003]對于電力隧道長期運(yùn)營情況進(jìn)行分析，可預(yù)見的將面臨的問題有如下幾點(diǎn):
[0004](I)線路里程長，地下空間關(guān)系復(fù)雜，不同結(jié)構(gòu)的相互影響是長期和復(fù)雜的；
[0005](2)根據(jù)現(xiàn)有工程統(tǒng)計(jì)，軟土隧道可能在長期運(yùn)營條件下出現(xiàn)不均勻沉降、管片張開、管片錯(cuò)動(dòng)、螺栓脫落、材質(zhì)劣化等危害結(jié)構(gòu)安全的病害，威脅運(yùn)營的安全和穩(wěn)定；
[0006](3)電力隧道的穿越不僅包括對現(xiàn)有其他隧道線路的穿越，也包括對規(guī)劃擬建線路的穿越，可預(yù)見的是，在電力隧道投入運(yùn)行之后，未來其周邊仍要進(jìn)行其他工程的施工，而土體開挖、結(jié)構(gòu)的施作勢必對電力周邊環(huán)境產(chǎn)生土體擾動(dòng)等影響，威脅結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)營；
[0007](4)鑒于電力系統(tǒng)在城市運(yùn)轉(zhuǎn)中起到的支柱作用，電力隧道其安全可靠與否不僅影響生產(chǎn)和與生活，還常關(guān)系到整個(gè)城市所有部分正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至可能造成城市的整體癱瘓，所謂“牽一發(fā)而動(dòng)全身”。因此保證其安全有效運(yùn)行，避免安全事故造成惡劣的社會(huì)負(fù)面影響，需要比一般軟土隧道更加嚴(yán)格的管理和維護(hù)措施。
[0008]基于工程實(shí)踐和理論分析，影響隧道運(yùn)營期安全不利因素分為以下幾類；
[0009](I)水土壓力過大或過小
[0010]作為直接作用于隧道結(jié)構(gòu)的外部荷載，水土壓力，決定了隧道主體結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)。任何環(huán)境荷載的變化(附近施工造成的加卸荷、突發(fā)性災(zāi)害等)，都會(huì)通過水土壓力的變化來表現(xiàn)。當(dāng)水土壓力過大時(shí)，可能導(dǎo)致隧道結(jié)構(gòu)不均勻沉降的發(fā)生甚至結(jié)構(gòu)的破壞，當(dāng)水土壓力過小，浮力過大時(shí)，隧道上浮也將嚴(yán)重影響其安全性、適用性和耐久性。目前工程中可以運(yùn)用土壓力盒埋入來量測水土壓力。
[0011](2)結(jié)構(gòu)內(nèi)力過大
[0012]由于長期荷載的作用，將出現(xiàn)應(yīng)力松弛的疲勞效應(yīng)，當(dāng)受荷不均時(shí)，部分構(gòu)件受力不利導(dǎo)致局部破壞，從而威脅隧道運(yùn)營的安全。目前工程中可以運(yùn)用鋼筋應(yīng)力計(jì)的埋入來量測結(jié)構(gòu)內(nèi)力。
[0013](3)管片錯(cuò)位
[0014]管片沿縱縫、環(huán)縫共有6個(gè)方向的位移，致病原因包括斷面變形導(dǎo)致封頂塊張開(縱縫)、不均勻沉降引起環(huán)縫張開、施工時(shí)的拼裝誤差、千斤頂擠壓和外界荷載變化(地震、施工等)，一般錯(cuò)位過大的位置會(huì)伴有接頭失效的情況發(fā)生，導(dǎo)致滲漏水的發(fā)病幾率大大增加。現(xiàn)有的監(jiān)測手段有測量接縫張開的單向位移計(jì)以及測量管片三維位移的三向位移計(jì)系統(tǒng)。
[0015](4)斷面變形
[0016]引起斷面收斂變形的因素一般認(rèn)為有荷載因素和不均勻沉降因素兩類。荷載因素包括施工時(shí)引起的變形(千斤頂擠壓、注漿壓力過大等)，以及運(yùn)營期的外荷載因素(既有荷載的長期作用以及地震、外界施工等突發(fā)性加載)。不均勻沉降則會(huì)使隧道縱向受力不均，在原有約束限制的情況下，部分位置會(huì)出現(xiàn)斷面被壓扁的情況。目前工程中評(píng)價(jià)斷面收斂變形的方法是量測水平直徑處管片位移。
