隧道监控量测回归分析(拱顶下沉DK31+475)

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针对公路隧道监测数据处理及回归分析

2数据处理
相关工作人员可以上述提供的数据绘制成该公路隧道监测数据曲线图，通过曲线图可以更加直观的体现出围岩位移变化的情况。任何公路隧道的数据监测都存在误差性、偶然性、离散型，当公路隧道监测数据出现误差时，回归分析工作就显得尤为重要了。通过数据的回归分析可以预测围岩最大变形量，指导二衬施作时间。目前在公路隧道的回归分析中常用的方法是一元非线性函数。在一元非线性函数回归方法中有双曲线函数、指数函数、对数函数。以指数函数为例，相关的数据处理人员需要掌握指数函数换算为线性函数的步骤，合理运用转算公式，提高数据处理的准确性。
针对公路隧道监测数据处理及回归分析
摘要：基于某公路隧道工程监测数据为背景，针对该公路隧道工程侧线布置与监测频率进行简要分析，并阐述了数据处理与回归的方法，以期为同行业人士提供参考。
关键词：公路隧道监测；数据处理；回归分析
现阶段，我国交通行业发展速度逐渐提升，人们在生活中需要通过运输完成基本生活活动。为了提高加快我国交通运输行业的发展速度，相关部门逐渐注重建设高速公路，从而提升车辆的驾驶速度，为人们提供更优质的服务质量。由于货车重量过重，高速公路在使用过程中容易出现损毁，为了提高高速公路的使用年限，提升人们的驾驶体验。相关部门需要对高速公路展开检修工作，提高高速公路的使用质量，提升人们的使用体验，进而为我国交通运输业的发展提供有力支持。
在公路隧道的数据处理与分析中多采用新奥法，新奥法在公路隧道结构设计与实际施工中的应用推进了我国公路隧道工程的发展。但是，由于公路隧道工程自身具有的工期长、施工难度大，容易受到诸多因素的影响，增加了公路隧道工程建设的难度，一旦某一环节出现误差，将会给公路隧道工程的建设造成难以弥补的损失。科学合理的隧道检测与数据分析、处理在该工程建设中的应用就显得尤为重要了。

隧道监控量测回归分析浅析

２０２２
２４２６２８
１．７Ｏ２３９
３．０２３．１Ｏ３．３０
４３４４３５
４３．０４５．１４５．０
４０４２
４４４６４８
５０５２
５４５６５８
６】ｏ６．Ｏ１
６
７４．
３６
５４０
６６
７．９４
９６
８．２６
的变形量即预测累计变形量。常用的数值分析方法多采用凹归分析］。
８
５６．
３８
５．５９
６８
７９１
９８
８．２４
ｌＯｌ２
１４１６１８
８００．８１２．８１３．
１４ＯｌＯ１
１６ｌ１２２１８２
ｌ４３１０４
１６４１２５１８５
８．１２８．２Ｏ
８．０９８．Ｏ０７．９７
８１５８．０３
８４０．８１０．８１２．
３数据处理３１回归分析．
刚归分析是确定两种或两种以上变数问相互依赖的定量关系的一种统计分析方法。在隧道监控量测数据分析中主要处理
吕
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变形量和时『的关系，日Ｊ即是采用＝厂ｔ函数对采集的位移一时＿）（问散点图进行拟合。鉴于实际监控过程，隧道围岩实际变形主要分为两个部分：围岩开挖前的位移和围岩开挖后的位移 “，其中围岩开挖后的位移又分为可量测位移 “ 和受施工因素不可

回归分析在隧道工程施工监测信息中的应用

回归分析在隧道工程施工监测信息中的应用【摘要】针对隧道工程现场监测数据的离散性，以韩杖子隧道为例，利用回归分析对监测数据进行处理，采用对数模型、指数模型和双曲模型，确定出地表、围岩拱顶和周边的时态函数曲线和位移变化速率曲线并进行对比分析，结果表明：（1）指数函数U=a×eb/T和对数形式U=a+b/log（1+t）拟合精度较高，双曲函数U=T/（a+bT）拟合较差，并且使用指数函数能够更好的进行确定隧道水平净空收敛、拱顶下沉和地表下沉时态函数曲线；（2）运用回归分析可以确定出隧道围岩关键点的极限位移值，得到拱顶和水平净空位移变化速率的发展趋势，对该隧道支护和稳定性研究具有一定的参考价值。

【关键词】回归分析；监控量测；时态曲线；位移变化速率0.引言著名的岩石力学专家缪勒曾指出：“对岩土结构尤其是对隧道的形态进行量测工作，其重要性已被证实等同于钢结构和混凝土结构所进行的内力计算。

”地下工程现场监控量测主要目的是及时准确地掌握围岩的工作状态，判断围岩的稳定性与支护结构的合理性。

尤其是在软弱围岩地下工程施工过程中，监控量测工作十分关键[1-4]。

利用回归分析方法对现场监测数据进行处理可以预测围岩的最终位移值和位移变化速率[5-11]，对判断隧道围岩的稳定性具有重要意义。

本文以韩杖子隧道为实例，利用指数、对数和双曲函数形式，进行隧道拱顶、周边和地表沉降监测数据的回归对比分析，得出三种常见的函数回归分析优劣，对类似工程数据处理提供借鉴参考。

1.量测数据处理原理1.1单变量线性模型最小二乘原理最小二乘法（Discrete Least Squares Approximation）是19世纪由Legendre 和Gauss所创立的统计处理方法。

