隧道施工監(jiān)測總結(jié)報告

１概況溪涌隧道（東段）工程地形起伏較大，相對高差達(dá)140余米。其洞門均為削竹式進(jìn)洞，進(jìn)洞段地表坡度較大，在30°～40°之間，山頂段埋深超過5倍洞徑后地表起伏較為平緩，坡度變化較小。地表植被茂密，灌木叢生，區(qū)域?yàn)榈蜕角鹆甑孛?，山體走向大致近南北向，隧道近東西向穿越山脊。隧道區(qū)間內(nèi)主要地層為第四系殘坡積土和燕山期花崗巖。洞口段約50米為第四系殘坡積土主要是礫質(zhì)粘性土（礫質(zhì)粘性土），即花崗巖風(fēng)化殘積土，且洞口段30m內(nèi)為淺埋段，地層穩(wěn)定性較差，但由于地表坡度大排水暢，因此富水性較弱。隨埋深的增大，隧道洞身主要為燕山期包括有強(qiáng)風(fēng)化、弱風(fēng)化和未風(fēng)化之花崗巖，整體穩(wěn)定性較好。隧道主體結(jié)構(gòu)為雙洞六車道公路隧道，單洞為三車道隧道，屬大跨隧道，最大開挖寬度16.1m，本標(biāo)段工程隧道長度左洞436m，右洞444m。2監(jiān)測項(xiàng)目的設(shè)置與監(jiān)測計(jì)劃2.1監(jiān)控量測的目的根據(jù)本標(biāo)段的工程地質(zhì)特點(diǎn)與施工方法，依據(jù)施工設(shè)計(jì)和有關(guān)規(guī)范，實(shí)施監(jiān)控量測的主要目的為：（1）通過監(jiān)控量測了解各施工階段地層與支護(hù)結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化，把握施工過程中結(jié)構(gòu)所處的安全狀態(tài)，判斷圍巖穩(wěn)定性，支護(hù)、襯砌可靠性。（2）用現(xiàn)場實(shí)測的結(jié)果彌補(bǔ)理論分析過程中存在的不足，并把監(jiān)測結(jié)果反饋設(shè)計(jì)、指導(dǎo)施工，為修改施工方法、調(diào)整圍巖級別、變更支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)提供依據(jù)。（3）通過監(jiān)控量測對工程施工可能產(chǎn)生的環(huán)境影響進(jìn)行全面的監(jiān)控。（4）通過監(jiān)控量測進(jìn)行大跨隧道日常的施工管理，確保施工安全和施工質(zhì)量。（5）通過施工現(xiàn)場的監(jiān)控量測，確定二次襯砌合理施作時間。（6）通過監(jiān)控量測了解該工程條件下所表現(xiàn)、反映出來的一些地下工程規(guī)律和特點(diǎn)，為今后類似工程或該工法本身的發(fā)展提供借鑒、依據(jù)和指導(dǎo)作用。2．2監(jiān)測項(xiàng)目的計(jì)劃根據(jù)隧道工程的地質(zhì)條件、圍巖類別、跨度、埋深、開挖方法和支護(hù)類型等情況，并按設(shè)計(jì)的要求，工程范圍內(nèi)計(jì)劃設(shè)置的監(jiān)測項(xiàng)目主要有地表沉降，洞內(nèi)拱頂下沉，周邊收斂（表2-1）。具體如下：地表沉降表2-1監(jiān)控量測項(xiàng)目一覽表序號監(jiān)測項(xiàng)目監(jiān)測儀器及設(shè)備監(jiān)測目的布設(shè)原則與計(jì)劃備注1地表沉降精密水準(zhǔn)儀了解施工過程中地地表下沉情況況洞口淺埋段，計(jì)劃劃2～3個斷面在開挖前提前及時時埋設(shè)測點(diǎn)2周邊收斂坑道收斂計(jì)同上與拱頂下沉點(diǎn)對應(yīng)應(yīng)于邊墻上布布設(shè)1～3對測線工作面開挖后及時時埋測點(diǎn)3拱頂下沉精密水準(zhǔn)儀了解施工過程中結(jié)結(jié)構(gòu)的變位情情況據(jù)圍巖不同沿隧道道拱頂部每隔隔10～35米布設(shè)測點(diǎn)點(diǎn)。