【正文】 編寫， 了解施工的進(jìn)展情況，指導(dǎo) 現(xiàn)場監(jiān)控量測的正常進(jìn)行。并委派有 王雄兵（助工） 、 張導(dǎo)培（助工） 、 黃岡（技工） 、 施澤友（技工） 、 聶坤鍵（技工） 、 胡達(dá)（技工）等多名技術(shù)人員常駐 隧道施工 現(xiàn)場，負(fù)責(zé)日常監(jiān)控量測工作，采集監(jiān)測數(shù)據(jù)。根據(jù)我院質(zhì)量管理體系，成立了由蔣樹屏研究員、劉偉研究員和程崇國教授級高工組成的專家組，為本項目把關(guān)，并參與重要方案的研討和制定。 水界高速公路龍鳳山 隧道現(xiàn)場監(jiān)控量測組織機構(gòu)見圖 11。 2020 年 9 月 20 日 ， 監(jiān)測組進(jìn)駐現(xiàn)場，當(dāng)日與現(xiàn)場監(jiān)理組一道，對隧道施工 9 隧道出口現(xiàn)場監(jiān)測小組張導(dǎo)培聶坤鍵胡 達(dá)施澤友黃剛王雄兵程崇國（教授級高工）、韓直（研究員）蔣樹屏（研究員）、劉偉（研究員）技術(shù)咨詢組隧道進(jìn)口現(xiàn)場監(jiān)測小組項目部：胡學(xué)兵、李文剛、王芳其現(xiàn)場進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，并走訪標(biāo)段承包人，與施工單位建立了工作聯(lián)系，商討監(jiān)控量 測的實施步驟，制訂量測計劃，討論技術(shù)問題。 并 由業(yè)主主持召開了多次監(jiān)控量測協(xié)調(diào)會，為監(jiān)控量測工作的順利展開創(chuàng)造了 有利 條件。 龍鳳山 隧道監(jiān)控量測 項目 在 南川縣城 建立現(xiàn)場監(jiān)控量測項目部，租賃 一套 100m2 辦公及生活用房， 在隧道進(jìn)、出口 附近分別成立了現(xiàn)場監(jiān)控量測小組，并各租有一間民用房，供監(jiān)測小組休息和辦公，以便隨時掌握隧道施工動態(tài)，及時給項目部反饋監(jiān)控量測信息及現(xiàn)場施工情況 。 項目部 配置 DSZ2 自動安平精密水準(zhǔn)儀 3 臺、周邊收斂儀 3 臺、 頻率儀 3臺、 臺式電腦 2臺、 筆記本電腦 1 部、照相機 1 部、打印機 1臺 ，以及開展 現(xiàn)場監(jiān)控 量測所必須的應(yīng)變儀 、鋼筋計 、壓力盒和 相關(guān)的工具、導(dǎo)線附件等 傳感器 。 通過以上人員的組成和現(xiàn)場辦公設(shè)備的配置，能夠充分保證現(xiàn)場監(jiān)控量測工作按合同要求順利的進(jìn)行。 圖 11 現(xiàn)場監(jiān)控量測組織機構(gòu) 7. 監(jiān)控量測工作 完成 情況 從 2020 年 9 月 20 日 進(jìn)駐施工現(xiàn)場開始 ， 項目組即開始開展監(jiān)控量測工作，設(shè)點監(jiān)測、對掌子面圍巖條件進(jìn)行描繪 ， 至 2020 年 5 月，隧道已經(jīng)貫通，二次襯砌基本完成的前提下，項目組撤離施工現(xiàn)場，監(jiān)控量測組共完成 8 個選測斷面、 6 個地表沉降監(jiān)測斷面、 221個必測斷面的監(jiān)測工作 。 共采集監(jiān)控量測數(shù)據(jù) 70851 個，掌子面工程地質(zhì)描述 1157 份，編寫監(jiān)控量測階段報告 16 份 ，監(jiān)控量測計劃 15 份，施工建議 1 份，進(jìn)場報告和退場報告各1 份 。 8．現(xiàn)場監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析 信息處理的重要性 10 數(shù)理統(tǒng)計是研究和揭示隨機現(xiàn)象統(tǒng)計規(guī)律性的一門學(xué)科。