城市地下工程監(jiān)測與反饋技術(shù)概述.doc

城市地下工程監(jiān)測與反饋技術(shù)一 城市地下工程主要特點(diǎn)與施工方法1.地下工程的主要特點(diǎn) 地質(zhì)條件差 周邊環(huán)境復(fù)雜 結(jié)構(gòu)埋深淺、與臨近結(jié)構(gòu)相互影響 圍巖穩(wěn)定性難于判斷 2.地下工程的主要施工方法 隨著施工技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，地下工程開的施工方法越來越豐富，根據(jù)地質(zhì)條件、周邊環(huán)境條件、機(jī)械設(shè)備配備等情況，城市地下工程施工方法一般可分為三大類，即：明挖、暗挖及沉管法。具體分類見下圖。二 監(jiān)測的意義與目的1.監(jiān)測的意義 在巖土中修建地下工程，由于對地下工程設(shè)計(jì)合理性進(jìn)行理論分析牽涉問題很多，比較困難，其主要原因是： (1)巖土的復(fù)雜性， (2)施工方法難以模擬性， (3)圍巖與支護(hù)（圍護(hù)）結(jié)構(gòu)相互作用的復(fù)雜性。 同時(shí)考慮城市地下工程的特點(diǎn)，地質(zhì)條件差、周圍環(huán)境一般比較復(fù)雜，因此有必要通過信息化施工，及時(shí)了解施工過程中圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)，并及時(shí)反饋到設(shè)計(jì)與施工中去，以確保地下工程施工和周圍建（構(gòu)）筑物安全。作為信息化施工的最基礎(chǔ)工作，監(jiān)測顯得非常重要。2.城市地下工程監(jiān)測的主要目的 通過監(jiān)測了解地層在施工過程中的動態(tài)變化，明確工程施工對地層的影響程度及可能產(chǎn)生失穩(wěn)的薄弱環(huán)節(jié)。 通過監(jiān)測了解支護(hù)結(jié)構(gòu)及周邊建（構(gòu)）筑物的變形及受力狀況，并對其安全穩(wěn)定性進(jìn)行評價(jià)。 通過監(jiān)測了解施工方法的實(shí)際效果，并對其進(jìn)行適用性評價(jià)。及時(shí)反饋信息，調(diào)整相應(yīng)的開挖、支護(hù)參數(shù)； 通過監(jiān)測，收集數(shù)據(jù)，為以后的工程設(shè)計(jì)、施工及規(guī)范修改提供參考和積累經(jīng)驗(yàn)。三 主要監(jiān)測項(xiàng)目1.監(jiān)測項(xiàng)目分類（1）從考慮地下工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及施工對環(huán)境影響出發(fā)，地下工程主要監(jiān)測項(xiàng)目可以分成三類：第一類是支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力、應(yīng)變監(jiān)測，第二類是支護(hù)結(jié)構(gòu)與周圍地層（圍巖與結(jié)構(gòu)）相互作用監(jiān)測，第三類是與結(jié)構(gòu)相鄰的周邊環(huán)境的安全監(jiān)測。（2）根據(jù)監(jiān)測項(xiàng)目對工程的重要程度可分為“必測項(xiàng)目”和“選測項(xiàng)目”兩類。 城市地下工程施工多數(shù)采用淺埋暗挖法、明挖法、盾構(gòu)法這三類方法,其監(jiān)測內(nèi)容見下面表格。淺埋暗挖法工程主要監(jiān)測項(xiàng)目類別監(jiān)測項(xiàng)目監(jiān)測儀器測點(diǎn)布置監(jiān)測頻率應(yīng)測項(xiàng)目圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)狀態(tài)地質(zhì)素描及拱架支護(hù)狀態(tài)觀察每一開挖環(huán)開挖面距監(jiān)測斷面前后2D時(shí)12次/d開挖面距監(jiān)測斷面前后5D時(shí)1次/2d開挖面距監(jiān)測斷面前后5D時(shí)1次/周地表、地表建筑、地下管線及結(jié)構(gòu)物沉降水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺每1050m一個斷面拱頂下沉水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺計(jì)每530m一個斷面，每斷面13對測點(diǎn)周邊凈空收斂收斂計(jì)每5100m一個斷面，每斷面23測點(diǎn)巖體爆破地表質(zhì)點(diǎn)振動速度和噪聲聲波儀及測振儀質(zhì)點(diǎn)振動速度根據(jù)結(jié)構(gòu)要求設(shè)點(diǎn)，噪聲根據(jù)規(guī)定的測距設(shè)置隨爆破隨時(shí)進(jìn)行選測項(xiàng)目圍巖與結(jié)構(gòu)內(nèi)部位移多點(diǎn)位移計(jì)、測斜儀等選擇代表性地段設(shè)監(jiān)測斷面，每斷面23個測孔開挖面距監(jiān)測斷面前后2D時(shí)12次/d開挖面距監(jiān)測斷面前后5D時(shí)1次/2d開挖面距監(jiān)測斷面前后5D時(shí)1次/周圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)間壓力壓力傳感器選擇代表性地段設(shè)監(jiān)測斷面，每斷面1020個測點(diǎn)鋼筋格柵拱架內(nèi)力支柱壓力或其他測力計(jì)選擇代表性地段設(shè)監(jiān)測斷面，每斷面1020個測點(diǎn)。