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望垄江隧道监控量测技术研究

作　者: 雷军军
导　师: 隆威；秦敏
学　校: 中南大学
专　业: 地质工程
关键词: 大断面公路隧道监控量测灰色分析
分类号: U456.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

论文以在建的汝郴高速公路望垄江隧道为依托,结合该工程隧道信息化施工的科研项目,针对大跨度公路隧道施工监控量测技术展开分析,运用理论分析和现场观测试验等研究方法,进行相关隧道监控量测技术研究,主要研究成果如下：(1)在查阅大量的国内外相关文献资料的基础上,结合望垄江隧道工程实践情况,详细介绍了监控量测断面测点的布置方法、量测数据的采集方法等,对隧道监控量测技术进行了深入的讨论。(2)结合隧道施工中监控量测过程和以往隧道施工检测中采取的数据处理方法,对各种量测信息的处理技术与分析方法进行了对比分析,深入讨论了各种方法的优缺点及适用条件。(3)常用的回归分析函数有以下三种：对数函数、指数函数、双曲线函数。对于某个断面的位移—时间曲线而言,这三种函数的回归曲线不一定都合适,此时应对该位移—时间曲线进行三种函数的回归分析,选择相关系数绝对值最大的回归曲线作为该断面位移—时间曲线的趋势线。(4)灰色分析能够预测围岩位移在未来一段时间的变化情况。在实践中,按照三种基本回归函数对监控量测数据进行灰色分析,通过相关系数,选择合适的预测曲线。并且可以通过预测曲线预测围岩未来几天的总位移量以及围岩位移的变化趋势,进而判断围岩的稳定性,判断围岩的初期支护是否能有效的约束围岩的变形。(5)以望垄江隧道工程实践为实例进行了研究,系统地阐述了监控量测信息的分析及其在施工中的指导作用,通过对拱顶下沉、周边收敛、围岩受力、初喷砼内应力等信息的分析,重点讨论了如何把各种量测信息分析结果用以修正支护参数和支护形式,使隧道施工始终处于合理、科学的动态管理之下,以达到安全、经济、高效之目的。实践证明对监测信息及时分析与处理后所采取的技术改进措施是工程顺利施工的重要保证措施。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-18
  1.1 研究的目的及意义  9-10
    1.1.1 问题的提出  9-10
    1.1.2 本课题研究目的和意义  10
  1.2 国内外研究现状  10-16
    1.2.1 隧道施工技术现状  10-15
    1.2.2 监控量测技术发展现状  15-16
  1.3 研究主要内容和技术路线  16-17
    1.3.1 研究方法  17
    1.3.2 研究内容  17
  1.4 小结  17-18
第二章监控量测技术研究  18-32
  2.1 概述  18
  2.2 监控量测工作目的  18
  2.3 监控量测主要内容和方法  18-27
    2.3.1 监控量测内容  18-19
    2.3.2 监控量测断面布置和量测方法  19-27
    2.3.3 数据采集频率  27
  2.4 量测数据处理和分析  27-30
    2.4.1 智能算法(Intelligence Algorithms)  28
    2.4.2 非线性回归分析法  28-29
    2.4.3 时间序列分析  29
    2.4.4 望垄江隧道工程实践实际应用  29-30
  2.5 施工过程中的设计修改  30-31
    2.5.1 根据内空变位移速度修改设计  30
    2.5.2 根据最终变位量修改开挖面尺寸  30
    2.5.3 提高围岩类别、节约投资  30-31
    2.5.4 降低围岩类别、加强支护确保工程质量  31
  2.6 小结  31-32
第三章望垄江隧道工程概况及其监测方案  32-50
  3.1 工程概况  32-35
    3.1.1 隧址区自然条件  32-34
    3.1.2 隧道工程地质评价  34-35
  3.2 望垄江隧道监控量测方案  35-50
    3.2.1 监控量测的内容及测点布设依据  35-38
    3.2.2 隧道围岩级别鉴定  38-43
    3.2.3 隧道监控量测的流程  43
    3.2.4 隧道监控量测的手段和方法  43-47
    3.2.5 隧道量测数据综合分析与量测管理  47-48
    3.2.6 隧道监控量测竣工资料  48
    3.2.7 小结  48-50
第四章望垄江隧道监控量测信息处理  50-76
  4.1 监控量测数据整理  50-59
    4.1.1 拱顶下沉量测数据分析  50-52
    4.1.2 周边位移量测数据分析  52-54
    4.1.3 地表下沉量测数据分析  54-56
    4.1.4 混凝土应力量测数据分析  56-57
    4.1.5 围岩压力量测数据分析  57-58
    4.1.6 锚杆轴力量测数据分析  58-59
  4.2 围岩稳定性判断  59-61
    4.2.1 根据最大位移值(极限位移值)进行判断  59-60
    4.2.2 根据位移速率判断  60-61
    4.2.3 根据位移—时间曲线判断  61
  4.3 回归分析  61-66
    4.3.1 回归分析法常用函数  62
    4.3.2 利用对数函数进行回归分析法  62-63
    4.3.3 利用指数函数进行回归分析法  63-64
    4.3.4 利用双曲线进行回归分析法  64-66
  4.4 灰色预测分析  66-75
    4.4.1 灰色预测分析的研究  66-72
    4.4.2 灰色预测分析的验证  72-75
  4.5 小结  75-76
第五章结论与建议  76-78
  5.1 结论  76
  5.2 建议  76-78
致谢  78-79
参考文献  79-83
攻读学位期间主要的研究成果  83

望垄江隧道监控量测技术研究

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