浅埋隧道大断面围岩量测
随着国民经济的飞速发展, 对交通运输能力的要求越来越高。铁路建设以其占地少、运量大及长途运输能力强等优势,已成为拉动国民经济增长的支柱产业、带动地方经济发展的龙头。在山岭、丘陵地区的铁路建设中,隧道方案以能缩短行车里程,提高线型标准、保障运营安全,保护生态环境等优点,得到普遍应用。随着隧道工程越来越多,超长隧洞、超大断面、超差地质条件隧道的应用也就越来越广。但由于地下隧道结构的复杂性,岩性参数的不确定性,使得隧道稳定性问题更为重要。这就对隧道施工技术提出了更高的要求。
在隧道施工过程中采用围岩量测监控技术,对围岩变化情况及支护结构进行量测,及时提供围岩稳定程度与支护结构可靠性的安全信息,预见事故及险情,作为调整与修改支护设计的依据,并在复合式衬砌中,依据测量结果确定二次衬砌施做的时间,以达到监控隧道围岩与支护结构的变化不超过设计标准。
在某隧道施工中,由于隧道开挖断面大,初期支护后围岩暴露的时间相对较长,为此,应用了围岩量测技术,全过程监督围岩的变形和初期支护变形的动态, 通过对监测数据的分析与研究,选择适宜的支护措施, 指导合理安排工序,及时修改支护参数,确保了工程的安全与质量,提高了施工效益并节约了施工成本。
1 概述
某特长大断面黄土隧道采用新奥法设计和施工,现场监控量测已列入设计文件,并在施工过程实施。现场监控量测是判断围岩和隧道的稳定状态、保证施工安全、指导施工顺序、进行施工管理、提供设计信息的重要手段。而隧道围岩收敛量测是判断围岩动态的最主要的量测项目, ,其量测设备简单、操作方便,对围岩动态监测的效果也很好。
本文通过某隧道施工的实践,通过利用图表对量测数据进行分析,有很强的可操作性和
工程指导性。监控量测的主要任务是在施工过程中使用不同的仪器对围岩进行测量并对量测数据进行回归分析,研究围岩的稳定性,指导隧道施工。本文旨在为量测断面出现的不同的稳定情况进行原因分析,为隧道监控量测数据的分析处理提供简单快捷、合理可靠的处理方法。
2围岩量测的实施方案
隧道围岩在开挖前认为是均匀的介质,在隧道开挖后原来的应力平衡体系遭到破坏,围岩为保持稳定,重新进行应力分配,同时产生围岩变形,在开挖后,施作初期支护是柔性的,这样早期初期支护的受力并不大,随着应力的进一步释放和初期支护支撑能力的进一步加强,则具有足够支护强度的支护体系和围岩变形压力,在一定时间内就会达到平衡,在平衡点附近围岩变形总量和变形速率,对于不同的围岩和不同的开挖断面形式一般都有一个确定的范围,在平衡点的附近,围岩作用于支护体系的压力最小。
在隧道施工过程中,对围岩和支护系统的稳定状态进行监测,为喷锚支护和二次砼衬砌的参数调整提供依据,把量测的数据经整理和分析得到信息及时反馈到设计和施工中,进一步优化设计和施工方案,施工监控量测应根据隧道工程地质条件、围岩类别、围岩应力分布情况、隧道跨度、埋深、工程性质、开挖方法、支护类型等因素确定。包括收敛量测和周边位量测,收敛量测是隧道施工监控量测的重要项目,收敛值是最基本的量测数据。周边位移是隧道围岩应力状态变化最直观的反映。通过周边位移量测,可以根据变形速率判断围岩稳定程度和二次衬砌施作的合理时机,以及指导现场施工。
2.1围岩量测的目的
围岩变形量测的目的在于通过变形观测和对变形数据的回归分析来判定达到这一平衡点的时间和在平衡点附近的围岩变形及支撑情况,从而向设计和施工反馈信息,以便及时施作二次衬砌充分利用围岩的自承能力,在保证安全的前提下采取最经济的支护体系。
