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隧道监控量测规范-隧道监控量测规范隧道监控量测要点分析摘要：为确保隧道工程施工安全、施工质量和结构的长期稳定性，本文结合向莆铁路某隧道施工状况，重点阐述了Ⅴ类围岩采用三台阶七步开挖法施工阶段的监控量测，为二衬施工提供重要的科学依据。
Abstract：In order to ensure the construction safety，construction quality and long-term stability of structure of the tunnel project，combined with the construction condition of a tunnel construction of Xiangtang-Putian Railway，this paper expounds the monitoring and measurement of V-type surrounding rock by three-step and seven-step excavation method in construction phase to provide important scientific basis for the second lining construction.关键词：隧道工程;监控量测;数据分析、处理、反馈;预警值Key words：tunnel project;monitoring and measurement;data analysis，processing and feedback;warning value1 监控量测目的把量测结果反映到设计施工中的目的，首先是确认施工的安全性，其次是提高工程的经济性。
现场监控量测是新奥法施工的三大要素之一，是复合式衬砌设计、施工的核心技术。
通过施工现场监控量测监视围岩变化，掌握支护结构在施工过程的力学状态和稳定程度，确保施工安全。
回归分析方法在公路隧道监控量测中运用的探讨摘要：新奥法是现代公路隧道设计施工的基础理论，监控量测作为新奥法理论核心之一，也到广泛的认可，但现场运用效果还须进一步提升。
本文针对现在国内监控量测分析存在的问题，依据江西境内赣崇高速感坑隧道监测数据，着重从开挖支护不同时期分析隧道拱顶围岩竖向位移变化情况，并利用origin软件得到其回归函数。
指出开挖预留变形量与显现位移的对应关系，为放线开挖施工提供指导依据。
关键词：公路隧道监控量测回归分析拱顶下沉位移中图分类号：x734 文献标识码：a 文章编号：1 前言目前国内外山岭隧道设计施工基础理论为新奥法，新奥法主要内容可以概括为一个核心三个基本点，一个核心即为利用围岩的自承内力使围岩和支护结构达到平衡状态；三个基本点分别为：一是运用监控量测手段时刻关注围岩变化情况；二是适时支护，在最合理时间内进行支护；三是光面爆破，减少出现应力集中情况[1][2]。
可见监控量测在山岭隧道施工中占有重要的地位，虽然国内外大量学者技术人员对监控量测进行了大量的研究分析，但目前国内隧道施工中监控量测实际使用效果并不是很理想，问题根源主要有以下几个方面：一是监控量测并未得到现场施工单位应有的重视，即使实施了监控量测，也未发挥监控量测应有的作用；二是实施监控量测的技术人员功底较薄，其对监控量测的理解只停留在判断围岩是否安全的阶段；三是监控量测现场环境较差，数据采集往往误差较大，影响技术人员分析。
本文主要是结合笔者多年的隧道施工经验，针对目前监控量测存在问题提出了自己的见解并给出具体分析实例。
2 监控量测简介我国《公路隧道设计规范》（jtg d70—2004）和《公路隧道施工技术规范》（jtg/f60—2009）[3][4]对公路隧道监控量测目的、测点布设、精度要求、数据处理和数据分析给出了较为详细的论述，并推荐了三种回归分析函数。
现将必测项目周边收敛、拱顶下沉和地表下沉采用的仪器及目的做一简要说明：表1 必测项目及其监测方式上述表格给出了必测项目几种常见的监测手段及其优缺点，其中精度主要依据实际监测中误差结果得到。
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。
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一、曲线回归分析法的概念和原理曲线回归分析法是一种通过利用数学模型描述变量之间关系的统计分析方法。
它的基本原理是通过求解最优拟合曲线来描述自变量和因变量之间的关系，从而预测或者解释因变量的变化。
通常情况下，曲线回归分析法要解决的问题是找到最佳拟合曲线来描述观测数据的变化趋势，以帮助我们更好地理解和预测数据的发展走向。
曲线回归分析法的基本流程包括确定回归模型、选择合适的拟合曲线、估计参数和检验模型的拟合程度。
在实际应用中，常见的曲线回归模型包括线性回归模型、多项式回归模型、指数回归模型、对数回归模型等。
选择合适的拟合曲线需要根据具体问题来决定，通常可以通过观察数据的特点和实际需要来确定。
估计参数是指根据观测数据来估计曲线拟合模型中的参数，通常采用最小二乘法、最大似然估计等方法来实现。
检验模型的拟合程度则是用来评价拟合曲线对观测数据的拟合情况，常用的方法包括残差分析、方差分析、拟合优度检验等。
在隧道监控量测数据处理中，曲线回归分析法主要用于对隧道结构和运行状态的变化趋势进行拟合和预测。
隧道监控量测数据一般包括挠度、位移、应力、应变等多个方面，这些数据反映了隧道结构和运行状态的各种变化情况。
通过对这些监测数据进行曲线回归分析，可以更好地理解和预测隧道的变化趋势，为隧道的安全管理和维护提供科学依据。
1. 隧道结构挠度监测数据分析隧道结构挠度是反映隧道变形和变化情况的重要监测指标，通过对挠度监测数据进行曲线回归分析，可以揭示隧道结构的变形规律和趋势。
一般情况下，隧道结构挠度的变化趋势是一个非线性变化过程，采用曲线回归模型可以更好地描述和预测挠度的变化规律。
通过观察挠度监测数据的变化趋势，可以及时发现隧道存在的变形问题，并采取相应的维护和修复措施，保障隧道的安全运行。
曲线回归分析法在隧道监控量测数据分析中有着诸多优势，主要体现在以下几个方面：1. 能够更好地描述和预测数据的变化规律隧道监控量测数据一般是大量的、复杂的，通过曲线回归分析可以更好地描述和预测数据的变化规律，揭示数据的内在规律。