无论在静态和动态、线性和非线性等模型的拟合方面，还是参数估计、最优化分析等数据处理领域，至今一直应用最小二乘法解决各种实际问题。

若给定数据为（xk，yk），k=1，2，…，n，单变量线性模型即为：（6）这种单变量线性模型的最小二乘拟合就是一元线性回归分析法。

隧道监控量测回归分析

EXCEL在隧道监控量测数据分析中的应用郭军起（中铁十六局五公司河北唐山）【摘要】本文通过例题讲述了利用电子表格（Excel）处理隧道监控量测数据的详细步骤，以及回归成果在围岩收敛基本稳定判定中的应用，不需第三方软件的情况下，在Excel内完成所有数据的回归分析工作，可使监控量测数据分析更准确、更快捷、更及时、更方便观测数据的管理，为隧道施工及时提供反馈及预测信息，使施工更科学、更安全。

【关键词】隧道围岩变形监控量测回归分析回归函数Excel我国公路隧道的设计越来越多地采用了复合式衬砌形式，复合式衬砌一般由锚喷支护和模筑混凝土衬砌两部分组成，为了掌握施工中围岩稳定程度与支护受力、变形的力学动态或信息，以判断设计、施工的安全与经济，必须将现场监控量测项目列入施工组织设计，并在施工中认真实施。

《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004第10.1.2条规定：采用钻爆法施工、设计为复合式衬砌的隧道，承包商必须按照设计和施工规范要求的频率和量测项目进行监控量测，用量测信息指导施工并提交系统、完整、真实的量测数据和图表。

由此可见，监控量测工作是复合式衬砌隧道施工中的一项非常重要的工序。

本文主要介绍利用Excel对收敛量测数据的分析整理及应用。

收敛量测数据的分析整理主要包括：绘制收敛—时间曲线、回归分析、量测成果的分析应用，而以上部分的数据分析整理均可通过Excel来实现，可避免繁琐的手工计算。

一、利用Excel绘制收敛—时间曲线例1：（某隧道一个断面）收敛观测数据表1、将表1中的数据输入Excel工作表中：如图1所示图1：表1的Excel工作表2、选择区域A1：C12，如图1所示，在工具栏中点击Excel图表向导，在“图表类型”中选择“折线图”：如图2所示，在“子图表类型”中选择第4种折线图，并点击“下一步”，即可得到图3和图4图2：折线图的绘制图3：折线图的绘制图4：折线图的绘制3、点击“完成”，并对图形进行修饰编辑，得到如图5所示的收敛—时间曲线图收敛--时间曲线01234567812345678910时间（d）收敛值（m m ）图5：收敛—时间曲线二、利用Excel 对收敛观测数据进行回归分析1、《公路隧道施工技术规范》JTJ042—94中要求采用回归分析时，根据测试数据散点分布规律，可选用下列之一的函数式关系：✓ 对数函数：)t 1(lg /b a u )t 1(lg a u ++=+⨯=✓ 指数函数：b/t-bt ea u )e -(1a u ⨯=⨯=-✓ 双曲函数：])bt11(1[a u bta /t u 2+-=+=式中：a 、b ——回归常数；t ——初读数后的时间（d ）； u ——位移值（㎜）。

地铁隧道施工拱顶下沉值的分析与预测

地铁隧道施工拱顶下沉值的分析与预测摘要：现在由于城市的迅速发展，交通压力的不断增大，各地都在不断的发展地铁交通，因而地铁的施工作业在频繁的进行着，本文主要介绍下地铁隧道的施工在下沉值方面的分析与预测。

关键词：地铁隧道施工；拱顶下沉值；分析预测Abstract：Due to the rapid development of the city, the traffic pressure is increasing everywhere in the continuing development of metro traffic, therefore the subway construction work in the frequent, this paper describes the analysis and prediction of the subway tunnel under construction in the sinking value.Keywords：Tunnel construction；Crown settlementvalue；Analysis and forecast现在由于我国在变形监测方面工作存在一定的滞后，使得在对城市的地铁隧道的施工过程中对拱顶下沉的测量值仅仅是实际沉降量的部分，而且这种占用的比例由于地层条件的差异也会变化，而这种对下沉量的测量值的准确度直接关系到隧道在支护方面的设计情况，在挖掘隧道的过程中会对地层造成一定的影响，这种影响一般会使得在挖掘之前的十米范围内地层发生变形，因而在实际的测量下沉值的时候通常会考虑施工前后和测量的条件，一般会在开挖面2~3步距之后才进行拱顶下沉的测量，因而存在一定的误差，无法对真实的拱顶下沉进行反映，而在对地表的沉降测量时从开挖的时候就进行，因而可以有效的反映沉降的过程，这就使得结果更加的复杂。

一.拱顶下沉相关概述由于拱顶在下沉的过程中随着挖掘工程的进行，会对地层造成一定的影响，而且底层之间也存在一定的差异性，因而拱顶的下沉曲线也不尽相同，山岭的隧道由于处在较深的地方而且隧道周围的岩石硬度和强度都较高，所以在开挖面之前通常变形量较小，而变形主要是在开挖之后，所以此处的测量的数值能够较为真实的反映场地情况，而如果在软弱的地层或者富水含砂的地层，开挖的地方拱顶的下沉量就会较大，这时候所测的下沉值就与实际不太相符，甚至差异性有时还很大。

回归分析法在隧道监控量测中的应用

围岩级别断面间距（m ）V-VI IV III II
51030~5050~100
表2隧道观测断面间距表
位移速度
（mm/d ）监控量测频率表3按位移速度确定的监控量测频率
对数函数其中：A 、B —回归常数；u —位移值（mm ）；t —初读数后天）。

用最小二乘法得：
相关系数为：
3.2回归分析应用
以虎山隧道II 级围岩为例，II 级围岩施工方法采用全断面法施工法。

监控量测拱顶测线类型为A ，线类型为B-C 。

拱顶下沉A 和净空收敛B-C 求解回归方程及相关系数r ：指数函数对数函数双曲函数
三种不同回归方程相关情况比较：
测线的观测数据
坑预留核心
r3>r1>r2
方程回归分析优选。