[0017](5)縱線沉降
[0018]一般性沉降的原因主要為土體的固結(jié)沉降和次固結(jié)沉降，而不均勻沉降的原因則可以分為荷載的不均勻、土性的不均勻以及結(jié)構(gòu)剛度的不均勻三種。不均勻沉降將導(dǎo)致斷面變形、管片錯(cuò)位、螺栓變形等數(shù)種病害的發(fā)生，當(dāng)縱向變形過大時(shí)，不僅僅會(huì)影響結(jié)構(gòu)的適用性，其耐久性和安全性也會(huì)受到影響?？梢詮慕Y(jié)構(gòu)自身進(jìn)行沉降量的監(jiān)測，有條件的位置可以進(jìn)行分層土體沉降的監(jiān)測。
[0019]因此，電力隧道的長期監(jiān)測方案應(yīng)當(dāng)滿足以下幾個(gè)基本要求:監(jiān)測的參數(shù)對反映隧道真實(shí)情況具有指標(biāo)意義；監(jiān)測的項(xiàng)目應(yīng)該盡量自動(dòng)化采集數(shù)據(jù)；結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)度情況；具有工程上和經(jīng)濟(jì)上的可行性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0020]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種電力隧道結(jié)構(gòu)問題的監(jiān)測方法。
[0021]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種電力隧道結(jié)構(gòu)問題的監(jiān)測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:
[0022]I)根據(jù)隧道狀況確定監(jiān)測項(xiàng)目；
[0023]2)根據(jù)隧道全程各處監(jiān)測重要性等級(jí)不同將監(jiān)測斷面的類型分為1、I1、III三類，I類斷面為重點(diǎn)監(jiān)測斷面；II類斷面為普通監(jiān)測斷面；III類斷面則是針對施工沉降記錄增加監(jiān)測項(xiàng)目的斷面；
[0024]3)根據(jù)不同的監(jiān)測斷面類型選擇相應(yīng)的監(jiān)測項(xiàng)目；
[0025]4)根據(jù)隧道狀況，對監(jiān)測項(xiàng)目布設(shè)相應(yīng)的監(jiān)測元件；
[0026]5)將監(jiān)測元件的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)字處理平臺(tái)進(jìn)行分析處理。
[0027]步驟I)所述的監(jiān)測項(xiàng)目包括管片接縫張開量、隧道外部土壓力、管片接頭螺栓內(nèi)力、隧道內(nèi)部收斂變形、隧道縱線的沉降、土層分層水平位移、地層分層沉降、隧道結(jié)構(gòu)環(huán)向應(yīng)變、隧道平面位移。
[0028]步驟2)所述的I類斷面為地下空間關(guān)系復(fù)雜的穿越段與預(yù)計(jì)穿越段，此處結(jié)構(gòu)受外界荷載影響最為強(qiáng)烈和敏感，需要重點(diǎn)監(jiān)測；所述的II類斷面為縱向沿線曲率半徑最小處，此處變形更加明顯，屬于節(jié)點(diǎn)位置；所述的III類斷面指針對施工沉降記錄，在沉降和差異沉降較為嚴(yán)重的區(qū)段，增加沉降和斷面收斂變形兩類監(jiān)測項(xiàng)目。
[0029]步驟3)所述的根據(jù)不同的監(jiān)測斷面類型設(shè)定相應(yīng)的監(jiān)測項(xiàng)目指I類斷面的監(jiān)測項(xiàng)目包括管片接縫張開量、隧道外部土壓力、管片接頭螺栓內(nèi)力、隧道內(nèi)部收斂變形、隧道縱線的沉降、土層分層水平位移、地層分層沉降、隧道結(jié)構(gòu)環(huán)向應(yīng)變、隧道平面位移；11類斷面的監(jiān)測項(xiàng)目包括管片接縫張開量、管片接頭螺栓內(nèi)力、隧道縱線的沉降、隧道結(jié)構(gòu)環(huán)向應(yīng)變、隧道平面位移；111類斷面的監(jiān)測項(xiàng)目包括隧道內(nèi)部收斂變形、隧道縱線的沉降。
