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隧道监控量测作业指导书一、组织机构现场监控量测是现代化施工管理喷锚施工的重要组成部份，它不仅能指导施工，预报险情，确保安全，而且通过现场监测获得围岩动态和支护工作状态的信息（数据），为修正和确定初期支护参数，混凝土衬砌支护时间提供信息依据，还能为隧道工程设计与施工积累资料，为今后的设计和施工提供类比依据，因此我经理部成立了以总工程师为首的监控量测组织机构。
二、量测项目及方法量测项目及方法见下表。
三、量测项目的测线和测点布置1、洞内测点布置应注意：（1）量测点的安设应能保证初读数在爆破后24小时内和下一循环爆破前完成，并测取初读数。
（2）测点应安设在距开挖工作面2m范围内，且不大于一循环进尺，并应精心保护，不受下一循环爆破的破坏。
（3）各项位移量测的测点，一般可布置在同一断面内，测点统一在一起，测设结果能相互印证，协同分析与应用。
（4）围岩压力量测，除应与锚杆轴力量测孔相对应布置外，还要在有代表性的部位设测点，以便了解支护体系在整个断面上的受力状态与支护作用。
（5）锚杆轴力量测在局部加强锚杆段，要在加强区域内有代表性位置设量测锚杆。
四、量测频率：1、净空位移和拱顶下沉的量测频率净空位移和拱顶下沉的量测频率除按上表执行外，还应参照下表的频率执行。
净空位移和拱顶下沉的量测频率2、地表下沉的量测频率地表下沉的量测频率按上表进行。
五、量测数据的整理与应用1、对各项量测所观察到的数据应认真作详细记录，及时进行整理，并绘制下列曲线。
（1）净空位移（拱顶下沉和周边位移）量测a、绘制位移（u）——时间（t）的关系曲线b、绘制（u）——距开挖面距离（t）的关系曲线（1）地表下沉量测a、绘制地表下沉位移（u）——时间（t）的关系曲线b、绘制地表下沉位移（u）——距开挖面距离（t）的关系曲线（3）围岩内部位移量测a、绘制孔内各测点（L1，L2，……）位移（u）——时间（t）的关系曲线b、绘制不同时间（t1，t……）位移（u）——深度（测点位置L）的关系曲线（4）围岩压力量测：a、绘制围岩压力（б）——应力（t）时间的关系曲线b、绘制围岩压力（б）——应力(L)距开挖面距离的关系曲线（5）锚杆轴向力量测：a、绘制不同时间（t，t……）锚杆轴力（应力б）——深度（L）的关系曲线b、绘制各测点（1，2……）轴力（应力б）——时间（L）的关系曲线2、数据处理、分析及应用（1）根据所绘各曲线的变化情况与趋势，判定围岩的稳定性，及时预报险情，确定施工时应采取的措施，提供修改设计参考依据。
隧道监控量测方案隧道监控量测方案隧道监控是指通过对隧道结构及其周围环境的全面监测，及时发现和处理隧道运营过程中可能出现的安全风险。
目前，全球各地的隧道安全事故时有发生，因此，隧道监控已经成为保障隧道安全的重要技术手段。
本文旨在探讨隧道监控量测的方案。
1.隧道监控量测参数隧道监控量测参数应包括以下几个方面：（1）位移：隧道位移监测主要针对隧道内部和周围岩体的位移进行监测，以及隧道结构中的任何变形。
主要的监测参数包括滞后变形、收敛变形和开挖变形等。
（2）压力：隧道压力监测是指测量隧道内部和周围岩体以及隧道结构的压力。
主要监测参数包括隧道围岩应力、锚杆力、压力管道内部压力等。
（3）温度：隧道温度监测是指监测隧道内部以及周围环境的温度。
主要监测参数包括隧道内部平均温度、温度梯度及各个节点温度。
（4）水位：隧道水位监测是指测量地下水位、坑内水位和排水系统中水位等。
