短隧道监控量测及数据分析
隧道监控量测方案
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。
浅谈公路隧道监控量测的数据分析
浅谈公路隧道监控量测的数据分析摘要：隧道监控量测是隧道新奥法施工的重要组成部分，它对于及时了解开挖后的隧道变形状况，确定和研究隧道支护效果及隧道安全施工具有十分重要的意义。
文章以某隧道为例，通过对拱顶下沉和周边位移量测数据的处理、回归建模，评价和预测隧道的稳定性。
关键词：监控量测；拱顶沉降；水平收敛；回归分析现场监控量测，是在隧道施工过程中通过对隧道围岩(确切说应是一次支护后围岩)的动态监测，掌握围岩动态和支护结构的工作状态；利用量测结果，经分析后，调整设计支护参数或调整施工方法，以期达到稳定的目的；通过量测结果预测事故或险情，及时采取应急措施，防患于未然；积累资料为后续设计提供科学依据；确保隧道的稳定，达到隧道施工过程安全、可靠、节省投资的目的。
1、现场监控量测内容及断面布置我国现行公路隧道施工规范将现场监控量测项目从总体上划分为两类：必测项目和选测项目。
考虑到经济性和实用性，笔者认为，在围岩较好的情况下可以只测量拱顶下沉及周边位移；在围岩较差的地段布设选测项目，如地表下沉（隧道浅埋段）、围岩压力及两层支护间压力、钢支撑内力，主要为进一步了解围岩内部松弛、位移、受力、围岩与衬砌间的相互作用、以及衬砌的内力及位移情况。
周边位移观测每个断面根据开挖方法布设1～2条水平测线，一般全断面开挖布设1条水平测线，台阶法开挖时上下台阶各设1条水平测线，特殊情况下可在上台阶加布两条测线。
拱顶沉降每个断面根据开挖跨度布设1～3个测点，拱顶沉降及周边位移观测点应布于同一断面上。
根据围岩情况设置量测断面，现场监测断面间距及频率如表1和表2所示：表2量测频率2、监测方法2.1周边水平位移量测喷锚支护施作后，用电钻凿直径40mm、深80～200mm孔，先用水泥砂浆灌满后再插入测点固定杆，尽量使同一线两测点的固定方向在同一直线上，等砂浆凝固后，即可进行量测工作。
笔者认为固定杆外漏挂钩部分必须尽可能小，而且最好贴近隧道初期支护面，因为实际工作中，测点最初距掌子面较近，在下次爆破及出渣过程中极易破坏。
某隧道监控量测数据回归分析方法
8.48241949 0.06666667 0.05363656 0.00444444 0.00357577
39.7606045 1.58044028 7.98666214
8.55869289 3.31822899 1.09449733 1.58044028 0.31202051
106.3099
b
8.20657491 0.07692308 0.05552471 0.00591716 0.00427113
2.91245935 0.00510204 0.20803281
8.35745984 0.07142857 0.05434192 0.00510204 0.00388157
2.92552438 0.00444444 0.19503496
7.83228454 0.09090909 0.05882353 0.00826446 0.00534759
2.86471201 0.00694444 0.238726
8.02709785 0.08333333 0.05699954 0.00694444 0.00474996
2.89092716 0.00591716 0.22237901
量测数据的处理与回归分析
一、建立位移（U）随时间（T）发展的时态函数，根据量测数据分别进行下列函数：
1、对数函数 U=a+b/lg（1+T）；2、指数函数 U=a*e-（b/T）；3、1双、对曲数函函数数 U=T/（a+bT）的回归计算。
时间 T
实测收 敛值U
回归值 U
U-U
U=
21832947
197.1807
1.400186258
-1.1073094
隧道数据分析与监控量测