[0030]步驟4)所述根據(jù)監(jiān)測項(xiàng)目布設(shè)相應(yīng)的監(jiān)測元件包括監(jiān)測管片接縫張開量布設(shè)測縫計(jì)；監(jiān)測隧道外部土壓力布設(shè)土壓力盒；監(jiān)測管片接頭螺栓內(nèi)力布設(shè)螺栓應(yīng)力測試儀；監(jiān)測隧道內(nèi)部收斂變形布設(shè)掛鉤和收斂尺；監(jiān)測隧道縱線的沉降布設(shè)全站儀；監(jiān)測上覆土分層水平位移布設(shè)自動(dòng)測斜儀；監(jiān)測地層分層沉降布設(shè)分層沉降儀；監(jiān)測隧道結(jié)構(gòu)環(huán)向應(yīng)變布設(shè)應(yīng)變計(jì)；監(jiān)測隧道平面位移采用全站儀。
[0031]所述的布設(shè)測縫計(jì)指在隧道圓周的0、90、180、270度上共安裝環(huán)向測縫計(jì)四支，在六個(gè)接縫處共安裝軸向測縫計(jì)六支；
[0032]布設(shè)壓力盒指在每個(gè)監(jiān)測斷面上一共布設(shè)三個(gè)壓力盒，分別設(shè)在隧道外正上方頂部、左邊水平處和右邊水平處；
[0033]布設(shè)螺栓應(yīng)力測試儀指在監(jiān)測斷面接頭處的螺栓上布設(shè)螺栓應(yīng)力測試儀；
[0034]布設(shè)收斂尺指在首尾相接沿?cái)嗝鎴A周長布設(shè)收斂測點(diǎn)；
[0035]布設(shè)自動(dòng)測斜儀指在隧道外部一側(cè)布設(shè)，埋深要求達(dá)到隧道底部；
[0036]布設(shè)分層沉降儀指在隧道外部一側(cè)布設(shè)，埋深要求達(dá)到隧道底部；
[0037]布設(shè)應(yīng)變計(jì)指環(huán)向布置在隧道內(nèi)測0、90、180、270度四個(gè)點(diǎn)上，每個(gè)監(jiān)測斷面一共布設(shè)四個(gè)應(yīng)變計(jì)；
[0038]布設(shè)電子全站儀指按照規(guī)范選取基準(zhǔn)點(diǎn)，布設(shè)在工作井即風(fēng)井附近，測站布設(shè)在隧道內(nèi)，而且每個(gè)測站在隧道內(nèi)至少必須能看到一個(gè)其他的測站，隧道全線均應(yīng)布設(shè)測站，測點(diǎn)處設(shè)置反光片，反光片安裝在隧道內(nèi)側(cè)0、90、180、270度位置上一共四個(gè)，測點(diǎn)沿全線均布，每十米設(shè)置一個(gè)測點(diǎn)。
[0039]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明針對電力隧道所處的工程環(huán)境可能將面臨的病害情況提出了運(yùn)營監(jiān)測方法，設(shè)計(jì)布設(shè)了監(jiān)測斷面不同監(jiān)測項(xiàng)目的監(jiān)測點(diǎn)，并根據(jù)施工完成期的沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)，在危險(xiǎn)處追加了控制沉降和收斂變形的監(jiān)測斷面。本發(fā)明方法可動(dòng)態(tài)監(jiān)測隧道結(jié)構(gòu)問題，實(shí)時(shí)提供健康狀態(tài)綜合評(píng)價(jià)以及預(yù)警，直觀清晰地為運(yùn)營維護(hù)提供服務(wù)。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0041]一種電力隧道結(jié)構(gòu)問題的監(jiān)測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:
