隧道自动化监测

隧道开挖后，岩体原有的三向应力平衡被破坏，隧道围岩应力重分布，当应力超过围岩强度后，隧道周边围岩将首先发生变形或破坏，并逐渐扩展，进而影响隧道结构的应力状态发生改变，并产生不同程度的结构变形。隧道周边存在施工扰动时，施工造成周围土层或土体的变形和应力场的改变，外加施工机械的挤压、振动，都会导致既有隧道结构的受力失衡，使隧道结构发生局部的水平位移、沉降、拉伸、压缩、剪切、弯曲、扭转等诸多形变，重则造成道床的沉降，隧道坍塌。结构一旦产生形变、渗漏水、冰冻等现象会导致隧道衬砌冻胀开裂、疏松剥落，从而引起隧道衬砌结构的失稳破坏，降低隧道结构的安全可靠性，严重影响隧道的安全和正常运行。

因此，隧道结构的变形和应力是必要测项，变形监测又可分为结构沉降、收敛、裂缝，考虑到隧道运行中的车辆荷载，还可对振动进行监测。

1、隧道结构沉降：采用压差式沉降仪（或静力水准仪）进行监测。每条测线的起始段都需要布设一个基准点，对于矿山隧道，沉降测点一般安装在拱顶处，对于盾构法/顶管法和明挖法隧道，沉降测点一般安装在拱腰处。

2、隧道净空收敛：采用激光收敛计进行监测。收敛测点宜与结构沉降测点布设在同一断面，测点高度应确保隧道正常运行时不被遮挡。

3、隧道裂缝：采用裂缝计进行监测。测点安装位置应选取裂缝宽度较大处。

4、隧道振动：采用三轴测振仪进行监测。

5、锚杆轴力：采用钢筋计、锚杆测力计进行监测。通过对锚杆轴力量测，了解锚杆受力状况，掌握锚杆受力的荷载状态，结合初期支护的其他量测资料来分析隧道初期支护的稳定情况及发展趋势。