信息化施工讲课一、监控设计得概念和原理二、隧道现场监测得必要性对稳定性判断;验证运营安全状况及时发现险情采取相应补救措施;4、未来预测得需要:对未来得性态进行预测,防患于未然5、法律得需要:确定事故责任原因6、研究需要三、隧道监测得设计1)、前期原位观测:围岩多点位移2)、施工期监测必测项目:掌子面附近得地层特性及支护状况观测收敛位移拱顶下沉锚杆轴力及拉拔力选测项目:掌子面前方得地质探测地表下沉及分层沉降(覆盖层小于40m)隧道内围岩多点位移围岩压力及两层支护之间得压力钢支撑内力及外力支护结构应力及应变支护结构表面裂缝量测围岩弹性波松动圈测试爆破监测渗压和渗流及温度测试3)、运营期观测:变形、应力、支护应力和应变、裂缝等4、仪器选择:可靠性(在特殊环境下元件与测试仪器得可行性与可靠性),仪器量程,精度等5、监测断面布置得原则1)、在综合考虑经济和技术条件下优化布置测试断面和测试内容2)、地层构造、围岩特性和工程形状尺寸变化部位3)、断面关键部位和关键施工阶段得情况4)、在少数点或断面安装较全面得测试项目,即最重要得断面进行最详细得观测,其她断面进行一种或几种不同内容得观测5)、在少量测试元件情况下,不要在大区域内均匀分散布置,应集中布置获取尽可能多得详细资料以分析6)、不宜限制埋设得元件数量和观测频率,应留有随机布置得数量和余地,适当调整和优化四、仪器安装埋设与观测五、最新监测进展1)、传感器得发展:由大向小、精度高、抗各种因素高(水、磁、振动等)、耐久性强、光纤传感器(比喻为神经)得应用2)、由监测设备发展到自动监测仪器:数据自动采集仪、全站仪、电子水平尺、自动沉降仪、自动测斜仪等,以及超前地质雷达及TSP得应用;3)、监测模式发生变化:手动发展到自动采集、电话传真到网络实时传送文字和图像多媒体等、实时(RealTime)监测、远程(远距离)遥控监测六、监测数据得处理、分析和预测大家学习辛苦了，还是要坚持2、异常数据舍弃得数学方法1)3方法根据误差理论,误差绝对值大于3得概率为0、3%,即300次才出现一次,应将该值剔除。试验中采用偏差代替误差,计算偏差得标准差2)Chauvennet方法认为误差分布遵循正态分布,当误差出现得概率小于1/2n时,剔除该数据。3)Grubbs方法以t分布为基础,按照置信率为95%和测量次数n求得临界值,依此判断某个测试数据得就是否需剔除。3、异常数据舍弃得工程方法1)施工工况及周围环境扰动等因素分析2)在时间上数据得变化规律3)在空间上临近同一变量数据得变化4)几个测试变量得对比分析5)测试人员、仪器得因素分析综合之后可以判定就是否舍弃,如仍不能明显决定,则加强测试频率,观测数据变化,并力求在最短时间内决定就是否舍弃数据还就是真实得性态反映。二)、数据得分析模式“风”式整理与分析模型(因果关系)开挖导致得效果和因果关系“林”式整理与分析模型(空间关系)开挖引起得空间效应“河”式整理与分析模型(时间关系)开挖引起变量得过去、现在、将来等关系“山”式整理与分析模型(周边、相关问题)开挖引起周边环境、相关因素三)、数据分析得方式表格:汇总表格及关系表格图像:曲线、形态图、直方图、馅饼图、立体图函数方式:单变量:直线、双曲线、幂函数、指数函数、对数函数、S型(Logistic)函数、多项式函数;两个变量或以上变量时:非线性动态模式四)、监测数据得预测1、测点在时间轴上得变化及预测简单回归方法、经验方法、时间序列分析、非线性动态模式、神经网络、粘弹性或塑性分析2、测点在空间上得变化及预测经验函数法、多项式、模糊随机、信息扩散理论3、基于各种假设得解析解4、有限元及边界元得数值分析5、基于数据库和知识库得人工智能或专家系统等软科学方法五)、监测数据得整理分析3)、变形按其速率递增到递减而变化,最后趋于稳定u(t)=a+b/t4)、变形以其速率递增趋势上升u(t)=k+abt5)、变形服从S形曲线,即Logistic曲线1/u(t)=1/k+abt七、监测得频率、变量管理值及报警八、反馈设计和指导施工洞内观察就是在施工过程中,对掌子面、喷混凝土及锚杆等情况进行得日常观察。在狗子滩隧道施工中,由于支护措施得当,在喷混凝土和锚杆得观察中均未出现异常情况,而在对掌子面得观察中及时了解到出现溶洞得情况,并采取了相应得措施,详见论文表4-2。(一)围岩压力、钢筋(钢支撑)应力、喷射混凝土应变(一)围岩压力、钢筋(钢支撑)应力、喷射混凝土应变(一)围岩压力、钢筋(钢支撑)应力、喷射混凝土应变(二)二次衬砌钢筋应力、混凝土应变(二)二次衬砌钢筋应