[0042]I)根據(jù)隧道狀況確定監(jiān)測項(xiàng)目；
[0043]2)根據(jù)隧道全程各處監(jiān)測重要性等級(jí)不同將監(jiān)測斷面的類型分為1、I1、III三類，I類斷面為重點(diǎn)監(jiān)測斷面；II類斷面為普通監(jiān)測斷面；III類斷面則是針對施工沉降記錄增加監(jiān)測項(xiàng)目的斷面；
[0044]3)根據(jù)不同的監(jiān)測斷面類型選擇相應(yīng)的監(jiān)測項(xiàng)目；
[0045]4)根據(jù)隧道狀況，對監(jiān)測項(xiàng)目布設(shè)相應(yīng)的監(jiān)測元件；
[0046]5)將監(jiān)測元件的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)字處理平臺(tái)進(jìn)行分析處理。
[0047]步驟I)所述的監(jiān)測項(xiàng)目包括管片接縫張開量、隧道外部土壓力、管片接頭螺栓內(nèi)力、隧道內(nèi)部收斂變形、隧道縱線的沉降、土層分層水平位移、地層分層沉降、隧道結(jié)構(gòu)環(huán)向應(yīng)變、隧道平面位移。[0048]步驟2)所述的I類斷面為地下空間關(guān)系復(fù)雜的穿越段與預(yù)計(jì)穿越段，此處結(jié)構(gòu)受外界荷載影響最為強(qiáng)烈和敏感，需要重點(diǎn)監(jiān)測；所述的II類斷面為縱向沿線曲率半徑最小處，此處變形更加明顯，屬于節(jié)點(diǎn)位置；所述的III類斷面指針對施工沉降記錄，在沉降和差異沉降較為嚴(yán)重的區(qū)段，增加沉降和斷面收斂變形兩類監(jiān)測項(xiàng)目。
[0049]步驟3)所述的根據(jù)不同的監(jiān)測斷面類型設(shè)定相應(yīng)的監(jiān)測項(xiàng)目指I類斷面的監(jiān)測項(xiàng)目包括管片接縫張開量、隧道外部土壓力、管片接頭螺栓內(nèi)力、隧道內(nèi)部收斂變形、隧道縱線的沉降、土層分層水平位移、地層分層沉降、隧道結(jié)構(gòu)環(huán)向應(yīng)變、隧道平面位移；11類斷面的監(jiān)測項(xiàng)目包括管片接縫張開量、管片接頭螺栓內(nèi)力、隧道縱線的沉降、隧道結(jié)構(gòu)環(huán)向應(yīng)變、隧道平面位移；111類斷面的監(jiān)測項(xiàng)目包括隧道內(nèi)部收斂變形、隧道縱線的沉降。
[0050]步驟4)所述根據(jù)監(jiān)測項(xiàng)目布設(shè)相應(yīng)的監(jiān)測元件包括監(jiān)測管片接縫張開量布設(shè)測縫計(jì)；監(jiān)測隧道外部土壓力布設(shè)土壓力盒；監(jiān)測管片接頭螺栓內(nèi)力布設(shè)螺栓應(yīng)力測試儀；監(jiān)測隧道內(nèi)部收斂變形布設(shè)掛鉤和收斂尺；監(jiān)測隧道縱線的沉降布設(shè)全站儀；監(jiān)測上覆土分層水平位移布設(shè)自動(dòng)測斜儀；監(jiān)測地層分層沉降布設(shè)分層沉降儀；監(jiān)測隧道結(jié)構(gòu)環(huán)向應(yīng)變布設(shè)應(yīng)變計(jì)；監(jiān)測隧道平面位移采用全站儀。
[0051]所述的布設(shè)測縫計(jì)指在隧道圓周的0、90、180、270度上共安裝環(huán)向測縫計(jì)四支，在六個(gè)接縫處共安裝軸向測縫計(jì)六支；
[0052]布設(shè)壓力盒指在每個(gè)監(jiān)測斷面上一共布設(shè)三個(gè)壓力盒，分別設(shè)在隧道外正上方頂部、左邊水平處和右邊水平處；
[0053]布設(shè)螺栓應(yīng)力測試儀指在監(jiān)測斷面接頭處的螺栓上布設(shè)螺栓應(yīng)力測試儀；
[0054]布設(shè)收斂尺指在首尾相接沿?cái)嗝鎴A周長布設(shè)收斂測點(diǎn)；
