隧道围岩变形监测及分析论文
本文旨在探讨隧道围岩变形的监测与分析。隧道的施工对地下空间的应力场产生了巨大的影响，如果不能及时准确地监测和分析，很容易造成严重的结构力学问题。因此，隧道的施工项目需要进行有效的变形监测。
隧道围岩变形监测包括表面变形监测、地震波变形监测、激光变形监测、结构监测等。其中，表面变形监测是最常用的监测方法，它采用各种仪器进行岩体变形的直接观测。引入GPS/
载波相关测量技术，可以有效地监测隧道沿线的表面变形情况；
引入地震波变形监测可以检测岩体的各种变形，如岩石振动、裂缝扩展、蚀变等；激光变形监测可以实时监测隧道表面上的微小变形，以及隧道内部结构变形情况；此外，结构监测也可以通过安装传感器或其他仪器来检测某一点的变形情况。
根据上述各种变形监测手段，结合数值模拟技术，可以揭示隧道围岩变形的实际情况，从而及时调整工程设计，达到安全可靠的施工目的。
总之，隧道围岩变形的监测和分析是对隧道施工安全非常重要的一环，因此，必须进行有效的变形监测，并结合数值分析模拟，努力达到设计要求，保障隧道施工的安全可靠。
岩土隧道施工中的围岩稳定性监测与灾害预 警 隧道工程是现代交通基础设施建设的重要组成部分，在建设过程中，围岩的稳定性是一个至关重要的问题。岩土隧道施工中的围岩稳定性 监测与灾害预警工作，旨在及时掌握施工区域的围岩变化情况，预测 可能的灾害风险，并采取相应的措施保障施工工程的安全进行。本文 将从监测方法、灾害预警和控制措施三个方面进行阐述。 一、围岩监测方法 1. 地下水位监测 地下水位是岩土隧道施工过程中最主要的控制参数之一。通过监测 地下水位的变化，可以判断围岩的稳定性并作出相应的预警。常用的 监测方法包括管道压力法、井眼水位法和饱和地层中的孔隙水压力法等。 2. 定向钻孔法 定向钻孔是一种常用的监测方法，通过在施工区域进行钻孔，获取 地下岩土的物理力学性质，以评估围岩的稳定性。该方法能够提供较 为准确的围岩参数，但施工过程比较繁琐，需要较多的时间和人力资源。 3. 声波监测法
声波监测法是一种非常有效的方法，通过利用岩土介质传播声波的 特性来识别围岩的状况。通过测量声波传播速度和能量损耗情况，可 以判断围岩的稳定性，预警可能出现的岩体滑坡、坍塌等灾害。 二、灾害预警 1. 监测数据分析 通过对所获得的围岩监测数据进行分析，可以判断围岩的变化情况，并进行灾害预警。一般来说，围岩变形速度的加快、地下水位升高以 及相邻钻孔间隔缩小等都是围岩不稳定的预警信号。 2. 增加监测频率 在施工过程中，针对围岩变化频繁、可能存在潜在危险的区域，应 增加监测频率，加强对其进行实时监测，及时发现并预警潜在的围岩 灾害。 3. 灾害评估模型 建立合理的灾害评估模型，通过对围岩监测数据的整合和分析，结 合地质信息、施工情况等因素，对可能出现的围岩灾害进行预测和评估。依据灾害评估结果，采取相应措施以减轻灾害的危害。 三、控制措施 1. 加固处理 针对围岩发生不稳定的情况，及时采取加固措施，比如注浆加固、 爆破疏导、地下水位降低等方法，以增加围岩的稳定性。
隧道围岩变形与稳定性监测与控制 隧道建设是现代交通和城市发展的重要组成部分。然而，隧道建设面临的一个 主要问题就是围岩变形与稳定性监测与控制。隧道围岩的变形不仅会导致工程安全问题，还会对周围环境产生一定的影响。因此，对隧道围岩的变形与稳定性进行监测和控制是极为重要的。 一、隧道围岩变形的原因 隧道围岩的变形主要受到以下几个因素的影响： 1. 地质条件：不同地质条件下的围岩变形方式各有不同。例如，在软弱土层中，围岩的变形主要表现为挤压和侧壁塌落；而在岩石中，围岩的变形则主要表现为岩体的断裂和滑移。 2. 施工方式：隧道的施工方式对围岩变形有直接的影响。开挖方式、开挖速度、支护方法等都会对围岩产生不同程度的影响。 3. 地下水位：地下水位对围岩变形有很大的影响。水压的存在会使围岩产生渗 透变形，增加围岩的稳定性问题。 二、隧道围岩变形与稳定性监测 为了确保隧道工程的安全性，必须对隧道围岩的变形与稳定性进行监测和预警。隧道围岩变形与稳定性监测主要包括以下几个方面： 1. 地质勘探：通过地质勘探，了解地下水位、地层岩性、构造特征等信息，为 后续的监测和控制提供基础数据。 2. 监测仪器：利用各种现代化仪器和传感器对围岩的变形进行实时监测。常用 的仪器有变形仪、应力计、位移传感器等。
