连拱隧道围岩变形监测研究
大跨度连拱隧道围岩与结构力学特性的现场测试与数值分析的开题报告
大跨度连拱隧道围岩与结构力学特性的现场测试与数值分析的开题报告1.研究背景随着交通建设进程的加快，大跨度隧道非常的普遍，尤其是在高速公路的建设中。
大跨度连拱隧道是一种常用的结构形式，其结构体系具有稳定性好、适应性强等特点。
在连拱隧道的设计和施工过程中，围岩和结构的力学特性通常需要进行现场测试和数值分析。
2.研究目的和意义本研究旨在通过现场测试和数值分析，深入研究大跨度连拱隧道围岩与结构的力学特性，为隧道的建设提供重要的参考。
具体目的包括：1）通过现场测试，获取大跨度连拱隧道围岩和结构的力学性质参数，并分析其不均匀性和变化规律。
2）利用有限元方法，建立大跨度连拱隧道的结构模型，并开展数值分析，研究围岩和结构在荷载作用下的应力、应变和变形特性，探究围岩和结构互相影响的力学机制。
3）通过对现场测试和数值分析结果的对比分析，验证数值模型的可靠性和精确性，提高相关技术和方法的应用水平。
同时，为隧道的施工和运营提供科学合理的设计和管理方案，为实现隧道工程安全、稳定、高效地运行奠定坚实基础。
3.研究内容和方法本研究将从以下几个方面进行研究：1）大跨度连拱隧道围岩和结构的力学性质测试方法及测试结果分析。
2）建立基于有限元方法的大跨度连拱隧道结构模型，考虑围岩、拱肋、支座、挡土墙等因素的影响。
3）在数值模型中设置合适的荷载，开展数值分析，探究结构体系的受力特征和变形规律。
4）通过对测试和分析结果的对比分析，验证结构模型的准确性和可靠性，提出相应的设计和管理方案。
本研究主要采用实地测试、数值模拟分析、对比分析等方法，通过理论和实践相结合的方式，深入研究大跨度连拱隧道围岩与结构力学特性，为建设和运营提供科学依据。
4.预期成果本研究预计获得以下成果：1）对大跨度连拱隧道围岩和结构的力学特性进行了深入研究，提出了相应的设计和管理方案，并为相关技术和方法的进一步优化提供了科学参考。
2）建立了大跨度连拱隧道的有限元模型，探究其围岩和结构的相互影响和作用机制，验证了数值模型的准确性和可靠性。
铜汤高速连拱隧道围岩及初期支护变形与内力研究
铜 汤 高 速 连拱 隧道 围岩 及 初 期 支 护变 形 与 内力研 究
周 学 良 ， 杨 成 斌 潘 星。 ，
（ ． 肥 工 业 大 学 土木 建筑 工程 学 院 ， 徽 合 肥 １合 安 程 试 验 检 测 有 限责 任 公 司 ， 徽 合肥 安 ２００ ） ３ ０ ９ ２０ ０ ；． 肥 工 业 大 学 建 筑 设 计 研 究 院 ， 徽 合 肥 ３０９２合 安 ２ ０ ０ ；． 肥 工 大 工 ３０ ９３ 合
摘
要： （ ） （ ） 铜 陵 汤 口 高速 将 军 岭 连 拱 隧 道 采 用 新 奥 法施 工 。通 过 对 其 现 场 量 测 结果 的 分析 ， 究 了 围 岩及 初 期 支 护 的变 形 和受 研
力 特 点 ， 得 围岩 的 动 态 信 息 以 指 导 施 工 ， 获 为二 次 衬 砌 时 间 的 确 定 和 支 护体 系 的 优 化 提 供 依 据 。研 究 结 论 可 望 为 类 似 工 程设 计 、 施 工 与 监 测 提供 一 定 的指 导 。
‘ 程与建设， ２０ 年第 ２ 工 ０７ １卷 第 １ 期 ７ １
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
维普资讯
所 示 。选取 隧道右 洞量 测断 面为 １ ９ｋ ＋２ ０Ｉ， ３ ｉ ｎ ９ Ｉ周 Ｔ 边 位移 统计数 据 随时 间变化 曲线 见 图 ３ 随 掌 子面 距 ， 离 的变化 曲线 见 图 ４ 。主要 围岩类 型 为 粉砂 岩 ， 于 属 Ⅱ类 围岩 。由 于 受 施 工 影 响 ， 掌 子 面 开挖 过 ２ 在 ０ｍ （ ） 才布 置收敛 变 形量 测 断 面 ， 测 时 间７ ， ７ｄ 后 量 ３ｄ 累
侵蚀剥 蚀低 山 区 ， 海拔 １ ０ ０ ５ ． 相 对 高差 约 ９ ． ～２ ２ ０ｍ， ６ 最大 埋深 约 ６ Ｉ 山脊 走 向北 东 。 隧道 轴线 ２ｍ， ０１。 Ｔ 与山脊 斜交 。主要 穿越 围岩 类别 为 Ⅱ、 Ⅲ类 ， 以弱 、 微 风化 粉砂 岩为 主 。主要不 良地 质 为 Ｆ ｌ断层 破碎 带 ， 节 理裂 隙发育 ， 下水相 对集 中 ， 地 围岩稳定 性差 。 按新 奥法 原理 设计 ， 采用 柔性 支护体 系结 构 的复 合式 衬砌 ， 隧道 设计 施工 步骤 为 ： 侧 ） 坑开 挖 （ 中（ 导 支
大田连拱隧道围岩与支护结构变形和受力分析
∞
（ （
６ ５
Ｉ
ｌ ｆ
一
一
０８ Ａ ２
０１ ２
翊 一
一
．
图 ４ 左线 Ｚ ２２ ００ Ｋ １ ＋ ４ 断面 混凝土 内部应 力状 态图
＋
１ Ｏ １ Ｏ ２ Ｏ
测点 Ａ ＋
测点 Ｂ ＋
测点 Ｄ
天数
（） ｂ
萋Ｉ Ｏ
着． － ２
图 １ 示， 所 断面测点 布置如 图 ２所 示 。
型振弦频率检测仪进行量测 。各测试项 目采集频 率， 依据规范规定进行 。 采集原始数据需及时进行预处理 ， 将高程转换
为地 表下 沉量 、 顶下 沉量 ； 收敛 ０ ２— ５ ３ ６
节 理裂 隙发育 ， 围岩 稳 定性 差 。 隧址 区 内地 表 水属 新 安江水 系 ， 由于 山体地 势 较 陡 ， 植被 发 育 ， 四系 第
覆盖较薄 ， 大气降水不易入渗山体； 区域内地下水对
混 凝土无腐 蚀性 。
２ 围岩 变 形 与 结构 受 力 现 场监 测
２ １ 断面及测 点布 置 ． 国内外 在连拱 隧道 现场监测 和数值 模拟 方面开 展 了大量研 究工作 ， 取得一 定 的研 究成 果 ｊ但对 ， 不 良地层条 件下又 有 偏压 的情 况 ， 例 监 测 成果 中 个 取得 的经验 和认识 尚不具 普遍指 导意义 。我们 根据