主要监测参数包括水位高度、水位波动及水位变化速率等。
2.监测方法（1）传统测量仪器：传统测量仪器主要是指激光位移仪、全站仪、GPS、压力传感器、温度传感器等。
这些仪器的测量精度高，但是需要现场排线，测量工作量大，需要花费大量的人力、物力和财力。
（2）遥感监测技术：遥感监测技术是指应用遥感卫星、航拍摄影等技术进行监测。
这种方法无需人员进入现场，可以实现对较大范围内的隧道进行监测，提高了监测效率。
遥感监测数据也可以用于验证传统仪器监测结果的正确性。
（3）传感器网络技术：传感器网络技术是指通过无线传感器网络进行实时监测。
这种方法可以实现实时监测，数据传输方便，具有低功耗、低成本、易维护等优点。
3.数据处理监测数据处理是实施隧道监测量测方案的重要环节。
数据处理包括实时数据采集、数据传输、数据分析和数据存储等。
其中，重要的监测数据应当及时报警并进行应变措施，从而保持隧道安全运营。
4.安全管理隧道监测的安全管理也是隧道量测方案的重要部分。
安全管理应包括隧道安全预警、风险分析、隧道安全评估等方面。
隧道监控量测应用的研究综述摘要：近年来，交通建设事业在我国快速的发展，开挖了大量的公路及铁路隧道。
隧道监控量测的应用在极大程度上为施工的正常进行提供了安全保障，对隧道开挖施工具有非常重要的指导意义。
本文在阅读大量文献的基础上并结合施工现场监控量测的经验，综述了隧道监控量测在施工中的应用，主要包括监控量测应用发展历史及现状、监测内容及方法、存在的问题等。
关键词：隧道；监控量测；综述1 引言目前，人类开挖了大量的隧道及地下空间。
然而，开挖的隧道多数处于复杂的地质环境中而且在隧道开挖前几乎没有可供使用的基本信息。
二十世纪六十年代初，由L.V. 拉布采维茨正式命名的新奥法（NATM）在隧道开挖中应用并快速的发展。
作为新奥法必不可少的重要组成部分，监控量测也获得了快速的发展。
自上个世纪八十年代，我国也开始逐步采用新奥法施工，并且经历近三十年的发展，已经形成了一整套的信息化施工方法。
信息化施工的关键是进行现场监测，它可以解决隧道及地下建筑从局部到整体的力学、设计和施工的问题。
只有及时获取可以反映隧道围岩的整体稳定性的有用信息，我们才能了解隧道开挖的动态，因此许多隧道开始应用新奥法施工。
新奥法更注重现场测量来预测围岩稳定性的问题。
毫无疑问，在隧道和地下工程中，没有监控，我们就无法处理复杂的问题。
2 监控量测发展历史及应用现状2.1 发展历史新奥法（NATM）这一概念于1963年被L.V. 拉布采维茨正式命名。
监控量测作为新奥法的关键，也随之广泛的应用于施工中。
监控量测的发展离不开新奥法的发展。
1934年，新奥法主要创始人 L.V. 拉布采维茨在就试图将喷浆方法用于地下工程。
他在1942～1945年建造的洛伊布尔隧道中采用了双层薄衬砌，即先喷一层混凝土，待变形收敛后再喷一层。
1944年，他发表了有关喷混凝土的论文，并指出了围岩动态随时间变化的重要性。
1948年，又指出了量测工作的重要性。
1948～1953年喷混凝土在奥地利首次用于卡普伦水力发电站的默尔隧洞。
浅谈监控量测在隧道施工中的重要性隧道施工是一项复杂的工程，涉及到地质、土壤、水文、气候等多方面因素。
在施工过程中，监控量测是非常重要的一环。
监控量测可以掌握隧道施工的各种动态信息，及时发现问题并进行调整。
下面我们来浅谈一下监控量测在隧道施工中的重要性。
一、监控量测可以掌握隧道变形情况在隧道施工过程中，地质条件、施工方式等因素都会影响到隧道的变形情况。
