中交一公局土木工程建筑研究院有限公司北京市101102
摘要：本文以新建沈丹客专TJ-1标段响山子2号隧道为依托，根据监控量测工作的实测资料，按照新奥法基本原理中岩体开挖的时间效应，应用数学的方法对量测所得的拱顶沉降和周边收敛数据进行回归分析，指出在隧道开挖过程中围岩变形的时间效应，为修改设计与指导施工提供理论依据。
关键词：监控量测拱顶沉降周边位移回归分析
1前言
1.1我国隧道设计越来越多的采用了复合式衬砌形式，即由初期支护和模筑砼两部分组成。设计的初期支护形式是否可以满足围岩的变形压力，模筑砼最佳浇注时间都是要通过监控量测来确定。
1.2隧道开挖后，对已开挖裸露的围岩及时进行初期支护，对初期支护的受力进行监控量测。通过观测拱顶沉降与周边位移变化情况，掌握围岩和支护的变化信息并对量测数据运用概率论与数理统计学原理，通过数学公式计算进行分析评估，并预测出围岩以后的发展趋势，以达到以下目的：
1.2.1了解隧道围岩、支护变形情况，以便及时调整支护形式，保证开挖隧道的稳定。
1.2.2依据量测数据的分析资料采取相应的支护措施和应急措施，保证施工安全。
1.2.3为二次衬砌施工提供依据。
在响山子2号隧道施工过程中，通过对每个断面监控量测及数据处理，掌握隧道的动态发展趋势。变更原设计与实际情况的偏差，使锚喷支护更加合理、有效、安全。通过对个别围岩失稳趋势的区段提供的预报，为施工单位及时调整支护参数及其确定二次衬砌施作时间提供了可靠的科学依据。
2工程概况
响山子2号隧道为单洞双线隧道，起讫里程DK42+515～DK43+635.17，全长1120.17m。隧道穿越本溪市北中低山区，山峦叠嶂，沟谷纵横，地形起伏较大，洞身最大埋深约73m，最小埋深约15m。洞身穿越全风化混合岩，围岩分布为：Ⅲ级685m,Ⅳ级235m，Ⅴ级200.17m。
3监控量测点的布设及量测频率
3.1测点布设
根据回归分析结果选定代表测点的曲线方程,并可根据求导公式计算某一天的位移速率,也可根据极限公式计算其总位移量,通过代表测点的曲线函数方程可消除偶然误差并推断出围岩的稳定情况，或估计二次衬砌施作的时机。
现选取响山子2号隧道DK42+597断面，围岩级别为Ⅴ级，覆盖层厚度为28m,岩体完整性较好，中等风化，节理发育。测线布置：拱顶沉降测点设在拱顶中心线上，采用精密水准仪量测；周边收敛量测布置一条测线，位于起拱线上1m处，采用JSS30A型系列数显收敛计量测。该断面拱顶沉降和周边收敛位移监控量测数据见下表：
4.3分析及应用
4.3.1拱顶沉降分析：根据选定的指数函数方程对此测点进行分析，由极限公式可求得其最终总位移量为33.20mm，小于《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》铁建设[2010]120号文件中所允许的相对位移量,当开挖19天后，其位移量为31.01mm，为总位移量的93.4%，根据求导公式求得第19天的位移速率为0.13mm/天，由此可判定围岩及初期支护拱顶沉降在开挖19天后基本稳定，证明支护参数合理，能保证施工安全。
4.3.2周边位移分析：根据选定的双曲函数方程对此测点进行分析，由极限公式可求得其最终总位移量为1&pide;B=1&pide;0.0379=26.39mm，小于《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》铁建设[2010]120号文件中所允许的相对位移量,当开挖23天后，其位移量为21.13mm，为总位移量的80.1%，根据求导公式求得第23天的位移速率为0.16mm/天，由此可判定围岩及初期支护周边位移在开挖23天后基本稳定，证明支护参数合理，能保证施工安全。
5结论
现场量测是隧道工程监控的重要手段，在响山子2号隧道施工中，对围岩的监控量测工作始终和施工进程相配合,通过量测,及时对个别围岩失稳趋势的区段提供预报,为施工单位确定二次衬砌施作时间提供了可靠的科学依据。在施工监测中，需重视水平、拱顶沉降位移的量测，及时绘制变形速率-时间、累计变形-时间曲线，并利用非线性回归曲线、变形时态曲线对隧道围岩变化进行拟合，确定围岩变形稳定状态，及时的指导施工,合理调整施工进度，从而保证隧道施工的安全、经济。
参考文献
[1]《铁路隧道监控量测技术规程》TB10121-2007
[2]李晓红著《隧道新奥法及其量测技术》北京:科学出版社,2002
[3]《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》铁建设[2010]120号