量测仪器、原理、内容、方法、频率和时间
2.2.1量测仪器
量测隧道围岩收敛的仪器多采用收敛计,本次围岩量测采用的是JSS30A型系列数显收敛计,该收敛计的特点是结构新颖,操作简单,测量精度高,体积小,重量轻,密封性好,适用于量测围岩周边任意方向两点间的距离微小变化。
2.2.2工作原理
收敛计是利用机械传递位移的方法,将两个基准点间的相对位移转变为数显位移计的两次读数差。当用挂钩连接两基准从而点A、B预埋件时,通过调整调节螺母,改变收敛计机体长度可产生对钢尺的恒定张力,保证量测的准确性及可比性,机体长度的改变量,由数显电路测出。当A、B两点间随时间发生相对位移时,在不同时间内所测读数的不同,其差值就是A、B两点间的相对位移值。    当两点间的相对位移值超过数显位移计有效量程时,可调整尺孔销所插尺孔,仍能继续用数显位移计读数。
    2.2.3量测内容
根据现场实际情况,本次量测主要测净空水平收敛,为日常施工管理提供有关数据资料。隧道开挖支护时,及时埋入量测件,严格按设计测量断面间距、测点布置, 并及时获得初始读数。
2.2.4量测方法
使用前准备
首次使用收敛计时,应先进行调零。调零方法为:①顺时针方向旋转调节螺母,至转不动时为止,按下开关键显示屏数字为0.00,如果数字不为零时,按下清零键此时显示屏数字会全部清零,为保证对零的准确性,可重复对零2~3次。
使用方法
(1)检查预埋件测点有无损坏,枪支并将测点灰尘擦净。
(2)用手握住收敛计主体,拉出尺头挂钩放入测点孔内,将收敛计拉至另一端测点,并将尺架挂钩挂职入测点孔内,选择合适的尺孔,将尺孔销插入,用尺卡将尺与联尺架固定。
(3)调整调节螺母,仔细观察,使塑料窗口上的刻线对在张力窗口内标尺上中间任意一条白线中,每次都应对在同一白线上。每次测量时,要求收敛计所置位置和平行度保持不变。收敛计达到一定拉力后,轻轻放开,并稍微给个振动力,看其是否恢复到原来拉力,若有误差,需继续调整调节螺母,直到拉力达到预定值为止。这时,记下钢尺在联尺架端时的基线长度和数显读数,相加即得两点间距离。为提高测量精度,每条基线应重复测量三次取平均值。
2.2.5量测频率及时间
净空变化的测试频率,依据位移速率和测点距开挖面距离确定,一般按表1选定。即元件埋设初期测试频率为1~2次/d;随着围岩渐趋稳定,量测次数可减少;当出现围岩不稳定征兆时,应增加量测次数。
表1 净空位移与拱顶下沉量测频率
由位移速率决定的量测频率和由测点距开挖面的距离决定的量测频率之中,原则上采用两次频率之中较高者。当位移趋向一定值时,亦可不采用表1的数值。
2.3现场量测断面布置及质量要求
2.3.1现场量测断面布置
在隧道正洞每个量测断面布置2条净空水平收敛量测线,
测点布置示意图
 ②量测断面间距应根据《铁道部120号文》要求, ,确定各级围岩量测断面的间距为:Ⅵ级围岩地段5m;Ⅴ级围岩地段10 m。
2.3.1现场量测质量要求
①快速设点。隧道开挖后,为尽早获得围岩开挖后初始阶段的变形动态,尽快埋设测点,    
②测点应牢固可靠,易于识别并妥善保护。
③一次量测的时间尽可能短。
④量测仪器要有足够的精度。
