双线隧道现场监控量测的数据分析--最终修改稿
隧道施工监控量测数据分析处理和信息管理系统研究与应用
隧道施工监控量测数据分析处理和信息管理系统研究与应用隧道施工监控量测数据分析处理和信息管理系统研究与应用随着现代交通建设的快速发展，隧道在城市基础设施建设中扮演着重要的角色。
然而，隧道施工过程中常常伴随着一系列的风险和安全隐患。
为了保证隧道施工的安全和有效进行，施工监控和数据量测成为了必不可少的环节。
本文将探讨隧道施工监控量测数据的分析处理和信息管理系统的研究与应用。
隧道施工监控量测数据的分析处理是确保隧道工程安全的关键环节之一。
隧道施工中常常需要对施工现场的各项数据进行监控和量测，包括地表沉降、水位变化、地下水位、应力和位移等。
这些数据对于隧道工程的安全运行和设计具有重要意义。
通过对这些数据的分析处理，可以及时识别潜在的风险和问题，并采取相应措施进行纠正和改进。
首先，隧道施工监控量测数据的分析处理可以帮助工程管理人员及时发现工程质量问题。
通过对施工现场数据的分析，可以判断隧道工程的稳定性和质量是否满足设计要求。
如果出现了沉降过大、裂缝扩张等异常情况，就需要及时进行调整和修复，以避免工程质量问题的进一步扩大。
其次，隧道施工监控量测数据的分析处理可以帮助工程管理人员及时预警潜在的安全隐患。
通过对施工现场数据的监测和分析，可以判断是否存在地质灾害隐患，如地铁施工中的地层冲击等。
一旦发现存在潜在的安全隐患，就需要采取相应措施确保施工过程的安全性，如合理控制工程进度、加强监测设备的使用等。
此外，隧道施工监控量测数据的分析处理还可以为隧道工程的设计和改进提供参考依据。
通过对施工现场数据的分析，可以识别和研究隧道工程的薄弱环节和问题所在，从而为以后类似工程的设计和改进提供经验和思路。
比如，通过对地下水位数据和应力数据的分析，可以优化隧道的排水系统和支护结构，提高隧道的稳定性和安全性。
为了更好地管理和利用隧道施工监控量测数据，必须建立完善的信息管理系统。
该系统应包括数据采集、数据预处理、数据存储和数据分析等功能。
隧道监控量测数据处理作业指导书
隧道监控量测数据处理作业指导书一、处理过程：1、量测数据的散点图和曲线现场量测数据应及时绘制位移---时间曲线。
纵坐标表示相对位移，横坐标表示量测时间。
2、当位移---时间曲线趋于平缓时，应进行数据处理，常用的数据处理方法是回归分析，以推算最终位移值和掌握位移变化规律。
先选用某一个曲线函数，比如：（1）、对数函数)t 1lg(a u +*= )t a lg(b a u ++= （2）、指数函数tb e a u -*=（3）、双曲线函数bta tu +=式中 u---位移值（mm ）；t---初读数后的时间（d ）； a 、b---回归常数；3、将上述先定的曲线函数进行变换和取代，使其变成线性函数的形式。
4、然后，可用一元线性回归的方法求得该变换后的a '、b '。
将该系数代入取代公式，得到原先定的曲线函数的系数，即最后求得的回归曲线。
5、如果选用的该曲线函数剩余标准高差不理想，则可改用另一曲线函数，再照上述步骤进行回归分析。
二、当位移---时间曲线出现反弯点，也即位移出现反常的急骤增长现象。
此时，表明围岩和支护已呈不稳定状态，应加密监视，并适当加强支护。
必要时，应立即停止开挖并进行施工处理。
图2-1 正常曲线与反常曲线时间（d ）正常曲线位移时间（d ）反常曲线三、允许相对位移值隧道周边任意点的实测相对位移值或用回归分析推算的最终位移值均应小于下表所列数值。
当位移速度无明显下降，而此时实测相对位移值已接近表中规定的数值，或者支护混凝土表面已出现明显裂缝时，必须立即采取补强措施，并改变施工方法或设计参数。
隧道周边允许相对位移值（%）注：①相对位移值第指实测位移值与两测点间距离之比，或拱顶位移实测值与隧道宽度之比；②脆性围岩取表中较小值，塑性围岩取表中较大值；③Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ类围岩可按工程类比原则选定允许值范围；④上表列数值为统计数值，可做参考，同时可根据实测数据的分析修正。
附录：1、一元线性回归原理2、量测数据处理举例附录一一元线性回归原理一元线性回归，研究的是因变量随变量呈线性变化的问题。
隧道监控测量分析报告
隧道监控测量分析报告
一、周边收敛量测
通过数据分析绘制出上图。
从图中可知，在施工过程中，周边位移变形较小，施工结束时最大周边位移小于5.0mm。
测量结果表明，从7月4日开始，隧道周边位移变形突然增大，而后变形增长率趋于平缓，围岩处于稳定状态。
以上总结证明，支护参数是合理的，合理的支护严格控制了围岩的变形，在稳定围岩、制止塌方等方面的作用是十分明显的。