工作面開挖后及時時埋測點(diǎn)主要埋設(shè)在洞口淺埋段，以地表地形起伏情況，便于量測并能準(zhǔn)確反映隧道開挖對地表沉降的影響為主要埋設(shè)依據(jù)。圖2-1圖2-2圖2-1圖2-2測點(diǎn)應(yīng)在開挖形成的下沉之前埋設(shè)，一直測到下沉穩(wěn)定。2．2．2周邊收斂量測方法：采用坑道收斂計(jì)測試兩測點(diǎn)之間的相對長度，計(jì)算其收斂值。量測斷面計(jì)劃：應(yīng)保證沿隧道軸線每類圍巖至少有一個量測斷面。一般情況下，洞口段和埋深小于2D（D為隧道洞徑）的地段，間隔5～10m一個斷面，其余地段視地質(zhì)情況，每隔15～40m設(shè)一個斷面。測線布置：當(dāng)采用短臺階半斷面或全斷面開法方法時采用三測線三角形布置形式如圖2-1，當(dāng)采用CRD工法時，采用六測線，上下三角形布置形式，采用三角形測線布置形式圖2-2。2．2．3拱頂下沉量測監(jiān)視隧道拱頂?shù)慕^對下沉量，掌握斷面的變形動態(tài)，判斷支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。量測方法采用精密水準(zhǔn)儀測試其絕對高程值以此計(jì)算其下沉值。斷面計(jì)劃與周邊收斂同。2．3量測頻率與結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)2．3．1量測頻率量測頻率根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化情況而定，詳見下表2-2。表2-2量測頻率項(xiàng)目量測時間間隔地表沉降開挖面離量測面<<2B時，2次/天開挖面離量測面<<5B，1次/2天開挖面離量測面＞＞5B時，1次/周拱頂下沉與收斂1~15天16~30天1~3月3月以上2次/天1次/2天1~2次/周2次/月2．3．2結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)變形速率判別：變形速率＜0.2mm/d時，且變形速率具有逐漸減少之趨勢時，則認(rèn)為圍巖支護(hù)達(dá)到穩(wěn)定。淺埋地段：加強(qiáng)初期支護(hù)強(qiáng)度和剛度，嚴(yán)格控制過大變形。洞內(nèi)各量測項(xiàng)目持續(xù)到變形達(dá)到穩(wěn)定后2周結(jié)束，軟弱圍巖大變形地段位移長時間不能穩(wěn)定時，延長量測時間。地表沉降量測項(xiàng)目以變形達(dá)到穩(wěn)定后2周后，且待洞口段二襯完成結(jié)束。3量測項(xiàng)目的布置3．1地表沉降監(jiān)測由于洞口段地質(zhì)較差，且為淺埋段，洞口開挖洞室變形可能影響洞頂以上邊坡的穩(wěn)定。為確保邊坡的穩(wěn)定，按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求在洞口淺埋段設(shè)置了必要的地表沉降監(jiān)點(diǎn)。根據(jù)洞頂坡度地形變化情況，左右洞地表沉降測點(diǎn)分開布設(shè)，其中左洞2個斷面，右洞3個斷面。詳細(xì)測點(diǎn)布置見圖3-1和圖3-2（地表沉降測點(diǎn)布置圖）。圖3-1右洞地表隆陷觀測點(diǎn)示意圖圖3-2左洞地表隆陷觀測點(diǎn)示意圖3．2洞內(nèi)監(jiān)測點(diǎn)的布置3．2．1監(jiān)測斷面的布置根據(jù)新奧法設(shè)計(jì)與施工要求，結(jié)合本工程特點(diǎn)、工程實(shí)際情況和設(shè)計(jì)與規(guī)范要求，左右洞洞內(nèi)共設(shè)置拱頂下沉監(jiān)測、周邊收斂監(jiān)測等量測斷面22個，見圖3-3、圖3-4。其編號分別為左洞Z01～Z22，右洞Y01～Y22。圖3-3圖3-4圖3-3圖3-43．2．2各斷面洞室埋深圖3-5圖3-4各斷面洞室與覆土厚度關(guān)系分別見圖3-5、圖3-6，由圖中可知埋深由外向內(nèi)逐漸增大。