(1)喷锚支护施作2 h后即埋设测点,进行第一次量测数据采集,初始读数应在开挖后12 h读取,最迟不得超过24 h,而且在下一循环开挖前,必须完成初期变形值的读取。。
(2)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测试工作。
(3)测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表,每测点一般测读3次。3次读数相差不大时,取算术平均值作为观测值,若读数相差过大则应检查仪器仪表安装是否正确、测点是否松动,当确认无误后再按前述监控量测要求进行复测。每次测试都要认真做好原始数据记录,并记录掘进里程、支护施工情况以及环境温度等,保持原始记录的准确性。量测数据应在现场进行粗略计算,若发现变位较大时,应及时通知现场施工负责人,以便采取相应的处理措施。
(4)测试完毕后检查仪器、仪表,做好养护、保管工作;及时进行资料整理,监控量测资料必须认真整理和审核。
2.3 围岩监控量测现场实施方案
(1)围岩监控量测的依据
《铁路隧道喷锚构筑法技术规则》(TBJ108 92)。
(2)监控量测的作业流程(图1)
图1 监控量测作业流程
2.4 监控量测资料的整理及反馈
根据量测数据绘制:①位移及位移速度随时间的变化曲线;②位移及位移速度与开挖工作面距离的曲线。依据变形管理等级
(表3 变形管理等级)指导施工。
(2)观察和量测发现异常时,应及时修改支护参数。一般正常状态必须同时满足以下条件:①喷射混凝土表面无裂缝或有少量微裂缝;②位移速度在最初1~2 d允许有加速外,应迅速减少。
(3)位移很快达到稳定,且围岩状况比预计要好,应适当减弱设计参数。
(4)双线隧道的二次衬砌施作时间满足《铁路隧道喷锚构筑法技术规则》第3.6.5条有关规定。
4 监控量测实施情况分析
4.2 量测结果分析
根据设计要求,本隧道以Ⅳ~Ⅵ级围岩为量测重点。针对Ⅳ~Ⅵ级围岩的量测结果进行分析,并选择Ⅳ级围岩DK106+546为例,绘制相关曲线(图3~图5)。
围岩位移是隧道开挖过程中所引起的围岩力学变化最直接的体现,支护系统的破坏或围岩的坍落都是位移发展超过某一限度的结果。在现场施工监测中,位移量以及时间效应是指导施工、评定围岩稳定性的重要指标。
(1)量测曲线
无论是隧道围岩位移和时间曲线,还是隧道周边收敛位移和开挖面距离曲线,位移的变化特性大致相同。在量测断面开挖过后10 d内,即距开挖面距离30m内,围岩发生急剧变形,其变形量占围岩总变形量的50%以上,之后逐渐减小,30 d以后围岩变形基本趋于稳定,隧道周边位移速率平均值约为0.1 mm/d,在这个速率下,允许作二次支护。
(2)围岩稳定程度的3个阶段
①急剧变形阶段。该阶段收敛位移速率>1.0mm/d。对于Ⅴ、Ⅵ级围岩,该阶段平均历时(指开挖以后的时间)为15 d左右,最长30 d;Ⅳ级围岩10 d,最长15 d,但位移速率相对较小;而Ⅱ、Ⅲ级围岩则无此阶段。
②缓慢增长阶段。该阶段收敛位移速率0.2~1.0 mm/d,对于Ⅴ、Ⅵ级围岩,到达该阶段的平均历时为40 d,最长65 d;Ⅳ级围岩为15 d。Ⅱ、Ⅲ级围岩则无此阶段。
③基本稳定阶段。当收敛位移速率<0.2 mm/d时,可以认定进入基本稳定阶段。Ⅴ、Ⅵ级围岩,到达该阶段平均历时50 d以上;Ⅳ级围岩平均为18 d以上;对于Ⅱ、Ⅲ级围岩,一般开挖后就基本稳定,地质较破碎,节理发育的局部需施作挂网喷射混凝土。二次支护(衬砌)应在达到基本稳定状态即围岩位移量已达总位移量的90%以上时再施作。