3. 隧道测量：通过隧道测量，获取隧道围岩的变形参数和变形速度，以便及时 发现和解决变形问题。 4. 数据分析：通过对监测数据的分析，了解围岩变形的规律和趋势，为隧道工 程的调整和支护提供科学依据。 三、隧道围岩变形与稳定性控制 隧道围岩的变形与稳定性控制主要包括以下几个方面： 1. 合理的施工方式：根据不同地质条件和隧道类型，选择合理的施工方法。例如，在薄层软土地区，可以采用液压掘进机等非开挖方法，降低围岩变形的风险。 2. 针对性的支护措施：根据不同岩体和地层的特点，采取对应的支护措施。例如，在岩石地层中，可以采用锚杆支护、喷射混凝土衬砌等方式，提高围岩的稳定性。 3. 合理的排水措施：通过合理的排水措施，降低地下水位对围岩稳定性的影响。可以采取井点排水、水泵抽水等方式，及时排除地下水对隧道围岩的影响。 4. 定期检修和维护：隧道工程的定期检修和维护非常重要，及时发现和处理围 岩变形问题，并采取相应的措施控制变形。 结论 隧道围岩的变形与稳定性监测与控制对于隧道工程的安全性和可持续发展具有 重要意义。通过科学的监测和控制手段，可以减少隧道围岩变形带来的风险，保障交通运输的畅通和城市发展的顺利进行。因此，在隧道建设中，必须高度重视围岩的变形与稳定性问题，采取有效措施加以控制和管理。
工程测量技术专业毕业设计论文：基于激光扫描技术 的地铁隧道变形监测与分析 设计论文 题目：基于激光扫描技术的地铁隧道变形监测与分析 一、引言 随着城市化进程的加速和轨道交通的快速发展，地铁隧道在城市交通中的作用日益凸显。然而，地铁隧道在建设和使用过程中容易受到多种因素的影响，如地质条件、施工方法、外部荷载等，从而导致变形现象的出现。变形不仅影响地铁隧道的正常使用，严重时还会危及安全。因此，对地铁隧道进行变形监测具有重要意义。传统的变形监测方法主要依赖于人工测量和仪器观测，不仅工作量大，而且难以实现实时监测。近年来，激光扫描技术作为一种先进的测量技术，在变形监测领域得到了广泛应用。本文旨在利用激光扫描技术，构建一个基于激光扫描的地铁隧道变形监测与分析系统，以提高变形监测的精度和效率，为地铁工程的质量和安全提供有力保障。 二、研究背景和现状
地铁隧道变形监测是工程测量领域的一个重要分支，其发展历程与测量技术的进步密切相关。传统的监测方法主要依赖于水准仪、经纬仪等常规测量仪器，难以满足地铁隧道变形的实时监测需求。随着激光扫描技术的不断发展，基于激光扫描的地铁隧道变形监测方法逐渐受到关注。该方法利用激光扫描仪获取地铁隧道的三维坐标数据，通过对不同时期的数据进行处理和分析，获取地铁隧道的变形信息。然而，现有的监测方法仍存在一定的局限性和不足，如数据处理繁琐、监测精度易受环境因素影响等问题。 三、研究目的和意义 本研究旨在探索基于激光扫描技术的地铁隧道变形监测与分析系统，以提高测量精度和效率，为地铁工程的质量和安全提供技术支持。同时，通过研究新型监测技术在不同环境条件下的应用，旨在推动地铁隧道变形监测技术的发展，为工程实践提供有效手段。 四、研究方法与步骤 本研究采用理论分析、实验验证和现场实践相结合的方法，具体研究步骤如下： 1. 文献综述与理论分析：全面搜集有关地铁隧道变形监测和激光扫描技术的文献资料，深入了解现有技术的优缺点及研究现状。 2. 系统设计：根据理论分析的结果，设计一个基于激光扫描的地铁隧道变形监测与分析系统，包括激光扫描、数据处理、变形分析等功能模块。
隧道施工期间的变形监测技术 在隧道施工期间运用变形监测技术，是确保施工期间隧道稳定、安全的重要手段。本文基于变形监测技术的特点与方法，结合隧道施工工程的实际特征，对在隧道施工期间的变形监测技术的运用做出探讨。 标签：隧道施工；变形监测；监测技术 隧道在使用与运营过程中都会产生变形，如拱顶下沉，拱腰收敛等。了解隧道变形，研究其产生的根源、特征及其随空间与时间的变化规律，加强变形监测和预测、预报工作，避免或尽可能减少损失，是变形观测的主要任务，也是隧道安全管理的重要内容。 1、隧道施工期变形监测的精度、观测仪器和观测周期 1.1 变形监测精度 变形观测目的、观测体级别及预计变形量精度对于测量等级及精度具有决定性作用。在隧道施工过程中，监测拱顶下沉的精度（相对于水准工作基点）应达到1mm，收敛监测精度（一對监测点的相对精度）达到2mm。为确保测量体系的稳定性，整个监测过程中尽量不要对观测员及主要仪器设备进行更换，每次观测顺序及路线也应保持一致。 1.2 测量仪器设备 选择的测量仪器设备应基于达到精度要求，具有先进性、实用性及经济性，尽量采取高效快捷的测量方法。针对隧道施工实际，可采用精密水准仪监测拱顶下沉，采用全站仪三角高程观测的方法监测拱顶下沉，采用收敛量测仪量测或观测三维位移的方法监测隧道收敛。 1.3 变形观测周期 变形观测周期的确定方法是对可变形体变形过程的观测进行系统反应，并详细监测记录变化时刻，从而结合单位时间内的变形量及其产生影响和所受的外界因素进行综合考虑确定。若发现存在异常变形时，就要对观测次数及时增加。根据有关要求与施工实际，根据业主、施工企业及监理部门的意见，在稳定区域，初次观测应将观测点设在放炮后距掌子面25m位置；得到基础数据后隔天在25～50m位置再进行一次监测，每周监测一次距掌子面50m位置，持续监测一个月，之后改为每月监测一次。明挖区域第一周监测2～3次，再持续一个月每周监测一次，之后每月监测一次。在具有较小位移量、变形较为稳定时，可适当加大观测时间间隔，在发生较大变形值或产生异常数据时，应将观测频率增大，并及时报告监理工程师及业主。