由圖中可知，左洞Z01、Z02和右洞Y01、Y02為超淺埋段，埋深小于11m，不足一倍開挖洞徑。左洞Z03～Z05和右洞Y03、Y04為淺埋洞段，埋深小于30m，不足二倍開挖洞徑。而自右洞Y05～Y07和右洞Z06、Z07開始埋深均大于38m，進(jìn)入了深埋洞段。圖3-5圖3-4圖3-63．2．3斷面測線布設(shè)方式圖3-6根據(jù)圍巖類別與開挖方法的不同，每個監(jiān)測斷面分別設(shè)置不同數(shù)量的拱頂下沉測線與周邊收斂測線，拱頂下沉測點(diǎn)與周邊收斂測點(diǎn)盡量設(shè)在同一斷面，前后不得超過0.5m。為便于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，各斷面的拱頂下沉測線以G標(biāo)志，如G1表示各斷面拱頂中間測點(diǎn)的拱頂下沉值，而G2、G3分別表示采取眼鏡工法施工時右側(cè)導(dǎo)洞與左側(cè)導(dǎo)洞的拱頂下沉值；各斷面的周邊收斂測線以S標(biāo)記，如S45為下斷面水平收斂測線，而S23表示采取眼鏡工法施工時上斷面水平收斂測線，S14等則表示斜測線，各測線的意義可參見圖2-1、圖2-2。其中Y01、Z01斷面由于采用眼鏡工法，同時上臺階開挖時間長，因此采用圖2-2的6測線布設(shè)形式。其它斷面因上臺階過短，或采用大斷面開挖，因此采用圖2-1的3測線設(shè)方式。3．3監(jiān)測項(xiàng)目控制基準(zhǔn)根據(jù)設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，依據(jù)不同斷面埋深與圍巖情況，分別計(jì)算出相應(yīng)的控制基準(zhǔn)值(見表3-1)。表3-1各斷面分布與管理基準(zhǔn)值對應(yīng)表右洞左洞斷面號里程YK11+圍巖類別控制基準(zhǔn)U0斷面號里程ZK11+圍巖類別控制基準(zhǔn)U0Y1347Ⅱ47.4Z1353Ⅱ47.4Y2338Ⅱ47.4Z2344Ⅱ47.4Y3322Ⅱ47.4Z3329Ⅱ47.4Y4313Ⅱ47.4Z4319Ⅱ47.4Y5288Ⅳ43.8Z5306Ⅱ47.4Y6260Ⅳ43.8Z6286Ⅳ43.8Y7246Ⅳ43.8Z7270Ⅳ43.8Y8229Ⅳ43.8Z8242Ⅳ43.8Y9211Ⅳ43.8Z9217Ⅳ43.8Y10184Ⅳ43.8Z10200Ⅳ43.8Y11161Ⅱ39.5Z11180Ⅳ43.8Y12151Ⅱ39.5Z12150Ⅳ43.8Y13131Ⅳ43.8Z13130Ⅳ43.8Y14110Ⅳ43.8Z14108Ⅳ43.8Y1584Ⅳ43.8Z1583Ⅳ43.8Y1661Ⅳ43.8Z1659.8Ⅳ43.8Y1731Ⅳ43.8Z1729.8Ⅳ43.8Y186.8Ⅳ43.8Z189.3Ⅳ43.8Y19YK10+9799Ⅳ43.8Z19ZK10+9966Ⅳ'加強(qiáng)51.1Y20951.5Ⅳ43.8Z20971Ⅳ43.8Y21925.5Ⅳ43.8Z21944.5Ⅳ43.8Y22911Ⅳ43.8Z22932.5Ⅳ43.83．4監(jiān)測數(shù)據(jù)管理等級該工程洞口段為超淺埋段，地質(zhì)條件差，地層反應(yīng)非常靈敏，開挖斷面大(近16米)，施工影響很快波及地表。由于受山坡陡變的影響，隧道開挖由外至內(nèi)埋深變化快，空間效應(yīng)明顯。因此，必須建立一個快速、暢通的信息反饋渠道，及時將每一個施工階段的結(jié)構(gòu)變形量測結(jié)果反饋給施工單位及相關(guān)管理智能部門，為施工決策與管理提供科學(xué)、可靠的依據(jù)。針對本工程的特點(diǎn)和以往施工經(jīng)驗(yàn)，按照設(shè)計(jì)文件與本工程技術(shù)規(guī)范要求，本工程的地層荷載及支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力均不會對隧道安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅，關(guān)健在于過大的地層變位能否得到有效的控制。