(3)洞内状况观察
每次开挖后,由值班技术干部对开挖工作面进行观察,并绘制地质素描图。对与设计不符的及时上报核实后,由设计、监理、施工三方现场会勘后,对支护参数进行调整。
(4)以监控质量为目的的量测
截止2002年5月,共作锚杆拉拔实验372组,抗拉拔力平均为132.3 kN,达设计的102.6%;共作喷射混凝土试件981组,28 d抗压强度平均为21.7 MPa,达设计强度的121%;喷射混凝土厚度满足设计要求,Ⅰ~Ⅳ级围岩混凝土表面仅局部有小量微裂缝,Ⅴ、Ⅵ级围岩及断层带段局部变形较大并出现裂纹,及时采取了加密锚杆或锚管加固围岩和二次挂网补喷混凝土等施工措施,直至达到围岩稳定。
综上所述,东秦岭特长隧道设计选取的支护参数合理可靠,施工中针对不同地质情况采取的施工方案切实可行,已施作的初期支护作用和效果明显,根据监控量测的结果选取二次衬砌的时机适当,符合隧道新奥法施工原理。
5 结语
围岩监控量测技术在隧道施工特别是长大隧道中的应用是极其重要的,是指导施工方案、检验和修正隧道设计的重要依据。特别是在软岩隧道施工中,为防止隧道塌方,保证施工安全,提供直观的依据,对隧道运营后的通车安全也有着长远意义。
 
 
4量测数据分析和信息反馈将量测数据进行处理和分析,目前,国内主要选用以下3种非线性曲线函数中精度最高者进行回归分析,观测数据不宜少于25个。
对数函数:u=A+B/lg(1+t)
指数函数:u=A(1-eBT)
双曲函数:u=t(/A+Bt)
式中:u为位移值;A为隧道净高;B为隧道净宽;t为监测时间。
回归结果表明:对数函数用于初期支护变形可取得较高的回归精度;初支基本稳定后因对数函数为发散型函数,与实测值有较大偏差,而此时采用指数函数可获得较满意的结果;双曲函数则可预计最终位移值U∞=1/B。位移特征曲线见图2。
4 数据处理工程实例
4. 1 数据回归分析
4. 2 根据最终变位量修改开挖断面尺寸
4. 3 根据围岩收敛位移速率预报险情
4. 4 根据围岩收敛速率确定2次衬砌构筑时机
4. 5 结果统计
  通渝隧道新奥法监控量测经现场实测与数据回归
分析后可得出如下结论:
围岩收敛位移量测能较好地跟踪监测隧道围岩变形过程,2条测线———1条垂直线、1条水平线能直观地反映隧道主要部位变形的特征。2)对同一类测线,Ⅱ类围岩的变形量最大,Ⅲ类围岩次之,Ⅳ类围岩的变形量最小,表明了围岩类别越低,变形量相对较大的规律。3)隧道围岩的位移收敛变形呈现一定规律,而Ⅱ、Ⅳ类围岩的变形符合负指数函数方程,而Ⅲ类围岩的变形则符合双曲线函数方程。4)隧道围岩收敛一般经过3个阶段,第1阶段为急剧变形期,第2阶段为缓慢变形期,第3阶段为基本稳定期,通过对通渝隧道监控量测所得原始资料进行处理,经回归分析统计后,得到各类围岩变形3个阶段的时间取值范围如表2所列,说明通渝隧道量测时间以40~50 d为宜。
5 结 论
隧道围岩收敛位移量测是监控量测的重要项目,其可以明显的体现围岩变形情况,也是判断围岩动态的最重要的量测项目。围岩收敛的位移数据通过回归分析可以预测最终变形量是否超出容许变形量的范围而影响隧道的净空尺寸,又可以判断围岩是否出现失稳状态,以便采取相应的措施保证隧道断面轮廓和围岩的稳定。在通渝隧道的施工中,监控量测工作始终与施工进度相配合,通过量测及时预报了个别围岩失稳的趋势,为确定2次衬砌施工时机提供了可靠的科学依据,为安全施工提供了有利的保障。
 