通过安装各种形式的监测设备，可以实时了解隧道内部的位移、变形、裂缝等情况。
这些信息对于评估隧道稳定性、预测风险、制定施工方案等都具有非常重要的作用。
二、监控量测可以确保隧道施工的质量隧道施工涉及到很多工序，每个工序都需要进行检测、验证。
监控量测可以全面、精确地记录每个工序的施工情况，包括隧道内部的空间关系、地质情况、支护体系等。
这些数据可以通过数字模拟等方式进行分析，以确保隧道的质量和稳定性。
三、监控量测可以预测隧道施工的风险隧道施工涉及到各种风险，如地质灾害、水文问题、支护失效等。
监控量测可以监测到这些风险的发展趋势，及时进行预测和干预。
通过有效的监测，可以预防和减轻风险，确保隧道施工的安全和顺利进行。
四、监控量测可以提高隧道施工的效率隧道施工是一项复杂的工程，需要各种资源投入。
通过监控量测，可以及时发现和解决施工过程中的问题，避免不必要的工作重复和资源浪费，提高施工效率。
此外，监控量测还可以为隧道施工提供实时的数据支撑和指导，帮助施工人员及时做出决策和调整。
综上所述，监控量测在隧道施工中具有非常重要的作用。
在实际施工中，应该根据隧道特点和施工情况，合理选择与配备监测设备，建立健全的监测系统。
同时，还需要加强监测数据的采集、存储、分析和应用，提高监测数据的精度和可靠性，确保隧道施工的顺利进行。
隧道监控量测总结报告隧道监控量测是指通过各种传感器和监控设备对隧道内部的各种参数进行实时监测和记录，以确保隧道的安全运行。
本报告旨在总结隧道监控量测的目的、方法和应用，并分析其中的优缺点。
一、引言隧道是现代交通运输系统中重要的组成部分，具有连接两个地区的作用。
然而，隧道的特殊环境和复杂结构使得其安全运行面临许多挑战。
因此，隧道监控量测成为保障隧道安全的重要手段。
二、隧道监控量测的目的隧道监控量测的主要目的是实时监测隧道内部的各种参数，包括温度、湿度、气体浓度、振动等，以及监控隧道结构的变形和破损情况。
通过监控量测数据的分析，可以及时发现隧道内部的异常情况，并采取相应的措施进行修复和维护，以保障隧道的安全运行。
三、隧道监控量测的方法隧道监控量测主要依靠各种传感器和监控设备来实现。
常见的传感器包括温度传感器、湿度传感器、气体传感器、加速度传感器等，用于监测隧道内部的温度、湿度、气体浓度和振动等参数。
监控设备则主要包括数据采集系统、数据传输系统和数据处理系统，用于采集、传输和处理监测数据。
同时，还可以借助视频监控系统对隧道进行实时监控，以提高安全性。
四、隧道监控量测的应用隧道监控量测在隧道建设和运营过程中具有广泛的应用。
在隧道建设阶段，可以通过监控量测来实时监测施工质量和进度，及时发现施工中的问题并进行调整。
在隧道运营阶段，可以通过监控量测来实时监测隧道内部的各种参数，及时发现隧道内部的异常情况，保障隧道的安全运行。
此外，隧道监控量测还可以用于预测隧道的寿命和维护周期，为隧道的维护和修复提供依据。
五、隧道监控量测的优缺点隧道监控量测的优点在于可以实时监测隧道内部的各种参数，及时发现异常情况，提高隧道的安全性；同时，监控量测还可以帮助隧道管理者预测隧道的寿命和维护周期，提高维护效率。
然而，隧道监控量测也存在一些缺点，包括成本较高、技术要求较高、数据处理复杂等问题。
六、结论隧道监控量测是保障隧道安全运行的重要手段，通过实时监测隧道内部的各种参数和结构变形情况，可以及时发现隧道的异常情况，并采取相应的措施进行修复和维护。