隧道围岩的变形监测技术解析 隧道工程在现代交通建设中起着至关重要的作用。然而，由于复杂的地质条件 和外力因素，隧道围岩在使用过程中往往会发生变形。为了及时发现并解决这些变形问题，隧道围岩的变形监测技术应运而生。本文将从多个角度对隧道围岩的变形监测技术进行解析。 一、传统监测方法 传统的隧道围岩变形监测方法主要包括测量筛孔法、钢尺法和测量轮法。测量 筛孔法是通过在围岩表面钻孔并安装固定目镜进行测量的。钢尺法则是以钢尺为工具，在围岩表面进行直接测量。测量轮法则是在围岩表面进行直接测量，并根据测得的数据计算围岩变形量。尽管这些方法成本低，但是由于操作复杂且容易受到人为因素的影响，其准确度和可靠性相对较低。 二、现代监测技术 随着科技的进步，现代技术在隧道围岩的变形监测方面得到了广泛应用。其中，常用的技术包括激光扫描测量、岩体控制点法和微插值方法。 激光扫描测量技术可以快速、准确地获取隧道围岩表面的几何形态变化。该技 术是通过激光器和高速获取系统进行测量，然后通过数据分析和处理，得到围岩的变形情况。激光扫描测量技术具有高精度、无接触和全局测量的优点，可以大大提高变形监测的准确性。 岩体控制点法是通过在隧道围岩表面设置一系列控制点，通过测量这些控制点 的坐标变化来反映围岩的变形情况。该方法可以全方位地监测围岩的变形情况，并且对于不同类型的隧道具有较好的适应性。
微插值方法是一种基于数学模型的变形监测方法。通过将围岩的变形信息建模，并利用插值算法进行数据处理，可以实现对围岩变形的精细化监测。该方法具有较高的计算效率和准确性，适用于复杂地质条件下的隧道工程。 三、影响因素 在实际监测过程中，影响隧道围岩变形监测的因素有很多。其中，地质条件、 围岩材料和施工技术是影响围岩变形的主要因素。地质条件包括地下水位、地下应力、地层变形等。围岩材料的性质也会对围岩变形产生重要影响，如围岩的岩性、裂隙度、岩层之间的接触性等。此外，施工技术也是影响围岩变形的关键因素，包括掘进方法、支护方式以及施工质量等。 四、隧道围岩变形监测的意义 实施隧道围岩变形监测技术有着重要的意义。首先，隧道围岩的变形如果不及 时监测和处理，可能会导致隧道安全隐患的产生，甚至造成严重事故。其次，通过变形监测，可以及时了解隧道围岩的变化情况，并做出相应的调整和处理，可以减少对隧道结构的不利影响，并延长隧道的使用寿命。最后，通过围岩的变形监测，可以为后续的隧道工程提供宝贵的经验和参考，提高隧道建设的效率和质量。 五、技术发展趋势 随着科技的不断发展，隧道围岩变形监测技术也在不断创新和完善。其中，无 人机技术、地震波反射技术以及机器学习等技术的应用将进一步提高监测的效果和精确性。同时，自动化和智能化的监测设备将更好地满足工程建设的需求。 六、围岩变形监测技术在工程实践中的应用 围岩变形监测技术在工程实践中发挥了重要的作用。以某高速公路隧道的施工 为例，通过激光扫描测量技术和岩体控制点法等技术对围岩的变形进行全面监测和评估。根据监测数据，及时采取了支护措施和调整施工方案，保证了隧道的施工质量和安全性。
软岩隧道变形监测报告 根据客户要求，进行软岩隧道变形监测，并提供监测报告。本报告旨在分析软岩隧道的变形情况及可能的安全隐患，并提出相关建议。 1. 监测背景 软岩隧道是常见的地下工程形式之一，由于其较弱的岩体特性，软岩隧道易受地应力、地下水等外界因素的影响，导致变形和破坏的风险较高。 2. 监测方法 本次监测采用了多种监测手段，包括但不限于测量位移仪、倾角计、挠度计及应变计等。这些方法可对隧道周边岩体进行实时监控和数据采集，以获取隧道变形的准确信息。 3. 监测结果 根据监测数据显示，软岩隧道在施工期间出现了一定程度的变形。主要变形特征包括隧道周边岩体的位移、倾斜和挠度等。具体变形情况如下： 3.1 位移 隧道周边岩体的水平位移较小，垂直位移较为显著。位移主要分布在洞口附近和隧道顶部，其中洞口附近的位移较大，达到了X毫米级别，而隧道顶部的位移较小，为X毫米级别。 3.2 倾斜 隧道周边岩体的倾斜主要表现在纵向和横向方向。纵向倾斜主
要出现在隧道开挖的顶部和底部，其中底部的倾斜较大，达到了X度级别。横向倾斜主要分布在隧道两侧，最大倾斜量约 为X度。 3.3 挠度 隧道开挖后，岩体发生一定的变形，导致隧道整体产生了挠度。挠度的大小与开挖深度成正比，整体变形较小，依然满足设计要求。 4. 安全评估 基于监测数据的分析结果，我们对软岩隧道的安全状况进行了评估。根据现有变形情况，软岩隧道在开挖过程中表现出一定的变形和位移，但整体变形范围尚在可接受范围内。然而，随着施工的进行，软岩隧道仍然存在一定的安全隐患，需采取相应的安全措施。 5. 建议 基于上述安全评估，我们提出以下建议以确保隧道的安全性： 5.1 加强地下水管理，保持隧道周边地下水位的稳定。 5.2 增加支护措施，包括加固洞口附近岩体、设置衬砌等。 5.3 定期监测和记录隧道变形情况，及时发现并处理隐患。 5.4 在施工过程中增加监测频次，提高对隧道变形的实时掌控 能力。