：
７７ ． ７２ ．７ ８ １ －６ ９５ ． ９２ ．５ １ ． Ｏ １ ５
图 ３ Ｋ １＋ ２ Ｚ ２２ ０５断面拱顶下沉、 水平收敛随时间变化曲线
从 大 田隧道左线 Ｚ ２２＋ ２ Ｋ １ ０５断 面拱 顶 下 沉 和
日期 （ 一日） 月
黄土连拱公路隧道围岩变形监测和数值分析
道 的设计 与 施 工 规 范 和 可 供 借 鉴 的设 计 施 工 经
验 ， 其针 对其 变形规 律 和影响 因素 的研究 较少 ． 尤 由于围岩 变形 的观 察 和 监 控技 术 具 有 操 作性 强 、 数据便 于采集 整 理 、 析结果 直 观 、 分 快速 指导 施工
隧道地 址 区位 于晋 陕黄土 高原 吕梁 山脉 中低 山区， 地层 主要 由第 四系 上 更新 统 马 兰 组 （ ｍ） Ｑ
Ｖｏ１ ４ Ｎｏ．１ ．３ Ｆｅ ｂ． ２０１ ０
黄 土连 拱 公 路 隧道 围岩 变形 监 测 和数 值 分 析 ＊
胡 晋 川 谢 永 利 杨 晓 华 聂 少 锋
（ 长安 大学 西安 ７０ ６ ） １ ０ ４
摘要 ： 以离 军 高 速 公 路 黄 土 连 拱 隧 道 为 工 程 背 景 ， 地 表 沉 降 、 质 和 支 护 状 况 、 顶 下 沉 和 水 平 对 地 拱 收敛 进 行 了现 场 监 测 ， 采 用 有 限 元 方 法 分 析 了 隧 道 围 岩 拱 顶 下 沉 和 水 平 收 敛 的 变 化 规 律 ， 而 并 进 研究 了黄 土连 拱 隧道 三 导 洞 法 施 工 的 围岩 变 形 规 律 和影 响 因素 ． 果 表 明 ： 土 隧 道 Ｉ 类 围 岩 比 结 黄 Ｖ Ｖ 类 围岩 变 形 小 ， 岩 稳定 较快 ； 导 洞 施 工 法 开 挖 中 、 、 导 洞 和 断 面 开 挖 时 ， 岩 应 力 一 直 处 围 三 左 右 围 于重 新 调 整 中 ， 形 也 在 不 断 变 化 ， 施 工 中 开 挖 顺 序 对 围 岩 变 形 有 很 大 影 响 ， 洞 室 开 挖 施 工 变 且 在 中 ， 密 切 注 意拱 腰 及 拱 顶 的 变 形情 况 ， 强 Ｖ 类 围 岩 监 测 ， 时 进 行 临 时 支 护 ， 早 完 成 右 洞 初 要 加 及 尽
石竹坪连拱隧道施工过程现场监测与分析研究
进 行控 制 ， 以期 对今 后 类似 工程提供 有 益参 考。
关 键 词 ： 拱 隧道 连 监 测 变 形 分 析 控 制 措 施
石 竹 坪连 拱 隧 道 施 工 过 程 现 场 监 测 与 分 析 研究
６ ７
上方 ） 逐渐 向两 边 扩 散 。沉 降 主要 集 中 于 隧道 两 主 洞
中心 线范 围 内 ， Ｐ ｃ 与 ｅｋ曲线 描 述 特 征 基 本 一 。此 ０致 枷瑚 外 ， 开挖 侧 （ 线 ） 先 右 边坡 竖 向位 移 值 要 大 于后 开 挖侧
Ｂ Ｂ
（ 线） 左 。从 图 ５可 以看 出 ， 边坡 各石 竹 坪 隧 道 断 面测 点 布设
图 ２ 石 竹 坪隧 道 进 １边 坡 地 表 位 移 测 点 布 设 ３
根据 《 路 隧 道 设 计 规 范 》（ Ｔ ７ － ２ ０ 要 公 Ｊ Ｇ Ｄ ０ ０ ４） 求， 结合本 工程施 工与 地质 条件 ， 确定各 监测 项 目的监
测 频 度 如 表 ２所 示 。
２１ ０ ０年 第 ９期
软 ， 理裂 隙发育 ， 体较 破 碎 ， 节 岩 围岩 分 级 为 Ⅳ级 与 Ｖ 级 。地 下水 为基 岩裂 隙水 ， 水量较 丰 富 ， 对洞 口边坡 的 稳定性 十分 不利 。 石竹 坪 隧 道 的 内轮 廓 设 计 为单 心 圆 ， 径 ５ ６ 半 ．５
图 ｌ 石 竹 坪 隧 道 开 挖 顺 序
１ 工 程 概 况
石 竹 坪隧道 为 四车 道 连拱 隧道 ， 于 江 西省 宜 丰 位 县石 竹 坪 村西 北 约 ５ ０ ｍ处 ， 计 长度 为 ４ ５ ｉ。隧 ０ 设 ９ ｎ
基于RBF神经网络算法的连拱隧道围岩变形预测方法研究
般 适合 于 采用 全 断面 隧道 开挖 方式 时 围岩变 形 时
程 曲线 的简 单 情 况 ， 是 当采 用 正 台阶 （ 先 拱 后 但 即
墙） 开挖方式时 ， 特别是连拱隧道的分步施工 ， 由于 其变形时程 曲线形式较复杂 ， 从上台阶到下 台阶的 过渡 存在 反弯 点 ， 用前 述 回归分 析方 法 难 以精 确 采
一
系 的围岩 时程 变形模 型 。 已有 学 者 提 出采 用 Ｂ Ｐ神 经 网络方 法 来 对 围 岩 变形 时 程 曲线 进 行 拟合 和 预 测 －］ Ｐ网络 在 处 理 复 杂 的非 线 性 函 数 逼 近 问 ４。Ｂ
题时 ， 尽管理论上是可行 的， 但其学 习效率低 、 收敛
速度 慢 、 陷于局 部极小 状 态 ， 且 网络 的泛化及 适 易 并 应 能 力 都 较 差 。径 向基 函 数 （ａｉ ａｉ ｆｎｔ ｎ ｒｄａ ｂｓ ｕｃｏ ， ｌ ｓ ｉ Ｒ Ｆ 神经 网络是 Ｍ ｏｙ和 Ｄ ｒｅ 据人 脑 的局 部 Ｂ ） ｏｄ ａｋｎ根 调节 和交 叠感 受 这一特 点提 出的一种 前馈 式神 经 网 络 』 。该 网络 既有生 物 背 景 又符 合 逼 近 理 论 ， 中 当 心点 集选 择适 当 时 ， 少 的神 经 元 就 可 获得 较 好 的 很
一
的途径 。利用神经网络模型强大 的 自学习、 自适
应 及 非 线性 映射 能力 ， 自动 构建 具 有 强 非 线 性 关 可
［ 收稿 日期］ ２ ０ ０ ５—１ ２ 修 回 日期 ０— ０； ２０ ０ ５—１ ２—３ １