初期支護(hù)、二次襯砌內(nèi)力及表面應(yīng)力混凝土內(nèi)的應(yīng)變計(jì)或應(yīng)力計(jì)每取代表性地段設(shè)監(jiān)測斷面，每斷面1020個測點(diǎn)錨桿內(nèi)力、抗拔力及表面應(yīng)力錨桿測力計(jì)及拉拔器必要時(shí)進(jìn)行盾構(gòu)法工程主要監(jiān)測項(xiàng)目類別監(jiān)測項(xiàng)目監(jiān)測儀器測點(diǎn)布置監(jiān)測頻率必測項(xiàng)目地表隆沉水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺每30m一個斷面，必要時(shí)加密開挖面距監(jiān)測斷面前后20m時(shí)12次/d開挖面距監(jiān)測斷面前后50m時(shí)1次/2d開挖面距監(jiān)測斷面前后50m時(shí)1次/周隧道隆沉每510m一個斷面選測項(xiàng)目土體內(nèi)部位移（垂直和水平位移）水準(zhǔn)儀、測斜儀、分層沉降儀選擇代表地段設(shè)監(jiān)測斷面襯砌環(huán)內(nèi)力與變形壓力計(jì)和應(yīng)變傳感器選擇代表地段設(shè)監(jiān)測斷面土層應(yīng)力壓力計(jì)和傳感器選擇代表性地段設(shè)監(jiān)測斷面明挖法工程主要監(jiān)測項(xiàng)目 （表1）（上海市工程建設(shè)規(guī)范地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（DGJ07111999序號監(jiān)測項(xiàng)目監(jiān)測目的圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工基坑開挖水泥土圍護(hù)墻板式支護(hù)體系放坡開挖1圍護(hù)墻（邊坡）頂水平位移了解支護(hù)結(jié)構(gòu)的最大水平位移量，必要時(shí)調(diào)整基坑開挖順序和速度，確?；雍椭車h(huán)境的安全；2圍護(hù)墻（邊坡）頂沉降了解支護(hù)結(jié)構(gòu)的最大沉降量，必要時(shí)調(diào)整基坑開挖順序和速度，確?；雍椭車h(huán)境的安全；3立柱沉降4圍護(hù)墻水平位移了解支護(hù)結(jié)構(gòu)的最大水平位移量，必要時(shí)調(diào)整基坑開挖順序和速度，確?；雍椭車h(huán)境的安全；5土體深層側(cè)向位移6支撐或錨桿軸力了解支撐或錨桿軸力情況，判斷支護(hù)結(jié)構(gòu)受力安全狀況7基坑內(nèi)外地下水位隧道開挖降水對周圍地下水位下降的影響范圍和程度8孔隙水壓力通過監(jiān)測孔隙水壓力在施工過程中的變化情況，及時(shí)為開挖、掘進(jìn)速度等提供可靠依據(jù)9圍護(hù)墻體土壓力監(jiān)測擋士結(jié)構(gòu)在各種施工工況下的不穩(wěn)定因素，以便及時(shí)采取相應(yīng)的措施保證施工安全10坑底隆起（回彈）優(yōu)化施工方案（如挖土速率、底板澆筑時(shí)間等）；確?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境的安全11裂縫監(jiān)測鄰近建筑物了解施工過程中地表、地下管線、建筑物沉降與傾斜情況，評估周邊環(huán)境是否安全12鄰近地表13鄰近建筑物沉降14鄰近地下管線水平、豎向位移建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（JGJ1209）規(guī)定的基坑側(cè)壁安全等級及重要性系數(shù)，以及據(jù)此等級確定的基坑監(jiān)測項(xiàng)目。 （表2） 安全等級一級二級三級破壞后果很嚴(yán)重一般不嚴(yán)重重要性系數(shù)。110100090監(jiān)測項(xiàng)目支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移周圍建筑物、地下管線變形地下水位樁、墻內(nèi)力錨桿拉力支撐軸力立柱變形土體分層豎向位移支護(hù)結(jié)構(gòu)界面上側(cè)向壓力注：1破壞后果系指支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境和地下結(jié)構(gòu)施工影響程度，2有特殊要求的建筑基坑側(cè)壁安全等級可根據(jù)具體情況另行確定；3應(yīng)測；宜測；可測 四 監(jiān)測控制基準(zhǔn)的確定1.控制基準(zhǔn)確定原則（1）監(jiān)測控制基準(zhǔn)值應(yīng)在監(jiān)測工作實(shí)施前，由建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工、市政、監(jiān)測等相關(guān)部門共同確定，列入監(jiān)測方案；（2）有關(guān)結(jié)構(gòu)安全的監(jiān)測控制基準(zhǔn)值應(yīng)滿足設(shè)計(jì)計(jì)算中對強(qiáng)度和剛度的要求，一般應(yīng)小于或等于設(shè)計(jì)值；（3）有關(guān)環(huán)境保護(hù)的控制基準(zhǔn)值，應(yīng)考慮被保護(hù)對象（如建筑物、地下工程、管線等）主管部門所提出的確保其安全和正常使用的要求；（4）監(jiān)測控制基準(zhǔn)值的確定應(yīng)具有工程施工可行性，在滿足安全的前提下，應(yīng)考慮提高施工速度和減少施工費(fèi)用；（5）監(jiān)測控制基準(zhǔn)值應(yīng)滿足現(xiàn)行的相關(guān)設(shè)計(jì)、施工法規(guī)、規(guī)范和規(guī)程的要求；（6）對一些目前尚未明確規(guī)定控制基準(zhǔn)值的監(jiān)測項(xiàng)目，可參照國內(nèi)外類似工程的監(jiān)測資料確定。在監(jiān)測實(shí)施過程中，當(dāng)某一監(jiān)測值超過控制基準(zhǔn)值時(shí)，除了及時(shí)報(bào)警外，還應(yīng)與有關(guān)部門共同研究分析，必要時(shí)可對控制基準(zhǔn)值進(jìn)行調(diào)整。2.地表沉降控制基準(zhǔn)確定方法 通常地表沉降控制基準(zhǔn)值應(yīng)綜合考慮地表建筑物、地下管線及地層和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等因素，分別確定其允許地表沉降值，并取其中最小值作為控制基準(zhǔn)值。（1）按環(huán)境保護(hù)要求確定最大允許地表沉降值1）從考慮地表建筑物安全角度確定最大允許地表沉降值 地下工程施工引起地層的差異沉降所引發(fā)的建筑物傾斜，則是判斷建筑物是否安全的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)總結(jié)地層差異沉降與建筑物的反應(yīng)見右表。