二、拱顶下沉
通过数据分析绘制出上图。
从下沉差的数据及图中可知道，7月3日~9日的下沉量比较平稳，7月10日下沉量突变达到最大值0.6mm，之后回归正常值。
分析总下沉量可发现，总体来说变化量增长率趋于稳定。
拱顶总下沉量为2.5mm，在规范允许范围内。
综上所述，此隧道施工方法对隧道围岩影响较小，隧道结构稳定。
隧道监控量测对整个隧道施工非常重要，只有根据现场实际情况，采取切实可行的施工技术，运用合理的监测手段，科学分析数据，是能够克服施工难度，安全，稳定，顺利的完成隧道施工。
某大断面双线隧道围岩量测分析研究
3.3 位移-开挖断面距离关系曲线 从图 4 中可以看出， 拱顶下沉和水平收敛位移
量均随着距离的增大而趋于平稳， 其变化规律也正 如图 2 和图 3 所示： 0～10 d 为快速增长期，10～23 d 为缓慢增长期，23 d以后基本稳定。 从图 4 中也可看
3.1 水平收敛-时间关系曲线
表 1 净空位移与拱顶下沉量测频率
Table 1 Frequency of clearance displacement
and crown settlement measurements
位 移 速 率 /（mm/d）监测频率≥52 次/d
1～5
1 次/d
0.5～1
1 次/2～3 d
2.4 量测频率及时间 净空变化的测试频率， 依据位移速率确定，一
般按表 1 选定。 本次量测初期测试频率为 1～2 次/ d，随着围岩渐趋稳定，量测次数可减少，直到施工 衬砌后停止观测；当出现围岩不稳定征兆时，应增加 量测次数[3]。
（3） 一次量测的时间尽可能短。 喷锚支护施作 2 h 后即进行第一次量测数据采集， 初始读数应在 开挖后 12 h 读取，最迟不得超过 24 h，而且 在下一 循环开挖前，必须完成初期变形值的读取。
征，这是地质条件、施工技术、周围环境综合作用的结果。 监控量测结果表明，隧道围岩自稳能力和支护结构较强。 围
岩变形分析动态反馈于施工中，取得了令人满意的结果。
关键词 隧道 变形量测 水平收敛 拱顶下沉
中 图 分 类 号 ：U456.3+1
文 献 标 识 码 ：A
随着铁路建设的飞速发展， 隧道方案以能缩短 行车里程、提高线型标准、保障运营安全、保护生态 环境等优点，得到了普遍应用。 随着超长隧洞、超大 断面、超差地质条件隧道越来越广的应用，隧道结构 的复杂性，岩性参数的不确定性等，使得隧道稳定性 问题也就越来越突出， 这就使我们对隧道施工技术 提出了越来越高的要求[1]。 而在隧道施工过程中，安 全永远是排在首位的。通过采用围岩量测监控技术， 对围岩变化情况及支护结构进行实时动态观测，及 时提供围岩稳定程度与支护结构可靠性的安全信 息，预见事故及险情，作为调整与修改支护设计的依 据， 并在复合式衬砌中依据测量结果确定二次衬砌 施做的时间。
隧道施工的监控量测与数据分析
隧道施工的监控量测与数据分析
一、现场量测
1、两侧目的
（1）掌握围岩力学形态的变化和规律
（2）掌握支护结构工作状态
（3）为理论解析、数据分析提供计算数据与对比指标
（4）为隧道工程设计与施工积累资料
二、监测项目与内容
（1）地址与支护状态现场观察：开挖面附近的围岩稳定性，威严构造情况，支护变形与稳定情况，准确掌握围岩情况。
（2）围岩（岩石）力学参数测试：抗压强度R b、变形模量E、黏聚力c、内摩擦角、泊松比v。
（3）应力应变测试：岩体原岩应力，围岩应力、应变，支护结构应力、应变。
（4）压力测试：支护上的围岩压力、渗水压力。
（5）位移测试：围岩位移（含地表沉降）、支护结构位移
（6）温度测试：岩体（围岩）温度、洞内温度、洞外温度
（7）物理探测：弹性波（声波）测试，即纵波横波速度、动弹性模量E d、动泊松比v dp
以上监测项目，一般分为应测项目和选测项目。
应测项目为现场量测的核心，它是设计、施工所必须进行的经常性量测项目。
选测项目是由于不同地址、工程性质等具体条件和对现场量测所必须进行的经常性量测项目。
由于条件的不同和要采取的信息不同，在不同的隧道工程中采用不同的测试项目。
但对于一个具体隧道项目来言，只是有目的的采用几项。
下列表中1~4为项目，5~11为选测项目。
公路隧道施工现场监控量测
对拱 顶 沉降进 行 量测 。由于全 站 仪非接 触测 量所
得 到 的数据 足够 精 确 ， 使 用 过 程 中受 施 工干 扰 在 少， 减少 了监 控 量测 与施 工 的相互 影 响 。 ２ ２ １ 量测 断 面及测 点 的设 置 ．． 拱 顶沉 降量测 的位 置 设置 在 二衬整 治施作 节
（ ）信 息反 馈修 正设 计 。根 据 隧道 凿 除 二衬 ３