个典 型 的 Ｒ Ｆ神经 网络包 括两层 ， Ｂ 即隐层
（ 或径 向基 层 ） 输 出 层 。 图 １是 径 向基 函 数 网络 和
不对称连拱隧道现场监测与分析研究
A 段：仪器安装结束时，左洞刚施工到 K57+ 200 处(离监测断面约 100 m)，此时，仪器处于自 身的调整阶段，位移曲线表现出一定增长，但并非 围岩位移变化，时间大约 30 d(其中包括停工等因 素)；
3
围岩位移
Geokon 钢带式收敛仪 尼康 DTM-A5DLG 全站仪 SDW 多点位移计
间隔 10～30 m，洞口附近间距较小 进、出洞口附近 A，B 两种布置各 4 个孔
每测点布置 3～4 条测线 每断面各 7 点 每孔上下各 4 点
4
围岩应力
5
中墙应力
振弦式土压力盒 振弦式表面应变计和钢筋混凝土应变计
洞周收敛(ZS) 地表沉降(DC) 围岩内位移(WW) 围岩压力(WY) 中墙应力(ZY) 钢支撑应力(GY) 接触应力(JY)
表 1 隧道现场监控量测项目及量测方法 Table 1 Measurement contents and method
序号 项目名称
仪器
布置断面
测点数量
1
周3 年 5 月 24 日收到初稿，2003 年 7 月 8 日收到修改稿。 作者 王 军 简介，男，29 岁，硕士，1997 年毕业于同济大学地下建筑与工程系岩土工程专业，现为同济大学结构工程专业博士研究生，主要从事 岩土工程和地下结构方面的研究工作。
• 268 •
岩石力学与工程学报
2004 年
建、浙江、广东、云南等省区已经和正在修建的公 路连拱隧道达几十座，如广环高速公路白云山隧 道、万梁高速公路金竹林隧道、京珠高速公路五龙 岭隧道、福泉高速公路相思岭隧道等。
连拱隧道边坡三维变形现场监测工作
连拱隧道边坡三维变形现场监测工作摘要：现阶段，连拱隧道引起的滑坡灾害不仅严重威胁到工程施工现场相关人员的生命财产安全，也会造成隧道结构出现裂缝或者是破坏，严重的时候甚至会使整个工程报废，从而造成难以挽回的经济损失。
因此，需要对连拱隧道的边坡变形情况实施合理的三维监测。
本文就连拱隧道边坡的三维变形现场监测工作展开详细论述。
关键词：连拱隧道边坡；三维变形；现场监测目前，连拱隧道通常情况下应用在中隧道、短隧道以及线路接线位置，在进山与出山的过程中经常会出现诸多的隧道边坡问题。
比如：因连拱隧道的跨度相对较大以及靠坡近，在进山的过程中仰坡以及侧向边坡受到地形影响相对较大时遇到的边坡问题。
连拱隧道的实际开挖断面相对较大以及工法相对复杂时或者采用钻爆法进行施工中振动对于边坡造成的扰动，从而大大削弱了岩体的抗剪性时都会产生一定的边坡问题。
因此，对连拱隧道的边坡实施有效的三维监测是非常必要的。
一、连拱隧道边坡的三维变形监测方法研究为了更好的监测隧道边坡的具体变形情况，需要在现场实施科学化的三维变形监测，总共布置了十二个测点，如图1所示，设定不动的参考点，并利用全站仪有效读取边坡变形三维数据。
具体的坐标系设置情况是：X方向以上的行线行车方向设定为正，而Y方向主要是以垂向上行线的行车方向以左设定为正，Z方向是以向上方为正[1]。
图1 连拱隧道边坡的三维变形监测点布置图上图中的每一个监测点分别设置在连拱隧道进山的仰坡P1-P3、P5-P7以及P9-P11中，P8，P12以及上行线洞门位置的拱顶P4上。
借助所有的位移监测点在X方向、Y方向以及Z方向的位移与趋势来明确连拱隧道边坡的实际位移方向。
根据监测情况可以看出连拱隧道边坡的监测点在X方向上的位移是向着隧道进山方向进行运动的，在连拱隧道挡土墙的顶部边坡位置测点P8的变化情况相对较小，而在上行线的洞门顶部位置监测点P4在变化情况上次之，而其余几个点上的X方向实际位移尽管绝对数值存在一定的差异，然而总体变化趋势是一致的[2]。
连拱隧道施工监测与围岩稳定性的探究
连拱隧道施工监测与围岩稳定性的探究【摘要】近年来，随着我国交通事业的发展，陆地交通基础设施的建设得到了越来越多人的关注，其中，很多地方都修建了公路隧道，在公路隧道的修建过程中，不可避免的遇到了许多问题。
本文主要对公路的连拱隧道的施工过程中遇到的围岩问题进行探讨，以期能对连拱隧道的施工、围岩监测提供有益的参考意见。
【关键词】连拱隧道隧道施工围岩围岩稳定性近年来，我国连拱隧道的建设呈现蒸蒸日上的发展趋势。
主要原因有以下三点。
一是地形原因。
由于我国地域辽阔，地形千变万化，高原、丘陵、盆地、平原、山区等，所以要结合当地的实际情况，进行连拱隧道施工，完善公路线形。
例如云南省绝大部分的高速公路，都是连拱隧道。
二是为了节约空间资源，现在土地资源越来越紧张，可供使用的越来越少，所以通过连拱隧道的方式节约空间资源。
例如在大城市里地下隧道的建设。
三是随着连拱隧道的施工水平的逐渐提高，其工程投资也慢慢降低，节省了人力和财力，所以在国内外，采用连拱形式进行隧道建设的工程正在增多。
然而，事物都有两面性。
连拱隧道虽然在改善公路线型、节省占地、节省工程投资有着重要意义，但是，其结构比较复杂，施工的工序相对于暗挖隧道而言，工序更加繁琐，施工期间围岩的稳定性是关系到隧道安全和人民生命的关键性问题。
特别是围岩的稳定性问题，值得我们提高注意力。
1 连拱隧道与围岩连拱隧道，我们可以生动形象的理解为“m”隧道，它是针对独立隧道而言，具有往返双边车道。
而围岩是指在隧道周围一定的范围内，对隧道洞身的稳定性有影响的岩体或土体。
其中，在工程地质学中，把重分布应力影响范围内的岩体称为围岩，绝大部分为6r，r即洞室的半径。
在以往的连拱隧道的设计、施工过程中，由于经验不足，对围岩与连拱隧道的受力结构难以把握，没有考虑到软弱岩体流变的特性，使得连拱隧道的使用期间，围岩、结构仍然不断的变形，几十年以后，连拱隧道出现结构被“侵限”、破裂，甚至失去稳定性等情况，大大影响了使用安全，对人民的生命和财产造成了严重的威胁。