建筑物結(jié)構(gòu)類型/L（L為建筑物長度，為差異沉降）建筑物反映一般磚墻承重結(jié)構(gòu)，包括有內(nèi)框架及建筑物長與高之比小于10，有圈梁，有基礎(chǔ)1/150分隔墻和承重墻出現(xiàn)相當(dāng)多的裂縫，可能發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞一般鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)1/150發(fā)生嚴(yán)重變形1/500開始出現(xiàn)裂縫高層剛性建筑（箱型基礎(chǔ)、樁基）1/250可觀察到建筑物傾斜有橋式行車的單層排架結(jié)構(gòu)的廠房，淺基礎(chǔ)或樁基1/300橋式行車運(yùn)轉(zhuǎn)困難，若不調(diào)整軌面水平方向，行車難以運(yùn)行，分隔墻有裂縫有斜撐的框架結(jié)構(gòu)1/600處于安全極限狀態(tài)對差異沉降反應(yīng)敏感的機(jī)器基礎(chǔ)1/850機(jī)器使用可能發(fā)生困難，處于可運(yùn)行的極限狀態(tài) 從建筑物安全角度分兩種情況介紹最大允許地表沉降值的確定方法。 地表建筑物基礎(chǔ)位于沉降槽一側(cè) 一般來說，淺埋地下工程施工時(shí)，在其兩側(cè)存在著潛在的破裂面，如果破裂面與地表交點(diǎn)位于建筑內(nèi)，則應(yīng)考慮不均勻沉降對建筑物的影響。假設(shè)破裂面與地表的交點(diǎn)為地表沉降的不動點(diǎn)，則有：式中，H-工程覆土厚度，h1-開挖高度，D為開挖直徑，A-受影響的橫截面寬度。不均勻沉降由Peck公式求得：如果令u等于建筑物不均勻沉降的最大允許地表沉降值，而i通常位于邊墻所在的鉛垂線上（iD/2），于是，按下式計(jì)算最大允許地表沉降值。根據(jù)建筑物的容許不均勻沉降差計(jì)算出的最大允許地表沉降值 。如下式：根據(jù)建筑物的容許傾斜率計(jì)算出的最大允許地表沉降值。 如下式： 地表建筑物基礎(chǔ)位于沉降槽中間建筑物相鄰柱基L小于（等于）沉降槽拐點(diǎn)位置I 由沉降槽曲線可知，在拐點(diǎn)i處，曲線斜率最大，當(dāng)建筑物位于如圖所示時(shí)，差異沉降（不均勻沉降）達(dá)到最大故以此極限條件下的坡度值一一極限坡度小于相應(yīng)建筑物允許傾斜值作為限制條件。即：式中：L一一建筑物相鄰柱基礎(chǔ)間距 f一一建筑物的允許傾斜 S差異沉降值 由極限條件得允許最大沉降差：Sfi，同時(shí)，由peck曲線可知，當(dāng)x=i時(shí)，可得出地表下沉的最大斜率： 假定建筑物最大允許傾斜與Qmax相等，此時(shí)，地表最大允許沉降量： B 建筑物相鄰柱基L大于（等于）沉降槽拐點(diǎn)位置2i這種情況下，沉降對建筑物的影響引起傾斜，同時(shí)基礎(chǔ)受彎。當(dāng)建筑物處于受彎最不利位置，沉降量過大時(shí)，可能導(dǎo)至建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的斷裂及上部結(jié)構(gòu)壓性裂縫的產(chǎn)生。影響基礎(chǔ)變形的因素，如受力條件、荷載分布、建筑物等級不盡相同，難以進(jìn)行分析，這里僅根據(jù)建筑物基礎(chǔ)的極限應(yīng)變采用下式計(jì)算最大允許沉降值。 （2）從考慮地下管線的安全角度確定最大允許地表沉降值 管線與隧道的位置關(guān)系比較復(fù)雜，僅以管線與隧道軸線垂直為例進(jìn)行說明。沉降槽上方的管線變形類似于建筑物地基梁L2i的情況，隨著地層的沉降，其受力條件發(fā)生轉(zhuǎn)化，這時(shí)可視為受垂直均布荷載的梁來考慮。 根據(jù)結(jié)構(gòu)在正常使用時(shí)受到的應(yīng)力應(yīng)小于其允許的設(shè)計(jì)應(yīng)力這一標(biāo)準(zhǔn)： 由：=/E 式中：允許拉應(yīng)變； 允許拉應(yīng)力； E材料彈性模量； 可知，管線在地層沉降時(shí)產(chǎn)生的變形應(yīng)小于（或等于）其允許應(yīng)力的相應(yīng)變形范圍。即可按下式計(jì)算沉降允許值。 式中：m計(jì)算長度。當(dāng)管線走向垂直于地下工程縱向時(shí)，m=i，S值最小，此時(shí)，上式可簡化為如下式。（3）從考慮地層及支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定角度確定最大允許地表沉降值從考慮地層及支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性確定最大允許地表沉降值就是從保證施工安全的角度，以地下工程側(cè)壁正上方土體不發(fā)生坍塌時(shí)允許產(chǎn)生的最大地表沉降值作為控制基準(zhǔn)，這時(shí)采用“地層梁理論”，誘導(dǎo)出剪應(yīng)變的方法來確定最大允許地表沉降值。城市地下工程淺埋暗挖法施工經(jīng)驗(yàn)及國內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)均表明，軟弱地層淺埋地下工程典型的地表沉降曲線可用Peck公式描述：對Peck公式求導(dǎo)可得沉降曲線的最大斜率計(jì)算公式如下（發(fā)生在x=i處）： 如設(shè)定地層的極限剪應(yīng)變Yp與相等，則： 于是得到最大允許地表沉降計(jì)算公式如下。即從地下工程施工本身的安全穩(wěn)定性推求的最大允許地表沉降值為： 式中：地層抗剪強(qiáng)度， G地層剪切摸量。 Smax一一最大允許地表沉降值； i一一曲線拐點(diǎn)到中心的距離，可通過回歸求得； 從上面的分析可知，地表沉降控制基準(zhǔn)值隨工程條件，尤其是周邊環(huán)境條件而變，目前多數(shù)招標(biāo)文件中籠統(tǒng)的要求地表沉值小于某一數(shù)值是不適宜的，應(yīng)針對具體工程，通過類比和計(jì)算相結(jié)合的辦法找出相應(yīng)的控制基準(zhǔn)值。2.地下工程支護(hù)結(jié)構(gòu)（圍巖）穩(wěn)定控制基準(zhǔn)確定方法（1）根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性確定 對初期支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性起決定作用的是結(jié)構(gòu)的抗彎剛度。為研究方便，對隧道參數(shù)Em、D等進(jìn)行處理，使其變成無量綱的新參數(shù)，如下式。 式中：ur地層某點(diǎn)位移； D隧道跨度； EI支護(hù)結(jié)構(gòu)抗彎剛度； Em圍巖（地層）的變形系數(shù)； R隧道的等效半徑。 