因此，對于整個監(jiān)測工作的重點(diǎn)，主要以拱頂下拱與周邊收斂變形作為安全判斷定標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上我們制定了表3-1所列的拱頂沉降與周邊收斂監(jiān)測數(shù)據(jù)控制基準(zhǔn)值Un，并制定了相應(yīng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)管理等級標(biāo)準(zhǔn)(見表3-2)。表3-2監(jiān)測數(shù)據(jù)管理等級標(biāo)準(zhǔn)管理等級判定標(biāo)準(zhǔn)1變形值判定標(biāo)準(zhǔn)2：變形形速率(mm//d)施工狀態(tài)ⅢU0＜Un/3V0＜2可正常施工ⅡUn/3≤U0≤2UUn/32≤V0≤5可繼續(xù)施工，但應(yīng)應(yīng)引起注意ⅠU0＞2Un/3V0＞5應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)或采取取特殊措施注:U0——實(shí)測位移Un——允許位移變形值判定標(biāo)準(zhǔn)主要側(cè)重點(diǎn)是確保洞室結(jié)構(gòu)變形控制在一定的范圍內(nèi)，防止過大的變形超過允許變形值而使結(jié)構(gòu)侵限，變形速率判定標(biāo)準(zhǔn)的側(cè)重點(diǎn)則是確保支護(hù)系統(tǒng)與洞室結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，由于兩種判定標(biāo)準(zhǔn)的側(cè)重點(diǎn)不同在監(jiān)測數(shù)據(jù)處理與管理中要綜合判斷，同時要考慮施工干擾的影響，必要時要通過變形時空曲線圖參照變形有無穩(wěn)定趨趨勢，或通過變形速率有無減小來進(jìn)行綜合判斷。4主要量測數(shù)據(jù)地表監(jiān)測工作自2001年11月上旬開始，至2002年4月上旬完成洞口段襯砌結(jié)束，共歷時5個月。洞室監(jiān)測工作隨著隧道的開挖進(jìn)度自2001年11月中旬開始進(jìn)行，至2002年5月8日結(jié)束，共歷時6個月?，F(xiàn)將主要數(shù)據(jù)匯總?cè)缦隆?．1地表沉降量測數(shù)據(jù)匯總地表沉降量測最終值匯總見表4-1。表4-1地表沉降量測最終值匯總表左線測點(diǎn)號1234567累計(jì)沉降量11.511.517.223.548.76.5測點(diǎn)號891011121314累計(jì)沉降量7.77.2129.7564右線測點(diǎn)號1234567累計(jì)沉降量4.69.111.511.515.26.52.7測點(diǎn)號891011121314累計(jì)沉降量8.26.684.5634．2拱頂下沉量測拱頂下沉監(jiān)測，可直觀地反映支護(hù)結(jié)構(gòu)與洞室的穩(wěn)定程度，是確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與施工安全的重要監(jiān)測項(xiàng)目之一。表4-2為左右洞7組斷面實(shí)測最終拱頂下沉值和最大下沉速率。