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。
隧道监控量测数据分析与应用伍进摘要：在隧道施工中，监控量测是隧道新奥法施工三大要素之一，通过量测及时收集施工中围岩变形与支护受力数据，对数据整理分析及时反馈指导施工。
隧道施工监控量测因用途的不同有各种选项，拱顶沉降和周边位移是最常用的二项，本文以某隧道量测结果为例，主要讲述拱顶沉降和周边位移量测数据通过回归分析建立数学模型,从而评价和预测围岩的稳定情况。
关键词：监控量测沉降周边位移收敛回归分析函数1 概述1.1我国公路隧道设计越来越多的采用了复合式衬砌形式，即由初期支护和模筑砼两部分组成。
设计的初期支护形式是否可以满足围岩的变形压力，模筑砼最佳浇注时间都是要通过监控量测来确定。
1.2隧道开挖后，对已开挖裸露的围岩及时进行初期支护，对初期支护的受力进行监控量测。
通过观测拱顶沉降与周边位移变化情况，掌握围岩和支护的变化信息并对量测数据运用概率论与数理统计学原理，通过数学公式计算进行分析评估，并预测出围岩以后的发展趋势，以达到以下目的：1.2.1了解隧道围岩、支护变形情况，以便及时调整支护形式，保证开挖坑道的稳定。
1.2.2依据量测数据的分析资料采取相应的支护措施和应急措施，保证施工安全。
1.2.3为二次衬砌施工提供依据。
2 监控量测方法2.1人员及设备组织2.1.1成立监控量测小组，小组成员为3～5名，设一名组长。
编制量测方案，根据现场情况，和施工工序，合理安排，尽量减小现场监控量测与隧道施工的相互干扰。
2.1.2周边位移采用收敛仪，根据开挖断面合理选择收敛仪型号。
拱顶沉降多采用精密水准仪和铟钢尺进行量测。
一般应选用简单可靠、耐久、成本低、稳定性好，便于携带量测仪器，且被测的物理概念明确，有足够大的量程。
2.2监控量测点布置图1拱顶沉降与周边位移观测布点如图1，拱顶沉降每个断面根据开挖跨度布设1～3个测点，周边位移观测每个断面根据开挖方法布设1～3条水平测线。
一般全断面开挖布设1条水平测线，台阶法开挖时每台阶设1条水平测线，特殊地段按规范要求布设水平测线。
拱顶沉降及周边位移观测点应布于同一断面上，为保证初次读数的及时性，测点应距开挖面2m范围内，根据围岩情况5～50米一个断面。
2.3 数据采集2.3.1量测点的初读数最为重要,一般应在开挖12h 内或下次爆破前，喷锚支护施作2h 后即埋设测点，并进行第一次量测数据采集。
每次测试前检查仪表设备是否完好，如发现故障应及时修理或更换；确认测点是否松动或人为损坏，只有测点状态良好时方可进行量测工作。
按各项量测操作规程安装好仪器仪表，并按相应仪器使用方法读取数据。
2.3.2严格按照隧道施工规范，按时进行监控量测，并用专用表格记录量测数据，根据围岩稳定情况，1～15天内1～2次/天，16天～1个月内1次/天，1～3个月内1～2次/周，大于三个月1～3次/月。
3 数据分析处理3.1 根据量测数据绘制位移u 与时间t 的关系曲线，可以较直观的看出围岩位移变化的情况，并初步判定围岩是否趋于稳定或出现异常情况。
建议采用在Excel 表格中及时输入量测结果，并利用其图表功能自动生成曲线图，能保证量测数据与曲线图同步，更能及时、直观的得到围岩变化情况。