双连拱隧道施工监测技术研究
双连拱隧道施工监测技术研究【摘要】通过工程项目的总结对高速公路连拱隧道建立适用、合理的施工与监测方法，来指导连拱隧道的施工显得极其重要，我校教师结合校级科研课题，通过对乔家隧道的施工及监测，从施工、监测等技术方面对双连拱隧道展开研究，并取得了一定的成果，可为类似工程施工做以技术参考。
【关键词】双连拱；隧道；衬砌；监测；施工技术一、引言依托辽宁丹海高速公路乔家岭双连拱隧道工程，通过现场试验和测试等了解和掌握隧道围岩地质条件及工程性质，经过近一年多现场监测工作，取得一些阶段性成果，为乔家双连拱隧道施工提供了一定的技术指导。
二、工程概况乔家隧道工程位于辽宁省丹东（孤山）至海城高速公路项目路基工程第八合同段,全长760米,是全线重点控制性工程之一。
隧道桥隧相连,进出洞口均处于悬崖绝壁之间,具有技术含量高、施工工艺复杂、工序转换频繁等特点。
乔家隧道设计为连拱隧道，起讫桩号K74+325～K75+085，全长760米。
洞门型式为削竹式；净空为10.75×5.0m。
隧道区位于辽宁省东南部，地形复杂，冲沟发育。
山体总体呈近南北走向。
最高海拔185.2m，相对高差105.5m，属丘陵地貌。
地震基本烈度为七度，峰值加速度0.10g。
该地区属半湿润大陆性气候。
无地表水及地下水，全年降水量较大，隧道局部围岩节理裂隙较发育，透水性较好，易形成流水通道，丰水期易使隧道产生滴水及涌水现象。
（一）双连拱隧道开挖施工隧道从两端向中间同时开始施工，先施工中导洞，然后开始中隔墙的浇筑，随后进行左右主洞的开挖、衬砌。
施工程序如下：中导洞开挖支护→中隔墙浇筑→左右主洞开挖支护→左右主洞衬砌→仰拱及回填。
（二）双连拱隧道施工监测方案建立现场监控量测是监视围岩稳定，检验设计与施工是否合理及安全的重要手段，是新奥法施工的重要组成部分。
把量测信息及时反馈到设计和施工中去，对初期支护、二次衬砌的施工方法做出修正，可以达到安全、快速施工的目的。
浅埋双连拱隧道围岩—边坡体系变形机理及稳定性分析
（ｔｔ Ｌ ｂｒｔ ｙｏ ｏａａｄＰｅ ｎｉ ｎ ｅｅｖ ｏｍ ｎ Ｐｏｅ ｉ ，Ｃ ｅｇ ｕＵ ｉｒ ｔ ｏ ｅｈｏ ｇ ，Ｃ ｅｇ ｕ ６ ０５ ） Ｓ ｅ ａｏａｏ Ｇ ｈ ｚｒ ｒ ｅｔ ｎａｄＧ ｏｎｉ ｎ ｅｔ ｒｔ ｔ ｎ ｈｎｄ ｎ ｅ ｉ Ｔｃｎｌ ｙ ｈｎｄ １０ ９ ａ ｒ ｆ ｅ ｖ ｏ ｒ ｃｏ ｖ ｓｙｆ ｏ
ｇ ｏｏ ｉ ａ ａ ａ ｙ ｉ ｎ ｕ ｒ ａ ｉ ｌｔ ｎ ｍｅ ｈ ｄ ｅ ｌ ｇｃ ｎ ｌｓｓ ａ ｄ ｎ ｍｅ ｃ ｌｓ ｌ ｉ ｍｕａ ｉ ｔ ｏ ．Ｔ ｅ ｓｒ ｓ — ｓ ａｎ ｐ ｏ ｅ ｓ ｓ ｏ ｎ ｎ ｎ ｏ ｋ ｍａ ｓａ ｅ ｅ — ｏ ｈ ｔ ｓ ｔ ｉ ｒｃ ｓｅ ｆｌ ｉ ｇ ａ ｄ ｒ ｃ ｓ ｒ ｘ ｅ ｒ ｉ
ａ ｍｉ ｒ ｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｕ ｅ Ｔ ｅ ｅｏ ｅ ｔｉ ｄｆ ｃ ｌ ｔ ｅ ｃ ｎ ｔｕ ｔ ｄ ｕ ｄ ｒｕ ｓ ｍｍｅｒｃ ｌｐ ｅ ｓ ｒ ｎ ｏ ｌｘ ｍａ ｅ ｗｏ ｋ ｎ ｒ ｃ ｄ ｒ ． ｈ ｒ ｆｒ ，ｉ ｓ ｉ ｕ ｔ ｏ ｂ ｏ ｓ ｃｅ ｎ ｅ ｎ ｙ ｉ ｒ ｔ ａ ｒ ｓ ｕ ｅ ａ ｄ ｃ ｍｐ ｅ ｉ
同时 ， 受到地形偏压影响 ， 隧道开挖后 衬砌和 围岩表 现为沉 降变 形和 侧 向变形 ， 口边坡 在隧 道围岩 变形 的诱 导下 ， 进 表现 为 “ 蠕滑 一拉裂” 变形破裂 。根据 以上研究成果 ， 提出了富溪隧道变形治理应 以控制进 口段 隧道拱 顶的变形为主。 关键词 双连拱 隧道 中图分类号 ：Ｄ ２ ． Ｔ ８４ ７ 偏压 围岩一 边坡体系 蠕滑 一拉裂 文献标识码 ： Ａ
（ 成都理工大学地质灾害 防治与地质环境保护 国家重点实验室 摘 要 成都 ６ ０５ ） １０ ９ 双连拱隧道是一种新的隧道形式 ， 由于其整体 跨度 大 、 构复 杂 、 工工序 繁琐 ， 结 施 在地形 偏压 、 地质 条件复 杂 的情 况
双连拱隧道结构内力样式及围岩稳定性模型试验研究
双连拱隧道结构内力样式及围岩稳定性模型试验研究摘要：大型相似模型试验是双连拱隧道结构内力样式与围岩稳定分析研究的重要方法和手段之一。
结合广州--惠州高速公路小金口双连拱隧道工程的修建，在Ⅱ，Ⅲ类围岩条件下，对双连拱隧道的施工方法和结构内力样式及围岩稳定进行了深入的研究工作。
通过模型试验研究提出了一种新的施工方法——中导坑拓展法，这种施工方法对围岩的扰动少；同时采用三导坑法、双导坑法和中导坑拓展法3种施工方法进行模型试验研究。
结果表明：周边最大径向位移发生于拱顶，其次为腰部；首次建立了双连拱隧道二次衬砌内力(轴力和弯矩)模型及围岩的稳定与变形的规律。
这些研究成果对双连拱隧道的设计与施工具有重要指导作用。
关键词：隧道工程；双连拱隧道结构内力样式；模型试验；围岩稳定性分析；施工方法1 引言随着高速公路进入山区，隧道数量日益增多。
由于受地形及展线限制，一些较短的隧道(隧道长一般<500m)选用了连拱结构型式。
这是一种新型的隧道结构样式，由于其结构特殊、跨度大，因此设计和施工技术较复杂。
尽管当前设计施工完成有一定数量的双连拱隧道工程，但其中仍存在较多问题，例如在中墙顶部的结构接合处往往出现漏水现象，严重威胁到隧道结构安全。
在国内外尚无可供借鉴的系统性成熟资料的情况下，迫切需要对其结构内力样式及围岩稳定分析等双连拱隧道综合修建关键技术的基础理论问题进行深入的研究工作。
大型相似模型试验研究是双连拱隧道结构内力样式与围岩稳定分析研究的重要方法之一。