表4-2實(shí)測各斷面拱頂下沉匯總表斷面號里程Y11/10+測線號實(shí)測下沉值(mmm)最大變形速率(mmm/d)斷面號里程Y11/10+測線號實(shí)測下沉值(mmm)最大變形速率(mmm/d)Y01347G134.8520.21Z01353G132.473.00G233.889.24G224.653.00G326.783.24G320.784.00Y02338G118.914.05Z3329G16.161.45Y3322G111.135.40Y4313G112.934.64Z4319G18.261.01Y5288G110.823.10Z5306G111.264.61Y6260G15.872.35Z6286G16.052.96Y7246G111.564.07Z7270G15.741.81Y8229G16.002.74Z8242G16.912.40Y9211G14.671.03Z9217G17.151.59Y10184G15.270.92Z10200G13.270.72Y11161G15.801.74Z11180G15.031.85Y12151G14.691.64Z12150G13.701.33Y13131G16.511.81Z13130G15.701.57Y14110G15.901.04Z14108G17.041.85Y1584G15.411.86Z1583G16.061.99Y1661G15.582.11Z1659.8G15.311.24Y1731G15.201.88Z1729.8G14.561.64Y186.8G14.311.86Z189.3G15.361.58Y19979G15.441.75Z19996G15.161.75Y20951.5G15.402.15Z20971G15.312.09Y21925.5G25.371.88Z21944.5G24.351.81Y22911G35.921.84Z22932.5G34.192.03備注4.2周邊收斂量測洞內(nèi)周邊收斂是洞室及支護(hù)結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測的主要項(xiàng)目之一。將其與洞內(nèi)拱頂下沉監(jiān)測結(jié)合分析，是反映施工安全以及圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的重要依據(jù)。表4-3為實(shí)測最終周邊收斂與最大變形速率匯總表。表4-3實(shí)測周邊收斂值匯總表斷面號里程Y11+測線號實(shí)測收斂值(mmm)最大變形速率(mmm/d)斷面號里程Y11+測線號實(shí)測收斂值(mmm)最大變形速率(mmm/d)Y01347S2312.951.25Z01353S238.381.29S1210.511.13S129.051.13S1312.011.21S138.521.02S4519.161.82S4514.321.63S1410.511.19S1415.561.33S1515.401.08S1513.811.29Y02338S4519.853.89Z02344S4524.194.32S1413.761.98S1413.471.98S1516.893.45S1517.862.40Y03322S459.471.12Z03329S456.400.91S147.621.12S146.040.92S158.701.60S157.421.05Y04313S4519.851.61Z04319S4520.395.85S1412.971.62S1417.893.80S1513.902.04S1515.202.86Y05288S4512.031.98Z05306S4515.422.78S1413.761.94S1411.802.93S1516.891.92S1511.042.99Y06260S458.262.79Z06286S4511.113.02S147.882.95S149.722.65S157.292.00S158.202.38Y07246S458.142.69Z07270S459.352.64S145.780.99S146.521.98S157.382.23S155.871.62Y8229S459.882.71Z8242S459.262.58S149.882.33S147.421.08S1510.691.82S159.991.40Y9211S4511.672.70Z9217S457.311.79S149.092.12S146.671.18S159.342.75S157.031.82Y10184S459.521.13Z10200S456.001.21S147.661.19