后 围岩稳 定性 的施 工 信 息进 行 综 合 分 析 ， 验 施 检
工 预设 计 。
收 稿 日期 ；０ ２０ －０ ２ １－ １３
段 ， 中 ， 里 程 Ｋ３ ＋ ６ ０ Ｋ３ ＋ ６ ０之 间 的 其 在 ２ ７～ ２ ９
总 之 ， 控量 测 的最终 目的是修 正设计 ， 导 监 指
施工 ， 以达到 安全 、 济 、 速施 工 的 目的Ⅲ 。 经 快
２ 现 场 量 测 的 内 容 及 方 法
最 大埋深 ｌ ８ ２ ｎ １． １Ｉ。设 计 标 准 为 二 级 一 般 公 路
隧道 ， 围岩 类 别 为 ＩＩ Ｉ 类 。隧 道 建 筑 界 限 宽 Ｉ～ Ｖ
（ ）了解掌 握 隧道 围岩 的稳 定性 及 支 护 作用 １ 状态， 预见 事 故 和 险情 ， 以便 及 时 采 取措 施 ， 患 防 于未 然 ， 确保 施工 安 全 。
（ ）信 息反 馈指 导施 工 。测 量 的数 据 经 整理 ２
和分 析 ， 预测 和确认 围岩最 终稳 定 时间 ， 确定 施工 顺 序 和重 新施 作 二衬 的时 间 。
３ 重要 的 量测工 作 。 项
２ １ 初衬 及支 护状 况 观察 ．
初衬 和支 护状 态观 察在 拆 除二 次衬砌 节段 的 位 置 进行 。在 爆 破 凿 除一 段 二 衬 结 构 前 后 ， 需对 初 衬及 周边 的二衬 结 构 和 支 护 结 构 进行 观测 ： ①
隧道监控量测方法及数据处理分析
【 键词 】 关 隧道 ； 测 ； 监 回归 分 析
０ 引言
及 拱 顶 ， 肩 ＋ 工 底 板 上 １ 等 典 型 位 置 布 置 测 点 ； 峰 顶 隧 道 设 计 拱 施 ｍ 尖 中将 间 隔 距 离 定 为 ： 级 ：ｍ， Ｖ ５ Ｉ ：０ 采 用 ５点 法 进 行 量 测 ， Ｖ级 １ｍ， ５点 分
监 控 量 测 技 术 是 现 代 隧 道 施 工 的 重 要 组 成 部 分 ， 监 控 围 岩 与 结 别 设 置 于 拱 顶 、 腰 两 侧 （ 图 １所 示 ） 是 拱 如 。 构稳 定 性 的重 要 手 段 。 当进 行 隧 道 施 工 时 ， 其 是 对 于 Ⅳ级 以 上 围 岩 尤 隧道 施 工 监 控 量 测 是 必 不 可少 的 ， 是 确 保 初 期 支 护安 全 ， 理 确 定 它 合 二 次衬 砌 施 作 时 问 的 关 键 工 序 ， 对 洞 内 各 施 工 工 序 衔 接 有 重 要 的 指 并 导 意义 ： 过 监 控 量 测 和 及 时 信 息 反 馈 来 修 正 设 计 参 数 ， 达 到 设 计 通 以 合 理 、 ］ 高 效 的 目的 。 施 ： 尖 峰 顶 隧 道 属 高 风 险 隧 道 采 用 新 奥 法施 工 。 于 隧 道 断 面 大净 空 由 高 常规 监 控 量 测 采 用 的 水 准 仪 配 合 大 钢 尺 进 行 ， 工 挂 尺 、 尺 读 数 ， 人 拉 效 率 低 。 施 工 相 互 干 扰 ， 量 结 果 容 易受 人 为 因素 影 响 。 满 足 现 代 与 测 为 隧 道 快 速 、 跨 、 全 施 工需 求 。 择何 种 方法 进 行 高 风 险 隧道 监 控 量 大 安 选 测及数据分析就届得十分重要。
隧道施工监控量测结果的整理与分析
隧道施工监控量测结果的整理与分析一、监控量测结果的整理对现场监控量测取得的数据应及时进行整理，特别是拱顶下沉、水平净空收敛、地面沉降三种变位，直接反映了施工过程中围岩和支护的稳定状态，必须及时整理并反馈到施工中去。
本节着重介绍以上三种变位的数据整理和应用。
拱顶下沉、水平净空收敛、地面沉降等三项变位的监控量测结果，应及时以报表的形式上报给监理、设计和施工单位，同时，监控量测人员还须进行分析，找出变化规律，预测变位趋势，并反馈于设计和监理，指导施工。
1.监控量测结果报表的整理每次监控量测后应及时按表10-5的形式对监控量测数据进行整理，以报表的形式上报，并作为施工单位工程竣工的资料存档。
表10-5 监控量测结果报表2.监控量测数据的处理在施工期间，监控量测结果除了以报表形式上报有关单位外，监控量测人员还应及时对监控量测结果进行处理分析，及时绘制变位与时间（距离）的关系曲线，并对数据进行回归，进行变位预测计算。
在施工过程中，监控量测人员须根据不同施工阶段，将监控量测结果及时绘制成拱顶下沉、地面下水平净空收敛随时间和距工作面距离变化的曲线——散点图。
通常，曲线的横坐标为时间和距工作面的距离，纵坐标为变位值。
同时，要注明监控量测结果所对应的施工工序，以便直观了解变位随施工的变化情况，以检验各施工阶段工艺是否合理、工序安排是否紧凑。