③计算曲线回归值并以图表
由此可得拱顶下沉位移
系图，如图1。

图1
3.2.2对净空收敛（B-C）量测数据进行回归分析
①求解回归方程及相关系数r：
1）指数函数r1=-0.996 2）对数函数r2=1.054 3）双曲函数r3=0.993②三种不同回归方程相关情况比较：
r2>r1>r3，由于r1更接近于1，所以指数函数
方程回归分析优选。

③计算曲线回归值并以图表的形式展现出来（表7）。

由此可得净空收敛U和曲线回归值和时间的关系图，如图2。

图2。

拱顶下沉监测量控课件

GPS定位系统具有覆盖范围广、实时性强、自动化程度高等优点，适用于大规模、长距离的拱顶结构监控。同时， GPS定位系统需要专业的数据处理和分析技术，以确保监测结果的准确性和可靠性。
04
拱顶下沉的量测控制标准
允许下沉量
总结词
允许下沉量是衡量拱顶下沉是否在安全范围内的关键指标。
详细描述
在拱顶下沉监测量控中，需要设定一个允许下沉量的标准，以确保拱顶结构的稳定性和安全性。这个标准通常根据工程经验和相关规范来确定，同时需要考虑地质条件、拱顶类型、施工方法等多种因素。
防水排水设计
防水排水设计不合理，容易造成隧道内部积水，增加拱顶下沉量。例如，排水沟设计不合理、防水层破损等，都可能导致拱顶下沉量增大。
03
拱顶下沉的监控方法
沉降标

沉降标是一种常用的拱顶下沉监控方法，通过在拱顶上设置标点，定期测量其沉降量，以评估拱顶的稳定性。
沉降标通常由一系列垂直的标桩组成，标桩上标记有明显的刻度，可以直观地观察到拱顶的沉降情况。这种方法简单易行，成本较低，适用于大多数拱顶结构的监控。
01
02
03
定期监测
建立定期监测制度，对拱顶下沉进行实时监测，及时发现异常情况。
合理设计
在设计阶段应充分考虑地质条件、施工方法等因素，制定合理的施工方案和安全措施。
施工控制
严格控制施工过程中的质量和安全，确保施工方法和工艺符合规范要求。
应对措施
应急预案
制定完善的应急预案，明确应对拱顶下沉的流程和责任人，确保在紧急情况下能够迅速采取有效
拱顶下沉的定义
拱顶下沉是指隧道施工过程中，拱顶部分因土压力、水压力等因素产生的下沉现象。

某隧道监控量测数据回归分析研究

某隧道监控量测数据回归分析研究作者：孙爱林陈聪赵辉来源：《城市建设理论研究》2012年第33期摘要：以隧道监控量测的实际数据为依据，运用多种函数对隧道的监测数据进行回归分析，得出回归曲线，预测围岩的最终变形量，判断施工过程中围岩的支护效果，对围岩及隧道支护结构当前的和最终的稳定性进行分析，并据之对设计和施工安全进行动态判断。

关键词：围岩；隧道；回归分析；水平收敛；拱顶下沉；中图分类号：TU45文献标识码：A 文章编号：1工程概况该隧道隧址区属构造侵蚀中高山峡谷地貌，该段有河流弯曲通过，隧道进口段附近河流流向近于NW向，在山嘴一带河流急剧弯转，山嘴上游总体流向近于EW向。

因河流弯转从而形成突出山嘴地形。

隧道轴线上山脊最高高程为2867m，隧道最低高程2589m,相对高差278m。

隧道沿线地貌大部分基岩裸露，地形陡峭，隧道围岩级别分为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，围岩主要为砂板岩、变质砂岩和板岩等，属于不稳定围岩。

工程区内地下水按其赋存形式有松散堆积层孔隙水和基岩裂隙水两大类，对岩体无明显腐蚀性。

2隧道监测设计方案2.1 现场监测技术方案2.1.1量测项目（1）、水平收敛与拱顶下沉隧道净空收敛是指隧道周边相对方向两个固定点连线上的相对位移值，它是隧道开挖所引起围岩变形最直观的表现，采用收敛计进行量测[2]。

隧道开挖爆破后应尽早在隧道两侧边墙、拱腰水平方向埋设测杆或球头测桩，埋设深度20～30mm，钻孔直径40～50mm，用快硬水泥固定，测桩球头必须设保护罩[3]。

监测断面必须尽量靠近开挖工作面，但太近会造成开挖爆破下的碎石砸坏测桩，太远又会漏掉该量测断面开挖后的收敛值，测点应按设在距开挖面1m范围之内，并应在工作面开挖以后12h内和下一次开挖之前测取初读数。

量测净空收敛位移可为判断隧道稳定性提供可靠的信息，并根据收敛速度判断隧道围岩的稳定程度，为二次衬砌提供合理的支护时机。

洞周收敛测点的布设见图2-1：图2-1隧道周边收敛和拱顶下沉测点断面布置图（台阶法）（2）、拱顶下沉：根据量测数据确认围岩的稳定性，判断支护效果，指导施工工序预防坍塌，保证隧道施工安全。

拱顶沉降和周边位移量测数据处理及分析

拱顶沉降和周边位移量测数据处理及分析摘要：隧道施工过程中的监控量测是保证安全施工的一个十分重要的环节。

以双城隧道为工程实例，对动态施工过程进中的围岩变形和二衬的施工时间进行了指导，有效的避免了重大事故的发生。

关键词：公路隧道，监控量测，数据处理与分析，回归分析1 引言隧道施工监控量测是保证工程质量的重要措施［1］，也是判断围岩和衬砌是否稳定，确保施工安全，指导施工顺序，进行施工管理，提拱设计信息的主要手段。