本文通过相似模型试验，对Ⅱ，Ⅲ类围岩条件下，采用三导坑法、双导坑法和中导坑拓展法修建的跨度为24.36m的双连拱公路隧道进行了模型试验研究，提出了在不同围岩类别条件下双连拱隧道采用3种不同施工方法时，围岩的稳定与变形规律及双连拱隧道结构的内力样式。
其研究成果对于广惠高速公路小金口双连拱隧道的修建起到了有效的指导作用，同时，对类似工程也具有重大的指导意义。
20世纪90年代中后期，尤其是进入21世纪后，我国相继修建了不少连拱隧道，但这些连拱隧道存在着工期长、设计繁琐、施工要求高以及施工方法单一等特点，因此有必要对连拱隧道的设计与施工理论进行深入的研究工作。
浅埋连拱隧道施工过程变形监测及控制措施
浅埋连拱隧道施工过程变形监测及控制措施浅埋连拱隧道是地下交通建筑中常见的一种形式，它有着通风、防水、通信等设施。
然而，施工过程中遇到了一些变形问题。
这些变形问题需要进行监测和控制，以确保隧道的稳定性和安全性。
一、施工过程中变形监测隧道施工过程中的变形监测，是指对于隧道在施工过程中，设计偏差、姿态变化、矮化变形、沉降变形、收敛变形、失稳变形都要进行监测，监测隧道各个部位的变形情况，及时发现问题并进行处理。
针对浅埋连拱隧道施工过程，应采取以下几方面的监测措施。
1.测量方法隧道施工过程中，一般采用全站仪测量变形，能够测量沿隧道长度的各个截面的变形情况，可以很好的协助工程施工，监测隧道的稳定性。
2.测量时机监测的时机对于施工监测来说，十分重要。
施工过程中，应在关键部位设置监测点，并及时对其进行实时监测。
同时，需要注意掌握好不同施工阶段的监测时间，以便在最短的时间内，获取最全面精准的监测数据。
3.监测内容监测内容主要包括测量基准点的变化情况，如各部位的姿态偏差、矮化变形、沉降变形、收敛变形等。
同时还要关注各种施工过程带来的新的变形情况，例如拱顶支撑、预应力张拉。
二、施工过程中变形控制措施针对浅埋连拱隧道施工过程中变形监测，可以采取以下几个方面的控制措施。
1.合理的设计方案设计方案的合理性，是保证隧道施工过程中变形控制的前提。
设计方案应考虑到地质地形等方面的因素，并根据实际施工情况不断优化，确保隧道的稳定性。
2.预支撑和锚喷带隧道施工过程中采用了预支撑和锚喷带，能够增强拱顶的承压能力，从而减小拱顶的变形量。
同时，在支撑预制陆草席的情况下，预支撑的支架能够提供临时的支撑作用，避免了拱顶表面的开裂。
3.施工监测在施工过程中，监测数据应得到及时、准确地反馈，及时发现问题，并采取相应措施进行处理。
如对于不合适的地质情况，可以钻孔喷浆、注浆加固，形成可靠的基础支撑，保证施工的顺利进行。
4.质量控制浅埋连拱隧道施工过程中，必须严格按照标准化流程要求进行质量控制，包括施工方案、结构设计、材料选择等方面的控制。
连拱隧道支护体系变形的现场监测试验研究
III
V
III
V
2
2
I
I
3
1 II
1
3
IV
IV
图 1 设计施工工序 Fig.1 Design construction process
隧道区地层结构自上而下依次为：第四系中更 新统残坡积(Q2el＋dl)和双桥山群下亚群(Pt21)，其 中第四系中更新统岩性为含碎石粘土，双桥山群下 亚群岩性为板岩夹变余砂岩、千枚状板岩，包含有 Ⅲ级～Ⅴ级围岩。地下水主要为第四系松散类孔隙 水和基岩裂隙水。结构设计为复合式衬砌，以锚杆 湿喷混凝土、钢筋网等为初期支护，并辅以工字钢、 钢拱架、注浆小导管等加强支护措施，模筑钢筋混 凝土作为二次衬砌。由于隧道断面较大，围岩破碎， 洞口段施工采用上下台阶法。
第 xx 卷 第 x 期 xxxx 年 x 月
隧道建设 Tunnel Construction
Vol.xx No.x xxxx, xxxx
连拱隧道支护体系变形的现场监测试验研究
摘 要：与普通公路隧道相比，连拱隧道因隧道施工复杂，工序转换繁多，其变形特征更加复杂。结合连拱隧道工程
实践，对连拱隧道施工中支护体系变形进行现场监测试验，并分析连拱隧道支护体系变形随时间变化规律及不同开挖
3.2不同施工工序纵向空间影响分析 对隧道施工进度按月进行统计，施工里程桩号-
时间关系如图7所示。
里程/m
950
开挖影响敏感区
900
850
非开挖影响敏感区
800
750
700 左洞上台阶
650
左洞下台阶
右洞上台阶
600
右洞下台阶
2007-1-31 2007-2-28 2007-3-12 2007-3-31 2007-4-30 2007-5-31 2007-6-30 时间
双连拱隧道现场施工围岩压力、钢支撑内力等监测及分析
Ｋ ４ ０ ７ Ｋ ４ １７和 右 洞 Ｋ ３ ８ ２ Ｋ ４ ０ ０ 钢 ３＋ ９ 、 ３ ＋３ ３ ＋４ 、 ３＋ ５ ，
支撑 内力 与 围 岩 压力 测 点 布 置在 同一 断 面 ，锚 杆 轴 力 监 测 断 面 布 置 在 左 洞 Ｋ ４ ０ ７ 右 洞 ３＋ ９ 、
Ｋ ３ ８ １和 Ｋ ４ ０ ５ 围岩 压 力 和 钢 支 撑 内力 的 ３ ＋４ ３＋ ４ 。 测 点 布 置 在 拱 顶 、 腰 和边 墙 处 （ 图 １ ， 拱 见 ） 锚杆 轴
璜 山 ２号 隧 道 区 ， 于 侵 蚀 剥 蚀 低 山丘 陵 区 ， 属 山 体 呈 北 西 走 向 。 隧 道 轴 线 通 过 处 最 高 海 拔 约 １５５ｍ， 大 相 对 高差 约 ８ ３． 最 １ｍ。隧 道 围岩 为 前 震
旦 系 陈蔡 群 （ ｎ ｃ ） Ａ Ｚ ｈ 片麻 岩 ， 中 Ｋ ３ ８ ０～＋ ７ 其 ３＋１ ８０ 和 Ｋ ４ ０ ３ Ｋ３ ＋ ４ 为 Ｉ ３ ＋ ９ ４ １２ Ｉ类 （ Ｖ） 围 岩 ， 新 Ｋ ３ ８ ０～Ｋ ４ ０ ３为 Ｉ （ Ｉ 类 围岩 。受 区 域 ３＋ ７ ３＋ ９ Ｉ 新 Ｖ） Ｉ