4量测的数据处理
根据量测资料编制Excel程序可绘制位移量、位移速度随时间变化的曲线、位移量与开挖面距离关系曲线,找出位移-时间回归分析,以确定围岩位移的稳定性特征。如果围岩变化逐渐趋于稳定,没有异常变化,可进行二次衬砌施工;如位移变化异常,则需采取措施防范事故发生。当周边收敛速度为0.1-0.2mm/d,拱顶下沉速度为0.1mm/d以下时,则我们认为围岩已经达到稳定,可进行下道工序施工。
5结束语
3.1 周边收敛
在桃墅岭隧道典型地段布设了12个周边收敛监测断面,其中III级围岩布设了8个断面,IV级围岩布设了个2断面,V级围岩布设了个2断面。通过对周边收敛数据分析、整理后可知: III级围岩收敛变形的累计最大值为-0.86~-2.46mm,最大日收敛量-0.64~0.99mm/d;IV级围岩收敛变形的累计最大值为-2.17~-3.00mm,最大日收敛量-0.85~-1.50mm/d;V级围岩收敛变形的累计最大值为3. 93 ~ - 5. 68mm,最大日收敛量-1.50mm/d;围岩收敛变形的累计最大值以水平测线为主。
3.2 拱顶下沉
在桃墅岭隧道典型地段布设12个拱顶下沉监测断面,III级围岩布设了个8断面,IV级围岩布设了个2断面,V级围岩布设了个2断面。通过对拱顶下沉数据分析、整理后可知: III级围岩拱顶下沉的累计最大值为2.00~3.70mm,最大日拱顶下沉量0.60~-1.90mm/d;IV级围岩拱顶下沉的累计最大值为2. 40 ~ 2. 80mm,最大日拱顶下沉量-1.80~-1.90mm/;V级围岩拱顶下沉的累计最大值为3. 70 ~ - 5. 30mm,最大日拱顶下沉量-1.00~-1.30mm/d;围岩拱顶下沉的累计最大值以中测点为主。
4 回归分析
通常对量测资料进行非线性回归分析。回归分析是处理测读数据,最终绘制典型曲线的一种较好的方法。回归分析是对一系列具有内在规律的测试数据进行处理,通过处理和计算得到两个变量间的函数式关系。用这个函数式作出的曲线代表测试数据的散点分布,并能推算出因变量的极限值。采用回归分析时,根据测试数据散点分布规律,可选用下列之一函数式关系函数。
(1)对数函数,例如:
u=a·ln(1+t) 或 u=a+b/ln(1+t)
(2)指数函数,例如:
u=ae-b/t 或 u=a(1- e-bt)
(3)双曲线函数,例如:
u=t/(a+bt) 或 u=a[1-1/(a+bt)2]
本次采用双曲线函数对拱顶下沉和周边收敛的量测数据进行回归分析。根据分析的结果及时进行信息反馈以及预测围岩的稳定性,为二次施作提供依据。根据桃墅岭隧道周边收敛与时间关系曲线、拱顶下沉与时间关系曲线的形态,选取了6个典型断面的周边收敛和拱顶下沉进行回归分析。其中YK0+580周边收敛的回归曲线(回归分析的极限值4.38mm,相关系数0.9968)见图3,拱顶下沉曲线(回归分析的极限值2.735mm,相关系数0.9852)见图4。
3数据处理与回归分析
3.1数据计算
(1)收敛值及收敛速度的计算:收敛值
3.3数据分析与应用