根據(jù)設(shè)計(jì)，繪制圍巖位移支護(hù)剛度曲線，為了便于現(xiàn)場監(jiān)測進(jìn)行驗(yàn)證，僅取隧道拱頂位移A、起拱線位移B兩條曲線，并在圖上繪制u=u（直線C），如圖所示。從圖中可看：圍巖位移支護(hù)剛度曲線存在一個明顯的拐點(diǎn)，如果圍巖控制位移較小，C與A、B相交在拐點(diǎn)左側(cè)，要達(dá)到控制圍巖位移的目的，必然支護(hù)剛度要求很大，而C與A、B相交在拐點(diǎn)右側(cè)，隨著支護(hù)剛度的減小，圍巖位移迅速增大，交點(diǎn)在拐點(diǎn)附近，則既讓圍巖產(chǎn)生一定的位移，又使支護(hù)結(jié)構(gòu)在較小的剛度條件下安全工作，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)、安全的目的。因此而C與A、B相交在拐點(diǎn)附近最合理，交點(diǎn)對應(yīng)的支護(hù)結(jié)構(gòu)（圍巖）位移作為變形的控制值u。（2）根據(jù)地表沉降控制要求確定 城市地下工程多為軟弱地層，且埋置深度淺，因此確定支護(hù)結(jié)構(gòu)（圍巖）允許位移基準(zhǔn)值時(shí)必須考慮周邊環(huán)境安全，即要考慮地表沉降要求的影響。 1.城市地下工程通過城市建筑群要求地表沉降控制嚴(yán)格時(shí)，位移基準(zhǔn)值應(yīng)當(dāng)控制得盡量小些。 2.山嶺隧道對地表沉降沒有嚴(yán)格要求，位移基準(zhǔn)值可以適當(dāng)定大些。 世界各國根據(jù)在實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，給出了相應(yīng)的控制基準(zhǔn)。但作為城市地下工程變形控制基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)考慮周邊環(huán)境的承受能力，通常要考慮地表沉降控制要求確定。（3）利用現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果和工程經(jīng)驗(yàn)對預(yù)先確定的位移值進(jìn)行修正 在預(yù)先確定位移允許值的條件下，應(yīng)根據(jù)具體工程的現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果和工程經(jīng)驗(yàn)，分析圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定狀態(tài)及周邊環(huán)境的安全狀況。對預(yù)先確定位移允許值進(jìn)行修正，以確保最終確定的位移基準(zhǔn)值是安全、經(jīng)濟(jì)、合理的。3.國內(nèi)外主要監(jiān)測項(xiàng)目控制基準(zhǔn)值（1）暗挖隧道主要監(jiān)測項(xiàng)目控制基準(zhǔn)值 我國鐵路隧道采用允許相對位移值的方法。隧道周邊任意點(diǎn)的實(shí)測相對位移值或用回歸分析推算的最終位移值均應(yīng)小于錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范（GB50086-2001）規(guī)定值，即下表所列的數(shù)值。 覆土厚度（m）圍巖級別3000.10.30.20.50.41.20.150.50.41.20.82.00.20.80.61.61.03.0 法國工業(yè)部制定的隧道位移基準(zhǔn)值如下表（隧道斷面50100 m2），可作為初選位移基準(zhǔn)的參考值。隧道埋深（m）洞內(nèi)拱頂容許下沉（mm）地表容許下沉（mm）硬巖軟巖硬巖軟巖10501020205010202050501002060100200206015030010050050100501002004005007504012020040040120300600 日本“NATM設(shè)計(jì)施工指南”提出按測得的總位移量值，或根據(jù)已測值預(yù)計(jì)的最終位移值，給出圍巖的類別，然后確定與圍巖相應(yīng)的支護(hù)系統(tǒng)。下表給出了隧道施工中各類圍巖容許收斂值。圍巖類別凈空變化值（mm）單 線雙 線751502575501502550 日本新宇佐美隧道對軟弱膨脹性巖體位移基準(zhǔn)值的規(guī)定如下表所列。地層條件覆蓋層厚度（m）位移基準(zhǔn)值（cm）開挖半徑（m）變質(zhì)安山巖等010053.4510020053.50200以上103.60溫泉余土0100103.50100200153.60200以上203.70 我國北京、廣州根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，提出地鐵工程施工相應(yīng)的監(jiān)測控制基準(zhǔn)。北京地鐵淺埋暗挖法施工監(jiān)測控制基準(zhǔn)值監(jiān)測項(xiàng)目基準(zhǔn)值位移平均和最大速度控制值（mm/d）地表沉降區(qū)間30平均：2最大：5車站60拱底隆起區(qū)間10車站10拱頂下沉區(qū)間60平均：2最大：5車站120水平收斂區(qū)間20平均：1最大：3北京地鐵盾構(gòu)法施工監(jiān)測控制基準(zhǔn)值監(jiān)測項(xiàng)目基準(zhǔn)值位移平均和最大速度控制值（mm/d）地表沉降20平均：1最大：3拱頂下沉20平均：1最大：3廣州地鐵施工監(jiān)測控制基準(zhǔn)監(jiān)測項(xiàng)目控制范圍控制基準(zhǔn)地表沉降、類圍巖30 mm、類圍巖20 mm拱頂下沉類圍巖50 mm類圍巖30 mm、類圍巖20 mm變形速度、類圍巖5mm/d、類圍巖3mm/d建筑物傾斜全線3（2）明挖基坑工程變形控制基準(zhǔn)確定 上海市和深圳市基坑設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定將基坑工程按破壞后果和工程復(fù)雜程度區(qū)分為三個等級，各級基坑變形的設(shè)計(jì)和控制值見下表基坑工程等級劃分及變形制控基準(zhǔn)值工程復(fù)雜一級二級三級很嚴(yán)重嚴(yán)重不嚴(yán)重基坑深度（m）149149地下水埋深（m）2255軟土層厚度（m）5252基坑邊緣與鄰近已有建筑淺基礎(chǔ)或重要管線邊緣凈距（m）0.5h0.51.Oh1.Oh監(jiān)控值設(shè)計(jì)值監(jiān)控值設(shè)計(jì)值上海市墻頂位移（mm）305060100宜按二級基坑的標(biāo)準(zhǔn)控制，當(dāng)環(huán)境條件許可時(shí)可適當(dāng)放寬墻體最大位移（mm）608090120地表最大沉降（mm）305060100最大差異沉降6/100012/1000深圳市墻體最大水平排樁、地下連續(xù)墻、土釘墻0.0025H0.0050H0.0100H位移（m）鋼板樁、深層攪拌樁一0.0100H0.0200H 深圳市建設(shè)局還對深圳地區(qū)建筑深基坑的地下連續(xù)墻作了穩(wěn)定判別標(biāo)準(zhǔn)，見下表。