回归分析是目前对量测数据进行数学处理的主要方法，通过量测数据回归分析可以预测最终位移值和位移速率。
目前常采用以下函数作为回归函数：对数函数：指数函数：u=A（e-Bt0-e-Bt）双曲函数：式中u——某一时刻变形值，mm；A、B——回归系数；t——量测时间；——测点初读数距开挖时的时间，d；tnT——量测时距开挖时的时间，d。
二、监控量测数据处理要求（1）每次量测后应及时进行数据整理和数据分析，并绘制测值变化量和变化速率时态曲线以及距开挖面关系图；对于地表下沉值还应绘制测值沿隧道纵向和横向的变化量以及变化速率曲线。
隧道施工监控量测方案
隧道施工监控量测方案引言隧道施工是一项复杂而危险的工程，因此需要采取适当的监控量测措施来确保施工安全和质量。
本文将介绍一种隧道施工监控量测方案，该方案利用先进的监测技术，通过对隧道施工过程中的各个环节进行实时监测和分析，以及对相关参数进行量测和记录，来提高隧道施工的效率和安全性。
方案概述该监控量测方案主要包括以下几个方面的内容：1.隧道支护监测：对隧道支护结构的稳定性进行实时监测和分析，包括地表沉降、位移、应力和应变等参数的监测。
可以利用激光测距仪、GPS、倾斜仪等设备进行测量，通过对监测数据的分析和比对，可以及时发现异常情况并采取相应的措施。
2.地下水位监测：隧道施工过程中，地下水位的变化对工程安全和进度控制有重要影响。
因此，需要在隧道附近设置监测点，利用水位计等设备对地下水位进行实时监测。
监测数据可通过网络传输到监测中心，以便及时掌握地下水位的变化情况。
3.环境监测：隧道施工过程中，需要对环境因素进行监测，包括温度、湿度、气体浓度等参数。
可以利用温湿度计、气体传感器等设备进行监测，并将监测数据实时传输到监测中心。
这样可以及时发现和处理环境问题，保障施工的顺利进行。
4.施工进度监控：利用摄像头等设备对隧道施工过程进行实时监控，可以及时掌握施工进度和质量情况。
可以通过对监控视频的回放和分析，识别和解决施工中的问题，提高施工效率和质量。
技术方案在实施该监控量测方案时，需采用以下技术手段：1.传感器技术：利用传感器对隧道支护结构、地下水位和环境参数进行实时监测。
常用的传感器有激光测距仪、GPS、倾斜仪、水位计、温湿度计和气体传感器等。
这些传感器可以将监测数据实时传输到监测中心，以便及时分析和处理。
2.数据传输与存储技术：监测数据的传输和存储是监控量测方案的重要环节。
可以利用无线传输技术，将传感器采集的数据通过网络传输到监测中心。
同时，需要建立合适的数据库和数据存储系统，对监测数据进行存储和管理，以便后续的分析和查询。
公路隧道施工中的现场监控量测技术分析
公路隧道施工中的现场监控量测技术分析摘要：从整个工程界的发展趋势来看，21 世纪将是大力开发利用地下空间的时代，在这样的大形势下，我国工程人员也面临诸多艰巨任务。
在大型基础工程建设快速发展的背景下，城市高层（超高层）建筑数量日渐增长，存在大量毗邻于既有公路区间隧道的深大基坑工程。
新建深大基坑开挖卸荷效应明显，引起附近一定区域内地应力重分布，导致公路隧道结构发生变形，进一步破坏其安全性能和线路形态，甚至使其丧失正常的使用功能。
因此，应充分考虑新建基坑与公路隧道间的不同空间位置，评估基坑开挖对公路隧道施工的影响，从而提出合理施工影响分区，以期为施工设计提供决策性依据，并结合现场监控量测进行综合性研究。
鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对公路隧道施工中的现场监控量测技术分析提出了一些建议，仅供参考。
关键词：公路隧道施工；现场监控；量测技术分析引言可以根据数据分析施工现场洞身开挖后初期支护出现侵限问题，及时对现场采取了工程处置措施，并提高了该施工段落的初期支护参数。
对处置后的该段落进行数据复测，表明周边收敛速率及拱顶沉降速率均呈现放缓趋势，且逐渐处于围岩稳定判定标准之内，可判定处置后围岩趋于稳定状态。
建议后续施工过程中，为了有效预防洞身坍塌事故，应做好日常监控量测工作，如遇数据异常及时采取处置措施并调整支护参数，确保人员及主体结构安全。
1、监控量测技术的相关概述1.1监控量测技术内涵为满足国民经济的全面发展，同时兼顾我国地形地貌复杂多变的基本情况，在公路铁路修建中大量采用隧道结构已逐渐趋于常态。
不同于其他常规工程建（构）筑物，埋深于隐蔽岩土层中的隧道施工，往往面临着诸多未知的风险。
为此，利用现场监控量测技术获得实时地层及支护结构数据以反馈现场施工的新奥法已成为隧道工程施工中的核心方法。