隧道数据分析与监控量测一、前言近年来，在我国的交通运输网络中的众多工程建设中，隧道建设发挥着相当重要的作用，占据着不可取代的位置，发展势头也越来越猛。
监控测量技术已经成为现代隧道工程的重要的组成部分，隧道监控量测指的就是在进行隧道工程施工的过程中使用各种量测的工具对围岩以及支护衬砌受力状态进行的监测工作。
通过监控量测和及时的信息反馈来修正施工设计中的参数从而达到设计合理施工、高效施工的目的。
二、工程概况某高速公路下的某段隧道是连拱隧道，其长度总的为250m，在其洞身有岗体结构，岩石的强度很高，但是它的完整性很差，围岩级别以Ⅳ级为主；隧道的洞道口是强风化岩分布，呈松散碎裂状。
隧道进口段为浅埋段，其地下有丰富的地下水层，对于工程而言地质条件非常不好。
对此隧道设计成为连拱隧道，在工程进行中，导洞中隔墙已贯通，目前正在按侧壁导坑的开挖方法开始主洞开挖，在截面K22+360位置进行左右开导的挖掘工作，其中心位置正在进行开挖的工序。
三、隧道出现塌方的分析塌方位于K22+360洞顶上部，隧道内的围岩状况是Ⅴ类，施工单位进行现场勘查后分析事故引发原因为，隧道坍塌的位置恰巧处于洞身覆盖层由薄到厚的一个陡坎，这样就会使其在受力上发生急剧的变化，在该区位的开挖过程中，前部分的岩土体应力重新分布，这样就会出现应力都集中在隧道拱顶围岩的位置处；此区位于隧道浅埋段并且其基岩处于很薄的状态，地表是坑洼处，处于汇水带，塌方的部分呈现相当破碎的状况；遇到恶劣的暴雨状况。
经过雨水渗透，岩层界面处会造成垂直裂缝等问题；最终导致坍塌现象发生。
四、塌方的处理前后中的监控量测方案为了能够及时的对隧道施工过程中出现坍塌的现象进行治理，依据隧道的特点、坍塌原因与后期的处理方案，在出现隧道塌方的具体位置处应该同时对整个隧道工程的监控测量方案进行实时的改善，从监控测量得到的数据进行分析进而来指导施工过程。
1.监控量测方案结合隧道工程的具体的施工特点，以及塌方处的方案，对其进行加宽测量时需要增加沉降观测点的布设，增大隧道周边地表沉降观测范围，而且需要进一步提高观测频率，初期支护完成后立即布置洞内观测断面，对于隧道工程进行时的地表下沉以及边坡位移的实时监控量测的布设。
(整理)隧道监控量测数据分析与应用
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。
隧道监控量测总结报告
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。
隧道监控量测信息分析与反馈
隧道监控量测信息分析与反馈1、目前使用的汉十公司监控量测信息系统进行分析与反馈。
2、施工过程中应对监控量测数据及时进行实时分析和阶段分析（1）实时分析：由软件自动完成。
每天根据监控量测数据及时查看手机客户端各断面的检测数据分析图形，发现安全隐患应分析原因并报告，出现预警提示要按规定及时处理。
（2）阶段分析：各分部监控量测系统负责人按周、月进行阶段分析，利用电脑客户端软件自动生成报表，总结监控量测数据的变化规律，对施工情况进行评价，提交阶段分析报告，按程序报审，指导后续施工。
3、资料整理、数据分析及反馈结合隧道施工情况，利用软件预测变形发展趋向及围岩和隧道结构的安全状况，并将结果通过报告形式及时反馈给设计、监理，从而实现动态设计、动态施工。
4、监控量测分析报告实行上报、审查、传阅制度，各分部负责人、技术负责人、工程部长、技术主管、安质部长、质检员、安全员、超前地质预报技术员、施工员等必须传阅到位，传阅以电子文档方式，可以通过分部内部QQ群或OA办公软件在网上传阅。
以便时实掌握围岩的稳定性、支护结构的工作状态及二次衬砌时机控制，指导和组织隧道施工。
5、分部监控量测测量负责人将软件生成的周报、月报按期上报经理部工程部，做为分部对各组监控量测实施情况的宏观掌控。
工程部复核无误后，并传阅经理部监控量测有关部门。
并上传报监理反馈予监理单位、设计单位和汉十公司。