深圳地區(qū)深基坑地下連續(xù)墻安全性判別標(biāo)準(zhǔn)工程建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范（JGJ12-99）規(guī)定重力式擋墻最大水平位移的控制值見下表。重力式擋墻最大水平位移控制值墻的縱向長度30m3050m50m地層條件良好地基（0.0050.01）H（0.0100.015）H0.015H一般地基（0.0150.02）H（0.020.05）H0.05H軟弱地基（0.0250.035）H（0.0350.045）H0.045H五.信息反饋技術(shù) 1.信息反饋的內(nèi)容 （1）對設(shè)計(jì)的反饋內(nèi)容 通過對監(jiān)測資料的反分析，修正設(shè)計(jì)用圍巖物理力學(xué)參數(shù)。 通過對監(jiān)測資料的反分析，修正設(shè)計(jì)用地應(yīng)力、滲水壓力、圍巖壓力等基本荷載。 通過對圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移、應(yīng)力應(yīng)變、地表及周邊建筑物位移等監(jiān)測，修正設(shè)計(jì)用變形控制基準(zhǔn)；安全監(jiān)測方法和監(jiān)控判據(jù)指標(biāo)的校核。 在上述修正基礎(chǔ)上調(diào)整支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)即進(jìn)行信息化設(shè)計(jì)。（2）對施工的反饋內(nèi)容 在施工過程中，通過對監(jiān)測結(jié)果的分析判斷，及時(shí)調(diào)整施工方案，必要時(shí)增加輔助施工措施，以確保施工的安全性和經(jīng)濟(jì)性。2.監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理方法（1）散點(diǎn)圖與回歸分析法u 一元線性回歸分析u 非線性回歸分析（2）地下工程監(jiān)測數(shù)據(jù)分析中常用的回歸函數(shù)u 地表沉降橫向分布規(guī)律 地表沉降橫向分布規(guī)律回歸函數(shù)采用Peck公式，Peck在1969年提出了地層損失的概念，即在不考慮土體排水固結(jié)和蠕變的條件下，得出了一系列與地層有關(guān)的沉降槽寬度的近似值，u 位移歷時(shí)回歸方程 對地表沉降、拱頂下沉、凈空收斂等變形的歷時(shí)曲線一般采用如下函數(shù)進(jìn)行回歸。（1）指數(shù)模型：；（2）對數(shù)模型：；（3）雙曲線模型：； 以上3式中：t監(jiān)測時(shí)間（單位：日）； St時(shí)間對應(yīng)的位移值； a、b回歸系數(shù)。 u 沉降歷程回歸方程 由于地下工程開挖過程中地表縱向沉降、拱頂下沉及凈空收斂等位移受掌子面的時(shí)空效應(yīng)的影響。采用單個曲線進(jìn)行回歸時(shí)不能全面反映沉降歷程，通常采用以變彎點(diǎn)為對稱的兩條分段指數(shù)函數(shù)式或指數(shù)函數(shù)進(jìn)行近似回歸分析。式中：A，B回歸參數(shù)；x距開挖面的距離；S距開挖面x處的地表沉降；x0、u0變彎點(diǎn)x0處的沉降值u0。4.監(jiān)測信息反饋 （1）監(jiān)測反饋的程序（2）信息反饋方法1）采用收斂限制法 1978年法國首次提出了收斂限制法（又稱特征曲線法或變形法），為新奧法的理論計(jì)算提供了方向，收斂限制法是根據(jù)地下工程周邊位移監(jiān)測值來反饋設(shè)計(jì)與施工。 收斂限制法是一種以理論為基礎(chǔ)、實(shí)測為依據(jù)、經(jīng)驗(yàn)為參考的較為完善的地下工程設(shè)計(jì)方法。其基本原理如圖所示。圖中縱坐標(biāo)表示結(jié)構(gòu)承受的地層壓力，橫坐標(biāo)表示沿洞周徑向位移（一般采用凈空收斂值）。圖中曲線為地層特征線，曲線為支護(hù)特征線，兩條曲線交點(diǎn)的縱坐標(biāo)即為作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的最終地層壓力P，交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為襯砌的最終位移u。u、P值即可作為設(shè)計(jì)計(jì)算的依據(jù)。2）參數(shù)控制法城市地下工程在施工前，根據(jù)周邊環(huán)境條件制定地表沉降、周邊凈空收斂等參數(shù)的控制值，作為判斷圍巖或地層穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)和進(jìn)行施工反饋的依據(jù)。 根據(jù)位移判別圍巖穩(wěn)定與否，據(jù)此作出增強(qiáng)和減弱支護(hù)參數(shù)的對策 位移變化速率是判斷地層和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要指標(biāo)，如下圖所示圖中曲線位移變化速率不斷下降，最后趨于穩(wěn)定，圍巖是穩(wěn)定的；曲線位移變化速率大，而且收斂很慢，則應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)，若曲線一直發(fā)展，斜率沒有下降趨勢則已出現(xiàn)危險(xiǎn)征兆，應(yīng)采取緊急而特殊措施；曲線是地層失穩(wěn)標(biāo)志，施工單位應(yīng)立即處理以免造成塌方，處理的同時(shí)要報(bào)各有關(guān)單位速到現(xiàn)場研究、決策 根據(jù)地表沉降監(jiān)測反映的地層變形規(guī)律，采取相應(yīng)施工對策，確保地層安全穩(wěn)定 根據(jù)監(jiān)測所反應(yīng)的地層變形規(guī)律，采取相應(yīng)施工對策，確保地層安全穩(wěn)定。