隨機現(xiàn)象是指個別試驗中它有可能發(fā)生，也有可能不發(fā)生，呈現(xiàn)不確定性，而在大量重復(fù)試驗中又呈現(xiàn)出統(tǒng)計規(guī)律性的一類現(xiàn)象。隨機現(xiàn)象可以通過隨機試驗進(jìn)行研究，隨機試驗得來的數(shù)據(jù)有兩個特征：一是在同樣條件下測得的數(shù)據(jù)參差不齊，具有波動性；二是在大量重復(fù)試驗中得到的數(shù) 據(jù)又具有統(tǒng)計規(guī)律性。 在分析測試中，由于各種不可控制的偶然因素的隨機和綜合的影響，使得測試結(jié)果有不同的值，人們不能預(yù)知測定值的具體大小，但測定值落在某個范圍的概率是確定的。 測試結(jié)果的誤差按其性質(zhì)可分為：隨機誤差、系統(tǒng)誤差和過失誤差。 測試結(jié)果的誤差按其產(chǎn)生的原因可分為：儀器誤差、方法誤差、操作誤差和環(huán)境誤差。 儀器誤差是由于以下原因產(chǎn)生的：儀器未調(diào)整到最佳的工作狀態(tài)，儀器的穩(wěn)定性不好，儀器長期使用引起的精度下降，儀器未經(jīng)過嚴(yán)格的校正。 方法誤差產(chǎn)生的原因：測試方法本身不完善，采用的經(jīng)驗公式或量測條件不完全 滿足應(yīng)用理論公式所要求的條件。 操作誤差是由于操作人員的生理缺陷（如眼睛的辨別能力差）、主觀偏見及不良的習(xí)慣（如不按規(guī)定的操作規(guī)程進(jìn)行操作）等引起的。 環(huán)境誤差是由于環(huán)境不完全符合量測所要求的條件而引起的誤差。例如環(huán)境溫度變化引起量測儀器精度的改變。 數(shù)理統(tǒng)計是以概率論為基礎(chǔ)，研究如何以有效的方式收集、整理和分析受到隨機性影響的數(shù)據(jù)，并以這些有限的數(shù)據(jù)為依據(jù)對所考察的問題作出推斷和預(yù)測，為采取決策提供科學(xué)的依據(jù)。其中包括試驗設(shè)計和統(tǒng)計推斷，試驗設(shè)計研究如何對隨機現(xiàn)象進(jìn)行觀察、試驗，以取得有代表性的局部觀察值 。統(tǒng)計推斷研究如何對試驗獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析，從而對所關(guān)心的問題作出盡可能精確、可靠的結(jié)論，即對隨機變量的分布和分布中的參數(shù)進(jìn)行估計和判斷。因此，數(shù)理統(tǒng)計是用從局部現(xiàn)象去推斷整體內(nèi)在規(guī)律性的方法，完全適用于公路隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的分析、處理。 樣本的選取 在目前的統(tǒng)計分析中，無論是無限總體還是有限總體，從客觀可能性與經(jīng)濟(jì)上考慮，都是采取抽樣檢驗，通過樣本值去了解樣本分布，并推斷總體，要使統(tǒng)計推斷的結(jié)論正確可靠，應(yīng)滿足三個基本條件： (1) 保證所抽樣本對總體有充分的代表性 (2) 采用科學(xué)的抽 樣方法進(jìn)行抽樣 (3) 在所獲得樣本資料的基礎(chǔ)上，運用正確的方法進(jìn)行統(tǒng)計推斷。 在公路隧道的監(jiān)控量測項目中，幾乎所有的應(yīng)力、變形量測值的變化過程都是呈逐漸增大的狀態(tài)，且經(jīng)過一段時間的量測后，量測值均已趨于穩(wěn)定，因此本研究報告中取每個 11 量測項目的最終量測值作為研 究的對象，本報告對拱頂下沉、周邊收斂、圍巖與噴射混凝土接觸壓力 等量測項目進(jìn)行了統(tǒng)計分析。 統(tǒng)計量的選取 統(tǒng)計學(xué)認(rèn)為樣本來自總體，其中包含了來自總體的大量信息，但是，樣本一般是 n維隨機變量或 n個隨機變量，分析、處理很不方便，因此，必須對采集到的一 大堆觀測值，進(jìn)行進(jìn)一步的整理、加工，把樣本中有用的信息集中起來，在數(shù)理統(tǒng)計中也就是構(gòu)造出一個適當(dāng)?shù)臉颖镜暮瘮?shù) 統(tǒng)計量來解決有關(guān)的問題。 