分部将报告装订成册报现场监理批准，存档。
若有特殊情况，报告需要上报监理单位总监审查。
6、及时对监测数据进行检查判别。
出现预警是及时对预警情做出处理意见。
项目部经理、总工对红色预警做出处理，处理期限不超过2小时。
分部负责人或分部技术负责人有权对黄色预警情况做出处理，在网页平台上备注处理意见，处理过程不得超过3小时。
7、工程竣工后各分部按照单位工程分别将各隧道的监控量测资料整理归档并纳入竣工文件中。
隧道监控量测的数据处理及分析
下 沉 及 周 边 位 移 ； 在 围岩 较 差 的 地 段 布 设 选 测 项 目 ， 如 地 表 下 沉 （ 道 浅 埋 段 ） 、 围 岩 压 力 及 两 层 支 护 问 压 力 、钢 隧 支 撑 内力 ， 主 要 为 进 一 步 了 解 围 岩 内 部 松 弛 、 位 移 、 受
作为主要 的支护 ， 以便控 制围岩 的变形 和松弛 ，使 围岩成
为 支 护 体 系 的 组 成 部 分 ， 形 成 了 以锚 杆 、 喷 射 混 凝 土 和 隧 道 围岩 为 ｉ位 体 的 承 载 结 构 ， 共 同支 承 Ｉ体 压 力 。根 据 Ｊ Ｊ Ｎ Ｔ 原 理 ，监 控 量 测 足 Ｎ Ｔ 的 重 要 组 成 部 分 之 一 现 场 监 ＡＭ ＡＭ 。 控 量 测 ，是 在 隧道 施 工 过 程 中通 过 对 隧道 围 岩 （ 切 说 应 是 确 次 支 护 后 尉岩 ） 动 态 监 测 ， 掌 握 围 岩 动 态 和 支护 结 构 的 的 工 作 状 态 ；利 用 量 测 结 果 ，经 分 析 后 ， 调 整 设 计 支 护 参 数
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工作状 态 。在该 隧道 浅埋 段施 工 过 程 中 ， 能 明显 看
到爆 破造成 的地 表微裂 纹 。
公 路 与 汽 运
总第 １ ５ ７期
Ｈｉ ｇ ｈ ｗａ ｙ ｓ ８ Ｌ Ａｕ ｔ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｖ ｅ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ
２ ２ １
施 工控 制 的 可行 性 方 案 ； 通 过 对 围岩 力 学的 分 析 ， 分析 了围 岩 的 位 移 影 响 因 素 ， 采 用 ４种 不 同 经 验 公 式 对 监 测数 据 进 行 回 归分 析 ， 得 出 了其 变化 趋 势 。
Ｈ
关键词 ： 隧道 ； 监 控 量 测 ；围岩 应 力分 析 ；回 归 分析
置应 少受 人 为破 坏 ， 后视 不 动 基 准 点 应选 在 图 ２所 示 地表 区域 之外 。
得监 控量 测数据 是整 个 监控过 程 的关键 。根据施 工 现 场 的实 际情 况 ， 选 取 相 关 系 数 平 方 Ｒ。值 最 大 的
２ 数 据 处 理 与 分 析
２ ． １ 围岩 应 力状态
洞 周 收敛 在 上 台 阶开 挖 时 用 上 面 的 三 角形 测 线， 下 台阶开 挖 时用 下 面 的 三角 形 测 线 。新 开 挖 断 面布设 的测 点应 该在下 一次爆 破前 取得第 一次测 量
数据 ， 这样 能确 定各 断 面 每 次爆 破对 该 断 面 的影 响
大小 ， 判 断在大 致相 同 围岩 和支 护 情况 下 新 开挖 断
３ ９ ６ ３ ９ ０ ３ ８ ４
∞
戳 ３ ７ ８
褪 ３ ７ ２
３ ６ ６
１ ～５号 点 为地 表 下 沉 测 量 点 ； 两个三角形 角点为洞周 收敛测量点 ； 拱顶 顶 点 为 拱顶 下 沉 测 量 点 。
图 １ 凤 凰 县 长 坡 隧 道 洞 身 纵 断 面
函数作 为 回归 分 析模型 。 根 据 隧道 收 敛 实测 值 的 特性 ， 选 取 具有 一般 非 线性、 收敛且 单 调递 增 特 性 的 函数 为研 究 对象 。通