隧道施工中的围岩测量与支护监测 隧道施工是一项复杂且关键的工程，而其中的围岩测量与支护监测是至关重要 的环节。本文将从测量技术的发展、围岩测量的意义、支护监测的作用、方法与工具、数据处理、实施策略、挑战与解决方案以及未来发展等八个方面进行论述。一、围岩测量与支护监测的意义 隧道的围岩稳定性是保障隧道施工安全、保证长期使用性能的关键因素之一。 围岩测量与支护监测可以精确地评估围岩的物理力学性质和变形特征，为合理设计合适的支护结构和施工方法提供科学依据，从而提高施工效率和降低工程风险。二、测量技术的发展 围岩测量技术经历了从传统测绘方法到现代高精度测量技术的演变。传统方法 包括地质走查、地质钻探和地质雷达等，虽然便于实施，但测量精度有限。而现代技术如全站仪、高精度相机、激光扫描仪等的应用，使得围岩测量更加精确和高效。 三、支护监测的作用 支护监测旨在及时发现围岩的变形和松动状况，以及支护结构的受力情况。通 过监测数据的分析和评估，可以及时调整施工方案，采取有效的预警措施，确保施工安全和工程品质。 四、方法与工具 围岩测量与支护监测方法与工具多种多样。围岩测量常用的方法包括全站仪测量、激光扫描技术以及地质雷达等。而支护监测则包括应力监测、位移监测以及测绘技术等。这些方法与工具的选择应根据具体地质条件和工程要求来确定。 五、数据处理
获得的测量与监测数据需要进行合理的处理与分析，以提取有价值的信息。常用的方法包括数据滤波、数据插值、数据拟合以及空间分析等。数据处理的准确性和有效性对于评估围岩稳定性和支护结构的性能至关重要。 六、实施策略 在实际施工中，围岩测量与支护监测应与其他施工工序相配合，形成统一的施工管理体系。合理的实施策略包括合理布设监测点、定期监测与评估、及时调整施工方案等。只有确保测量与监测数据的及时性和准确性，才能避免不必要的工程风险。 七、挑战与解决方案 尽管围岩测量与支护监测技术已经相对成熟，但仍面临一些挑战。例如，复杂地质条件和隧道施工环境，以及数据处理和分析的复杂性。为了解决这些挑战，需要加强技术研究，改进测量仪器与工具，提高数据处理与分析的效率。 八、未来发展 随着科学技术的不断进步，围岩测量与支护监测技术也将得到进一步发展。例如，应用人工智能和大数据分析技术可以提高数据处理的速度和准确性；使用卫星遥感和无人机技术可以快速获取大范围的测量与监测数据。未来的研究还应关注支护结构的智能化设计与实施，以提高隧道施工的安全性和效率。 综上所述，隧道施工中的围岩测量与支护监测对于保障施工安全和工程质量至关重要。随着技术的发展和研究的深入，我们有信心克服各种挑战，更好地应对未来的隧道工程。
地铁隧道围岩变形规律研究 地铁隧道是城市交通规划中必不可少的一部分，是连接城市各 个区域的重要工程。然而，建设地铁隧道需要克服许多工程难点，其中之一就是解决隧道围岩变形问题。 一、隧道围岩变形的原因 地铁隧道地下深处，地下水的存在无疑是隧道围岩变形的主要 原因之一。除此之外，脆弱的地质结构和不同地质层之间的接触 面也会造成变形。此外，地铁隧道在开挖过程中，由于爆破挖掘 和地质条件的差异，围岩会产生集中解体现象，这也是围岩变形 的原因之一。 二、隧道围岩变形的分类及特点 具体而言，隧道围岩变形可以分为以下几种类型： 1. 岩爆。当采用爆炸方法开挖地铁隧道时，可能会引起围岩的 爆炸现象。这种变形往往是突然的，造成的危害也很大。岩爆的 危险性有时甚至不能用工程措施来消除。 2. 岩溶。这种变形是由于围岩中的溶洞或裂隙导致，它对地铁 隧道的安全运行产生了很大的影响。此外，岩溶现象还会对地下 水的分布产生影响，为地下水污染带来风险和危害。
3. 内部变形。内部变形是指物理性质弱化和物质回流现象的发生，也可称为“地下泄漏”现象。这种变形很难通过人类干预而得 以遏制，会持续性地给地下环境和城市地下设施带来巨大的威胁。 三、围岩变形的危害及防治措施 变形对地铁隧道的安全运行带来极大威胁，可能会导致隧道坍塌、漏水、地基沉降等问题。基于此，需要采用一系列措施来预 防和控制围岩的变形，其中最重要的是做好隧道围岩的预处理工作。 1. 预处理。预处理是指采取一定的手段对地质形态进行修复和 整顿。比如，在隧道开挖前，可以进行围岩支护、地下止水等措施，以减轻对围岩的损害，从而减少隧道围岩变形的危害。 2. 支护结构。隧道支护结构可以分为明挖法和暗挖法。明挖法 是在开挖过程中直接固定围岩，暗挖法是指采用预制法将支护结 构放置在隧道内。这些支护结构能够起到承重和稳定围岩的作用。 3. 闭环监控。闭环监控是指利用传感器对隧道围岩的变形情况 进行实时监测，以判断隧道运行状态。在发现变形问题时，及时 采取措施，通过科学方法解决隧道围岩变形问题。 总体而言，隧道围岩变形是地铁隧道建设中需要克服的一项重 要难题。正确识别变形类型，采取正确的技术及措施进行防治，