S145.241.13S158.041.33S155.451.31Y11161S4510.592.22Z11180S458.141.61S1410.061.94S146.291.13S158.571.69S157.211.30Y12151S457.721.68Z12150S457.121.21S146.281.47S147.351.19S155.851.40S157.651.22Y13131S456.791.11Z13130S455.971.67S146.890.95S144.951.21S155.390.89S155.611.31Y14110S457.231.50Z14108S458.521.28S146.401.46S147.111.12S157.381.39S157.131.24Y1584S457.532.18Z1583S458.102.10S146.231.90S147.202.04S156.211.80S156.911.92Y1661S456.211.78Z1659.8S455.101.79S146.001.21S144.851.57S156.351.48S155.471.68Y1731S455.781.56Z1729.8S454.841.61S144.521.33S145.451.48S155.281.63S154.011.61Y186.8S454.901.68Z189.3S453.451.47S144.591.58S143.351.55S154.151.64S153.421.36Y19979S454.271.69Z19996S455.312.38S143.400.87S145.301.91S153.641.60S155.701.89Y20952S455.981.69Z20971S454.551.84S144.331.39S144.201.96S153.671.18S154.261.77Y21926S453.941.94Z21944.5S453.731.61S143.601.29S143.281.40S153.001.58S153.471.40Y22911S453.832.02Z22932.5S454.432.04S143.651.95S143.261.95S153.531.71S153.411.595數(shù)據(jù)處理與分析5．1繪制實(shí)測變形值的時程曲線圖根據(jù)實(shí)測累計(jì)變形值繪制各測線變形時程曲線圖，并根據(jù)各斷面的時程曲線圖對洞室與支護(hù)結(jié)構(gòu)變形與穩(wěn)定情況進(jìn)行分析。5．1．1地表沉降分析圖5-1至5-2分別為右、左洞不同斷面地表沉降曲線圖。右洞斷面和左洞ZK11+353斷面，由于靠近洞口段，埋深較小（小于10米），為超淺埋段，地表沉降明顯大于另外幾個斷面。左右洞橫向沉降槽具有明顯的不對稱特征，主要表現(xiàn)在右洞YK11+344左側(cè)（靠左洞一側(cè)）測點(diǎn)沉降區(qū)體積要大于右側(cè)，左洞兩個斷面右側(cè)測點(diǎn)沉降區(qū)體積大于左側(cè)。這主要是因?yàn)樽笥叶撮g距較近，開挖時相互影響，地表沉降產(chǎn)生互相疊加。從圖中可知，左右洞地表沉降隨里程增大而減小，也就是說隨埋深增大明顯減小。右洞地表沉降值在洞口處為15.2mm，其埋深為5m，當(dāng)埋深為一倍洞徑時實(shí)測地表沉降最大值已減至5.3mm。而左洞地表沉降也由23.5mm減至12mm。這與支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形規(guī)律比較一致，說明隨著埋深的增加圍巖拱圈效應(yīng)形成，洞室圍巖的自穩(wěn)定能力增強(qiáng)，與洞內(nèi)支護(hù)結(jié)構(gòu)共同形成了支護(hù)體系，從而減少了結(jié)構(gòu)的變形，同時也限制了地層損失的產(chǎn)生，最終反映在地表沉降也隨之減小。