监测数据的正确处理及分析对于隧道施工安全和变更设计参数具有非凡意义，并于成果的及时性、直观性和科学性有直接的联系。

对于监测数据和时程图的回归分析有利于对围岩的稳定性做出直观的判断，有利于及时有效的调整支护参数及施工方案。

2 工程概况双城隧道为一座左右线分离的四车道高速公路隧道。

隧址位于临夏市临夏县尹集镇南侧山梁，右线长975m，左线长945m。

最大埋深122m，净宽10.25m，净高5.0m。

围岩为V级，洞身围岩为上第三系临夏组中统的泥岩、泥质粉砂岩，泥质结构，厚层块状结构，层理发育，层面平整，岩层产状接近水平，泥岩、泥质粉砂岩具风化收缩干裂、遇水膨胀崩解特性，岩性软弱，为破碎性软岩。

3.1施工方法简介双城隧道施工采用两台阶开挖法，示意图如下：图1 两台阶开挖法施工部序（单位：m）3.2监控量测方案周边收敛，拱顶沉降是必测项目。

为了准确反映隧道围岩的变化情况，需要在隧道开挖、初次衬砌完成后的24小时内，立即对隧道布点，各类量测点应安设在距离开挖而2m的范围内，并应保证爆破后24h内或下次开挖之前取得初次读数。

测点的布设为洞口密中间疏，洞口端以5m为一断面，中间以20m或30m为一测点断面居多［2］。

图2 监测点布置示意图4 量测数据处理分析4.1数据处理根据对每次测量结果数据的整理，运用相关软件（如word）绘出每天测线的收敛-时间或下沉-时间曲线，结合选定的回归方程来推算出周边位移或拱顶下沉的最终值，以此掌握隧道围岩的变形规律。

浅谈曲线回归分析法在隧道监控量测数据处理及分析中的应用

浅谈曲线回归分析法在隧道监控量测数据处理及分析中的应用【摘要】本文探讨了曲线回归分析法在隧道监控量测数据处理及分析中的应用。

在介绍了研究的背景和意义。

在分别阐述了隧道监控量测数据的特点、曲线回归分析法的简介，以及该方法在隧道监测数据处理和分析中的应用。

通过案例分析，展示了曲线回归分析法在实际应用中的效果。

在总结了曲线回归分析法在隧道监测数据处理及分析中的有效性，并提出未来研究的方向。

本文旨在为隧道监控数据的处理和分析提供一种有效的方法，为相关领域的研究提供参考和借鉴。

【关键词】隧道监控量测数据处理、曲线回归分析法、应用、案例分析、有效性、未来研究方向、总结1. 引言1.1 背景介绍隧道监控量测数据的特点是指在隧道工程中，通过各种传感器采集到的隧道内部的各项数据，如位移、应力、温度等。

这些数据可以帮助工程师监测隧道结构的变化和隧道运行状态的情况，为安全管理和维护提供参考依据。

隧道监控量测数据通常具有大量的数据点和复杂的变化规律，需要通过分析处理才能得出有意义的结果。

曲线回归分析法是一种常用的数据分析方法，通过拟合一条曲线来描绘数据之间的关系，并通过回归方程来预测未来的趋势。

在隧道监控量测数据处理中，曲线回归分析法可以帮助工程师找出数据之间的数学模型，了解数据变化的规律性和趋势，从而为隧道的管理和维护提供决策支持。

在隧道监控量测数据分析中，曲线回归分析法可以帮助工程师识别异常数据点，找出数据的异常变化，及时进行监测和修复工作。

曲线回归分析法在隧道监控量测数据处理和分析中具有重要的应用价值，可以提高数据的利用效率和分析精度，为隧道运行安全和管理提供有力支持。

1.2 研究意义隧道监控量测数据在隧道工程中起着至关重要的作用，通过对隧道结构及环境参数进行监测和分析，可以实时掌握隧道的运行状态，预测潜在的安全隐患，为隧道的维护和管理提供科学依据。

深入研究曲线回归分析法在隧道监控量测数据处理及分析中的应用，不仅可以拓展隧道监控领域的数据处理方法，提高数据分析的精准度和有效性，还可以为隧道工程的安全运行和管理提供更加科学的支持。

隧道监控量测(必测内容)

王家麻窝隧道监控量测（必测内容）（1）、全隧应进行洞内外观察、拱顶下沉、净空变化的监控量测，拱顶下沉观测点和净空变化测点应布置在同一断面上，拱顶下沉及净空变化的量测侧线数，围岩量测断面纵向间距为：Ⅴ级5m。

（2）、地表沉降监测适用于隧道浅埋段，测点应在隧道开挖前布设，地表沉降观测点和隧道内测点应布置在同一断面里程，本隧暗洞段600m均为浅埋地段，应开展地表沉降观测，地表沉降观测点纵向间距按《铁路隧道监控量测技术规程》的要求布置。

各项监控量测点的具体布置原则、量测断面、量测频率以及控制基准等要求详见《铁路隧道监控量测技术规程》。

对监控量测数据应用应严格按《铁路隧道监控量测技术规程》进行分级，位移管理分级指导施工管理及支护等措施。

何家岩隧道监控量测（必测内容）全隧施工期间应开展监控量测，将监控量测作为关键工序列入现场施工组织，并对支护体系的稳定性进行判别，监控量测必测项目包括以下内容：（1）全隧应进行洞内外观察，拱顶下沉，净空变化的监控量测，拱顶下沉测点和净空变化测点应布置在同一断面上，拱顶下沉及净空变化的量测测线数，各级围岩量测断面纵向间距为：V级5m，IV级10m，III级30m。