[0055]布設(shè)自動(dòng)測斜儀指在隧道外部一側(cè)布設(shè)，埋深要求達(dá)到隧道底部；
[0056]布設(shè)分層沉降儀指在隧道外部一側(cè)布設(shè)，埋深要求達(dá)到隧道底部；
[0057]布設(shè)應(yīng)變計(jì)指環(huán)向布置在隧道內(nèi)測0、90、180、270度四個(gè)點(diǎn)上，每個(gè)監(jiān)測斷面一共布設(shè)四個(gè)應(yīng)變計(jì)；
[0058]布設(shè)電子全站儀指按照規(guī)范選取基準(zhǔn)點(diǎn)，布設(shè)在工作井即風(fēng)井附近，測站布設(shè)在隧道內(nèi)，而且每個(gè)測站在隧道內(nèi)至少必須能看到一個(gè)其他的測站，隧道全線均應(yīng)布設(shè)測站，測點(diǎn)處設(shè)置反光片，反光片安裝在隧道內(nèi)側(cè)0、90、180、270度位置上一共四個(gè)，測點(diǎn)沿全線均布，每十米設(shè)置一個(gè)測點(diǎn)。
[0059]每種監(jiān)測項(xiàng)目的測試方法如下:
[0060]I)管片接縫張開量
[0061]將測縫儀跨接在接縫處，儀器的第一次頻率的測試值作為初始頻率，以后每次傳感器接收到的頻率作為當(dāng)次的頻率測試值，通過頻率測試值與初始值的比較并按照相關(guān)的公式計(jì)算出接縫的張開量，“ + ”表示接縫張開，表示接縫閉合。
[0062]2)隧道外部土壓力
[0063]隧道外部的土壓力作為直接作用于隧道結(jié)構(gòu)，是隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生病害的直接原因，外部土壓力的變化是隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生病害的前兆，因此對隧道外部的土壓力進(jìn)行監(jiān)測能夠提前對隧道結(jié)構(gòu)的安全性能及隧道結(jié)構(gòu)的變形作出預(yù)判。
[0064]選取穩(wěn)定的土壓力盒，將壓力盒貼放在管片外側(cè)和管片拼裝時(shí)一起布設(shè)或者鉆孔布設(shè)，儀器安裝完成后頻率儀第一次測得的頻率記為初始頻率，以后每次測試得到的頻率為當(dāng)次的測試值，通過與初始頻率的對比按相應(yīng)的換算公式就可以得到每次測量是土壓力的變化大小了。
[0065]3)管片接頭螺栓內(nèi)力
[0066]管片接頭是隧道結(jié)構(gòu)相對薄弱的環(huán)節(jié)，因此接頭螺栓的內(nèi)力也應(yīng)該是隧道長期監(jiān)測的項(xiàng)目之一，本方案通過測定螺栓的應(yīng)變來確定螺栓的受力。
[0067]螺栓應(yīng)力測試儀采用超聲波反射技術(shù)，依據(jù)螺栓在不同受力情況下長度和應(yīng)力與其聲速傳播的相對關(guān)系，精確、快速地測量出螺栓緊固后的應(yīng)力和應(yīng)變。應(yīng)用時(shí)，將探頭放在螺栓兩端測試他的聲波從而換算出螺栓的應(yīng)變，計(jì)算出螺栓的應(yīng)力。安裝好后每次測得的頻率作為測量值，通過比較測量值與初始值就可以得出螺栓內(nèi)應(yīng)力的變化趨勢了。
[0068]4)隧道內(nèi)部收斂變形
[0069]隧道內(nèi)部的收斂變形很大程度上反映了結(jié)構(gòu)的受力，而且過大的收斂變形會(huì)影響結(jié)構(gòu)的使用功能，因此有必要對隧道內(nèi)部的收斂變形進(jìn)行監(jiān)測。
[0070]通過掛鉤量測隧道某位置的距離變化，進(jìn)而根據(jù)儀器安裝位置進(jìn)行幾何分析算出隧道橫斷面的收斂變形。
[0071]5)隧道的縱線沉降
[0072]軟土隧道中隧道的沉降是造成隧道病害的主要原因，過大的沉降量或者不均勻沉降都會(huì)造成隧道結(jié)構(gòu)的變形、裂縫和接頭張開等病害。
