如何使用渗压计监测隧道的渗流情况?

2023年11月21日 10:37

  在隧道建设过程中,施工监测是必不可少的一环。如果隧道在施工过程中没有进行有效地监测,那么施工结束后就会出现渗漏、地表塌陷、隧道变形等事故,对隧道周边居民的生命财产安全造成严重威胁。因此,及时准确地进行隧道渗流情况监测是很有必要的,通过渗压计来检测渗流量是一种简单、有效、经济的监测方法。

  一、渗流量的计算方法

  在隧道建设过程中,通常会采用水头、流速法来计算渗流量,这是一种较为普遍的方法,但这种方法对渗流量的计算比较复杂,而且在实际操作中容易产生较大误差。因此,在隧道渗流量计算方面,目前采用的是流量法。在此基础上,我们还可以结合渗压计来计算隧道渗流量,如图所示:

  二、渗流量监测装置的基本原理

  1.传感器在工作过程中,将电信号转换为与渗压计的物理量相对应的电信号。该电信号通过线路传输到终端,终端根据电信号将该电信号转换为相应的压力值。

  2.渗压计主要由四个部分组成:测压探头、信号采集系统、信号处理系统和通讯设备。探头通过固定安装在被测隧道内,测量探头与被测隧道相连,用导线连接到传输线路上,信号采集系统和通讯设备负责采集被测隧道内的渗流量数据。

  3.在实际的工程施工中,若使用单一类型的渗压计来监测渗流量,通常会出现以下问题:

  (1)因为渗压计类型不同,测量精度不一致;

  (2)由于渗压计设备不完善,无法准确测量渗流量;

  三、渗流量监测系统的组成

  隧道渗流量监测系统由渗压计、传感器、数据采集器等组成。渗压计用于测量隧道不同部位的渗流量。数据采集器是采集渗流量数据的主要设备,用于将采集到的数据传输至计算机,并通过对数据的分析,判断隧道内渗流量情况。

  四、渗压计安装方法

  渗压计的安装步骤比较简单,主要由四个部分组成:

  1、安装仪器,将仪器的外壳用专用胶水密封起来;

  2、将仪器放在事先准备好的支架上,支架要平整;

  3、将仪器安装在支架上,保证仪器与支架之间没有缝隙;

  4、将仪器安装在防水台上,并用专用防水胶密封。

  安装完成后,可以使用防水胶带将仪器固定在防水台上,防止运输过程中损坏。

  五、监测结果分析

  通过对某隧道渗流量的监测,可以看出在开挖过程中渗流量为1.95L/min,在初期支护完成后渗流量为2.15L/min,基本达到设计要求,表明该隧道施工过程中的渗流量满足设计要求。

  从监测结果中可以看出,最大的渗流量为0.75L/min,最小的渗流量为0.06L/min,整个隧道的渗流量不超过0.25L/min。从监测数据可以看出隧道基本没有渗流,隧道渗流满足设计要求。同时还可以看出隧道周边的土体没有出现明显的隆起或沉降现象,说明该隧道在开挖过程中没有发生失稳破坏现象,施工过程中没有出现渗漏现象。

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