[發明專利]一種用于隧道開挖過程中的變形分析方法

有效

• 申請號: 201810985866.0
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN109145463B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 付春青;田世文;高玉春;王文兵;申慶夢;李東陽;黃雪梅
• 申請（專利權）人: 北京住總集團有限責任公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/23;G06F18/23;G06F18/22;G06F18/27;G06F111/10;G06F119/14
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 何志欣;侯越玲

本發明涉及一種用于隧道開挖過程中的變形分析方法，包括獲取在至少一條隧道施工過程中的在時間和空間上彼此關聯的第一監測變形量集和第一變形影響因素集；基于第一監測變形量集和第一變形影響因素集按照預設條件繪制能表明第一監測變形量集中的至少一部分變形量和第一變形影響因素集中的至少一部分影響因素之間的規律關系的至少一張關系圖；對至少一張關系圖進行定量分析并根據定量分析的結果構建預測模型；通過預測模型根據當前開挖的隧道的第二監測變形量集和/或第二變形影響因素集對當前開挖的隧道的變形進行預測性分析。本發明的預測模型能夠基于實際施工數據不斷地改進和調整，以便為施工人員和設計人員提供更精準的數據支持。

技術領域

本發明涉及隧道施工領域，尤其涉及一種用于隧道開挖過程中的變形分析方法。

背景技術

隧道等地下工程施工由于其隱蔽性、不確定性和多變化性等特點，施工難度大，易造成各種各樣的工程質量事故、安全事故，嚴重地影響了工程施工安全、質量及進度，施工監控量測目的是及時、準確地監測圍巖及結構的變形情況，進行監控量測數據分析，提早做出預警預報，盡早采取必要措施，避免事故的發生。

盡管隧道施工監控量測工作在我國開展有十多年了，但是總體而言，在具體施工中其實施與應用都還很不完善。監控量測工作的發展主要表現在監測儀器與監測方法的不斷更新進步。當前應用于監控量測的主要儀器包括：水準儀、全站儀、鋼掛尺、收斂計和適應于不同材料的壓力盒、應變應力計等等。這些儀器的應用在硬件條件上就保證了監控量測工作的準確性，提高了監控量測的可操作性、適應性、穩定性和精度。隨著計算機技術的發展，人工監控不方便且難于管理的弊端也逐漸凸顯，使得這一領域也逐漸地從人工監控走向了自動監控。

比如，公開號為CN102914250A的中國專利文獻公開了一種隧道施工期間周邊位移監控量測系統，隧道拱頂測點掛鉤一端設有螺紋頭，埋設時可將塑料套筒放入圍巖鉆孔內，通過擰緊螺紋頭來擠壓塑料套筒，使其固定在隧道拱頂圍巖內；邊墻測點掛鉤一端固定在隧道邊墻圍巖內，另一端設有掛鉤；帶有電磁板的撐起伸縮桿可將收斂計測量鉤送至隧道拱頂測點掛鉤，完成掛尺過程，同樣可將收斂計測量鉤從拱頂測點掛鉤上卸下，完成收尺過程；采用發條滾輪將鋼索收緊，用定位銷將其固定，通過調整調節螺母來控制鋼索的拉力，當拉力傳感器窗口讀數為預拉值時，即可讀出懸掛于兩個測點的收斂值。該發明掛尺方便、測量準確、數據可靠、量測數據可以自動存儲、背光顯示、邊墻掛鉤防破壞及重復利用等。但是測量時需要人工掛尺，不便于實現自動監控。

現有的一些技術采用預埋傳感器監測變形量的方式實現隧道健康監測。比如，公告號為CN106761936A的中國專利文獻公開了一種基于智能化隧道管片的隧道運維健康監測系統，包括多個隧道管片，所述多個隧道管片拼接成圓環形狀；在圓環的頂部、兩側、下部分別設置有頂部預埋槽、兩側預埋槽、逃生層預埋槽；在所述頂部預埋槽中設置有通訊系統、環境監測類傳感器和結構監測類傳感器；在所述兩側預埋槽中設置有通訊系統、數據通訊網關和通訊干網接入點；在所述逃生層預埋槽中設置有通訊系統、滲漏線纜和結構監測類傳感器；還包括通信干網系統和上層通信系統。本發明的傳感器集群在同一總線構架下，從而大幅降低了盾構隧道自動化監測的復雜性；且可方便的監控盾構隧道管片的狀態和周圍的環境狀況，實現了隧道管片的智能化，便于監控系統的整體協調和管理。