运营隧道变形监测方案 一、隧道变形监测的意义和重要性 隧道作为地下交通工程，长期受到地质变化、水文条件、地震等多种因素的影响，因此隧 道结构的变形是难以避免的。隧道变形可能表现为地表下沉、结构裂缝、开裂变形等问题，一旦发生，可能会对隧道结构安全和运营带来严重的影响。因此，隧道变形监测的意义和 重要性主要体现在以下几个方面： 1. 保障隧道安全运营。通过隧道变形监测，可以及时发现隧道结构的变形情况，对隧道结 构的安全运营进行保障。 2. 提高隧道结构的稳定性。通过监测隧道变形情况，可以了解隧道结构的稳定性，根据监 测数据进行安全评估和分析，有效提高隧道结构的稳定性。 3. 减少隧道事故风险。通过监测隧道结构的变形情况，可以及时发现隧道存在的安全隐患，并采取相应的预防措施，降低隧道发生事故的风险。 二、隧道变形监测的技术手段 隧道变形监测主要依靠先进的监测技术手段，包括地面监测、地下监测和遥感监测等多种 技术手段。具体包括地面测量、地面雷达、遥感监测、GPS监测、地下水位监测等多种技 术手段，通过这些技术手段可以全面、准确地监测隧道结构的变形情况。 1. 地面测量。地面测量技术是最为常见和常用的隧道变形监测技术手段，主要通过使用现 代化的测量仪器和设备进行隧道结构的变形监测。地面测量主要包括全站仪、测距仪、测 角仪等测量设备，通过这些测量设备可以对隧道结构的变形情况进行全面、准确的监测。 2. 地面雷达。地面雷达技术是一种应用广泛的隧道变形监测技术，主要通过利用雷达波对 隧道结构进行无损检测。地面雷达可以识别隧道结构的变形情况，并能够实现对地下空间 的高分辨率成像，对隧道结构的变形情况进行准确监测。 3. 遥感监测。遥感监测是一种先进的隧道变形监测技术手段，主要通过卫星、航空等遥感 平台获取隧道结构的变形信息。遥感监测可以通过数据处理和分析得到隧道结构的变形情况，实现对隧道结构的远程监测和预警。 4. GPS监测。GPS监测是一种利用全球卫星导航系统进行隧道变形监测的技术手段，主要 通过安装在隧道结构内的GPS接收器对结构的变形情况进行实时监测。通过GPS监测可 以实现对隧道结构的高精度、实时监测。 5. 地下水位监测。地下水位监测是一种对隧道地下水位进行实时监测的技术手段，主要通 过安装在隧道地下的水位监测设备对隧道结构的变形情况进行监测。地下水位监测可以实 现对隧道地下水位的实时监测，为隧道变形监测提供重要的数据支持。
隧道变形监测技术的方法和原理 隧道是现代城市基础设施中不可或缺的一部分，随着城市的不断扩大和交通网 络的建设，隧道的数量也在不断增加。然而，隧道的安全性与稳定性一直是人们关注的焦点。为了解决隧道的变形问题，隧道变形监测技术应运而生。本文将对隧道变形监测技术的方法和原理进行探讨，并介绍相关的监测设备和应用。 一、综述 隧道变形监测技术是通过合理设置监测装置，实时监测隧道的变形并及时报警，从而保证隧道的安全运行。主要方法包括全站仪法、位移传感器法、管线法等，下面将逐一进行介绍。 二、全站仪法 全站仪是一种可以测量水平角、垂直角和距离的仪器，通过在固定位置测量隧 道内部固定点的坐标，从而获得隧道的变形情况。该方法具有高精度、实时性强的特点，但是对设备的要求较高。 三、位移传感器法 位移传感器法是通过安装位移传感器在隧道内部的关键部位，通过测量传感器 的位移，从而判断隧道的变形情况。传感器可以采用光纤传感器、电阻应变片等，具有灵敏度高、精确度高的特点。这种方法可以实时监测隧道的变形情况，并能够提供详细的数据分析，对隧道的安全性评估具有重要意义。 四、管线法 管线法是通过在隧道内铺设一条管线，通过测量管线的变形来判断隧道的变形 情况。这种方法操作简便，成本相对较低，但是对于较长的隧道来说，精度相对较低。因此，管线法主要适用于小型隧道的监测。
五、监测设备 在实际应用中，隧道变形监测需要使用一些专门的设备。常见的设备包括全站仪、测量仪器、数据采集器和计算机等。这些设备能够提供高精度的监测数据，并能够将数据进行分析和处理。 六、应用 隧道变形监测技术已经广泛应用于隧道建设和维护中。通过实时监测隧道的变形情况，可以及时发现隧道存在的安全隐患，并采取相应的措施进行修复。此外，还可以通过对监测数据的分析，对隧道的安全性进行评估，并制定相应的维护和管理方案。 七、挑战和前景 隧道变形监测技术在应用中还存在一些挑战。首先，设备的精度和可靠性需要不断提高，以满足隧道变形监测的需求。其次，监测数据的分析和处理也需要进一步研究，以提高数据的可视化和自动化程度。总的来说，隧道变形监测技术具有广阔的应用前景，对于确保隧道的安全性和可持续发展起着重要作用。 八、结论 隧道变形监测技术是目前隧道工程中用于解决变形问题的重要手段。通过综合运用全站仪法、位移传感器法和管线法等方法，可以实时监测隧道的变形情况，并进行数据分析和处理，为隧道的安全运行提供有力的保障。随着技术的不断进步和设备的不断完善，隧道变形监测技术将在未来发展中发挥更加重要的作用。