国内外有关于隧道监控量测技术的研究一直伴随着新奥法理念而发展，其中以压力盒、位移计及应变片等布置在隧道结构用于监控量测的接触式方法最早；随后发展了以激光测距为代表的非接触式监测技术，国外学者RLindenbergh和GWalton等利用激光扫描技术开展隧道断面变形的量测工作；随着监控量测技术发展至今，逐渐形成了一套综合多种已有量测设备的监控系统，用于开展隧道施工现场的监控量测工作，研发了用于隧道施工全过程跟踪的量测系统。
隧道监控量测的数据回归分析
隧道监控量测的数据回归分析摘要: 隧道施工量测数据的处理可通过一定的函数模型，经数学变化采用最小二乘法原理来确定直线回归方程，求出隧道变形的函数表达式，再利用Microsoft公司推出的Excel电子化表格处理软件绘图、验证和建立计算模块，减少繁锁的计算，准确简便，从而指导施工。
关键词: 模拟函数回归分析处理软件实例体会Abstract: the processing of the data ShiGongLiang tunnel through certain function model, the mathematical change the least square method to determine the linear regression equation principle, and from the tunnel deformation function expression, and then out Microsoft Excel electronic form processing software drawing, verification and a calculation module, reduce the complexity of the calculation of the lock, accurate is simple, so as to guide the construction.Keywords: simulation function regression analysis processing software example experience1前言隧道施工监测是在隧道开挖过程中使用量测仪器和工具对围岩变化情况和支护的工作状态进行量测，是及时提供围岩稳定程度、支护结构可靠性和安全性、预见事故和险情等信息的重要手段，同时通过对各种量测数据的回归分析能及时调整和修改支护设计（动态设计）的依据，亦依据量测结果确定施作二次衬砌的最佳时间[1]、[6]。
隧道工程-监控量测与数据分析
初期支护
下台阶开挖
0 位移－时间关系曲线
时间
隧道施工工艺及施工技术
位移 锚杆
喷混凝土
下台阶开挖 位移-开挖面距离关系曲线
距离
位移速度
0
时间
位移速度-时间关系曲线
隧道施工工艺及施工技术
变形值/mm
140
拱脚下0.5m处水平收敛
120
轨面上2.5m水平收敛
100
拱顶下沉
80
60
40
20
YDK171+000
隧道施工工艺及施工技术
(四)围岩内部位移
1.量测原理
用位移计量测钻孔内(围岩内部)各点相对于孔口 (岩壁)一点的相对位移。
2.位移计
位移计有两种类型，一类 是机械式，另一类是电测 式。其构造是由定位装置、 位移传递装置、孔口固定 装置、百分表或读数仪等 部分组成。
JXW-1型位移计
(4)为隧道工程设计与施工积累资料。
隧道施工工艺及施工技术
(5)及时预报围岩险情，以便采取措施，防止事故 发生。 (6)指导安全施工，修正施工参数或施工工序。
(7)对隧道未来性态作出预测。依据各类观测曲 线的形态特征，可掌握其变化规律，进而对未 来性态作出有效的预测。
隧道施工工艺及施工技术
(二)监测项目与内容 (1)地质和支护状态现场观察： (2)岩体(岩石)力学参数测试： (3)应力应变测试： (4)压力测试：
隧道施工工艺及施工技术
• 围岩预支护(预加固) • 隧道爆破施工技术 • 装渣与运输 • 初期支护
• 监控量测与数据分析
• 防排水施工工艺 • 二次衬砌 • 辅助坑道
隧道施工工艺及施工技术
隧道施工监控量测及数据反分析技术研究
隧道施工监控量测及数据反分析技术研究摘要：伴随着我国社会经济的发展，国家和人民对道路建设越加看重，一直在推行我国道路建设事业向前发展。
隧道工程施工作业的数量也有所增加，隧道工程与其他工程项目相比，更加复杂、工程量也更大，对技术的要求也更高。
接下来，本文将会分析和探讨在施工的过程当中，监控量测及数据反分析技术的应用。
关键词：隧道施工；监控量测；数据反分析；探讨分析隧道工程与其他工程相比，对安全的要求也更高。
再加上施工环境和运行环境等因素，隧道工程与其他工程项目相比，施工的难度也更高。