过查 阅规范及 相 关 资 料 ， 选 取 双 曲 函数 、 对 数 函数 、
在 分 析之前 ， 作 如下 假定 ： 围岩 初始应 力 场只有
与
．
粉砂 质泥 岩 ， 薄、 中层 厚状 ， 裂 隙发 育 ， 岩体 破 碎 ， 在
隧道 开挖形 成高边 坡时可 能产 生脱 落和坍 塌 。该 隧
道采 用新 奥法原 理支 护 设计 ， 由于 隧道 短 且部 分 浅
汽
Ａ
运 盘
Ｃ
．
埋， 施 工极 易造成 地表坍 塌 和裂缝 。
图 ２ 洞周收敛 、 拱 顶 下沉 、 地 表 下 沉 测 点 布 设
１ 监 控 量 测 方 法
该隧 道为短 隧道 ， 其 施工 周期 比长 隧道短 得多 ， 但 隧道施 工安 全 、 稳 定 地 进行 与 长 隧道 有 着 同等要 求 。围岩稳定 性 的判 断 、 二次 支 护 时 间 的确 定 为监 控 重点 ， 需 根 据隧 道 位移 量 及 变 化趋 势 、 隧 道埋 深 、
状况， 判 断是 否按原定 设计方 案继 续施 工 ； 对 掌子 面
地表 下沉测 量不仅 仅针对 进 、 出洞 附近地表 ， 结 合实际地 貌情况 ， 还要 外 加 到 浅埋 区段 。 由于 围岩
附近断面 裂纹进 行观察 ； 对浅 埋段 地表 进行 观察 ， 做 好 地表植 被 和地貌 图像采 集 。这 一 系列 的观察是 一
自重 ， 隧道 为 圆形 断 面 ， 围岩 为 连续 介 质 ， 简 化 为一 定 深度 内的孔 洞 问题 ， 开 挖后 围岩 仍处 于稳定 状态 。
２ ２ ０
第 ４期 ２ ０ １ ３年 ７月
短 隧 道 监 控 量 测 及 数 据 分 析
余钱 华 ， 青 磊
（ 长 沙 理 工 大 学 土木 与 建筑 学院 ，湖 南 长 沙 ４ １ ０ ０ ０ ４ ）
摘要 ： 基于 Ｇ ２ ０ ９国道 湖 南凤 凰 县 长坡 隧 道 工 程 现 场 监 控 过 程 ， 总 结 了短 隧 道 工 程 实施 现 场
个 长期 、 连续 的过程 ， 通过 对 比反映 隧道工 程 的实际
属于连续 介质 ， 其变 化是 一个连续 的过程 ， 做好地 表
下沉测 量 亦可 预 测 围 岩 变 化 趋 势 。测 点 布 设 见 图 ２ 。在 浅埋段 地表 布 设 测点 时 ， 根 据地 表 实 际情 况 ， 尽量按 照拱顶 下沉 和洞 周 收敛 断面 距离 布设 ， 以方 便 数据 的相互验 证 。应 注 意 保持 点 位不 动 ， 选 择 位
面 的施 工质量 ， 适 当控制 进洞速 率 。 拱 顶 下沉 采 用倒 钩 尺测 量 ， 期 间需 特别 注 意测 点 的保 护 。
１ ． ３ 地 表 下 沉
围岩等级 、 支 护工作 状态 等 因素综合 考虑 。
１ ． １ 洞 内外 观察
在 隧道爆 破 开挖 及 初期 支 护 完成 后 ， 及 时对 掌 子 面围岩进 行 目测 、 观察 ， 对 比设计 勘探 给 出的地质
中 图分 类 号 ： Ｕ４ ５ ６
文献 标 志码 ： Ａ
文章 编 号 ： １ ６ ７ １ —２ ６ ６ ８ （ ２ ０ １ ３ ） Ｏ ４ —０ ２ ２ ０ —０ ３
公眦
Байду номын сангаас路＆
Ａ
Ｇ ２ ０ ９国道凤 凰 绕城 线 工 程 长坡 隧道 位 于线 路
Ｋ ２ ＋８ ６ Ｏ — Ｋ３ ＋０ ２ ５段 ， 长 １ ６ ５ ｍ， 为短隧道 （ 见 图
１ ． ２ 洞 周 收 敛 和 拱 顶 下 沉
洞 周收 敛 和拱 顶下 沉 能 真实 、 直 接地 反 映隧 道 围岩及支 护整体 工作 状 态 ， 也 是 之后 分 析 最终 沉 降
量 的主要 数据 源 。该 隧道 洞 周 收敛 、 拱 顶 下沉 测 点 布设见 图 ２ 。
１ ） 。周 围地貌 为剥 蚀 型 陡坡 ， 经 过 地形 为一 北 东 向 山脊 。隧道含 Ⅳ 、 Ｖ级 围岩 ， 为强 风化 泥质 粉砂岩夹