隧道变形监控量测案例分析 隧道变形监控量测是隧道新奥法施工的一项重要施工软工序，是判别围岩支护稳定与否的重要依据。是保证隧道施工安全的一项重要措施。施工中现场技术及测量人员应严格按规定进行拱顶下沉和净空收敛量测，量测数据及分析结果应及时反馈施工，动态调整开挖预留沉降量以达到超欠挖控制的目的。并可以对围岩稳定性作出评价，评价支护结构的合理性及其安全性，并对设计和施工的合理性进行评估和信息反馈，以确保施工安全。 一、工程概况 苦竹坳隧道位于湖南省株洲市石峰区，时代大道距离洞口约1900米，有乡村道路连接，交通便利。隧道进口里程DK38+086，出口里程DK38+444，隧道洞身全长358m；隧道最大埋深约70m。隧道纵坡单面上坡坡度为9‰，隧道内DK38+086～DK38+092.5段内设置竖曲线，变坡点为DK37+950，竖曲线半径为15000m，竖曲线E-0.677m。隧址区为丘陵区，海拔标高80～150m，自然高差约70m，丘陵自然坡度约20°～30°，地形起伏较大。丘坡区表层被低矮灌木及松树林覆盖，植被发育。表层为第四系粉质黏土，褐黄色，硬塑；碎石土，黄褐色，潮湿，中密，碎石成分板岩碎块，直径2～5cm以及块石土，红褐色、乳白色，潮湿，含方解石，岩芯呈短柱状及柱状，节长10～20cm。DK38+086～DK38+300下伏基岩为泥盆系中统跳马涧组石英砂岩，DK38+300～DK38+444下伏基岩主要为元古界冷家溪群板岩，其中在DK38+275.505～+300附近存在不整合断层，岩芯较为破碎。主要施工风险为坍塌及冒顶。 全隧全部由Ⅳ、V级软弱围岩组成，采用三台阶七步流水法施工。 二、隧道施工变形监测 2.1 监控量测的目的 监控量测是隧道施工过程中，对围岩和支护系统的稳定状态进行监测，为初期支护和二次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的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，以达到安全、经济、快速的目的，围岩量测是施工管理中的一个重要环节，同时也是施工安全和质量的保障。 2.2 监控量测的作用
基于监测数据的地下隧道变形分析 摘要：地下隧道是城市发展和交通建设不可或缺的一部分，其安全性和稳定 性在工程建设中具有重要的意义。本文通过对地下隧道的监测数据进行分析，研 究了隧道在使用过程中的变形特征和趋势，以期为隧道工程的安全风险评估提供 参考依据。 关键词：地下隧道；监测数据；变形分析 引言 近年来，城市交通和基础设施建设得到了快速发展，越来越多的地下隧道被 建造出来。而随着隧道使用时间的增加和使用强度的增大，地下隧道的安全问题 也日益引起人们的关注。隧道变形和破坏是隧道事故的主要原因之一，因此，对 地下隧道的变形特征和趋势进行研究，有助于评估隧道工程的安全风险，提高其 安全性和稳定性。通过监测数据分析，可以了解地下隧道在使用过程中的变形情况，并为制定隧道维护保养计划、加强隧道施工质量管理提供科学依据。本文将 对地下隧道的监测数据进行研究，并通过变形分析的方法，探究隧道变形特征和 趋势。我们希望通过研究，为城市地下隧道工程建设和运营提供一些参考意见和 建议。 一、地下隧道监测数据的收集和处理 首先是监测仪器的选择和布置，在地下隧道中进行变形监测需要选择适当的 监测仪器。常用的检测仪器包括位移传感器、应变计、裂缝计等。在选择仪器时，需要考虑检测范围、准确度、稳定性以及适应不同地质环境的能力。监测仪器的 布置也十分重要，需要根据隧道的结构和地质条件进行合理布局。通常，监测点 应均匀分布在隧道内部，并覆盖主要变形区域，以获取全面和准确的数据。数据 采集是地下隧道变形监测的核心环节。监测仪器应按照预定的采样频率对变形数 据进行实时或定期采集。采集过程中应严格按照操作规程进行，确保数据的准确 性和完整性。为了方便数据管理和后续分析，采集到的数据应进行记录。记录应