为了创造更加稳定安全的施工环境，以及投入运行之后能够正常通车，工作人员有必要加强监控量测以及数据反分析技术的应用，让技术能够在施工的过程当中发挥出最大的功效。
在制定方案的时候，也需要参考隧道拱顶沉降度以及周边环境收敛量，进行分析岩体的变化以及该隧道是否稳定，如果不稳定就需要采取适当的支护结构，进行增加其稳定性。
1对工程项目进行施工监控量测的原因施工的过程当中对项目进行监控量测，能够把握隧道围岩的动向，了解支护结构是否坚固，并且在测量结构的显示之下能够知道方案的缺陷从而进行调整和优化。
还能够提前预知在接下来的施工过程当中，可能会出现的安全隐患问题，提前做好预防措施。
除此之外，通过监控量测能够收集足够的信息，为后续的设计施工提供依据对比，从源头上去发现问题，保证施工的安全。
当问题发生之后，也能够根据所检测的数据进行针对性的分析与处理，保证隧道工程能够顺利地完成。
2监控量测方法2.1洞内外观察洞内观察主要是针对在施工完成之后或者是施工项目进行时，对作业面以及施工区域进行观察。
在开始施工之后对作业面进行观察，能够了解作业区域的发育状况、作业面的稳定性、是否存在涌水趋向、作业面起伏程度是否符合要求等等问题，还可以利用所观察的情况，去绘制一个与之相对应的思维导图。
而对于已经竣工的工程，也需要定期的去进行观察，但是观察的侧重点是不同的，这时需要着重观察的是支护结构，也就是锚杆、钢结构的状况，时刻关注其变化，而且还需要检查项目的质量是否符合标准。
隧道施工监控量测技术分析
隧道施工监控量测技术分析发布时间：2023-01-11T02:29:47.941Z 来源：《建筑实践》2022年16期8月作者：李鑫[导读] 近些年，我国近些年铁路隧道等基础设施建设力度和建设规模都呈现不断加大的趋势，隧道工程项目的尺寸和横截面还在不断发展李鑫中国水利水电第十工程局勘测设计院四川省都江堰市 611830摘要：近些年，我国近些年铁路隧道等基础设施建设力度和建设规模都呈现不断加大的趋势，隧道工程项目的尺寸和横截面还在不断发展。
在经营与使用期内，对隧道性能和检测标准的需求慢慢提高。
为了能顺应时代发展的需求，必须提升隧道施工质量管理，提高隧道施工技术实力。
但是，隧道工程通常艰苦环境，地理条件繁杂，隐秘性强，工作中空间不足。
假如操纵不合理，可能会发生很严重的安全生产事故。
因而，要采取实时动态监控和精确测量，保障第一时间发现隧道工程各结构的具体情况，并制定有目的性的控制方法，防止质量与安全生产事故。
关键词：隧道施工；监控量测技术；策略1监控量测的必要项目对于隧道工程，施工中进行的监测和测量工作涉及很多内容，根据工程的重要性可分为强制性和选择性测量项目。
一般来说，在隧道施工的实际发展中，往往需要采用实例的方法进行相应的操作。
此时，为了保证施工质量，防止安全事故的发生，应与隧道施工项目同时进行监测和测量活动。
为了有效保证监测和测量工作的质量，要求相应人员在正式开始监测和测量之前，对隧道施工现场的各种条件和施工地质有详细的了解。
一旦在监测中发现部分施工内容达不到规定标准，应根据实际情况立即咨询相关人员，并结合实际施工给出可行的施工方案。
只有这样，才能有效保障施工人员的生命财产安全和隧道施工的正常进行。
在实际测量中，监测和测量活动的关键工作是在施工过程中准确观察洞内各结构的变形，然后确定下一个施工过程。
在隧道施工监控和测量过程中，工作人员需要充分发挥所获得的各种数据的作用，计算出实际施工数据。
在隧道施工过程中，监控和测量活动的最关键内容主要是隧道内外的检查。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
双线隧道现场监控量测的数据分析周亦涛1,2 ,薛晓辉1,2 ,王胜涛1,2 ,肖万明3（1.石家庄铁道学院研究生分院河北石家庄050043；2. 1.石家庄铁道学院土木工程分院河北石家庄050043；3.中铁隧道集团有限公司河南洛阳471009）摘要：武广客运专线金沙洲隧道属于浅埋双线隧道，围岩条件复杂，采用新奥法正台阶法施工。
为了进一步修改和完善原设计，并有效地指导下阶段施工，对台阶法施工中现场监控量测的数据采取了分段处理分析,以便更好地实施动态信息设计和施工。
