某隧道监控量测数据回归分析研究

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1、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摘耍：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：川岩；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

2、。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

3、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血开挖后的收敛值，测点应按设在距开挖面5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

4、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。拱顶下沉量量测点埋设：一般在隧道拱顶轴线处设1个带钩的测桩（为了保证量测精度，常常在左右各增加一个测点），吊挂钢卷尺，用精密水准仪量测隧道拱顶绝对下沉量。可用①6钢筋弯成三角形钩，用砂浆固定在围岩或混凝土表层。测点的大小要适中,过小，测量时不易找到；过大爆破易被打坏。支护结构施工时要注意保护测点，一旦发现测点被埋掉，要尽快重新设置，以保证数据不中断。拱顶下沉量测示意图如图2-2：图2-2拱顶下沉量测示意图2.1.2量

5、测频率表2-12.1.3变形监测项目管理基准针对木隧道，建立监测变形管理等级标准,管理等级分三等，其等级划分及相应基准值见表2-2。通过对监测结果的比较和分析來判定支护结构的稳定性和安全性，并指导施工。表2-2注：U0为实测变形值，Un允许变形值。Un的确定应考虑围岩类别、隧道埋置深度等因素并结合现场条件选择.2.1.4监控量测资料整理及处理措施（1）及时准确的整理监测数据并绘制相应的简图。通过现场位移变化值的观测，可以绘制出h-t拱顶下沉时间曲线图、Ah-1拱顶下沉时间速率曲线图，1-1水平收敛吋间曲线图，Al-t水平收敛时间速率

6、曲线图。（2）运用回归分析方法对初期支护的时态曲线进行回归分析，选择拟合精度较高的函数进行回归，预测围岩的最终位移，加强分析观察，准确评价围岩的稳定性。3现场监控量测信息曲线回归分析围岩监控量测信息的回归主要是对围岩断面的拱顶下沉和水平收敛两个必测项目來进行的，其数据来源为监控量测原始记录表。原始记录表主要包括拱顶下沉量数据统计表、周边位移量测数据表、地表下沉量检测数据表以及围岩压力统计表等。通过这些原始数据进行整理,绘制成时间位移曲线和时间速率曲线，进而进行曲线回归分析。本文选取某典型断面，主要通过分析拱顶下沉和水平收敛两个项目来

7、判断围岩的稳定性。某断面回归分析：该段围岩属于中风化板岩，岩体完整性一般。回归分析图形如图所示：图3-1某断面拱顶下沉值与时间的关系及其回归曲线图3-2某断面拱顶下沉速率与时间的关系图图3-3某断面水平收敛值与吋间的关系及其回归曲线图3-4某断面水平收敛速率与时间的关系图断面稳定性分析：从图3-1和3-3+可以看出，隧道开挖Z初到初期支护，围岩原始应力场受到破坏，引起应力重分布，围岩日平均变形量1.2mm左右。隧道围岩总变形的大部分是在前二十天完成的，说明在初期支护上应该加强，同时增加监测频率。位移曲线在二次开挖阶段出现波动，说明二

8、次开挖对围岩产生了二次扰动，并且在隧道支护加强的情况下，变形出现负增长，说明支护对围岩变形的发展起到了很好的限制作用，围岩在二次衬砌仰拱设置后又一次出现扰动，最后变形趋于稳定，预计最终稳定后的位移分别是23.28mm和22.89mm。