隧道施工中的变形监测方法研究 变形监测主要指的是使用测量仪器或者是专用仪器来对变形体的变化状况来进行监视、监测的测量工作。它的主要目的在于得到变形体的空间位置随时间变化的特征，并且还应该解释变形的原因。本文主要简要论述了隧道施工中的变形监测方法。 标签：隧道施工;变形监测;措施 引言： 变形体的变形这是由诸多原因造成的，在安全范围之内，一定的变形将不会对自身造成实质性破坏;一旦高于这个范围的话，变形体就可以产生结构之上的破坏，将使用功能破坏，这样就会对周围的居民、生态环境以及企业生产造成十分重大的灾难。因此，就很有必要对于变形体进行定期的观测，对观测数据进行科学的处理和分析，帮助人们认识、分析引起变形的因素和规律，可以进行有效预防、控制、处理，最终实现保障观测对象安全的目的。 1、隧道施工变形监测概述 隧道施工具有很多不同于地面施工的特点，由于施工多是在岩石条件下进行，因此具体的施工操作往往受到岩层结构以及岩土情况的影响。此外在进行施工时，机械振动或者开挖爆破也会造成岩石的变化，从而对施工带来影响。为了使工程安全顺利的完成，必须对隧道的变化信息进行严格的监控与上报，以便做出针对性的方案，保证工程质量。 2、分析变形的原因 2.1、自然条件及变化 包括建筑物地基的工程地质、水文地质、土壤的物理性质、大气温度变化影响。 2.2、与建筑物本身相联系的原因 即建筑物本身的荷重、建筑物结构形式及动荷载（如风力、震动）等。 2.3、施工原因 勘测、设计、施工及运营管理工作做得不合理所造成的建筑结构变形，设计和施工中的权限和瑕疵，运营中的超载，使用中的保养、维护不及时、不到位等。 3、隧道工程施工变形监测技术
隧道施工过程变形监测及控制
摘要：现阶段，我国的交通行业有了很大进展，隧道工程建设越来越多。文章主详细地分析了施工过程变形出现的规律，最终阐述了相关的施工变形控制技术方案，希望能够给相关人士提供重要参考依据的同时，也能够促使隧道工程施工尽快实现可持续发展目标。 关键词：公路隧道；施工变形；监测 1工程概况 本区间从陈头岗站出发后，正线左转沿西北方向行进，下穿大石水道后进入南浦岛范围，沿东新高速西侧继续向西北方向行进，左线下穿深涌水道，右线下穿思贤水闸及深涌水道路堤整治工程在西乡路南侧、东新高速公路旁农地为终点西三站。隧道顶最小埋深约9.7m、最大埋深约39.6m。区间出陈头岗站后埋深较浅，穿越地层有<3-1>、<4-2b>、<4n-2>、<4f-2>、<5n-1>、<5n-2>和<6>层，有拱顶位于<3-1>砂层及<2-1a>淤泥层的情况。随后区间隧道埋深逐渐增加，下穿大石水道范围内穿越地层为<7-3>、<8-3>层，局部拱顶存在<3-2>、<4n-2>、<4-2b>层,最小拱顶埋深为16m。随后区间隧道埋深继续增加，在大石水道到西三站间盾构穿越地层主要为<8-3>、<9-3>层。 2隧道施工引起变形规律分析 隧道施工项目，通过施工人员的一系列操作以后，其地层结构的完整性会造成不同程度的损坏，伴随着受损土体的基础上，极易引发沉降现象的出现，从根本上来讲，不同的围岩或者是埋深程度不同的隧道，在施工人员实施开挖操作当中，最终导致地层变形的范围也有着较大的差异性特点。在当前行业人士的观点当中认为，目前隧道施工地层变形问题的出现，最根本的就是因为施工人员的操作行为，扰动现场周边土体结构完整性所导致的。从隧道开挖工序下进行分析，最终引发的地表沉降变形问题呈现出较强的复杂性特点，当然也隐藏着应力以及变形的传递。在施工人员开挖过程中，相应的会导致现场周边应力出现相应的改变，当施工人员对应力进行优化时，就会威胁到隧道周边的土体，鉴于不断扩大的开挖区域上，隐藏在地层的土体应力就会过渡到地表结构当中。有着从上往下的应力，在施工人员开挖操作当中，就会导致大量的应力集中在施工前部分的土体之中，当应力较大，超出土体本身强度值的基础上，就会导致不同程度变形现象的发生。 3监测点埋设说明 1.建（构）筑物沉降测点。①测点埋设技术要求：建筑物测点布设可选择条码尺测点、
隧道围岩监控量测实施方案 一、监控量测的目的 1、通过测围岩变形的情况，验证支护结构的设计效果，保证围岩稳定和施工安全。 2、供判断围岩和支护系统稳定的依据，确定二次衬砌的施作时间。 3、通过对量测数据的分析处理，掌握地层稳定性的变化的规律，预见事故和险情，作为调整和修正支护设计及施工方法的依据，提供土层和支护衬砌最终稳定的信息。及时调整下一段同极围岩预留变形量，以防止围岩实际超过变形量造成二次衬砌侵限，同时避免预留变形量过大造成二次衬砌厚度过大或增加回填数量。 ⑷、量测是确保施工安全，指导施工程序，便利施工，信息动态管理的重要手段。 二、监控量测项目 监控量的项目主要有：（1）洞内外观察；（2）周边收敛量测；（3）拱顶下沉量测 三、监测量测实施方案 1、洞内外观察 ①、洞内外观察包括洞地表情况，沿线地表沉陷、边坡的稳定、地表水渗透的观察。查看边坡有无开裂、起壳，地表有无裂隙。 ②、洞内观察分开挖面观察和已施工区段观察两部分，开挖面观察在开挖后进行一次。内容包括节理裂隙发育情况、工作面稳定状态、涌水情况及底板是否隆起，检查喷砼有无开裂及发展，锚杆有无松动，钢架支护状态等，当地质情况基本无变化时，每天进行一次，观察后绘制开挖工作面地质情况素描。 ③、在观察过程中发现地质条件恶化，初期支护发生异常现象，立即通知施工负责人采取紧急措施，并派专人进行不间断观察。 2、拱顶下沉及周边收敛量测 ①、拱顶下沉及周边收量敛量测测点布置见图1 图1 拱顶下沉及周边收敛量测测点布置示意图
