隧道工程監(jiān)控量測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書(編輯修改稿)
2025-07-04 08:15 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 與周邊位移量測(cè)斷面對(duì)應(yīng)，繪出拱頂下沉s與時(shí)間t的對(duì)應(yīng)分散點(diǎn)，同時(shí)進(jìn)行一元非線性回歸計(jì)算，繪出拱頂下沉s與時(shí)間t的圓滑變化曲線，判斷拱頂下沉的變化速率相對(duì)較小，變形呈收斂趨勢(shì)，圍巖趨于穩(wěn)定。如XX隧道拱頂下沉量測(cè)時(shí)態(tài)曲線圖5。 圖5 XX隧道進(jìn)口拱頂下沉量測(cè)時(shí)態(tài)曲線圖從XX隧道樁號(hào)K27+500這個(gè)具有代表性的“隧道拱頂下沉?xí)r態(tài)曲線”可以判斷出，該隧道拱頂下沉絕對(duì)值比較小，在20mm左右，并具有明顯的收斂趨勢(shì)，經(jīng)過1個(gè)半月后，在下臺(tái)階開挖完成后，基本趨于穩(wěn)定，圍巖性質(zhì)相對(duì)良好。 地表下沉量測(cè) 地表沉降量測(cè)采用高精度的水準(zhǔn)儀或全站儀，根據(jù)測(cè)量記錄，對(duì)量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行一元非線性回歸分析，作出地表下沉?xí)r態(tài)曲線。由于XX隧道出口頂部覆蓋厚度不均勻，同一段面左厚右薄，在軸線中心附近的測(cè)點(diǎn)處，隧道覆蓋層＜15 m，其下沉具有典型性和代表性，予以列出，如圖6所示。圖6 XX隧道出口地表下沉量測(cè)時(shí)態(tài)曲線圖通過時(shí)態(tài)曲線圖分析可以看出，地表的總體下沉量也較小，也在20mm左右，并具有明顯的收斂趨勢(shì)，說明此處雖然隧道覆蓋層較小，但圍巖性質(zhì)相對(duì)良好。 回歸分析 在實(shí)際量測(cè)中，由于量測(cè)人員、條件等因素的限制，必然產(chǎn)生偶然誤差，量測(cè)散點(diǎn)在圖中呈上下波動(dòng)。由于監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)一般不具有線性關(guān)系，而是曲線關(guān)系，需進(jìn)行一元非線性回歸分析，現(xiàn)以XX隧道進(jìn)口K27+035斷面水平收斂量測(cè)進(jìn)行回歸分析，其步驟如下：① 確定回歸方程：根據(jù)散點(diǎn)圖中的散點(diǎn)擬合曲線的分布特征、變化特性、收斂性等，從理論和以往經(jīng)驗(yàn)選擇能代表兩變量之間內(nèi)在關(guān)系的函數(shù)類型，從圖4 “散點(diǎn)圖”的模型的走向取函數(shù)作為回歸函數(shù)較合理。回歸分析的主要任務(wù)就是要根據(jù)量測(cè)數(shù)據(jù)t（時(shí)間）和u（收斂值）去估計(jì)未知參數(shù)A,B：進(jìn)行線性相關(guān)的顯著性檢驗(yàn)。并利用對(duì)A,B估計(jì)的結(jié)果，通過t值去預(yù)測(cè)u值；② 確定參數(shù)A和B：利用最小二乘法估計(jì)參數(shù)A和B時(shí)，有離差平方和，為了使S取最小值，將上式分別對(duì)A及B求偏導(dǎo)數(shù)， (r為相關(guān)系數(shù))K27+035觀測(cè)斷面根據(jù)實(shí)測(cè)原始收斂數(shù)據(jù)，采用指數(shù)函數(shù)對(duì)實(shí)測(cè)關(guān)系曲線進(jìn)行回歸計(jì)算，得回歸方程如下：μ=由回歸方程推求最終位移量：μ=取t=∞，得最終位移值μ==；③圍巖穩(wěn)定的判斷K27+035觀測(cè)斷面水平收斂:=＜0；圍巖趨于穩(wěn)定狀態(tài)。④二次支護(hù)時(shí)機(jī)控制:對(duì)K27+035觀測(cè)斷面各測(cè)線回歸方程進(jìn)行分析,由=＜,通過數(shù)據(jù)分析及計(jì)算可以得出t≥22d時(shí)圍巖變形滿足要求。經(jīng)過開挖后60d內(nèi)跟蹤量測(cè)，圍巖收斂變形位移量小，從量測(cè)數(shù)據(jù)可以明顯看出開挖后22d圍巖基本穩(wěn)定，由以上分析結(jié)果建議K27+035觀測(cè)斷面圍巖可以在開挖22d后不用再進(jìn)行量測(cè)，可以進(jìn)行二次襯砌；⑤拱頂沉降及地表沉降量測(cè)數(shù)據(jù)分析同水平收斂。 監(jiān)控分析結(jié)果反饋與應(yīng)用：(1)根據(jù)位移值確定,初期支護(hù)達(dá)到基本穩(wěn)定的條件:實(shí)測(cè)最大位移值或回歸預(yù)測(cè)最大位移值應(yīng)不大于表10表103所列極限相對(duì)位移值的2/3，并按表104進(jìn)行變形管理。（2）根據(jù)位移變化速度確定。，圍巖處于急劇變形狀態(tài)，應(yīng)加強(qiáng)初期支護(hù)系統(tǒng)；當(dāng)隧道凈空收斂值的速度明顯下降，收斂量已達(dá)總收斂量的80%～90%，(隧道)時(shí)，圍巖達(dá)到基本穩(wěn)定，此時(shí)可進(jìn)行二次襯砌；在淺埋地段，及膨脹性和擠壓性圍巖等情況下，應(yīng)采用其它指標(biāo)判別。（3）根據(jù)圍巖位移時(shí)態(tài)曲線的形態(tài)來判別：當(dāng)圍巖位移速度不斷下降時(shí)（du2/d2t0），圍巖趨于穩(wěn)定狀態(tài)；當(dāng)圍巖位移速度保持不變時(shí)（du2/d2t t＝0），圍巖不穩(wěn)定，應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)；當(dāng)圍巖位移速度不斷上升時(shí)（du2/d2t t0），圍巖進(jìn)入危險(xiǎn)狀態(tài)，必須立即停止掘進(jìn)，加強(qiáng)支護(hù)。（4）監(jiān)控量測(cè)的分析結(jié)果和建議必須第一時(shí)間反饋給項(xiàng)目分部總工程師，以便及時(shí)指導(dǎo)施工，當(dāng)量測(cè)表明存在塌方、突水突泥等可能時(shí)，應(yīng)及時(shí)報(bào)項(xiàng)目部總工程師。表92 單線隧道初期支護(hù)極限相對(duì)位移(%)圍巖級(jí)別埋深（m）≤5050300300500拱腳水平相對(duì)凈空變化值Ⅱ～Ⅲ～～～Ⅳ～～～Ⅴ～～～拱頂相對(duì)下沉Ⅱ～～Ⅲ～～～Ⅳ～～～Ⅴ～～～注：，軟巖取較大值；；拱頂相對(duì)下沉是指拱頂下沉值減去隧道下沉值后與原拱頂至隧底高度之比；～。表93 雙線隧道初期支護(hù)極限相對(duì)位移（%）圍巖級(jí)別
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