圖5-1右洞橫向地表沉降槽曲線圖由以上分析知道，地表沉降雖埋深增大而在合理的范圍內(nèi)減小，也就是說地表沉降是由于洞內(nèi)變形引起的地層損失的反映，這也從另一個方面說明了隧道施工沒有引起邊坡穩(wěn)定問題，洞門以上山體邊坡是穩(wěn)定的。圖5-1右洞橫向地表沉降槽曲線圖5．1．2洞內(nèi)監(jiān)測時程曲線圖及分析1)總體上，Ⅱ類圍巖開挖時一般15～20天達(dá)到穩(wěn)定，下臺階開挖時對總體變形稍有影響，變形速率因下臺階開挖有所增大，這個影響通常約為3～7天，下臺階接腿封閉后很快即可重新趨于穩(wěn)定。代表斷面如圖5-3所示右洞Y01斷面，右側(cè)接腿時當(dāng)天變形達(dá)8mm之多，為確保安全當(dāng)天加測兩次，噴砼封閉后第二天即減至1mm。2）Ⅳ類圍巖開挖通常3～5天即可進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，底部開挖時對變形影響也較小。如Y07斷面時程曲線圖(圖5-4所示)。3）周邊收斂總體情況是水平收斂測線(S45)要略大于兩斜測線，但也有極個別除外，如Y05、Z03、Z01、Y16、Z16、Z17、Z19，但其差值較小，因此整個隧道結(jié)構(gòu)不存在偏壓情況。代表時程曲線圖如Y16斷面（圖5-5所示）。4）各斷面主要測線實(shí)測值與里程及圍巖相互關(guān)系見圖5-6與圖5-7。由圖中可知，Ⅱ類圍巖變形實(shí)測值在12至34mm之間，而Ⅳ類圍巖段的變形值在3至12mm之間，平均約為6mm。5）從圖5-6與圖5-7可知，多數(shù)監(jiān)測斷面水平收斂值大于拱頂下沉值，同時也有些斷面拱頂下沉值要大于水平收斂值，同時大體上，兩者的差別不是很大，說明整體變形比較均勻，支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖形成了較好的拱圈支護(hù)效應(yīng)。另外，洞口采用眼鏡工法的Y01和Z01斷面拱頂下沉要比水平收斂大許多，這主要是因?yàn)?，洞口段為超淺埋段，不能形成很好的拱圈效應(yīng)，同時采用眼鏡工法施工時工序轉(zhuǎn)換較多，產(chǎn)生的二次擾動也較多。因此，采用眼鏡工法施工時應(yīng)特別注意工序轉(zhuǎn)換時受力的轉(zhuǎn)移，并加強(qiáng)對其監(jiān)測與觀察。5．2回歸分析5．2．1常用回歸函數(shù)我們常采用以下四種回歸函數(shù)對變形時程曲線進(jìn)行擬合：對數(shù)函數(shù)1對數(shù)函數(shù)2指數(shù)函數(shù)雙曲函數(shù)5．2．2回歸函數(shù)計(jì)算采用數(shù)學(xué)坐標(biāo)變換原理和數(shù)學(xué)分析中的最小二乘法按以上4種函數(shù)進(jìn)行回歸計(jì)算，然后進(jìn)行比較分析，分別得出各測線最佳的回歸函數(shù)。其計(jì)算步驟如下:繪制實(shí)測值的時程曲線;根據(jù)曲線特點(diǎn)對測量時間區(qū)間內(nèi)進(jìn)行分段。各曲線都具有明顯的分段性，如Y03斷面S15測線曲線圖，由于受下斷面開挖影響變形突然增大其曲線在1月6日和1月18日分別有兩個比較明顯的反拐點(diǎn)，雖然支護(hù)結(jié)構(gòu)完成后很快穩(wěn)定，但回歸計(jì)算時必須其作為分段函數(shù)考慮。分別對各分段進(jìn)行坐標(biāo)變換和回歸計(jì)算，取得各函數(shù)的判定系數(shù)r值和方程系數(shù)a、b值。比較各回歸函數(shù)的r值，取最大的r值作為該區(qū)段的回歸函數(shù)。5．3測前估計(jì)值由于隧道洞室開挖后的變形值自隧道開挖之時已經(jīng)開始，而由于放炮后找頂、初支處理與埋點(diǎn)等待等，因此實(shí)測值實(shí)際上的開始時間往往在開挖后0.5～1天時間，為此實(shí)際測試值總是具有一定的后滯性，為準(zhǔn)確掌握測室的變形特性，很有必要知道開挖至初測這段時間內(nèi)的變形值，這們稱其為測前估計(jì)值，計(jì)為Ug。