（2）地表沉降监测适用于地表浅埋段，测点应在隧道开挖前布设，地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面里程，本隧进口DK108+186~+220段34m及出口DK110+000~+095段95m，为隧道浅埋地段，应开展地表沉降观测，地表沉降测点纵向间距按《铁路隧道监控量测技术规程》的要求布置。

各项监控量测点的具体布置原则，量测断面，量测频率以及控制基准等要求详见《铁路隧道监控量测技术规程》。

对监控量测数据应用应严格按《铁路隧道监控量测技术规程》进行分级，位移管理分级指导施工管理及支护等措施。

明硐一号隧道监控量测（必测内容）（1）、全隧应进行洞内外观察、拱顶下沉、净空变化的监控量测，拱顶下沉观测点和净空变化测点应布置在同一断面上，拱顶下沉及净空变化的量测侧线数，各级围岩量测断面纵向间距为：Ⅴ级5m,Ⅳ级10m,Ⅲ级30m.Ⅱ级围岩根据具体情况确定间距。

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]。

隧道监控量测中曲线回归分析法的使用

隧道监控量测中曲线回归分析法的使用摘要：湘桂铁路大青茅双线隧道因围岩破碎、埋深浅及下穿高速公路及其E 匝道，安全风险高，为了确保隧道安全施工，期间全程对隧道进行了监控量测，并采用指数曲线回归模型对数据进行了回归分析，使数据分析更为科学、快速，能够及时的反馈，以指导设计及施工，保证了隧道施工安全。

关键词：隧道监控量测回归分析指数模型0前言目前隧道掘进施工通常采用新奥法，在掘进中全程开展动态的监控量测是新奥法施工过程中不可缺少的内容，通过监测地表、初支结构体系、浅埋段围岩及既有建（构）筑物，获取周边收敛位移、拱顶下沉、地表下沉等数据。

通过对监测数据的整理和分析，掌握围岩动态和支护的工作状态及对数据的后期变化进行有效的预测，进行信息化反馈，为喷锚初期支护和二次衬砌的设计参数及施工方案的调整提供依据，确定二次衬砌和仰拱的施作时机，以确保围岩稳定、工程质量及施工安全。

积累量测数据资料，提高施工技术水平。

在获得监测数据的基础上，另一项重要的工作是进行数据的处理与分析，并反馈给设计和施工，优化设计参数和施工方案。

监控测量的结果为一系列的量测散点数据。

因隧道位移随时间变化的过程是一个时间系列，本文详述采用曲线回归法绘制拱顶沉降～时间关系曲线，以预测沉降发展趋向及围岩和隧道结构的安全状况，并将结果反馈给设计、施工，从而实现动态设计、动态施工。

1工程简介湘桂铁路提速扩能工程（永州至柳州段）Ⅶ标大青茅双线隧道进口里程K497+970，出口里程DK498+310，隧道全长340m，铁路线路设计时速为200km/h。