例如淺埋隧道在施工過程中，對周圍所產(chǎn)生的變形非常明顯，距開挖面前一倍洞徑開始產(chǎn)生先向上后向下的變形，反映到地表的下沉更為明顯見下圖，如當(dāng)拱腳鋼支撐處理不當(dāng)，背后充填注漿不及時(shí)、不認(rèn)真時(shí)，地表在824小時(shí)內(nèi)后會發(fā)生明顯的下沉。 根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)確定二次襯砌施作時(shí)間 對采用淺埋暗挖法修建的地下工程，一般規(guī)定在初次支護(hù)基本穩(wěn)定后，開始施作二次襯砌。這里的“基本穩(wěn)定”通常是指支護(hù)所受的壓力不再增加，圍巖的位移值基本上不再變化。 因此，可以用位移或接觸應(yīng)力這兩項(xiàng)測試結(jié)果來控制，試驗(yàn)證明地下工程周邊點(diǎn)的徑向位移速度為：3）工程類比法 工程類比法是根據(jù)監(jiān)測資料與已有工程監(jiān)測結(jié)果及穩(wěn)定性評判等資料的對比進(jìn)行分析，評判當(dāng)前工程的安全狀態(tài)，及時(shí)調(diào)整施工方案。 工程類比法是地下工程施工中廣泛采用的定性分析方法。考慮到城市地下工程的具體特點(diǎn)，按下列順序進(jìn)行工作。 類比工程資料的收集。 監(jiān)測資料的采集、整理、分析。 現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查、施工記錄和現(xiàn)場觀察巡視。 綜合定性分析評判。4）數(shù)值計(jì)算方法 隨著地下結(jié)構(gòu)計(jì)算理論研究工作的進(jìn)展，人們開始采用地層結(jié)構(gòu)法和收斂約束法等這些以連續(xù)介質(zhì)力學(xué)為基礎(chǔ)的方法來設(shè)計(jì)和研究地下結(jié)構(gòu)。然而，由于在以上領(lǐng)域已經(jīng)取得解析解的成果為數(shù)不多，使這些方法的適用范圍還相當(dāng)有限，近二十多年來，計(jì)算機(jī)的普遍使用，使數(shù)值計(jì)算方法有了很大的發(fā)展，包括有限單元法、邊界元法、有限差分法等，大大發(fā)展了巖土工程問題的計(jì)算理論。其中，有限單元法是一種發(fā)展最快的數(shù)值方法。5）反分析法 所謂反分析法，就是指利用現(xiàn)場監(jiān)測到的信息，或者說監(jiān)測到的來自工程施工引起的結(jié)構(gòu)與介質(zhì)的擾動量，包括位移、應(yīng)變、二次應(yīng)力或地層應(yīng)力，根據(jù)給定的材料模型，來反演工程介質(zhì)材料的物理力學(xué)參數(shù)和初始荷載。根據(jù)監(jiān)測信息的類型，反分析法可分為位移反分析法、應(yīng)變反分析法和應(yīng)力反分析法三類。在地層材料物理力學(xué)參數(shù)與初始地應(yīng)力參數(shù)之間，常以后者作為待求參數(shù)，因?yàn)槌跏嫉貞?yīng)力參數(shù)的現(xiàn)場監(jiān)測難度較大，所需費(fèi)用也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于彈性模量和泊松比的測定。相對而言，位移，特別是相對位移的測定較容易、便宜得多。在設(shè)有襯砌結(jié)構(gòu)支護(hù)的條件下，人們更為關(guān)心作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的應(yīng)力，故位移反分析法自20世紀(jì)70年代一經(jīng)提出就受到巖土工程界的重視。六 自動化監(jiān)測系統(tǒng)1.近景攝影測量系統(tǒng) 近景攝影監(jiān)測的主要問題在于地下工程內(nèi)施工條件下不易實(shí)施，而且精度目前尚難達(dá)到要求。但隨著技術(shù)的進(jìn)步，它仍是個值得進(jìn)一步研究探索的課題。 三維隧道影像掃描儀（簡稱DIBIT系統(tǒng)）做以下簡單介紹。 DIBIT為可攜帶式隧道影像記錄器，近年來奧地利ILF與Tunei Conslt公司合作開發(fā)成功，曾有效應(yīng)用于德、奧境內(nèi)施工中高速鐵路隧道。采用三維隧道影像掃描儀除可全面并精確地記錄隧道開挖面地質(zhì)與支撐施作結(jié)果之影像與幾何資料，改善目前本地傳統(tǒng)工法中有關(guān)監(jiān)測或記錄方法之缺點(diǎn)外，并可提供隧道開挖高精度資料與建立施工品質(zhì)資料庫，有助于提升國內(nèi)施工品質(zhì)控制與工程管理效率。2.光纖監(jiān)測系統(tǒng) 光柵傳感器是近幾年正在研發(fā)的新型傳感器，光纖光柵傳感器可集信息的傳感與傳輸于一體，與傳統(tǒng)的傳感器相比它具有很多優(yōu)勢：如防爆、抗電磁干擾、抗腐蝕、耐高溫、體積小、重量輕、靈活方便。特別適合在惡劣環(huán)境下使用。它克服了電阻應(yīng)變片的易受電磁干擾、易損壞、壽命短和不能重復(fù)使用的缺點(diǎn)。通過此項(xiàng)技術(shù)可準(zhǔn)確的將地震、不均勻沉降、建筑物的動荷載等等帶給結(jié)構(gòu)的危害程度，做到實(shí)時(shí)、長期、直觀的監(jiān)控。計(jì)算機(jī)傳感器1傳感器2傳感器3傳感器n3.自動全站儀非接觸監(jiān)測系統(tǒng) 全站儀非接觸監(jiān)測系統(tǒng)采用先進(jìn)全自動全站儀，具有自動目標(biāo)識別、自動跟蹤、無棱鏡測距的功能、將全站儀置于固定測站，通過數(shù)據(jù)線與遠(yuǎn)處控制室連接，通過控制室電腦發(fā)出指令控制全站儀對目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測。該系統(tǒng)具有獲取信息及時(shí)、監(jiān)測精度高。其具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）適應(yīng)隧道惡劣環(huán)境 ；（2）克服了傳統(tǒng)接觸量測在大跨度隧道中速度慢、誤差大等缺點(diǎn)；（3）自動化程度高，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)自動采集、觀測安全快速 。