[发明专利]一种隧道围岩内部变形监测方法

权利要求书

1.一种隧道围岩内部变形监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：埋设观测线束

将预先配置的观测线束埋设于测试区域内，其中所述观测线束包括连接在PVC管上应变光缆、探测电缆，所述应变光缆包括定点式应变感测光缆、金属基索状应变感测光缆，所述探测电缆为带有多个电极的多芯电缆；

S2：获取位移数据及视电阻率数据并处理

在隧道围岩产生变形时，应变光缆采集变形时所产生的相应的点式应变量和连续式应变量，获得应变光缆沿观测线方向上各点以及整个光缆线的位移数据特征，探测电缆根据电极信号采集电流变化，获得探测电缆所处地电场的各个角度的视电阻率剖面图，并根据各个角度的视电阻率剖面图，确定观测线束所处空间的立体面的视电阻率剖面图；

S3：获取位移变化情况与视电阻率变化情况

将首次获得的位移数据特征与地电场的视电阻率剖面图作为原始数据，将后期获得的位移数据特征与地电场的视电阻率剖面图作为对比数据，将后期数据与原始数据进行作差比较，根据比较结果，确定应变光缆上各点所处位置的位移变化情况、整个光缆线所处位置的位移变化情况、探测电缆的各个角度面的视电阻率变化情况以及探测电缆所处空间的立体面视电阻率变化情况；

S4：分析测试区域变形情况

根据确定的应变光缆上各点所处位置的位移变化情况、整个光缆线所处位置的位移变化情况、探测电缆的各个角度面的视电阻率变化情况以及探测电缆所处空间的立体面视电阻率变化情况，分析测试区域的变形情况。

2.根据权利要求1所述的一种隧道围岩内部变形监测方法，其特征在于：在所述步骤S1中，将预先配置的观测线束埋设于测试区域内的具体过程如下：

S11：对测试区域进行钻孔，形成线束放置孔；

S12：将预先配置的观测线束放置于线束放置孔内；

S13：将观测线束放置于线束放置孔内后，对线束放置孔进行注浆封堵。

3.根据权利要求2所述的一种隧道围岩内部变形监测方法，其特征在于：所述步骤S11的具体过程为：

S111：对测试区域进行纵向钻孔，形成纵向孔道；

S112：在纵向钻孔完毕后，对纵向孔道的底部、中部和/或顶部进行至少一次的横向钻孔，形成至少一个横向孔道。

4.根据权利要求3所述的一种隧道围岩内部变形监测方法，其特征在于：所述纵向孔道与所述横向孔道之间形成T字形结构、工字形结构或者非字形结构。

5.根据权利要求1所述的一种隧道围岩内部变形监测方法，其特征在于：在所述步骤S2中，获取位移数据的具体过程如下：

S211：使用BOFDA数据采集装置分别采集定点式应变感测光缆、金属基索状应变感测光缆采集的测试数据；

S212：当隧道围岩产生变形时，观测线束将随着围岩的形变发生同步变形，观测线束内的定点式应变感测光缆、金属基索状应变感测光缆产生相应的点式应变量和连续式应变量，根据该点式应变量和连续式应变量获得应变光缆沿观测线方向上各点以及整个光缆线的位移数据特征。

6.根据权利要求1所述的一种隧道围岩内部变形监测方法，其特征在于：在所述步骤S2中，获取视电阻率数据的具体过程如下：

S221：使用并行电法仪，采集单极供电、偶极子供电方式进行探测电缆中电极的电流进行采集，并根据电极供电特征，置换数据反演文本格式，建立地电场空间坐标，并开展网格划分，单元格划分为矩形网络，借助数据反演软件，通过有限元法计算测试区域模型相应数据；

S222：对比实测视电阻率和计算视电阻率，取最小误差解析，获得网格单元内反演视电阻率情况，并根据该视电阻率情况绘制观测线束所处地电场的各个角度的视电阻率剖面图，并根据各个角度的视电阻率剖面图，绘制观测线束所处空间的立体面的视电阻率剖面图。