根据各点的累计位移及变形曲线,分析位移情况,当位移曲线发生突变或变形速率增大时,应密切注意围岩的稳定情况,提早做好加强准备,防止出现意外,当变形累计量已达允许收敛量的70%或接近,且收敛速度无明显下降时,应立即采取措施,加强初期支护。当发现收敛速度明显下降,收敛速度小于0.2mm/d,且收敛量已达总收敛量的80%时,可以安排进行二次衬砌。对观测数据分析应用的同时,还要结合现场的观察情况进行综合分析判断,要根据隧道施工的总体安排,决定对围岩进行加强支护或确定施做二次衬砌。
4对围岩量测技术中问题的认识
围岩量测技术是新奥法施工中判定围岩稳定的有效手段,充分利用围岩量测技术,可以有效地防止塌方,保证支护稳定和施工安全。开挖支护后,围岩稳定与否,支护强度是否足够,变形何时稳定,都只有靠围岩量测这一手段来判定,这是有理论依据的。
经过实践和实际观测,我们发现,Ⅱ-Ⅲ级围岩在开挖后,围岩非常稳定,变形很小,稳定时间长,在实际施工中可减少或取消对围岩的变形观测。
对于较差的Ⅳ-Ⅴ级围岩地段,围岩量测是十分必要的。地质条件差,不可预见因素很多,突发事件—如塌方发生的可能性较大,在围岩量测中常会出现变形过大及变形不止的现象,在这种情况下,应坚持早衬砌的原则,确保施工安全,防止塌方发生,而不能机械地按照新奥法施工要求,在围岩变形“明显下降,收敛量达总收敛量80-90%,收敛速度<0.2mm/d”时施做二次衬砌。
(2)由于围岩软弱和地质结构的不均匀性,有时会出现局部变形现象,这时仅靠围岩量测仪是不够的,为全面反映围岩的变
形情况,还要靠现场观察和借助水平仪观
测等手续。
我们总会遇到一个问题:何种支护体系既满足施工的要求,而且又很经济。对于这个问题,通过隧道新奥法施工,我们认为对于不同的围岩一般按每两米一个断面观测拱顶下沉,每10m进行一次三点收敛量测的观测形式是满足施工要求的。但如此形成的支护体系,也不是绝对安全的,在初期支护完成之后,仍可能出现较大的变形,于是就产生了:当既定的支护体系不足以有效的控制围岩变形逐步增大时, 如何采取补助措施。为了避免它的出现,一
是做好预防,二是采取加强支护措施。
5结语
总之,通过该隧道围岩量测实践,我们对围岩量测技术有了更加深刻的认识,对于围岩量测技术在隧道施工中的应用积累了一些经验,我们认为利用围岩量测技术指导隧道施工是科学的、是切实可行的、是经济合理的;围岩量测技术在隧道施工中具有不可替代的指导作用。
3 量测成果的分析和应用
3.1 周边位移相对值分析
周边位移相对值是指两测点间实测位移累计值(或用回归分析推算的最终位移值)与两测点间距离之比,或拱顶实测位移值与隧道宽度之比。如例1中水平收敛两测点间间距L=6 637.74 mm,水平收敛位移终值u=7.592 mm,则周边位移相对值为:u/L=7.592/6 637.74=0.11%,此值应小于隧道周边允许位移相对值,如果测得的周边位移相对值超过允许位移相对值,说明初期支护设计参数偏小,应增加喷层厚度,或增加锚杆数量和长度加强支护。如果测得的周边位移相对值远小于允许位移相对值时,可降低其他地段初期支护设计参数。
3.2 围岩收敛基本稳定的判断