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【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。
【关键字】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，以及返回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内完成所有数据的返回分析工作，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返回分析返回函数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，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、返回分析、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
图5：收敛—时间曲线
二、利用Excel对收敛观测数据进行返回分析
1、《公路隧道施工技术规范》JTJ042—94中要求采用返回分析时，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：
✓指数函数：
✓双曲函数：
式中：a、b——返回常数；
t ——初读数后的时间（d）；
u ——位移值（㎜）。
2、非线性返回方程的线性化
仍以例1为例：根据例1的收敛--时间曲线走向（图5）选用指数函数公式作为返回函数可能合理些（如果不能做出较明确的判断，可以分别按以上几种函数进行返回，取拟合的最优者），由于指数函数为非线性函数，但可将其线性化，方法如下：
…………….式（1）
对其两边取自然对数，得：
令
则……………式（2）
式（2）则是式（1）线性化的直线方程，其参数的确定可按线性返回的方法确定。
3、Excel的数据分析工具
利用Excel对观测数据进行返回分析，要使用Excel的数据分析工具，使用数据分析工具之前，要确认“分析工具库”处于加载状态：
图6：加载分析工具库
如果在“工具”→“加载宏”中找不到“分析工具库”，则必须通过添加Office附件的方法来添加“分析工具库”。
4、利用Excel分析例1的观测数据
以例1中的水平收敛观测数据为例：首先在图1所示的Excel工作表中计算出线性化方程式（2）中的和，点击Excel菜单中的“工具”→“数据分析”，出现数据分析窗口：图7，选择“返回”，确定后出现返回分析窗口：图8，在Y值输入区域选择：$E$2:$E$10；在X值输入区域选择：$D$2:$D$10；选择“确定”，得到返回分析结果：图9。
图7：数据分析窗口
图8：返回分析窗口
图9：返回分析结果
从图9的返回分结果可得：截距，则；，代入式（1）则得到水平收敛观测数据的返回方程：………….式（3）；
判定系数：；
由返回方程式（3），取，可得到水平收敛位移值的终值；
按照以上相同的步骤，可得到拱顶下沉观测数据的返回方程：………….. 式（4）；
判定系数：；
由返回方程式（4），取，可得到拱顶下沉位移值的终值；
三、量测成果的分析和应用
1、周边位移相对值分析
周边位移相对值是指两测点间实测位移累计值（或用返回分析推算的最终位移值）与两测点间距离之比，或拱顶实测位移值与隧道宽度之比。
如例1中水平收敛两测点间间距L=6637.74㎜，水平收敛位移终值u=7.592㎜，则周边位移相对值为：u/L=7.592㎜/6637.74㎜=0.11%，此值应小于隧
道周边允许位移相对值，如果测得的周边位移相对值超过允许位移相对值，说明初期支护设计参数偏小，应增加喷层厚度，或增加锚杆数量和长度加强支护。
如果测得的周边位移相对值远小于允许位移相对值时，可降低其他地段初期支护设计参数。
修改设计参数应注意：
（1）、根据一个断面的量测信息结果进行设计参数修正，只适用于该断面前后不大于5m 的同类围岩地段。
（2）、隧道较长地段同类围岩设计参数的修正，特别是降低设计参数，必须以不少于三个断面的量测信息为依据。
按修正后的设计参数进行开挖的地段，其设计参数的正确性和合理性仍应根据量测信息分析予以验证。
2、围岩收敛基本稳定的判断
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB 50086－2001规定，围岩达到基本稳定的条件是：1、隧洞周边水平收敛速度小于0.2㎜/d ；拱顶或底板垂直位移速度小于0.1㎜/d ；2、隧洞周边水平收敛速度，以及拱顶及底板垂直位移速度明显下降；3、隧洞位移相对值以达到总相对位移量的90%以上。
第一条中位移速度是指至少7天观测的平均值，其值可由量测记录表中直接得到；第二条位移速度明显下降，可由时间—位移曲线直观看出，或由回归方程的二阶导数0dt
u d 22〈 说明变形速率不断下降，位移趋于稳定；0dt u d 22= 说明变形速率保持不变，发出警告，及时加强支护；0dt
u d 22〉 说明变形速率加快，已进入危险状态，需立即停工，采取有效措施进行加固。
通过以上步骤地工作，可以完成对监控观测数据的分析，分析步骤程序化，操作简单，不须利用第三方软件，可较好的完成监控量测数据的分析工作，有利于监控量测数据的信息化管理，更好的为指导隧道施工发挥作用。
参考文献：
1、《公路工程施工监理质量控制技术手册》 文德云 主编 人民交通出版社出版（北京市朝阳区安定门外外馆斜街3号） 邮编：100011 2006年1月第1版
2、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB 50086－2001 原国家冶金工业局主编中国计划出版社（北京市西城区木樨地北里甲11号国宏大厦C座4层）邮编：100038 2006年1月第7版
3、《公路隧道施工技术规范》JTJ042—94 交通部重庆公路科学研究所主编人民交通出版社出版（北京市朝阳区安定门外外馆斜街3号）邮编：100011 2006年4月第8版作者简介：郭军起，男，1971年10月13日生人，工程师，1992年毕业于石家庄铁道学院桥梁工程系，学历大专，从事铁路、公路桥梁、隧道施工。
联系方式：广东省阳江市阳东县东平镇中铁隧道集团公司转监理部，邮编：529941，座机：，手机：，邮箱：
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