（1）無尺量測的原理 無尺量測應(yīng)用自由測站原理，從任意測站觀測已知測點(diǎn)的方向和距離，設(shè)任意一點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，通過坐標(biāo)換算，換算出測點(diǎn)相對已知點(diǎn)的坐標(biāo)，根據(jù)各點(diǎn)坐標(biāo)換算出各點(diǎn)之間的基線長度。設(shè)初測基線長度為基準(zhǔn)值（S0），第i次測得基線長度為（Si），則：第i次所測得累計(jì)收斂值為：第i次所測得本次收斂值為：（2）無尺量測的方法 現(xiàn)場量測中，應(yīng)用機(jī)載量測軟件在全站儀上設(shè)置數(shù)據(jù)庫，建立起實(shí)際監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)庫，將全站儀實(shí)時(shí)安置在任意測站，完成點(diǎn)位判別后，儀器將按機(jī)載量測軟件預(yù)先在此點(diǎn)上設(shè)定的觀測點(diǎn)集、順序以及規(guī)定測回?cái)?shù)依次對觀測目標(biāo)進(jìn)行邊、角測量，實(shí)時(shí)將觀測結(jié)果記錄到全站儀PCMCIA存儲卡的文件中，并將實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)與相關(guān)規(guī)范的限差自動進(jìn)行比對，若超差則報(bào)警，彈出對話框等待人工干予。當(dāng)最終取得合格外業(yè)觀測數(shù)據(jù)文件后，該數(shù)據(jù)文件可與內(nèi)業(yè)計(jì)算機(jī)隧道圍巖變形分析系統(tǒng)軟件接口，直接將觀測數(shù)據(jù)送入處理系統(tǒng)。（3）無尺量測系統(tǒng)的流程 （4）無尺量測系統(tǒng)的組成 無尺量測系統(tǒng)由現(xiàn)場數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 組成。1）現(xiàn)場數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng) 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由量測儀器和觀測點(diǎn)組成。量測儀器選用高精度全站儀（配機(jī)載量測軟件）。儀器要求測角測距精度高，測距精度要求達(dá)到1mm2ppm或以上、測角精度要求達(dá)到1或以上。并且為適應(yīng)隧道惡劣環(huán)境，儀器要密封性能好具備防水、防塵等特點(diǎn)。觀測點(diǎn)可采用徠卡反射膜片或小棱鏡，反射膜片為2020的正方形，由丙烯酸脂制成，反射膜片貼在保護(hù)器中。安裝在隧道中使用。 2）數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)采用“隧道圍巖變形分析系統(tǒng)”，該系統(tǒng)具有自動傳輸數(shù)據(jù)、建立數(shù)據(jù)庫、對數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析、可輸出各種變形曲線、報(bào)表的功能。3）測點(diǎn)布設(shè)本監(jiān)測系統(tǒng)采用徠卡TCRA1800+徠卡反射片組成現(xiàn)場觀測系統(tǒng)，測點(diǎn)由基座與保護(hù)盒兩部分組成，基座由15cm長角鋼及30cm長25的鋼筋焊接而成，待掌子面開挖完畢后，將其固定在初支上。4）觀測方法 采用自由測站法進(jìn)行進(jìn)行洞室變形觀測。量測時(shí)，將儀器架設(shè)至任意與測點(diǎn)通視位置后，設(shè)定儀器參數(shù)，每測站由全站儀自動觀測六測回。為減小測試誤差，對同一斷面進(jìn)行左右測站測試。5）數(shù)據(jù)處理 由全站儀自動將數(shù)據(jù)記錄在儀器自帶的PC卡上，待全部斷面測試完畢后，用專用軟件將全站儀內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸至電腦內(nèi)，由處理程序?qū)F(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，經(jīng)計(jì)算得出測點(diǎn)間測線長度，本次量測測線長度與上次量測測線長度相比較即可得本次收斂值。本次量測測線長度與上次量測測線長度相比較即可得累計(jì)收斂值。數(shù)據(jù)處理程序如下圖。 4.遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)-凈力水準(zhǔn)儀監(jiān)測（重要建（構(gòu)）筑物變形監(jiān)測采用） 在城市地區(qū)修建地下工程，往往地表周圍有建筑物。為了保證建筑物的安全，在施工過程中進(jìn)行建筑物監(jiān)測，目的是掌握工程施工期間建筑物的變化情況，以便當(dāng)建筑物的某一部位或構(gòu)件變形過大，及時(shí)采取有效的保護(hù)加固措施，確保建筑物安全與正常使用。 一般建（構(gòu)）筑物，如普通民居，一般的市政橋梁、管線等可采取地表沉降的監(jiān)測方法進(jìn)行監(jiān)測。但對于一些特殊結(jié)構(gòu)，如；樁基托換過程中的高層建筑物，運(yùn)營中的地鐵線路，交通繁忙的鐵路、公路橋梁等，常規(guī)監(jiān)測方法實(shí)施的難度特別大，信息反饋的時(shí)效性不能滿足要求。根據(jù)工程的實(shí)際需要，必要時(shí)可采用遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測。遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)由現(xiàn)場采集系統(tǒng)和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)兩部分組成。