GB 50086-2001锚杆喷射混凝土支护技术规范规定,围岩达到基本稳定的条件是:1)隧洞周边水平收敛速度小于0.2 mm/d;拱顶或底板垂直位移速度小于0.1 mm/d;2)隧洞周边水平收敛速度以及拱顶及底板垂直位移速度明显下降;3)隧洞位移相对值已达到总相对位移量的90%以上。条件1)中位移速度是指至少7 d观测的平均值,其值可由量测记录表中直接得到;条件2)位移速度明显下降,可由时间—位移曲线直观看出,或由回归方程的二阶导数d2udt2<0说明变形速率不断下降,位移趋于稳定;d2udt2=0说明变形速率保持不变,发出警告,及时加强支护;d2udt2>0说明变形速率加快,已进入危险状态,需立即停工,采取有效措施进行加固。
通过以上步骤的工作,可以完成对监控观测数据的分析(包括:绘制收敛—时间曲线、回归分析、量测成果的分析),分析步骤程序化,操作简单,不须利用第三方软件,在Excel内可较好地完成监控量测数据的分析工作,可避免繁琐的手工计算,可使监控量测数据分析更准确、更快捷、更及时、更方便观测数据的管理,为隧道施工及时提供反馈及预测信息。
4围岩稳定性判定
4.1通过时间位移曲线判定
平缓型曲线:一般是围岩较好,施工工艺合理的地段,量测时受到外界的影响较小。
突变型曲线:当时间-位移曲线出现突变时,要判断突变点引起的原因,若是由于量测的或计算的失误、水准点或测点的松动等,应尽量在修正后继续量测,根据量测的结果判定其稳定性;若是由于围岩的变形引起的突变,就要加强对量测断面的量测,关注量测断面测点的变化趋式,突变后累计位移变形量较小,位移速度变小趋于稳定,则可认为围岩基本稳定,但由于突降暴雨,爆破的原因使围岩位移加速变化,围岩失稳,则应及时加强支护,避免坍方。
S型曲线:在量测初期,围岩位移变化正常,但由于下雨,使围岩自重加大,粘结力变小,致使位移速度加大,经过一段时间后围岩会基本稳定;如果下雨时间持续过长或者爆破的原因而使围岩受到较大扰动,支护承受不起围岩的压力,可能出现坍方,应及时加强支护。
特殊型曲线:基本上出现在隧道受偏压地段,拱顶测点不下沉反而上升。一般是由于特殊地质情况或施工因素造成,当拱顶超挖悬空,而两侧围岩很大的挤压,拱顶就可能上升。若以后监控量测围岩曲线平缓,且变化速率趋于稳定,则说明围岩基本稳定。若上升的速度过快,位移过大,判断围岩不稳定,此种情况要加强支护。
4.2用数学方法对量测数据进行回分析结果进行判定
5典型断面量测数据整理与稳定分析
位移量测是监控量测中的重点,也是最能反映围岩的变形及受力状态,本文只以位移量测数据为例进行分析,在监控量测的过程中,尽量排除不利因素的影响,例如量测挂钩上有喷射砼,水准点(或基点)和量测挂钩受到机械或其它因素的扰动,以确保数据的可靠性,通过整理好的数据,绘制位移-时间、位移-距离、速度-时间关系曲线图,同时对量测数据进行回归分析判定。预测累计位移量,确定围岩的状况。龙泉下堡岭隧道工程自开挖以来,岩面封闭及时,支护有效,没有发生较大的塌方事故。以K27+180断面围岩周边位移监控量测数据处理分析为例说明(拱顶下沉和周边位移数据处理分析方法相同)。
5.1数据回归分析
5.2曲线分析
利用时间、开挖距离、收敛速度和收敛值绘制出位移-时间、位移-距离和时间-速度曲线,从曲线图可以看出围岩收敛由显著变形-缓慢变形-基本稳定。
6结语
在对监控量测数据进行回归分析时,通过对指数、对数和双曲线函数实测数据的处理和分析结果的比较,采用精度较高的函数分析,使分析方法更科学、更合理;通过正确、合理地对监控量测数据的处理和分析,能够确保隧道顺利开挖、支护和二次衬砌。同时也能带来可观的经济和时间效益。