力 量 Ｎ 位置 与 围岩 压 力 和钢 支 撑 内力 的测 点位 Ｚ ｆ Ｌ 置 相 同 ， 隧道 径 向 钻 孔 ， 个 孔 布 置 三个 测 点 ， 沿 每 自洞 壁 向围岩 内分 别 编 号 为 １２ ３ ，，。
道 的支 护 和 衬砌 上 造 成 衬砌 开 裂 等 病 害 。 因此 ， 除 对 地表 下 沉 等 必要 项 目进行 量 测 外 ，还 需 要对 双 连拱 隧道 的 围岩 压 力 、钢 支撑 内力 和 锚 杆 轴力 等 进 行 全 过 程专 门量 测 ，分 析 中隔 墙 倾 斜度 及 应 力
连拱隧道围岩变形和破坏形态的DDA分析
探矿工程 （ 岩土钻掘工程）
２１ ０２年第 ３ 卷第 ４ ９ 期
连 拱 隧 道 围岩 变 形和 破 坏 形态 的 Ｄ Ａ分 析 Ｄ
胡金 海 ，范 东方
（． １ 福州机 场二期高速公路有 限公 司， 福建 福州 ３ ００ ； ． ５ ０ ２ ２ 同济大学地下建筑 与工程系， 上海 ２０ ９ ） ０ ０２ 摘 要： 连拱隧道 围岩一般为 由节 理结构 面相互切割 的非 连续岩体 ， 利用非连续性 分析方法研究 这类 围岩 的变形
ｄｅ ｕｒｕ ｄｎ ｏｋｉ Ｊ ｊｈｎｔ ｎｌ ｉ ｅｃｎｌ ｉ ａ ｔｅｓ ｅ ａｌ ｅｔｎ ｅ， ｈ ｏ ｅｏ ｅｉｓ ｅｓａ． ｅｐｓｒ ｎ ｉｇｒｃ ｉ ｉ ａ ｎ ｅ ｗｔ ｔ ｏｃ ｓ ｎｔ ｔｈ ｉ ｗ ｌｏ ｔ ｎｌ ｔｅｄｍ ｒｈ ｉ ｐｎ ｏ ｎ ｎｓ ｕ ｈｈ ｕｏ ｈ ｄ ｈ ｕ ｆ ｔ ｎｄ
ｔｎ ｕｈｕＦ ｊ ｎ３ ００ ，Ｃ ｉａ ． ｅａ ｍ ｎ ｏ Ｇ ｏ ｃｎｃｌＥ ｇｎｅ ｎ ， ｏｇｉ ｎｖｒｉ ，Ｓａｇ ａ ２ ０ ９ ， ｉ ，Ｆ ｚｏ ｕｉ ５ ０ ２ ｈｎ ；２ Ｄ ｐ ｒ ｅｔ ｆ ｅｔ ｈｉａ ｎｉｅｒ ｇ Ｔ ｎｊ Ｕ ｉ ｓｙ ｈｎｈｉ ００ ２ ｏ ａ ｔ ｅ ｉ ｅ ｔ Ｃｉ ） ｈｎ ａ Ａ ｓ ａｔ Ｔ ｅｓｒ ｕ ｄｎ ｃ ｆ ｕｔａｃ ｎｅ ｉｉｔ ｍ ｔｎｅ ｏ ｔ ｃ ａｓｓｎｍ ｓｃｓｓ ｉ Ｓ ｏｅｒ ｌｔ ｂｔ ｃ ： ｈ ｒ ｎｉｇｒ ｋｏ ｌ—ｒｈｔ ｎｌｓ ｎ ｒ ｉｅ ｃ ｉ ｅ ｒ ｋｍ ｓｅ ｏｔ ａｅ ；ｔ ｒ ｅ ｉｉ ｒ ｕｏ ｏ ｍ ｉ ｕ ｅ ｔ ｊｎｄｏ ｉ ’ ｍ ａ ｓｃ
Ａｎａ ｙ ｉ ｎ Ｄｅ ｏ ｍ ａｔｏ ａ ｌ ｓｓ ｏ ｆ ｒ ｉｎ ｎｄ Ｆａｉ ｅ Ｍ ｏ ｌ ｕｒ ｄｅ Ｃｈａ ａ ｔ ｒｓ ｃ ｆ Ｓｕｒ ｏｏ ｕｌ － ｃ Ｔｕｎ ｌｂｙ ＤＤ Ａ ｋ ｆＭ ｉ ｔ ａｒ ｈ ｎｅ
双连拱隧道围岩监控量测在施工中的应用
双连拱隧道围岩监控量测在施工中的应用摘要本文针对大跨度双连拱隧道受力特点和较为复杂的施工工艺，探讨了双连隧道施工监控量测内容及方法，以指导施工和完善设计。
关键词双连拱隧道；监控量测；应用中图分类号u45 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）48-0156-021 概述隧道施工监控量测的目的是为了完善隧道施工设计与正确指导施工，从而保证隧道工程的安全性和经济性。
连拱隧道就是将两座隧道之间的岩体用混凝土取代，或者将两座隧道相邻的边墙连成整体，形成双洞相连的结构形式。
由于这种结构跨度大，设计施工技术较复杂，所以在施工过程中必须进行监控量测。
博罗至深圳高速公路杨岗1#隧道为双洞六车道连拱隧道，起讫桩号为k56+340~k56+603，全长263m，位于直线上，隧道最大埋深约53m，坡度1.968%。
隧道穿过丘陵地貌区，地面标高71m~140.0m，相对高差约65m，设计隧道底标高71.52m~76.31m，山体植被茂密。
隧址区主要为侏罗系下统金鸡组泥质粉砂岩、粉砂岩、砂岩及其风化层。
两隧址区地下水类型同为基岩裂隙水，含水层主要为中风化～微风化岩，其余地层为透水层或弱透水层，地下水均无腐蚀性。
该区属低缓丘陵地貌，第四纪以来的新构造运动主要为地壳间歇性抬升，水平方向运动微弱，无区域性断裂通过，震基本烈度为ⅵ度（地震动峰值加速度0.05g，地震动反映谱特征周期0.35s），预测未来一段时期内该区地震活动仍较微弱。
2 监控量测的内容及方法监控量测内容包括地质和支护状况观察、洞内周边收敛、拱顶下沉、锚杆或锚索内力及抗拔力、地表沉降5项。
2.1 地质和支护状况观察洞外应重点观察两端洞口边坡、仰坡及整个外侧山体的稳定性及变形情况，洞内观察是在每次爆破后，通过人工观察、地质罗盘和锤击检查等手段对隧道掌子面进行观察，描述和记录隧道内地质条件的变化情况，裂隙的发育和扩展情况，渗漏水情况，观察两侧和顶部有无松动岩石，有无裂缝，同时对喷层支护状态和锚杆工作状态进行观察，看喷层是否有脱落、开裂情况以及脱落、开裂程度等，锚杆工作是否正常等，每次观测进行书面观测记录，同时进行拍照、录像留存。
冉后山连拱隧道围岩变形监控量测的管理与应用
争 ・ ・ ・ ・ ・ ・ － ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ － ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ÷ 夺 争 夺 串 ÷ 夺 夺 争 夺 夺 寺 夺 夺 寺 夺 夺 。 夺 夺 夺 夺 寺 夺 夺 夺 夺 夺 夺 ≈：夺 ・ ・ ． ・ ． ． ． ・ ． ． ・ ． ． ． ・ 争 ・ 夺 夺 ÷ 牵 夺 夺 牵 夺 夺 夺 夺 夺 ． 夺 串
Ｂｄｅ Ｔｎ ｌｎｉｅｎ 桥梁与隧道工程 ｒｇ ＆ ｕｎ ｇ ｅｒｇ ｉ ｅＥ ｎ ｉ
隧 道 围岩 变 形 监 控 量 测 的 管 理 与应 用
谢 恩 连
