[发明专利]一种隧道病害快速诊断防治方法

摘要

本发明提供一种隧道病害快速诊断防治方法，包括隧道信息快速获取、隧道病害快速诊断和隧道病害防治三个步骤，其中，隧道信息快速获取包括衬砌结构变形快速量测和三维空间模型建立步骤，隧道病害快速诊断包括ANSYS位移反分析、ANSYS应力反演和隧道衬砌超声波缺陷无损诊断步骤。因此，本发明能够对隧道衬砌的变形实行快速量测，即通过量测隧道衬砌的变形，并结合可靠的诊断技术和优化设计方法，可以快速诊断隧道病害，准确得到衬砌结构具体的病害情况，并根据隧道病害问题采取相应的隧道病害预防及治理措施。

主权项

一种隧道病害快速诊断防治方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、隧道信息快速获取：S11、衬砌结构变形快速量测：采用三维激光扫描仪，基于激光发射点到目标点的飞行时间测量原理，采用非接触式测量方式，得到隧道轮廓图，通过对隧道进行快速且实时的测量，得到隧道从开挖到支护结构建立好直至稳定后的完整隧道变形情况，并得到隧道各个部位衬砌结构的变形情况；S12、三维空间模型建立：基于三维激光扫描技术得到的隧道变形监测数据，采用虚拟仿真软件基于虚拟现实技术建立隧道模型，将隧道的整个开挖过程以具体模型的形式直观表现出来；S2、隧道病害快速诊断：S21、ANSYS位移反分析：以步骤S11中得到的衬砌变形情况为目标函数，通过ANSYS软件优化反分析得出隧道承受的围岩载荷，得到包括体积模量、剪切模量、泊松比、粘聚力、内摩擦角在内的围岩强度参数，再由所述围岩强度参数得出衬砌结构的变形情况进行判别验证，以保证模拟结果与实际工程监测值吻合；S22、ANSYS应力反演：根据步骤S21中得出的隧道结构中衬砌结构的变形结果，通过ANSYS软件自带的应力反演操作，得出衬砌结构各个部位的受力情况，初步得到病害发生的部位；S23、隧道衬砌超声波缺陷无损诊断：利用超声波检测系统进行隧道衬砌超声波无损检测，结合所述衬砌结构各个部位的应力反演结果，准确得到衬砌结构具体的病害情况；S3、隧道病害防治：采用包括嵌缝补强、回填注浆、局部断面补强、锚喷加固、内表面补强、钢筋混凝土拱架加固和钢纤维混凝土补强在内的病害防治措施，对隧道出现的病害问题进行预防及治理。