全隧位于直线上，处于1.5‰下坡。

本隧于DK498+015～DK498+110段下穿柳州市北环高速公路及其E匝道，下穿高速公路段隧道拱顶以上埋深约4m，隧道与高速公路交角为56°。

隧区范围内坡面覆盖层厚度不一，山顶多位于基岩全、强风化层，隧道洞身范围内地层单斜，构造简单。

洞身段岩层页岩夹砂岩、炭质页岩、岩层全风化及强风化层浸水易软化崩解，隧道埋深较浅，工程地质条件较差，全线隧道围岩为Ⅳ、Ⅴ级。

回归分析法在隧道监控量测数据处理中的应用

回归分析法在隧道监控量测数据处理中的应用摘要】随着我国西部大开发战略的继续深入实施，在中西部山区的交通建设中，隧道工程的建设遇到了前所未有的发展机遇.监控量测作为隧道“新奥法” 施工的三要素之，在隧道的建设施工过程中具有重要的意义.结合某隧道监控量测工程，从监控量测方案设计出发，系统论述了隧道监控量测方案制定、监测项目的选择、监测间频率、数据分析处理和信息反馈，在此基础上重点分析了隧道监测数据分析中的回归分析法.关键词】监控量测、数据分析、回归分析Regression analysis method in the application ofthe tunnelmonitoring measurement data processingZHAI MingSchool of Civil Engineering ，Chongqing Jiaotong University ，Chongqing 400074 ，China )Abstract ：With the further implementation of the westerndevelopment strategy in our country ，the construction of tunnel engineering has met unprecedented opportunities for development in the central and western traffic construction in the mountains. Monitoring for tunnel construction of "newAustrian method" one of the three elements ，it has the vitalsignificance in the process of the construction of the tunnel construction. Combined with a tunnel monitoring project and starting from the monitoring programdesign ，this paper takes monitoring measurement system as a starting point ，discussesTunnel monitoring scheme ，monitoring project ，monitoring frequency，the choice of data processing and information feedback.On this basis，it expounds the regression analysis of the tunnel monitoring data analysis.Key words ：monitoring measurement ；dataanalysis ；regression analysis引言1934 年L?V 拉布采维茨首次将喷浆方法用于地下结构工程，经过近30 年理论与实践的结合，最终于1963 年正式将其所提出的施工方法命名为新奥地利隧道施工法，简称新奥法.伴随着新奥法逐渐应用于隧道施工，该施工法三要素被总结为喷混凝土、锚杆和监控量测.隧道处于地下，周边围岩非均质、各向异性的特性以及施工过程中各种人为因素的共同影响，使施工前的科学研究分析无法准确吻合实际施工后的状态.因此，必须借助相关仪器设备，通过隧道监控量测及时分析监测结果，实时指导隧道的设计、施工[1]. 由此可见，监控量测作为新奥法其中要素，对隧道的设计与施工具有重要的指导作用，同时也对施工安全具有重要的保障作用其方案的设计不仅关系着监控量测工作的效率，也影响着监控数据的准确性，因此有必要对隧道监控量测方案设计进行研究，从而更好的指导隧道设计和施工，保障施工过程的安全.1.工程概况某隧道全长1428m，隧道位于云贵高原侵蚀低山丘陵区，最大埋深137m.穿越脊状山梁，两端为沟谷.隧道区基岩大多裸露，隧区地表水以山间沟水为主，水量较小，雨季时沟内水量增加明显，灰岩地区岩溶、裂隙发育，主要以季节性水流为主.2.监控量测项目根据铁路隧道监控量测的相关规范和指南的有关规定，隧道监控量测的项目按地质条件、周边环境、隧道埋深、断面尺寸、开挖方法和设计要求综合确定，分为必测项目和选测项目[2]. 其中必测项目包括：洞内及洞外观察；拱顶下沉、拱脚下沉；净空变化；地表沉降（隧道浅埋段）.选测项目包括：围岩压力；钢架内力；喷混凝土内力；二次衬砌内力；初期支护与二次衬砌间接触压力；锚杆轴力；隧底隆起；围岩内部位移；爆破振动；孔隙水压力；渗漏水量3.监测点布置方法测点设置按照《铁路隧道工程监控量技术规程》，《高速铁路隧道工程施工技术指南》，《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》铁建设2010〕120 号）和业主相关文件等有关的要求执行. 必测项目的测点理论上应当布设在同一断面处，测点布置牢固可靠，易于识别，并注意保护，严防破坏.根据铁路隧道工程监控量技术规程要求，位移测量采用非接触式量测时可采用膜片式回复反射器作为测点标靶，测点标靶粘贴在预埋件上3.1 地表监测点的布置地表监测对于浅埋隧道或者深埋隧道的浅埋段而言属于必测项目.根据规范要求，铁路隧道地表沉降测点的横向间距为2〜5m[3]，如图1所示.当地表有控制性建（构）筑物时，地表监测的量测范围应适当加宽图1 地表沉降横向测点布置示意图 3.2 洞内位移监控量测点的布置洞内位移监控量测点主要包括：拱顶下沉量测点、拱脚沉量测点、及净空收敛量测点，这些量测点原则上应当布埋设，采集初始值.量测断面的布置间距应当根据施工方法和置在隧道内同一里程断面上，并且应当在开挖后12 小时内围岩等级参照下表1 现场确定.表1 洞内监控量测断面布设表围岩级别量测断面间距（m）V - IV 5m 20拱顶下沉量测点应设置在拱顶轴线附近，净空收敛量测IV 10点以及拱脚下沉量测点应该布设在隧道轴线两侧呈对称状在隧道浅埋偏压段或者隧道跨度较大时观测点应适当加密，并设置斜基线如图2 所示.图2 监控量测测线布置图4.隧道监控量测的频率保证监控量测的频率是发挥监控量测作用的必备条件其中必测项目的监测频率应当根据测点距隧道掌子面（开挖面）的距离及点位的位移变化速率共同决定.由位移变化速率决定的监控量测频率和由测点距掌子面的距离决定的监控量测频率之中，原则上采用较高的频率值，如下表 2 所示，B 表示隧道最大开挖宽度. 出现数据异常情况或不良地质其中时，应增大监控量测频率5.监控量测数据处理由于量测误差所造成的离散性，按实测数据所绘制的位移等物理量随时间或空间变化的散点图上下波动，很不规则，难以用来分析[4]. 需要采用数学处理的方法，将实测数据整理成试验曲线或经验公式.以确认量测结果的可靠程度，得围岩变形、支护受力等随时间、空间变化的规律，以及在工程中信息化指导设计施工，回归分析是目前量测数据处理的主要方法，通过对量测数据回归分析可以预测最终值和各阶段的变化速率.常用的回归曲线方程有以下几种：①一元线性回归函数[5][6]通过测量获得了两个测试量的一组试验数据：（x1，y1），x2 ，y2）（xn , yn）一元线性回归分析的目的就是找出其中条直线方程，它既能反映各散点的总的规律，又能使直线与各散点之间的差值的平方和最小设欲求的直线方程为：y= a + b x取任一点（xi，yi），该点与直线方程所代表的直线在Y方向的残差为：vi = yi?y = yi? （a + bxi ）残差的平方和为欲使散点均接近直线，须使残差的平方和Q 极小，根据极值定理Q 取极小值解得：用最小二乘法求出a 和b 之后，直线方程就确定了般来说，用收敛计测得的隧道某一基线上的真空变形值，不太可能随时间呈线性变化规律，在这情况下，不能选用线性函数y=a+bx 及y=bx 作为回归函数.应选用非线性函数作为回归函数进行回归分析②对数函数u = ln [（B + T ）/（B + t0 ）] 对于软弱围岩隧道开挖后的初期变形采用对数回归分u = A + B ln （1 + t）析可取得较高的回归精度.根据对一些隧道量测数据的分析，用该函数作为分析有时能取得较好的结果③指数函数利用该指数函数表达式可以预估隧道围岩最终变形量的大小，即当t时，u^TA.但当指数函数图形有拐点时，显然使曲线形态与实测数据变化规律不符.不难证明拐点在t=B/2 处，若B 值很小，则可认为拐点的影响不大④双曲函数u = t /（A + Bt）u=A[ （1/（1+Bt0 ））2 - （1/（1+BT ））2]当1时，则可预估隧道最终位移量为u^T 1/B.上式中：u —位移值（mm）；A 、B?D 回归系数；t?D 量测时间（d）；t0?D 测点初读数时距开挖时的时间（d）；T?D 量测时距开挖时的时间（d）.根据以往的经验和隧道的围岩情况，以及利用实测数据各种函数的相关系数和剩余标准差的对比，在隧道的监控数据的分析中，使用对数函数进行回归分析是比较恰当的6.结语根据回归分析法对量测数据的分析结果，并参考有关规范值，该隧道监控量测工程对隧道施工进行了实时分析和阶段分析，对工程安全性进行了评价，指导了隧道二衬施作时机的选择以及优化了施工方案隧道监控量测应结合工程实际等因素，综合抉择监测项目，确保监测项目能够用于指导隧道设计、施工，减少对正常施工的影响.在监测数据分析方面建议采用多种方法综合对比分析，有利于提高预测的准确性.参考文献：[1]甘腾飞.双线铁路隧道信息化施工技术研究[D]. 成都：西南交通大学，2012.[2]隧道施工监控量测及数据反分析技术研究[D]. 北京：北京工业大学，2013.[3]中华人民共和国铁道部.TB10121-2007 铁路隧道监控量测技术规程[S]. 北京：中国铁道出版社，2007.[4]邹盛国，章克凌，彭少培，等. 灰色系统在隧道监控量测中的应用[J]. 人民长江，2012，43（S1）：62-64.[5]丁丽娟.数值计算方法.北京理工大学出版社.1997，7.[6]李裕奇.应用概率论与数理统计.成都科技大学出版u = A + B ln （1 + t）社.1997，10.第1 版.。