將各類傳感器埋設(shè)在待測結(jié)構(gòu)上，并連接在數(shù)據(jù)采集儀上，即構(gòu)成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可在無人值守狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)各類監(jiān)測數(shù)據(jù)的自動采集遠(yuǎn)程監(jiān)測在北京地鐵五號線靜力水準(zhǔn)儀布置圖數(shù)據(jù)采集儀為連接遠(yuǎn)程監(jiān)控中心及各類監(jiān)測傳感器的中繼站，直接控制各類傳感器，并將傳感器的信號進(jìn)行編譯傳輸至監(jiān)測中心。遠(yuǎn)程監(jiān)測在北京地鐵五號線的數(shù)據(jù)采集儀遠(yuǎn)程監(jiān)測中心由主控計(jì)算機(jī)，通過數(shù)據(jù)采集儀，控制監(jiān)測傳感器的工作。通過設(shè)置參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)高頻自動監(jiān)測，通過強(qiáng)大的數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)大量監(jiān)測數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析，及時(shí)反映監(jiān)測對象的各類信息，為施工控制提供參考數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程監(jiān)測在北京地鐵五號線的應(yīng)用主控電腦遠(yuǎn)程監(jiān)測結(jié)構(gòu)變形歷時(shí)曲線圖七 監(jiān)測實(shí)例廣州地鐵一號線某區(qū)間隧道工程1工程概況 該區(qū)間隧道工程位于中山路東端南側(cè)，周邊環(huán)境復(fù)雜，天河自來水廠和天河村密集居民區(qū)，隧道穿越IIII類圍巖，主要為強(qiáng)中風(fēng)化帶巖層及殘積土層，地下水豐富。區(qū)間內(nèi)有極易液化的流砂層，穿越常年流水的楊淇涌。為廣州地鐵一號線地層最復(fù)雜，施工難度最大的區(qū)間之一。 隧道埋深122185m，左右線雙洞隧道，左右隧道中線間距為133 162m，隧道斷面為鵝卵形，采用淺埋暗挖法施工，采用復(fù)合式襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)，即初期支護(hù)為噴錨支護(hù)，永久襯砌為C30防水混凝土。2監(jiān)測項(xiàng)目及控制基準(zhǔn)（1）監(jiān)測項(xiàng)目序號監(jiān)測項(xiàng)目監(jiān)測儀器監(jiān)測目的監(jiān)測頻率1地表沉降水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺了解施工過程中地表沉降情況開挖面距監(jiān)測斷面前后2B時(shí)12次/d開挖面距監(jiān)測斷面前后5B時(shí)1次/2d開挖面距監(jiān)測斷面前后5B時(shí)1次/周2地表建筑沉降與傾斜水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺了解施工過程中建筑物沉降與傾斜情況，評估建筑物建筑物是否安全3拱頂下沉水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺計(jì)了解施工過程中初期支護(hù)結(jié)構(gòu)變形情況4周邊凈空收斂收斂計(jì)了解施工過程中初期支護(hù)結(jié)構(gòu)變形情況5地中土體垂直位移NC50型分層沉降儀，沉降管了解施工過程中地層不同深度的垂直變形情況6地中土體水平位移SINCO測斜儀、測斜管等了解施工過程中地層不同深度的水平變形情況7圍巖壓力壓力傳感器了解施工過程中初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的荷載分布情況8鋼筋格柵拱架應(yīng)力支柱壓力或其他測力計(jì)了解施工過程中初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布情況9地下水位水位計(jì)、水位管等了解施工對地下水位影響10爆破振動速度聲波儀及測振儀了解爆破引起地表及建筑物的震動情況隨爆破隨時(shí)進(jìn)行（2）控制基準(zhǔn)監(jiān)測項(xiàng)目控制范圍控制標(biāo)準(zhǔn)地表下沉I、II類圍巖3OmmIII、IV類圍巖20mm拱頂下沉及凈空收斂I類圍巖50mmII類圍巖30mmIII、類圍巖20mm位移速度I、II類圍巖5mm/dayIII、IV類圍巖3mm/day建筑物傾斜全線3%。2.監(jiān)測結(jié)果分析（1）地表沉降1）地表縱向沉降規(guī)律 從圖中可以看出，地表沉降的變化過程可分為四個階段： 微小沉降階段：當(dāng)掌子面開挖到與測點(diǎn)距離20D10D時(shí)，開始對地表產(chǎn)生一定的影響，沉降值約占總沉降值的1015%左右。主要是由于隧道開挖引起前方地層應(yīng)力場發(fā)生變化，以及地下水的流失而引起的微小沉降。 沉降急劇增大階段：隨著掌子面向前推進(jìn)，距測點(diǎn)在1D3D內(nèi)時(shí)，地表沉降速率加速增長，沉降值急劇增大，此階段沉降值約占總沉降值的6070%左右。該階段沉降主要是由于隧道的開挖而造成邊界條件發(fā)生改變，對覆蓋土體產(chǎn)生擾動，引起應(yīng)力場的重分布，產(chǎn)生卸載效應(yīng)，為施工過程中主要沉降階段。 緩慢沉降階段：當(dāng)掌子面向前開挖超過測點(diǎn)30D以后，沉降速率開始減小，沉降值緩慢增加，沉降曲線開始收斂，一直延續(xù)到50D，此階段沉降值約占總沉降值的1015%左右。 沉降基本穩(wěn)定階段：當(dāng)掌子面距測點(diǎn)50D后，沉降增長緩慢，直至延續(xù)時(shí)80D，地層趨向穩(wěn)定狀態(tài)，此階段沉降值約占沉降值的5%左右。 采用非線性最小二乘法進(jìn)行回歸分析，得到、類圍巖的地表沉降曲線的回歸方程如下：類類2）橫向地表沉降 III為類圍巖地表橫向沉降實(shí)測曲線類圍巖地表橫向沉降曲線類圍巖地表橫向沉降曲線 采用Peck公式法對實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向地表沉降規(guī)律分析，得到各類圍巖橫向地表沉降曲線參數(shù)見下表：圍巖類別i橫向影響范圍168952501281051504748520（2）拱頂下沉 實(shí)測拱頂下沉統(tǒng)計(jì)值見下表 。圍巖類別