[0073]測試系統(tǒng)由基準(zhǔn)點(diǎn)測端和一系列測點(diǎn)端共同組成，比較測點(diǎn)的監(jiān)測值和基準(zhǔn)點(diǎn)的監(jiān)測值就可以換算得到測點(diǎn)相對于基準(zhǔn)點(diǎn)的高程差值，進(jìn)而得到隧道的整體沉降和不均勻沉降量。
[0074]6)上覆土層分層水平位移
[0075]鉆孔布設(shè)好測斜管，安裝好測斜儀和自動(dòng)檢測裝置，每次的測量值可以根據(jù)測斜管頂?shù)淖鴺?biāo)為參考得出地層的水平位置，進(jìn)而得出隧道上覆土層的分層水平位移。
[0076]7) 土體分層沉降
[0077]鉆孔布設(shè)好沉降管，用細(xì)沙回填密實(shí)，用水準(zhǔn)儀測出管口標(biāo)高，同時(shí)第一次的剛環(huán)位置測量值作為初始值，以后每次的測試值作為當(dāng)次的測量結(jié)果，然后與初始值做對比即可得出地層的分層沉降量。
[0078]8)頂管段環(huán)向應(yīng)變
[0079]管片拼裝前安裝好應(yīng)變計(jì)，測得的頻率作為初始值，拼裝好后測量得到的頻率作為測量值，通過與初始值的對比可以得到管片相應(yīng)位置的應(yīng)變大小。
[0080]9)隧道平面位移
[0081]按要求在工作井或中繼站附近選取基準(zhǔn)點(diǎn)，并沿隧道設(shè)置多個(gè)測站，測站的位置可以通過基準(zhǔn)點(diǎn)測得，然后在隧道內(nèi)每隔一定距離設(shè)置監(jiān)測斷面，監(jiān)測斷面上安裝反光片，測點(diǎn)的位置通過相應(yīng)測站確定。
【權(quán)利要求】
1.一種電力隧道結(jié)構(gòu)問題的監(jiān)測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 1)根據(jù)隧道狀況確定監(jiān)測項(xiàng)目； 2)根據(jù)隧道全程各處監(jiān)測重要性等級(jí)不同將監(jiān)測斷面的類型分為1、I1、III三類，I類斷面為重點(diǎn)監(jiān)測斷面；II類斷面為普通監(jiān)測斷面；III類斷面則是針對施工沉降記錄增加監(jiān)測項(xiàng)目的斷面； 3)根據(jù)不同的監(jiān)測斷面類型選擇相應(yīng)的監(jiān)測項(xiàng)目； 4)根據(jù)隧道狀況，對監(jiān)測項(xiàng)目布設(shè)相應(yīng)的監(jiān)測元件； 5)將監(jiān)測元件的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)字處理平臺(tái)進(jìn)行分析處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力隧道結(jié)構(gòu)問題的監(jiān)測方法，其特征在于，步驟I)所述的監(jiān)測項(xiàng)目包括管片接縫張開量、隧道外部土壓力、管片接頭螺栓內(nèi)力、隧道內(nèi)部收斂變形、隧道縱線的沉降、土層分層水平位移、地層分層沉降、隧道結(jié)構(gòu)環(huán)向應(yīng)變、隧道平面位移。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電力隧道結(jié)構(gòu)問題的監(jiān)測方法，其特征在于，步驟2)所述的I類斷面為地下空間關(guān)系復(fù)雜的穿越段與預(yù)計(jì)穿越段，此處結(jié)構(gòu)受外界荷載影響最為強(qiáng)烈和敏感，需要重點(diǎn)監(jiān)測；所述的II類斷面為縱向沿線曲率半徑最小處，此處變形更加明顯，屬于節(jié)點(diǎn)位置；所述的III類斷面指針對施工沉降記錄，在沉降和差異沉降較為嚴(yán)重的區(qū)段，增加沉降和斷面收斂變形兩類監(jiān)測項(xiàng)目。