（ 西 金 港 高 速 公 路 有 限 公 司 ，广 西 南 宁 ５ ０ ） 广 ３ ０ １ ７ ２
摘 要 ：通 过 对 钦 州 至 崇左 高速 公 路 冉 后 山 隧道 现 场 围岩 变形 监 控 量 测 的 管 理 情 况进 行 研 究 ，分 析 该 隧道 监 控 量 测 的 组 织 管理 机 制 ，阐 述 围岩 变 形监 控 量 测在 冉 后 山连 拱 隧道 施 工 中的 应 用 ，为 隧 道 监控 量 测 积 累 了经验 。 关键 词 ：监 控 量测 ； 围岩 变形 ； 管理 机 制
１ 工 程 概 况
车 道
钦 州 至 崇左 高 速 公 路 （ 称 “ 崇 路 ” 是 《 西 简 钦 ） 广 高 速公 路 网规划 》 四纵六 横 三支线 中第 六 横 “ 合浦 至
那 坡 ” 路 的一 段 ，六 横 向东 西 延 伸 分别 连 接 广 东 公
２ 冉后 山隧 道 围岩 变 形监控 量 测 的组织 与管 理 ２１ 监 控 量测 及其 组 织与 管理 的意 义 ．
连拱隧道围岩力学特性分析和空间效应研究的开题报告
连拱隧道围岩力学特性分析和空间效应研究的开题报告开题报告一、选题的意义和背景1.1 选题的意义连拱隧道是一种多孔性嵌岩结构，由于其广泛应用于地下交通和水利工程中，因此研究连拱隧道围岩力学特性和空间效应已成为岩土工程领域的重点研究方向之一。
了解其力学特性和空间效应可为控制连拱隧道的变形和稳定性提供科学依据，提高其安全性和经济性。
1.2 选题的背景为了解决城市化进程中交通拥堵的问题，越来越多的城市开始建设地下交通系统。
连拱隧道由于具有设计强度高、安全可靠、空间利用率高等优点，已成为地下交通系统中的重要组成部分。
然而，由于连拱隧道的施工环境和岩土工程特点，其围岩的力学特性和空间效应容易受到地下水、岩层结构等因素的影响，从而影响隧道的稳定性和安全性。
因此，深入研究连拱隧道围岩力学特性和空间效应，对于保证地下交通系统的安全和可靠性具有重要的理论和实际意义。
二、研究内容和方法2.1 研究内容本研究将围绕连拱隧道围岩力学特性和空间效应展开，具体包括：（1）对连拱隧道围岩的力学特性进行分析，包括地质构造、物理力学性质、应力场特性等方面的研究；（2）运用数值模拟方法，分析连拱隧道围岩的应力分布、变形规律、滑动面和破坏形态等特征；（3）采用物理模型试验，模拟隧道施工过程中的变形和破坏过程，探究隧道空间效应的影响机理和规律。
2.2 研究方法本研究将采用理论分析、有限元数值模拟和物理模型试验相结合的综合研究方法，具体包括：（1）对连拱隧道围岩力学特性进行理论分析，包括力学模型的建立、基本方程的推导和解析解的求解等；（2）采用有限元软件对连拱隧道围岩的力学行为进行数值模拟，并对模拟结果进行分析和比较；（3）利用物理模型试验平台，开展连拱隧道围岩的物理模型试验，探究隧道施工过程中的变形和破坏特征，并验证数值模拟的准确性。
三、预期目标和创新点3.1 预期目标本研究旨在全面、系统地分析连拱隧道围岩的力学特性，探究其变形和破坏规律，明确隧道空间效应的影响机理和规律，预测隧道的破坏模式和灾害形态，为连拱隧道的设计、施工和维护提供科学依据，促进地下交通系统建设的安全和可靠。
连拱隧道施工监测与围岩稳定性分析
Ｔａｓｏ ａｉ ｃｅｃｓＢ ｉｎ ０ ０ ９ Ｃ ｉａ ｒ ｐ ｒ ｔ ｎＳ ｉ ｅ， ｅ ｉｇ１０ ２， ｈｎ ） ｎ ｔ ｏ ｎ ｊ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｓ ａ ｉｉａ ｉｎ ｏ ｕｒｏ ｄ ｎ ｏ ｋ ｉ ｈ ｅ ｏ ｃ ｎ ｔｕ ｔ ｎ ｓ ｆ ｔ ｏ ｌｉ ａ ｃ ｕｎ ｅ ｅ ａ ｓ ｓ ｒ ｃ ： ｔ ｂ ｌｚ ｔｏ ｆｓ ｒ ｕｎ ｉ ｇ ｒ ｃ ｓ ｔ ｅ ｋ ｙ ｔ ｏ ｓｒ ｃｉ ａｅｙ ｆ ｒ ｍｕ ｔ－ ｒ ｈ ｔ ｎ ｌ ｂ ｃ ｕ ｅ ｏ
３交 通 运 输 部科 学研 究 院交 通 环 保 与 安 全 研 究 中心 ，北 京 ． １０ ２ ） ０ ０ ９
摘 要 ：连拱 隧道 结 构 复 杂 ，施 工 工序 繁 琐 ，施 工 期 围岩 稳 定是 关 系到 隧道 安 全 施 工 的 关键 问题 。 结合 下杨 干 双 连 拱 隧 道
施 工 期 围岩 变 形 与 结 构 受 力监 测 ， 分析 下杨 干连 拱 隧道 施 工 期 结 构 受 力 与 围 岩稳 定性 情 况 。可 供 类 似 工程 参 考 和 借 鉴 。
地 质 条件 的约 束 ，同时 受路线 平 、纵 、横 指标 等 因
… 】Ｈ … 】… 】… 】 … 】… ＇ … 】…
行 了综 述 ，除 由 于笔 者 学识 所 限外 ，在Ｂ 规 定 不 Ｓ
ｒ ｒ Ｐ２ ０ ） ］ ｍｅｌ Ｃ ０ ４ ［ ． ｙ Ｓ
Ｂｄｅ Ｔｎｅ ｎｉｅ ｇ 桥梁与隧道工程 ｒｇ ＆ ｕ ｌ ｇｅｒ ｉ ｎ ｎ ｉ Ｅ ｎ
连拱 隧道施 工监测 与围岩பைடு நூலகம் 定性 分析
吕宝华 ．万 良勇 ，李 志强 ．刘开云ｚ
（ ． 涿 高速 公 路 张 家 口管 理 处 ，河 北 张 家 口 ０ ５ ０ １张 ７ ６ ０；２北 京 交 通 大学 土 建 学 院 ，北 京 １ ０４ ． ００ ４；
- 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)。
连拱隧道围岩变形监测研究
摘要：随着我国现代交通基础设施的建设规模逐年扩大和连拱隧道设计的发展进步，使得连拱隧道的数量和规模在逐年增加，特别是在2000年以后连拱隧道更得到是广泛的采用。
本
文以连拱隧道围岩为研究对象,通过对连拱隧道围岩变形进行各方面的监测和分析，为连拱隧道在施工过程中提供优化设计的准确依据,指导隧道的现场施工,为同等类型的隧道设计、施工和研究提供有价值的数据和结论，从而起到借鉴和参考的作用。
