深埋输水隧洞结构安全监测系统优化布置技术

技术简介

该技术基于有限元强度折减法，分析得到典型破坏模式和隧洞塑性区分布的变化，识别隧洞围岩的潜在破坏面，然后根据潜在破坏面的位置针对性布置监测点。技术特点：1.识别深埋输水隧洞围岩结构安全薄弱区域：基于实际工程进行有限元强度折减法数值模拟，探寻获得深埋输水隧洞结构典型破坏区域，即拱顶与斜向上区域、斜向下区域；2.针对性地提出围岩薄弱区域围岩表面收敛监测设施布置方案：基于潜在薄弱区域的探寻结果，对深埋输水隧洞Ⅲ类、Ⅳ类、V类围岩提出监测设施布置方案。该技术在每个收敛监测断面布设5个收敛测点，采用粘贴反射片配合全站仪进行观测。该技术可以探寻得到输水隧洞Ⅲ类、Ⅳ类、V类围岩隧洞围岩安全薄弱区域，针对此薄弱区域进行重点安全监测，提出监测设施布置方案，实用性强，为保障长距离引调水深埋隧洞工程安全运行提供技术支撑。

主要性能指标

1.初测收敛断面尽量靠近开挖掌子面，监测断面一般间距为：Ⅲ类围岩不大于200m；Ⅳ类围岩不大于100m；V类围岩不大于50m；断层破碎带为10～30m； 2.在每个收敛监测断面布设5个收敛测点，采用粘贴反射片配合全站仪进行观测。

推广情况

该技术已在重点研发计划《长距离调水工程建设与安全运行集成研究及应用》（2016YFC0401809）、《南水北调工程应急抢险和快速修复关键技术与装备研发》（2017YFC0405006）、行业标准《水工隧洞安全监测技术规范》（SL 764-2018）、地方标准《引调水隧洞监测技术导则》（DB11/T 1938-2021）中得到应用，适宜探寻深埋输水隧洞所处Ⅲ类、Ⅳ类、V类围岩处的破坏路径和潜在薄弱位置，并针对性地提出布设监测仪器方案，保障了引调水工程深埋输水隧洞的安全运行。

持有单位：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院

通讯地址：江苏省南京市鼓楼区虎踞关34号

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