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電力隧道結(jié)構(gòu)問題的監(jiān)測方法，其特征在于，步驟3)所述的根據(jù)不同的監(jiān)測斷面類型 設(shè)定相應(yīng)的監(jiān)測項(xiàng)目指I類斷面的監(jiān)測項(xiàng)目包括管片接縫張開量、隧道外部土壓力、管片接頭螺栓內(nèi)力、隧道內(nèi)部收斂變形、隧道縱線的沉降、土層分層水平位移、地層分層沉降、隧道結(jié)構(gòu)環(huán)向應(yīng)變、隧道平面位移；II類斷面的監(jiān)測項(xiàng)目包括管片接縫張開量、管片接頭螺栓內(nèi)力、隧道縱線的沉降、隧道結(jié)構(gòu)環(huán)向應(yīng)變、隧道平面位移；111類斷面的監(jiān)測項(xiàng)目包括隧道內(nèi)部收斂變形、隧道縱線的沉降。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電力隧道結(jié)構(gòu)問題的監(jiān)測方法，其特征在于，步驟4)所述根據(jù)監(jiān)測項(xiàng)目布設(shè)相應(yīng)的監(jiān)測元件包括監(jiān)測管片接縫張開量布設(shè)測縫計(jì)；監(jiān)測隧道外部土壓力布設(shè)土壓力盒；監(jiān)測管片接頭螺栓內(nèi)力布設(shè)螺栓應(yīng)力測試儀；監(jiān)測隧道內(nèi)部收斂變形布設(shè)掛鉤和收斂尺；監(jiān)測隧道縱線的沉降布設(shè)全站儀:監(jiān)測上覆土分層水平位移布設(shè)自動(dòng)測斜儀；監(jiān)測地層分層沉降布設(shè)分層沉降儀；監(jiān)測隧道結(jié)構(gòu)環(huán)向應(yīng)變布設(shè)應(yīng)變計(jì)；監(jiān)測隧道平面位移采用全站儀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電力隧道結(jié)構(gòu)問題的監(jiān)測方法，其特征在于，所述的布設(shè)測縫計(jì)指在隧道圓周的0、90、180、270度上共安裝環(huán)向測縫計(jì)四支，在六個(gè)接縫處共安裝軸向測縫計(jì)六支； 布設(shè)壓力盒指在每個(gè)監(jiān)測斷面上一共布設(shè)三個(gè)壓力盒，分別設(shè)在隧道外正上方頂部、左邊水平處和右邊水平處； 布設(shè)螺栓應(yīng)力測試儀指在監(jiān)測斷面接頭處的螺栓上布設(shè)螺栓應(yīng)力測試儀； 布設(shè)收斂尺指在首尾相接沿?cái)嗝鎴A周長布設(shè)收斂測點(diǎn)； 布設(shè)自動(dòng)測斜儀指在隧道外部一側(cè)布設(shè)，埋深要求達(dá)到隧道底部； 布設(shè)分層沉降儀指在隧道外部一側(cè)布設(shè)，埋深要求達(dá)到隧道底部； 布設(shè)應(yīng)變計(jì)指環(huán)向布置在隧道內(nèi)測0、90、180、270度四個(gè)點(diǎn)上，每個(gè)監(jiān)測斷面一共布設(shè)四個(gè)應(yīng)變計(jì)； 布設(shè)電子全站儀指按照規(guī)范選取基準(zhǔn)點(diǎn)，布設(shè)在工作井即風(fēng)井附近，測站布設(shè)在隧道內(nèi)，而且每個(gè)測站在隧道內(nèi)至少必須能看到一個(gè)其他的測站，隧道全線均應(yīng)布設(shè)測站，測點(diǎn)處設(shè)置反光片，反光片安裝在隧道內(nèi)側(cè)0、90、180、270度位置上一共四個(gè)，測點(diǎn)沿全線均布，每十米設(shè)置一個(gè)測點(diǎn)。·
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK103591982SQ201310367073
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】高小慶, 陸小龍, 楊文威, 何真珍 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)上海市電力公司