保证隧道施工的安全以及工程投入使用后的质量，使工程项目的社会效益、经济效益和环境效益得到综合提高。
关键词：监控量测围岩变形连拱隧道
一、连拱隧道围岩概况介绍
连拱隧道在施工过程中的特点是跨度很大, 结构非常复杂, 开挖与支护是交错进行的, 并且受到当地地质的影响非常大。
以上这些特点使得围岩应力变化和支护荷载转换的处理变得非常重要。
不少的连拱隧道我国各地相继建成, 但是在连拱隧道的设计和施工过程中很少有相类似的工程设计和施工经验可以得到借鉴, 特别是在连拱隧道的围岩变形方面，所以对连拱隧道的围岩变形更应当进一步研究，使其服务于更多的工程建设。
进行隧道设计与施工的基础是对隧道围岩进行正确的分级，一个符合地下工程实际情况的围岩分级，能够在改善地下结构的设计，发展新的隧道施工工艺，降低工程的计价方面起到举足轻重的作用，能够多快好省地修建隧道。
隧道围岩的等级划分具体如下：
1、按岩体完整程度的等级划分：
在隧道开挖过程中，能够反馈重要信息的就是围岩变形。
所以我们应当通过对岩体结构的位移进行实时的监测和分析，及时对岩体结构的稳定性及其变化进行了解，这样不仅可以根据实际需要对其进行稳定性的控制，也可以利用位移反分析的方法来预测岩体结构荷载，使其在未来的施工过程中以及投入使用的过程中做到防患于未然，保证隧道在施工过程中的安全和工程的质量。
二、对连拱隧道围岩变形的监测和分析
1、首先应当编制连拱隧道围岩变形的监测和研究的计划，为系统的隧道开
挖后围岩和支护的变化规律提供可靠的依据。
其主要内容包括量测方法、量测断面的选定、量测断面间距、量测时间以及对其的评价。
量测断面间距的确定是这样的，在洞口段和埋深小于二倍坑道半径的地段每隔5～10间距设一个量测断面，其余地段根据地质条件，量测断面间距可适当加大但必须保证沿隧道轴线每类围岩至少有一个量测断面。
对于地质条件好且收敛值稳定的地段可增长量测断面间距;在围岩较差、收敛值长期不稳定的情况下,要缩小量测断面间距。
同时根据变形速度、距工作面距离确定量测的频率。
在接近超前导坑、地质条件变差或量测值出现异常的情况下,量测频率加大,必要时间为一小时或更短的时间量1次,反之频率则可以减少。
到了后期量测时,可以确定在几个月或半年一次的量测频率。
2、实施测量计划，获得精确的测量信息。
在这一过程中我们要注意三个问题:①获得满足精度要求的可信的量测信息，如数据等；②在处理数据的基础上进行正确的预测和反馈,我们可以建立实验数据表和作散点图连成实验曲线，特别是可以利用回归分析函数来获得有效的数据；③建立量测的管理体制和相应的管理基准。
下面我们就来介绍用回归方法进行量测和数据整理工作：①根据实验曲线与标准函数曲线图的相似程度,确定回归方程的类型,常用函数形式比如:双曲线函数:1/ y = a +b/ x;对数函数；Y=a + blgx 和y=a+b1n(1 + x)，指数函数: y=rebx 和y=reb/x。
其中a、b为回归常数,x为自变量, y为因变量。
②运用线性变换的方法求解。
如双曲线函数1/ y = a + b/ x，令u =1/ y, t =1/ x 则u=a+bt ,这样就把非线性方程转化为线性方程。
对于y 对x 的回归方程,若用xi、yi(i= 1, 2,……, n)表示n组实测数据,可用许多直线方程yi = a+ b xi 代表xi、yi的关系,从中总可以找到一条最佳直线=a + bxi,它与全部散点在y方向的总误差Q为最小。
,Q值极小的条件是分别a和b求偏导数为零。
用最小二乘法计算回归常数的公式为:
③计算回归方程标准偏差、精度表示及预测区间:回归方程标准偏差σ= ± Q/ ( n - k)；精度表示为±kσ;对于给定x ,当置信度为95 %时, y 的预测区间为( - 2σ,+2σ)；当置信度为99 %时,y的预测区间为( - 3σ,+3σ)，其中:k为回归方程回归常数数目;表示用回归方程计算的y值。
下面运用以上公式以兰州至杭州高速公路重庆境山黄包隧道为例进行数据处理分析：根据实例选用对数函数u=a+b1n(1 + t)，令y=u，x=ln(1+t)，求解a、b，其中L1=11400mm,L2=11820mm
代入以上（1）、（2）中得a=（13.95*230.23-36.34*86.54）/(13.952-6*36.34)=-2.85，b=(230.23-13.95*86.54/6)/(36.34-13.952/6)=7.43,则回归方程可确定为
u=-2.85+7.43ln(1+t),标准偏差为σ=±√9.52/(6-2)=±1.5,所以其周2边收敛量=-2.85+7.43ln(1+37)，拱顶下沉量=3.15+5.07ln(1+37)=21.59mm，回归周2边收敛位移值=周2边收敛量/ =0.20%，回归拱顶下沉相对位移值=拱顶下沉量/L2=0.18%。
以此类推得到有用的工程数据。
3、收敛侧线的布置和数量与地质条件、开挖方法、变形速度等因素有关，全断面开挖应当使其埋深于小于2倍洞泾地段或浅埋隧道，或收敛量测断面与其他两侧项目重合时，采用3到6条侧线，一般地段采用2到3条侧线，但拱脚处必须有一条水平侧线。
如下图：
三、结语
连拱隧道的设计之所以已比较成熟，主要得益于最近几年国家对连拱隧道设计和施工的研究和总结。
在生活中铁路公路或其他实际选线中可采用连拱隧道的设计，特别是在先天条件较好的围岩地质和地形有利的隧道洞口的地区进行中短隧道的建设时，更加适宜选用连拱隧道技术。
希望随着连拱隧道这一技术的进步，使其能够到达更多更远的地方特别是边远山区，造福更广的地域。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。