本報告中用到了樣本均值、樣本偏差、樣本極差等統(tǒng)計量。 設(shè) X1， X1。， Xn 為總體 X的一個樣本，則 ??? nii iXnX 11 稱為樣本均值，反映了隨機變量取值的平均大小，刻劃了其取值分布的中心位置。 ? ? ni i XXnS 1 2)(11 稱為樣本標(biāo)準(zhǔn)差，反映了 相對于均值（ mean）的離散程度 。 minmax XXR ?? 稱為樣本極差，反映了樣本取值的分散程度。 地表下沉監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析 龍鳳山隧道現(xiàn)場監(jiān)控量測組共對 6個地表下沉斷面進(jìn)行了監(jiān)測， 監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計見表 2，總體統(tǒng)計分析情況如下： 地表沉降監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計表 表 2 斷面樁號 1 2 3 4 5 收斂值(mm) 收斂時間 （ d） 收斂值(mm) 收斂時間 （ d） 收斂值(mm) 收斂時間 （ d） 收斂值(mm) 收斂時間 （ d） 收斂值(mm) 收斂時間 （ d） ZK28+930 75 75 61 54 61 ZK31+700 77 77 70 65 77 ZK31+830 70 70 70 YK28+930 61 54 54 68 YK31+700 77 70 70 77 77 YK31+830 70 70 70 樣本均值 X = 測點 1樣本均值 1X = 測點 2樣本均值 2X = 12 測點 3樣本均值 3X = 測點 4樣本均值 4X = 測點 5樣本均值 5X = 樣本標(biāo)準(zhǔn)差 X = 樣本極差 R = 平均收斂時間 t = 天 從 地表沉降 量測值總體分析， 地表 沉降的最大值 一般出現(xiàn)在隧道正上方，而離隧道中心軸越遠(yuǎn)，地表沉降監(jiān)測值越小 。 對于本隧道，拱頂位置地表沉降量為 10mm左右，邊墻位置地表沉降位移在 5～ 8mm之間，而邊墻以外 8m處的位移為 3～ 5mm，鑒于本隧道洞口工程的成功修筑經(jīng)驗，以及監(jiān)控監(jiān)測存在一定的滯后性，可以推斷，一般 在 Ⅱ類圍巖 條件下，兩車道公路隧道洞口地表沉降控制在 10mm以內(nèi)時，能夠基本保證洞口邊仰坡的穩(wěn)定性。同時，由于洞口施工進(jìn)度較慢，二次襯砌跟上的時間較長，因此， 洞頂?shù)孛娉两档氖諗繒r間也較長，一般為 2～ 3個月；由于洞口位置圍巖整體較差，同一斷面不同測點的趨穩(wěn)時間也基本一致 。 從樣本標(biāo)準(zhǔn)差的計算來看，其值較小，表明地表沉降受施工影響產(chǎn)生的離散性并不大，同時，由于監(jiān)測環(huán)境較好，測量誤差也并不太明顯。 選測項目監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析 龍鳳山隧道現(xiàn)場監(jiān)控量測組共對 8個選測斷面進(jìn)行了監(jiān)測，選測內(nèi)容包括圍巖與噴射混凝土間的接觸 應(yīng)力、噴射混凝土內(nèi)部應(yīng)力和鋼支撐內(nèi)部應(yīng)力，現(xiàn)根據(jù)不同的選測項目進(jìn)行統(tǒng)計分析。 （ 1）圍巖與噴射混凝土間測接觸 壓 力 龍鳳山隧道圍巖與噴射混凝土接觸壓力量測斷面共有 8個（見表 3），其中進(jìn)口（ 7標(biāo)）4個，出口（ 8標(biāo)） 4個，總體統(tǒng)計分析情況如下： 圍巖與噴射混凝土接觸壓力統(tǒng)計表 （ KPa） 表 3 所處位置 斷面樁號 圍巖 類別 左側(cè) 邊墻 左側(cè)拱腰 拱頂 右側(cè)拱腰 右側(cè)邊墻 隧道進(jìn)口 ZK29+143 Ⅲ 類 ZK29+607 Ⅲ 類 YK29+145 Ⅲ 類 0 YK29+582 Ⅲ 類 隧道出口 ZK31+270 Ⅲ 類 ZK31+590 II 類 YK31+268 II 類 YK31+634 II 類 左 側(cè) 邊墻均值 X = 樣本標(biāo)準(zhǔn)差 S= 樣本極差 R= Kpa 左側(cè)拱腰均值 X = 樣本標(biāo)準(zhǔn)差 S= 樣本極差 R= 拱頂均值 X = Kpa 樣本標(biāo)準(zhǔn)差 S= 樣本極差 R= 13 右側(cè)拱腰均值 X = Kpa 樣本標(biāo)準(zhǔn)差 S= 樣本極差 R= 右 側(cè) 邊墻均值 X = 樣本標(biāo)準(zhǔn)差 S= 樣本極差 R= Kpa 從圍巖與噴射混凝土接觸壓力量測值總體分析，接觸壓力 拱頂和拱腰部位較大，而 邊墻 部位 最小，說明 隧道拱部傳遞的荷載比較 大。接觸 壓 力的標(biāo)準(zhǔn)差和極差都比較大，說明接觸 壓 力比較離散， 該項監(jiān)控量測項目受到施工的影響、以及圍巖自身的特性 比較 大 。 另外，受臺階法和各施工步序間施工工序時 間安排較長的影響，圍巖與噴射混凝土間的接觸壓力收斂時間較長 。 （ 2）噴射混凝土軸向應(yīng)力監(jiān)測 龍鳳山隧道噴射混凝土軸向應(yīng)力監(jiān)測斷面共有 8個（見表 3），其中進(jìn)口（ 7標(biāo)） 4個，出口（ 8標(biāo)） 4個，總體統(tǒng)計分析情況如下： 噴射混凝土軸向應(yīng)力監(jiān)測統(tǒng)計表（ KPa） 表 4 所處位置 斷面樁號 圍巖 類別 左側(cè)邊墻 左側(cè)拱腰 拱頂 右側(cè)拱腰 右側(cè)邊墻 隧道進(jìn)口 ZK29+143 Ⅲ類 5003 3883 11902 5473 2507 ZK29+607 Ⅲ類 2834 8386 20287 13402 3611 YK29+145 Ⅲ類 2241 4786 7044 1845 3327 YK29+582 Ⅲ類 2799 20947 29588 8862 3325 隧道出口 ZK31+270 Ⅲ類 790 7755 3831 6031 1769 ZK31+590 II 類 157 7826 6810 506 1613 YK31+268 II 類 2780 4242 6321 5401 814 YK31+634 II 類 5898 8578 4009 9649 3440 左側(cè)邊墻均值 X =1881Kpa 樣本標(biāo)準(zhǔn)差 S=2947 樣本極差 R=6688Kpa 左側(cè)拱腰均值 X =8300Kpa 樣本標(biāo)準(zhǔn)差 S=5463 樣本極差 R=17064Kpa 拱頂均值 X =11224 Kpa 樣本標(biāo)準(zhǔn)差 S=9162 樣本極差 R=25757Kpa 右側(cè)拱腰均值 X =3523 Kpa 樣本標(biāo)準(zhǔn)差 S=7083 樣本極差 R=23051Kpa 右側(cè)邊墻均值 X =1046Kpa 樣本標(biāo)準(zhǔn)差 S=3282 樣本極差 R=6765Kpa 從噴射混凝土 軸向應(yīng)力監(jiān) 測值總體分析， 噴射混凝土總體上都是呈受壓狀態(tài)，拱頂壓應(yīng)力值最大，拱腰次之，邊墻部位最小。 噴射混凝土內(nèi)部應(yīng)力最大值達(dá)到了 20Mpa，局部噴射混凝土可能已經(jīng)被壓壞。拉應(yīng)力值在 此次監(jiān)測過程中也有出現(xiàn)，主要出現(xiàn)在邊墻和拱腰位置，這主要與局部地段仰拱鋼支撐沒有封閉成環(huán)，噴射混凝土底端約束力太小有關(guān)。噴射混凝土總體上受力較大，說明噴射混凝土在維持隧道穩(wěn)定方面發(fā)揮了很大的作用。從樣本標(biāo)準(zhǔn)差和樣本極差來分析，兩