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。

高速公路隧道围岩动态监控量测数据分析

高速公路隧道围岩动态监控量测数据分析摘要：本文以三台顶隧道为依托，根据监控工作的实测资料，按照新奥法基本原理中岩体开挖的时间效应，应用数学的方法对量测所得的周边收敛数和拱顶下沉据进行回归分析，指出在隧道开挖过程中围岩变形的时间效应，为修改设计与指导施工提供理论依据。

关键词：隧道监控新奥法拱顶下沉周边收敛回归分析1.前言目前新奥法在隧道设计和施工中已得到广泛应用，新奥法构筑隧道的特点是借助现场监控量测对隧道围岩进行动态监控，并据此指导隧道开挖与支护结构的设计和施工。

监控量测技术是现代隧道新奥法施工的重要组成部分，是监控围岩与结构稳定性的重要手段。

当进行隧道施工时，尤其是对于Ⅳ级以上围岩隧道，采用新奥法施工时，施工监控量测是必不可少的，它是确保初期支护安全，合理确定二次衬砌施作时间的关键工序，并对洞内各施工工序衔接有重要的指导意义。

通过监控量测和及时信息反馈来修正设计参数，以达到设计合理、施工高效的目的。

2.工程概况隧道位于广东省梅州市，隧址区大部受坡积土、全风化层覆盖，山体植被茂密。

下白垩纪及中侏罗纪统碎屑沉积岩地层岩性多样，岩质软硬相间，总体较软的特点，其中以泥质胶结的粉砂岩。

砂岩为软层，存在失水干裂、遇水软化的特点，以硅质胶结的砂岩、含砾砂岩为硬层。

隧道浅埋偏压段围岩的稳定性应加强监控，密切注意。

3.监控量测的目的及测点布设3.1 监控量测的目的新奥法量测工作的目的是为了掌握围岩和支护结构的动态信息，利用量测结果修改设计和指导施工，预见事故和险情以便及时采取措施。

量测数据经分析处理与必要的计算和判后，进行预测和反馈，以保证施工安全和隧道稳定。

3.2 量测点的布设及量测频率3.2.1 测点布置根据《公路隧道施工技术规范》（JTG F60—2009）10.2.3条和10.2.4 条规定，为了准确反映隧道围岩的变化情况，需要在隧道开挖、初次衬砌完成后的24 小时内，立即对隧道布点，各类量测点应安设在距离开挖面2m 的范围，并应保证爆破后24h 内或下一次开挖之前测读初读数。

隧道监控量测中曲线回归分析

隧道监控量测中曲线回归分析摘要：在隧道工程建设中，合理的对监测数据进行处理分析，找出数据变化规律，是实现隧道掘进施工的信息化、动态化管理及安全施工的关键。

本文以沿黄公路东庄2号隧道为工程背景，通过对其不同地质围岩地段的初期支护、拱顶沉降和周边位移进行现场量测，从而初步判断围岩和支护结构体系的稳定性。

并利用了曲线回归分析结合软件的数据处理方法,比较了三种常用的回归曲线函数方程，从而实现了动态的评价和预测围岩的稳固情形，进而确定二次衬砌合理的施作时间，为类似隧道施工提供了依据。

关键词：隧道工程；监控量测;数据分析；曲线回归；围岩稳定性0 引言随着社会经济的发展科技的进步，我国地铁隧道的建设得到飞速发展，越来越多的地区在修建地铁隧道。

目前隧道掘进施工通常采用新奥法，基于新奥法施工以及安全要求，在隧道施工过程中根据现场量测的数据不断地对隧道施工中围岩的稳定性及支护结构的安全性做出分析评估[1]，亦依据量测结果确定施作二次衬砌的最佳时间，以确保隧道施工安全。

虽然隧道监控量测技术已经广泛应用于现场施工中[2]，但对于量测数据的分析处理还不是很完善，以致于隧道监控量测不能很好的发挥其应有的监测指导作用。

因此，本文以沿黄公路东庄2号隧道为工程背景，采用曲线函数回归法对数据进行处理分析，找出数据变化规律，从而预测围岩的稳固情形，实现隧道掘进施工的信息化及动态化管理，对隧道施工的技术人员起到很大帮助。