关键词：客运专线监控量测拱顶下沉周边收敛地表下沉回归分析中图分类号：U452 文献标识码：A 文章编号：Data Analysis of Site Monitoring-Measurement in Double-Route TunnelZhou Yitao1,2,Xue Xiaohui1,2,Wang Shengtao1,2,Xiao Wanming3(1.School of Post-graduate Students, Shijiazhuang Railway Institute, Shiiiazhuang 050043, China 2.School of CivilEngineering, Shijiazhuang Railway Institute, Shiiiazhuang 050043, China; 3.China Railway Tunnel Group Co.Ltd.,Luoyang 471009, China)Abstract: Jinshazhou tunnel of Wu-Guang passenger-transportation railway belongs to the shallow-submersion double-route tunnel, whose surrounding rock is complicated, is constructed by bench cut method of NA TM. In order to further revise and perfect the original design, and effectively instruct next construction, a stage-method analysis is adopted in analyzing data analysis from site monitoring-measurement on the construction by bench cut method, so that we can better implement the dynamic information design and construction.Keyword:passenger-transportation railway, monitoring measurement, vault settlement, headroom constriction, the earth’s surface settlement, regression analysis1 引言客运专线铁路在我国刚刚开始实施，设计和施工基本上都是借鉴外国经验与成果。
为了完善以后的高速铁路隧道设计和优化施工方案等等，监控量测是高速铁路隧道施工管理中不可缺少的一个重要环节。
通过现场监控量测，可以及时掌握在开挖过程中围岩稳定和支护受力、变形的动态信息，及时、准确地预报可能发生的危及施工安全的隐患或事故，并及时反馈动态监测信息给相关部门，使相关部门及时修正设计支护参数和调整施工措施，从而达到设计施工安全、经济的目的[1~3]。
通过监控量测回归分析，确定隧道衬砌安全度、可靠度和耐久性，为合理确定我国高速铁路隧道设计支护参数与优化施工方案、确保隧道施工期间和运营期间的安全、控制工程造价，提供理论依据和基础数据。
2 工程概况武广客运专线金沙洲隧道地质条件复杂，最大埋深仅64.45米，其设计为350Km/h双线铁路隧道，其开挖方法多，其中的三台阶法是长短台阶法相结合，如图1所示，开挖①、②部分时是短台阶法，开挖③台阶时是长台阶测、法。
金沙洲隧道的监控量测必测项目有洞内洞外观横断面图示意图纵断面图示意图132321图1 三台阶法示意图二次衬砌前净空变化（洞内周边收敛）、拱顶下沉、地表下沉等等，用地质罗盘、数显电子收敛计、精密自动安平水准仪、铟钢尺等进行以上项目的量测。
3 量测数据分析监控量测分必测项目和选测项目。
必测项目中的位移测试项目回归分析应结合分析结果，并与洞内、外观测观测结果一起进行综合信息分析，然后反馈给相关部门。
本文仅以一个断面的地表下沉的数据进行处理分析，其他必测项目数据回归分析可以类推。
3.1 数据处理现场量测所得的数据，及时地整理成所需要的原始数据，并绘制累计沉降位移－时间（U －t ）折线散点图，出现异常立即反馈给相关部门，以便及时采取应急措施保证施工安全和修正设计。
图2中第12~15天的累计沉降位移是在开挖③台阶时量测所得。
数据整理完后，观察实测位移在什么变形管理等级范围内，位移变化速度，并结合经验而是否提出施工报警。
为了施工的更加安全，在本文中所说的这种台阶法开挖施工中，监控量测变形管理等级中的管理位移限值应根据实际开挖的净空分段计算。
在开挖①台阶时，应用开挖①台阶的净空来计算限值；开挖②台阶时，应用①和②台阶的净空来计算限值；开挖③台阶时，应用全断面开挖的净空来计算限值。
3.2 数据回归分析由于现场量测所取得的原始数据，不可避免的会具有一定的离散性，其中包括测量误差甚至测试误差，因而不经过数学处理的量测数据是难以直接利用来说明问题的。