3.2 由于量测的偶然误差所造成的离散性，因此对量测数据采用统计学原理进行分析，并以相应的数学公式进行描述，采用回归分析对量测数据进行处理和计算，得到u 、t 两个变量之间的函数关系，用这个函数曲线能代表测试点数据的散点分布，并能推算出因变量的变化速率和极限值，主要采用以下指数、对数和双曲三种曲线函数进行线性回归计算，三种曲线函数的原形公式与换算公式如下：3.2.1指数函数：)/(T B e A u -⋅= 求导：2)/('--⋅⋅=t e AB u t B将其转化为直线函数：t B A u 1)(ln ln -+= 极限公式： A t f t =∞→)(lim3.2.2对数函数：)1lg(/t B A u ++= 求导：()[]2'1lg 10ln )1(1t t B u +⨯+⋅-= 将其转化为直线函数：])1lg(1[t B A u +⋅+= 极限公式： A t f t =∞→)(lim 3.2.3双曲函数：tB A tu ⋅+= 求导：()2'Bt A A u += 将其转化为直线函数：t A B u 11⋅+= 极限公式： B t f t 1)(lim =∞→其中：A 、B — 回归常数 ；u — 位移值（mm ）； t — 初读数后的时间（天）3.3 线性回归分析需要分别将三种函数独立进行回归计算，将其转化为直线函数bx a y +=的形式求出a 、b ，并通过a 、b 换算出曲线函数常数A 、B 值，以指数函数为例，视u ln 为Y ，t 1为X ，按直线方程进行回归计算，得到直线方程常数a 、b ，并计算其相关系数r ，指数函数常数a e A =、b B -=，由此可得到指数函数方程。
对三种曲线函数进行回归分析后，根据三种曲线方程的相关系数r ，取r 最趋近于1的曲线方程代表所分析测点数据的变化情况，一般情况下所选择曲线函数的相关系数r 的绝对值应大于0.9。
其a 、b 、r 的计算公式如下：n x b y a ∑∑⋅-= ()22∑∑∑∑∑-⋅-⋅=x x n y x xy n b })(}{)({2222∑∑∑∑∑∑∑-⋅-⋅-⋅=y y n x x n y x xy n r3.4 线性回归分析数据处理量大，计算复杂，一般采用工程计算器进行回归计算，常用的工程计算器（如：CASIO4500、4800、4850）都具有回归分析的功能，可在较短时间能完成量测数据的回归计算。
3.5 根据回归分析结果选定代表测点的曲线方程,并可根据求导公式计算某一天的位移速率,也可根据极限公式计算其总位移量,通过代表测点的曲线函数方程可消除偶然误差并推断出围岩的稳定情况，或估计二次衬砌施作的时机。
4 数据分析及应用实例4.1下表为某公路隧道Ⅲ级围岩全断面开挖时一个断面拱顶沉降和周边位移的部分量测数据：根据以上数据绘制时间—位移曲线，如图2：（实线为周边位移曲线，虚线为拱顶沉降曲线）4.2周边位移回归计算将上表周边位移数据分别代如三种曲线函数方程中,并按bx=的直线y+a方程形式回归分析,得到a、b、r值，由a、b得到曲线方程中的A、B常数。
经回归计算得到以下三个方程：4.2.1指数函数: )/6219.1(3212.21T e u -⋅= 相关系数9855.0-=r4.2.2对数函数: )18904.68028.24t u +-= 相关系数9556.0-=r 4.2.3双曲函数: tt u ⋅+=0379.01680.0 相关系数9984.0=r 结论: 以上三种回归方程中双曲函数的相关系数r 的绝对值最趋近1，其回归精度较高，故选用该方程来代表此水平测线的收敛情况。
4.3 拱顶沉降回归计算将上表拱顶沉降数据分别代如三种曲线函数方程中,并按bx a y +=的直线方程形式回归分析,得到a 、b 、r 值，由a 、b 得到曲线方程中的A 、B 常数。
