一种隧洞开挖围岩全过程变形曲线超前监测装置及其实施方法

　　地下工程围岩变形量及变形趋势直接反应围岩是否稳定，同时也对支护类型选择、支护时机确定具有重要作用。已有常规收敛变形测量设备，由于安装滞后性，通常无法考虑掌子面支撑效应对于变形的影响，使得最为关注的开挖段变形量值缺失，无法直接支撑工程动态设计调整，错失最佳支护时机，形成支护滞后所带来的围岩失稳、支护损毁等灾害，同时由于精准的变形量值和趋势难以掌握也造成了普遍存在的过度支护现象，而采用地面深孔方式测量围岩全过程变形又受到经济和技术的限制。针对这一问题，研发了一种隧洞开挖围岩全过程变形曲线超前监测装置，包括钢管弹性体、高差计结构、埋置光纤等。高差计为串联结构，固定于钢管内，埋置光纤封装于钢管表面槽内，高差计和埋置光纤与钢管形成变形协调结构。可在掌子面前方建造常规钻孔，将该监测装置提前埋入钻孔，并灌浆使得装置与围岩形成紧密连接，利用解调仪与装置底部数据线相连，通过数据解析获得地下隧洞开挖过程中围岩全过程变形曲线和松动圈演化规律，为工程支护型式、支护时机选择等提供数据支撑。

　　随着我国经济水平发展，跨区域输调水工程、大型地下工程日益增多，支护结构合理、时机准确以及参数优化等精细化要求将逐渐成为未来工程建设方关注的重点问题，本发明所提出的一种隧洞开挖围岩全过程变形曲线超前监测装置可为选择支护结构型式、确定支护时机等提供最直接测量数据支持，具有较好的推广应用前景。