回归分析是目前量测数据数学处理的主要方法，是对一系列具有内在规律的量测数据进行处理，通过处理与计算找到两个变量之间的函数式关系，从而获得能较准确反映实际情况的U －t 曲线图，然后可以预测围岩的最终位移值和各阶段的位移速率[3~4]。
目前常用以下3种函数作为回表1 线性回归分析计算总体时 间 t n分 段时间 t 实测位移值u 对数函数)1ln(1+=t xu y =回归值U1 1 1 0.20 1.443 0.20 0.192 2 2 0.59 0.910 0.59 0.703 3 3 0.99 0.721 0.99 0.894 4 4 1.02 0.621 1.02 0.995 5 5 1.08 0.558 1.08 1.056 6 6 1.10 0.514 1.10 1.097 7 7 1.12 0.481 1.12 1.128 8 8 1.13 0.455 1.13 1.159 9 91.15 0.434 1.15 1.17 10 10 10 1.16 0.417 1.16 1.19 12 11 12 1.21 0.390 1.21 1.21 1412 141.230.3691.231.237079.0)10(01.01=-r986.0=r总 体 时 间 t n分 段时间 t 实测位 移值u 指数函数tx 1-= u y ln =回归值U16 1 2 0.21 -0.500 -1.56 0.17 19 2 5 0.27 -0.200 -1.31 0.99 20 3 6 2.23 -0.167 0.80 1.20 22 4 8 2.25 -0.125 0.81 1.53 26 5 12 2.27 -0.083 0.82 1.95 28 6 14 2.29 -0.071 0.83 2.09 307 16 2.29 -0.063 0.83 2.21 34 8 20 2.3 -0.050 0.83 2.37 369 222.32 -0.045 0.84 2.44 43 10 292.39-0.0340.872.60注：表中数据仅是最大线性相关系数回归值归函数[5]：1）对数函数 )1ln(/++=t B A U ； 2）指数函数 tB AeU /-=；3）双曲线函数 )/(Bt A t U +=图2 U －t 沉降变化曲线图0.01.02.03.04.0510152025303540时间t/d累计沉降U /m m式中 U –––变形值（mm ）；B A ,–––回归系数； t –––量测时间（d ）通过换元把这些非线性回归函数转换成线性函数，然后用数理统计的一元线性回归求得回归系数A 、B ，进而求得回归位移值U 和回归曲线[6]。
图2中所用数据整体用对数函数转换的线性回归计算，并绘制U －t 曲线图，在开挖③台阶后，回归位移与最终位移值都小于实测位移值，两组变量的相关系数0.6656r =不接近1，因而y 与x 的线性关系不明显，用其他函数回归，也一样。
现从第12天割断进行分段回归，然后总和以来，其分段回归见表1。
线性回归分析计算可以用Excel 直接或间接求得A 、B 和相关系数r ，也可用Matlab 程序多项式拟合求A 、B ，同样也可以用应用数理统计线性回归计算求得A 、B 和相关系数r ：12=n 610.011==∑=-ni i x n x998.011==∑=-n i i y n y 023.1212=-=-=∑x n x L ni i xx 001.1212=-=-=∑y n y L ni i yy998.01-=-=--=∑y x n y x L ni i i xy976.0/-==xx xy L L B 593.1=-=--x B y A 986.0)/(-==yy xx xy L L L rr 越接近1，y 与x 的线性相关的密切程度越高，也可用来检验假设。
把上述求得的A 、B 代入对数函数回归公式求得回归位移。
回归以上计算是前14天的回归计算，后29天的回归分析类推。
后29天计算的回归位移不是真实的回归位移，回归计算所得位移值加上第14天的回归位移值就是回归分析所需要的真实回归位移值。
经过回归计算，该断面地表沉降的最终位移值为4.766mm ，实测最大位移值为3.63mm 用真实回归位移值绘制曲线图，见图3。
从图3可以看出分段线性回归比整体线性回归的好，也更能反映位移变化趋势。
4 结论与建议通过对台阶法施工的高速铁路隧道监控量测的回归分析研究，得出以下结论与建议：（1）为了更好的指导施工和准确预测极值，在台阶法施工中隧道监控量测数据的回归分析中应该分段回归分析；（2）为了更好地为高速铁路隧道施工后续工作的顺利开展与有效的控制施工安全和质量，在台阶法隧道施工中监控量测的管理位移上下极限值应该分台阶(即根据实际开挖的净空)来计算。