1 工程概况沿黄公路东庄2号隧道位于三门峡市陕州区王家后乡黄金寨向北约500m处，设计为双向行车单洞隧道，全长590m，属短隧道；隧道净空宽9.0m、高5.0m，最大埋深106.428m。

隧道起讫里程桩号为K12+350～K12+940，坡度为-1.8%；隧道全段围岩等级为V级，围岩的裂隙较发育，层间结合较差，施工时主要采用导洞或台阶分步开挖，二次复合支护相结合的方法。

本文选取隧道里程K12+820断面进行分析，测点布置情况、测量断面间距等按JTJ042-04《公路隧道施工技术标准》规范的相关规定进行。

地铁隧道施工拱顶下沉值监测方法分析

地铁隧道施工拱顶下沉值监测方法分析【摘要】随着隧道工程的增加，从保障隧道施工的安全性出发，必须掌握隧道整体即时的稳定状态，因此进行隧道拱顶下沉监测显得尤为重要，本文首先简单介绍隧道内监测基准点的建立方法，接着就几种采用的测量方法进行分析，望能对工程实践起到一定的作用。

【关键词】隧道；拱顶下沉；监测；基准点；监测方法对于隧道施工而言，如何有效的“防塌”是整个地铁隧道施工的技术难点所在，而其中在现场监测中有一项最重要的内容就是对拱顶下沉值进行监测，并通过有效的控制，保证施工作业和以后交付使用的安全性。

大量的实验研究和实践经验表明，地铁隧道拱顶的下沉过程及其下沉值将直接影响着隧道的支护设计和地层控制，本文就监测基准点的建立，及几种拱顶下沉值监测方法进行简单的分析。

一、监测基准点及其建立根据实践经验，我们可以将监测基准点的建立相关问题归结为以下几个方面：1、从距离的角度上看，监测基准点的位置与开挖隧道的直线距离应该控制在500～1000m之间，监测基准点应由3个水准点构成，而且3者之间的距离不能太远。

3个水准点在设置上有主辅之分，其中1个水准点设置为主点，另外的2个水准点设置为辅点，这一做法的目的在于借助于水准点的设置保证并检核基准系统的稳定性与可靠性。

2、从稳定性角度上看，3个水准点必须设置在地质结构稳定的地方，而且都应该设置特制而成的钢筋混凝土墩式的标志，3者连成闭合的水准路线，3者之间的高差应借助高精度水准仪（不低于）往返进行测量，并严格控制。

3、实践表明，工作基点的选择与监测点的分布有关，通常情况下布置于观测断面的附近，在实践中，应定期保证工作基点与隧道外的水准基准点进行联测作业。

4、变形监测点应结合工程的实际，在隧道的拱顶均匀地布置，通常不同的施工实际，其布置方法也有所差异：（1）如果是小断面隧道，其设布置方法是：一旦施工的工作面进行开挖之后，初期支护立刻实施，同时在拱顶锚杆的外端每隔一定距离焊接特制的不锈钢球对变形点进行标志，通过对不锈钢球下沉的监测来反映拱顶的下沉，从实践的经验来看，在钢球的设置上，其底部应比二次衬砌混凝土的外表面略微高一些，为了便于监测结果的记录和统计，钢球还需要编号。

回归分析法在隧道监控量测及施工中的应用齐超

回归分析法在隧道监控量测及施工中的应用齐超发表时间：2016-11-17T09:21:43.587Z 来源：《低碳地产》2016年10月第19期作者：齐超[导读] 本文阐述了围岩对于隧道施工的重要作用。

并介绍了回归分析法分析在隧道施工监控量测中的应用，对围岩的稳定性可靠度进行评价，为隧道施工提供了依据。

葛洲坝集团第五工程有限公司湖北宜昌 443000 【摘要】在传统的隧道设计和施工过程中，把围岩当做荷载，把支护结构作为被动的承载体，但这一思路跟实际情况不完全相符。

因此，不但造成施工工艺落后及支护结构材料的浪费，同时支护的效果也达不到较好的要求。

本文阐述了围岩对于隧道施工的重要作用。

并介绍了回归分析法分析在隧道施工监控量测中的应用，对围岩的稳定性可靠度进行评价，为隧道施工提供了依据。

【关键词】回归分析法；监控量测；应用 1 前言新奥法根据弹性理论，以岩石力学为基础，提出支护结构参数，开挖后采用柔性支护，运用各种手段（短进尺、弱爆破、早封闭、勤量测）控制围岩变形，依靠现场量测来指导隧道的设计和施工。

快速、准确地进行现场监控量测和信息反馈是应用新奥法施工的关键。

隧道监控的作用有以下几点：1.1 通过施工和环境监测进行信息反馈，优化施工组织设计，指导现场施工，确保隧道施工的安全与质量和工程项目的社会、经济和环境效益。

1.2通过对拱顶下沉、浅埋段地表下沉和洞周净空收敛进行量测,对隧道支护的稳定性做出综合评价,并可确定合理的二次衬砌浇筑时间。

2 监控量测方法和手段本文以大夫岭隧道为例介绍监控量测方法，根据隧道的地质特点，综合考虑《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）及设计文件的要求，并结合隧道特别是浅埋、大跨、小间距、断层与侵入岩脉共生等复杂条件下的施工经验，拟对隧道的监控量测工作分为必测项目四项分别为：洞内外观察；拱顶下沉量测；周边收敛量测；浅埋段地表下沉量测。

2.1 洞内外观察通过观察揭露的隧道掌子面地质情况，掌握隧道实际围岩状况，分析隧道掌子面的稳定状态，并提出必要的预警；通过观察隧道洞内初期支护的状态，及时发现各种异常现象并进行跟踪观察，评价初期支护的稳定性。

隧道监控量测回归分析(拱顶下沉DK31+475)

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回归分析法在隧道监控量测及施工中的应用 齐超

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