②、拱顶下沉及周边收敛量测断面及量测频率见表1、表2 拱顶下沉及周边收敛量测间距表 表1 拱顶下沉及周边收敛量测间距表 表2 变形速度（mm/d ） 量测断面距开挖面距离（m ） 量测距离（m ） ＞10 ＜12 1～2次/天 5～10 12～24 1次/天 1～5 24～50 1次/2天 ＜1 ＞50 1次/周 3、量测工具及测点布置 （1）拱顶下沉采用精密水准仪、收敛仪进行量测，在洞外设置一水准点供洞内拱顶下沉量测使用。 （2）周边收敛采用收敛仪进行量测，开挖后迅速安装收敛桩并编号，初读数要在4h 内进行。收敛桩采用钢筋弯钩，用锚固剂把钢筋弯钩锚固在围岩上。 4、量测数据的处理 ①、拱顶下沉、周边收敛测试数据按正式格式记录 ②、根据现场量测数据绘制位移——时间曲线，在位移——时间曲线趋向平缓时进行加归分析，以推算最终位移并掌握位移变化规律。当位移——时间曲线出现反弯点，即位移出现反常的急骤增加现象，表明围岩和支护已不稳定状态，此时要及时加强支护，必要时应停止掘进，采取必要的安全措施。 ③、根据位移变化速度判断围岩稳定状况，当变化速度大于10～20mm/天时，需加强支护系统；当变化速度小于0.2mm/天时，认为围岩达到基本稳定 四、施工中监控量测的要求 （一）现场监控量测的要求 在隧道施工过程中围岩量测是“新奥法”施工管理中的一个重要环节，是施工安全和质量的保障。 （二） 通过现场监控量测 1、了解围岩、支护变形情况，以便及时调整和修正支护参数，保证围岩稳定和施工安全； 2、提供判断围岩和支护系统基本稳定的依据，确定二次砼衬砌施作时间； 3、依据量测资料采取相应措施，在保证施工安全的前提下加快施工进度； 4、积累量测数据资料，提高施工技术水平。 （三）现场监测项目、仪器及要求 1、量测项目及内容见下表 围岩级别 量测断面间距（m ） Ⅴ 5～10 Ⅳ 10～30 Ⅲ 30～50
隧道围岩监控量测成果应用与分析 1.概述 xx输水工程是xx省十五期间的重点建设项目，位于xx省东部山区，主体工程全长85.32km，开挖直径8.0m的输水隧洞及附属建筑物。本单位担任长达 22.46km的施工任务，隧洞施工方法采用以掘进机为主钻爆为辅的联合方法。在实际施工中，工程地质较为复杂，节理发育，起伏粗糙，张开，泥屑填充，断层多，呈扭性，以中小型为主，断层物质主要为断层角砾岩、构造片岩、碎裂岩夹少量断层泥，胶结程度较差，岩体破碎；坍塌较多，支护难，为了给现场施工支护提供科学的支护参数，这里对不良地质段的围岩变化情况进行全面的回归统计分析。 2.现场应用及结果 2.1监测系统及测点布置 监测系统采用北煤科院JSS30A收敛仪,测点基座由5cm角钢及20cm长φ22的钢筋焊接而成，待掌子面出护盾后，将其固定在初支或锚固在岩壁上。观测断面设在不良地质段，每个断面布设测点三个，位于隧道拱顶与两侧拱腰，其里程分别为：66+429.2，66+407.1，66+350.6，66+120.3，66+028.7断面。 2.2观测结果 1次/天对布置在洞内的5个断面进行收敛量测分析，主要结果见表1，测线布设见图1。 表1收敛变形成果表
注: L3为BC 测线, Δh 为拱顶变形 3．收敛数据回归分析 3.1 回归函数方程的确定原理 根据“散点图”来选择回归函数方程的形式，散点图有一种比较明确的走向，故取线性回归函数是适当的。根据“散点图”的模型的走向取函数 B t u Ae - =作为回归函数可能合理些。回 归分析的主要任务就是要根据量测数据(,)i i t u ,i=1,2,3....,n,去估计未知参数A,B ：进行线性相关的显著性检验;并利用对A,B 估计之结果，通过t 值去预测u 值。 3.2 回归函数方程 B t u Ae -= A 、 B ——系数 t ——时间（天） 3.3 回归函数方程参数和相关系数的确定 利用最小二乘法估计参数A,B 时，有离差平方和21 ()n i i S u A Bt =''=--∑，为了使S 取 最小值，将上式分别对A 及B 求偏导数， ()1 2 1 ()() n i n i u u t t B t t ==''''--⎡⎤⎣⎦ = ''-∑∑ u A Bt '''=+ ()() A n i i A u Bt A e t t u u r ' ''' =-=''''--= ∑ ln 1A A t t '='=- r ———相关系数 K65+971.7观测断面根据实测原始收敛数据，采用指数函数对实测关系曲线进行回归计算，得回归方程如下： 2 3 1 A B C 图1