Ug可通過回歸函數(shù)的坐標(biāo)平移或坐標(biāo)變換獲得。5．4預(yù)測最終值根據(jù)計(jì)算所得回歸函數(shù)進(jìn)行級值計(jì)算，以預(yù)測各測線的階段值及最終變形值。我們計(jì)變形擬合函數(shù)的極值為Uj，則預(yù)測最終值為Ue=Ug+Uj。算例：Y03S15，根據(jù)時程曲線，共有兩個拐點(diǎn)，分別在1月6日和1月18日變形突然變大，由此產(chǎn)生三個函數(shù)段，分段回歸得到的回歸函數(shù)分別為：第一段：2001.12.16～2002.1.6，最佳擬合函數(shù)為4）雙曲函數(shù)，r=0.87第二段：2001.1.6～2002.1.18，最佳擬合函數(shù)為1）對數(shù)函數(shù)，r=0.86第三段：2001.1.18～2.18，最佳擬合函數(shù)為4）雙曲函數(shù)，r=0.99由第一段擬合函數(shù)可求估算測前總計(jì)沉降值，第一次量測距開挖時間為0.5d，通過坐標(biāo)變換代入擬合函數(shù)可得Ug=1.97mm。對第三段擬合函數(shù)求極值可得Uj=8.79由此求得：預(yù)測最終值Ue=Ug+Uj=10.76mm，比實(shí)測值8.7mm大2mm。5．5監(jiān)測成果表5-1、表5-2分別為洞內(nèi)各測線預(yù)測最終值與實(shí)測最大值成果匯總表。表5-1右洞主要測線成果匯總表斷面號里程YK11+圍巖別實(shí)測最大值(mmm)預(yù)測最終值(mmm)水平收斂S45拱頂下沉G1水平收斂S45拱頂下沉G1Y01347Ⅱ19.1634.8518.4136.58Y02338Ⅱ19.8518.9122.4819.76Y03322Ⅱ9.4711.1312.5813.93Y04313Ⅱ19.8512.9320.3718.80Y05288Ⅳ12.0310.8216.2714.65Y06260Ⅳ8.265.879.257.85Y07246Ⅳ8.1411.5610.2312.53Y8229Ⅳ9.886.0010.058.24Y9211Ⅳ11.674.6711.846.54Y10184Ⅳ9.525.279.897.54Y11161Ⅱ10.595.8012.219.87Y12151Ⅱ7.724.6913.357.56Y13131Ⅳ6.796.518.237.54Y14110Ⅳ7.235.908.026.63Y1584Ⅳ7.535.419.346.22Y1661Ⅳ6.215.587.546.92Y1731Ⅳ5.785.207.125.89Y186.8Ⅳ4.904.316.94.87Y19979Ⅳ4.275.445.896.47Y20952Ⅳ5.985.407.246.54Y21926Ⅳ3.945.374.566.67Y22911Ⅳ3.835.925.066.27表5-2左洞主要測線成果匯總表斷面號里程ZK11+圍巖別預(yù)測最終值(mmm)預(yù)測最終值(mmm)水平收斂S45拱頂下沉G1水平收斂S45拱頂下沉G1Z01353Ⅱ14.3232.4715.2431.638955Z02344Ⅱ24.1926.323522Z03329Ⅱ6.406.167.28374338.1840344Z04319Ⅱ20.398.2620.1214.25Z05306Ⅱ15.4211.2616.2412.34Z06286Ⅳ11.116.0510.878.54Z07270Ⅳ9.355.7410.248.94Z8242Ⅳ9.266.9110.647.48Z9217Ⅳ7.317.158.219.07Z10200Ⅳ6.003.277.395.41Z11180Ⅳ8.145.037.896.82Z12150Ⅳ7.123.706.285.64Z13130Ⅳ5.975.707.087.38Z14108Ⅳ8.527.049.948.87Z1583Ⅳ8.106.068.237.76Z1659.8Ⅳ5.105.316.515.57Z1729.8Ⅳ4.844.565.945.16Z189.3Ⅳ3.455.365.254