经回归计算得到以下三个方程：4.2.1指数函数: )/5245.1(1993.33T e u -⋅= 相关系数9931.0-=r4.2.2对数函数: )1lg(1388.102074.38t u +-= 相关系数9726.0-=r 4.2.3双曲函数: t tu ⋅+=0248.00988.0 相关系数9913.0=r结论: 以上三种回归方程中指数函数的相关系数r 的绝对值最趋近1，其回归精度较高，故选用该方程来代表此水平测线的收敛情况。
4.4 分析及应用4.4.1周边位移分析：根据选定的双曲函数方程对此测点进行分析，由极限公式可求得其最终总位移量为1÷B=1÷0.0379=26.39mm ，小于JTJ042-04《公路隧道施工技术规范》中9.3.4条所允许的相对位移量,当开挖后23天后，其位移量为21.13mm ，为总位移量的80.1%，根据求导公式求得第23天的位移速率为0.16mm/天，由此可判定围岩及初期支护周边位移在开挖23天后基本稳定，证明支护参数合理，能保证施工安全。
4.4.2拱顶沉降分析：根据选定的指数函数方程对此测点进行分析，由极限公式可求得其最终总位移量为33.20mm，小于JTJ042-04《公路隧道施工技术规范》中9.3.4条所允许的相对位移量,当开挖后19天后，其位移量为31.01mm，为总位移量的93.4%，根据求导公式求得第19天的位移速率为0.13mm/天，由此可判定围岩及初期支护拱顶沉降在开挖19天后基本稳定，证明支护参数合理，能保证施工安全。
4.4.3 由上分析结果可看出拱顶沉降量约为周边位移量的1.5倍，拱顶沉降变化速度稳定较周边位移快。
根据有关资料及实际量测结果显示，隧道拱顶沉降量一般为周边位移量的1～2倍。
综上分析，可得出以下结论：此段围岩在开挖23天后围岩周边位移及拱顶沉降均已稳定，可进行二次衬砌施工。
4.4.4 为保证二次衬砌模板台车的安全使用，以及开挖、铺底和防水层作业等各项工序工作面的要求，综合考虑开挖掌子面距二次衬砌模板台车最小距离为120m，此段开挖速度为每天3m，需要40天，可根据回归曲线方程计算开挖后40天时周边位移量为23.75mm，为总位移量的90%，位移速率为0.06mm/天，拱顶沉降量为31.96mm，为总沉降量的96.3%，沉降速率为0.03mm，可满足JTJ042-04《公路隧道施工技术规范》中9.3.5条对二次衬砌施作的要求。
4.4.5 根据以上结果，可得到围岩在开挖23天后围岩周边位移速率小于0.2mm/天，位移量占总位移量的80%，拱顶沉降速率小于0.10mm/天，沉降量占总沉降量的93.8%，满足二次衬砌施作的要求。
二次衬砌采用12m 模板台车施工，每两天可完成一模，平均一天完成6米，由上计算开挖允许最快速度为120÷23=5.2m，但实际每天开挖3m，因此开挖是控制施工进度的主要因素，可结合现场实际情况，提高开挖速度，加快工程进度。
5 综合应用5.1在隧道施工中，不同的围岩采用不同的施工方法，如采用台阶法、侧壁导坑法、核心土法等开挖，量测的方法和结果也也不同，根据JTJ042-04《公路隧道施工技术规范》中，条文说明9.2.4中规定了不同围岩及施工方法的量测要求。
因此，可根据施工的实际情况采取合理的布点和量测方法。
5.2不同的施工方法及工序可能造成围岩变形中位移与时间变化并非一条单一的曲线，如图3所示，根据实际量测结果总结得到，台阶法开挖时，下断面开挖可能会使已稳定围岩再次出现变形，如图3左图所示，已趋于稳定的围岩再次出现变形速度增大，然后逐渐稳定。
