新型接触式隧洞收敛监测系统及其应用

收敛位移是隧洞开挖过程中围岩变形与应力状态变化最直观的反映之一。为克服传统自动化收敛监测仪器精度不高、自动化程度偏低、数据处理复杂、耐久性较差等缺点,构建了新型接触式隧洞收敛监测系统(TPMS)。通过求取最优监测平面的优化目标函数,将测点空间三维坐标换算为监测平面二维坐标,并推导了围岩收敛位移计算公式。基于高放废物地质处置"北山坑探设施"工程,使用TPMS对断层破碎带围岩进行了长期收敛位移监测试验,获得了监测断面位移包络图和各测点位移时程曲线,并与人工监测数据对比分析,论证了其使用的可行性和监测数据的准确性。试验数据表明:各测点位移大致随时间先呈线性增长后增长速率逐渐减小;位移量自起拱处向拱顶逐渐增大,最大位移为1. 174 mm,最大位移速率为0. 007 98 mm/d。研究成果可为地下工程围岩收敛监测和分析提供借鉴与参考。