1.一种隧道底部结构变形综合监测方法,其特征在于,包括:在隧道底部安装隧底深部围岩变形监测系统,用以监测隧底深部围岩的竖向变形量;在隧道底部安装隧底仰拱变形监测系统(2),用以监测隧底仰拱竖向变形量;根据隧道的实际条件设定控制值,并根据控制值划分出正常、预警、报警和超限四个隧道变形等级;根据隧底深部围岩的竖向变形量和隧底仰拱竖向变形量计算出累积变形值,比较累积变形值和控制值得到所监测隧道的隧底变形等级;控制值选取为L c ,监测的隧底深部围岩的竖向变形为L 1 ,隧底仰拱竖向变形为L 2 ,则累积变形值满足:L=k 1 L 1 +k 2 L 2 ;其中,k 1 和k 2 根据实际情况和经验进行选取的系数,且满足k 1 +k 2 =1;隧底深部围岩的竖向变形为L 1 为隧底深部围岩变形监测系统监测的位移变化D,其满足:D=(R 1 -R 0 )G式中,R 0 为初始读数,通常在灌浆结束24小时后取值;R 1 为当前读数;G为仪器系数,由率定表给定;隧底仰拱变形监测系统(2)包括若干静力水准仪,所述静力水准仪包括均匀布置在隧道内各个观测点上的观测点静力水准仪(21)和设置在最外端的基准点静力水准仪(22);隧底仰拱竖向变形为L 2 为隧底仰拱变形监测系统(2)测得的观测点沉降值ΔH;初始时的静力水准仪的传感器系数为k 0 ;实测时的静力水准仪的传感器系数为k i ,基准点静力水准仪(22)的初始值为H 0 ,实时测量值为H;观测点静力水准仪(21)的初始值为H i0 ,实时测量值为H i ;则观测点沉降值ΔH计算公式为:ΔH=k i (H i -H i0 )-k 0 (H-H i0 )。
2.根据权利要求1所述的隧道底部结构变形综合监测方法,其特征在于,所述隧底深部围岩变形监测系统包括若干隧底深部围岩变形监测装置(1),所述隧底深部围岩变形监测装置(1)按照一定的距离分层间隔布置在隧底深部围岩中。
3.根据权利要求2所述的隧道底部结构变形综合监测方法,其特征在于,所述隧底深部围岩变形监测装置(1)包括深入到隧底深部围岩位置的安装孔(10),所述安装孔(10)的底部设置有锚固在隧底深部围岩上的锚头(13),所述安装孔(10)的上端设置有位移传感器(15);其中,所述锚头(13)通过测杆(14)连接所述位移传感器(15)的拉杆(16);所述锚头(13)随隧底深部围岩发生变形时通过所述测杆(14)带动所述拉杆(16)伸缩,所述位移传感器(15)根据所述拉杆(16)的伸缩量得到隧底深部围岩的变形量。
4.根据权利要求3所述的隧道底部结构变形综合监测方法,其特征在于,安装所述隧底深部围岩变形监测装置(1)的方法包括以下步骤:钻安装孔(10),使用地质钻机或潜孔钻机进行钻孔,在安装孔(10)的外端设置内径较大的孔口;安装灌浆保护管(11),在安装孔(10)内设置放置灌浆保护管(11),并通过锚固剂(12)将灌浆保护管(11)的管口固定在安装孔(10)的孔口内;安装锚头(13)和测杆(14),将锚头(13)和测杆(14)组装好,并放置在安装孔(10)内;根据现场地质选取浆液进行灌装;安装位移传感器(15),将位移传感器(15)插入安装孔(10),并使拉杆(16)与所述测杆(14)旋接,固定所述位移传感器(15)并引出引线和输出电缆,最后加装传感器保护罩(17)。
5.根据权利要求4所述的隧道底部结构变形综合监测方法,其特征在于,隧底深部围岩变形最深的位移传感器(15)的末端固定在非扰动区(34)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的隧道底部结构变形综合监测方法,其特征在于,所述静力水准仪通过通气管(25)和通液管(24)相连通,使所有的静力水准仪的液面处于同一水平面;所述基准点静力水准仪(22)连通储液罐(23)。
7.根据权利要求6所述的隧道底部结构变形综合监测方法,其特征在于,安装所述隧底仰拱变形监测系统(2)的方法包括以下步骤:确定基准点和观测点,通过全站仪或电子水准仪测量出各沉降观测点标高,通过标高数据确定观测点和基准点;在观测点和基准点钻孔安装定制锚杆到指定深度,将底座固定在锚杆托盘上;安装静力水准仪和储液罐(23),将静力水准仪安装于底板上,所述储液罐(23)的安装在距离基准点一定尺寸的位置;固定线管并连接通液管(24)、通气管(25)、通讯线缆;在静力水准仪内灌液。
8.根据权利要求7所述的隧道底部结构变形综合监测方法,其特征在于,所述储液罐(23)设置在距离基准点40±2cm处的位置,并高于整条线路50cm以上;所述基准点静力水准仪(22)到所述储液罐(23)之间的连接管保持45°缓角上升。
9.根据权利要求8所述的隧道底部结构变形综合监测方法,其特征在于,在灌液时保证通液管(24)内没有气泡,在完成灌液后每间隔一段时间均进行一次复查,并将通液管(24)内的气泡排出。