地下工程监测仪器布置及数据统计分析

鉴于地下工程监测的必要性和迫切性,本文以某抽水蓄能电站地下厂房硐室开挖期间围岩变形监测为例,通过选取监测断面某高程位置处多点位移计与柔性测斜仪在相同开挖阶段内的监测数据进行对比分析,并结合现场观测现象与三维数值分析计算,结果验证了上海昌吉测斜仪在本项目应用的可靠性,以期为相关硐室巷道工程建设围岩变形监测仪器选型提供可行性参考。

测斜仪基本原理：测斜仪也叫阵列式位移计,是基于MEMS(微电子机械系统)传感器原理制成的三维变形监测仪器,内部由MEMS加速度计、温度模块以及动态模块组成,原理如图所示。

测斜仪原理

本项目采用的阵列式位移计由多段微电子机械系统加速度计通过柔性连接装置串联而成,通常被安装在钻孔或套管中,随着建筑物变形带动仪器倾角变化,进而计算对应每节测量管段的位移量,再将每节计算得到的位移累加起来反映出整条位移计的位移,连续监测建筑物的三维变形。

得益于其传感器密度高、量程大、精度高、可重复使用等优点,柔性测斜仪广泛应用于边坡滑移监测、基础沉降、水利大坝沉降及侧移、桥梁挠度监测等变形监测。

监测断面布置地下厂房硐室群开挖跨度大、边墙高、地质条件复杂,为确保施工过程的安全,及时掌握不同开挖阶段围岩的变形规律以及支护系统的受力状态。通常在开挖断面布置多点位移计、锚杆应力计、锚杆测力计以及锚索测力计、多点位移计以及上海昌吉测斜仪实时监测数据反映硐室围岩真实收敛变形情况。