监控量测数据的方法

监控量测数据的分析方法1、监控量测的意义和主要内容新奥法施工是应用岩体力学的原理，以维护和利用围岩的自稳能力为基点，将锚杆和喷射混凝土集合在一起作为主要支护手段，及时进行支护以控制围岩的变形及松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，形成以锚杆、喷射混凝土和隧道围岩为一体的三位一体的支护结构。通过现场监控量测，及时反馈围岩及支护体系的力学动态，以判断支护结构的合理性，指导隧道的设计与施工。监控量测的所得的数据有一定的离散性，它包含着偶然误差的影响，不经过数据处理是难以直接利用的，监控量测对围岩变形的最终值和围岩稳定的时间的预测一般通过回归分析的方法得到。监控量测的数据处理包括以下主要内容：根据量测值绘制时态曲线，即观测数据的散点图。确定回归函数，预测最终变形值与围岩最终稳定的时间。下面通过实例说明监控量测的数据处理方法和如何使用计算机得到处理结果。提到的计算机软件有EXCEL和MTALAB。2、回归分析模型的求解回归分析模型一般采用对数模型、指数模型、双曲函数模型等，目前比较容易的求解方法是把回归模型转化为一元函数，对一元函数进行回归分析。2.1、一元函数回归分析的处理方法若变量初始值不为零时，即。用一元函数做回归分析，采用最大似然对参数进行参数估计。参数：参数：回归精度为：若初始值变量为零时，即，则可以选作为回归函数，采用最大似然法进行对参数进行参数估计。参数：2.2、可以转化为一元函数的回归模型2.2.1指数模型：令：，，泼转化成的一元垒函数模型为张：踪2摘.2.2粉对数模型：令：，，，复转化成的一元弓函数模型为棉：店2芹.2.3距双曲模型令：，，，，沈转化成的一元携函数模型为讯：由3福、围岩稳定所夕需时间的求解哲围岩稳定的判懒断为隧道二次杏衬砌施工的时滋间提供准确的瓜信息，隧道二限次衬砌施做时夜间毯必须来是颈围岩变形稳定煮后，础当抗围岩变形量过赏大或初期支护满的变形警不收敛，又难害以及时补强时娱，可初以缎提前施做二次吸衬砌，此时二仁次衬砌必须予深以加强。同类促围岩支护参数渣必须予以加强熔。所以要判断托围岩的变形速虫率和最终稳定持时间。狱围岩的变形速店率为妇：牌引入临界变形独速率均作为围岩基本千稳定的判断依裁据脚对数模型的求图解：愚引入临界变量滔后聚：因此有：仓4舒、举例说明回售归模型的使用熔和用软件的解智决方法恋4抹.1顺李初始数据分析梯某隧道的惊拱顶沉降胶监控量测数据谦如吐表旱1戚：表1帝观察时间削累计沉降值午观测时间掀累计沉降值犬2007.1朱1.08怎1.5适2007.1赛1.30遍21.2橡2007.1茄1.09徒2.9疏2007.1渠2.2语22.9层2007.1慌1.10下4.9视2007.1津2.4控23.5四2007.1让1.11屑5.2胶2007.1押2.6迟25.5美2007.1泄1.12淡6.1弹2007.1鹰2.8匪25.3端2007.1宽1.13当8耍2007.1苦2.10似25.9传2007.1评1.14怜8.2驳2007.1便2.13写26.5壶2007.1胡1.15转9.7穷2007.1榴2.16刷27.3羽2007.1雨1.16弃10.3岭2007.1游2.19樱27.4滑2007.1夕1.17废12.5派2007.1安2.26潮27.9画2007.1印1.18迅12.9央2008.1户.2誓28.3胆2007.1闸1.19渡13.2吴2008.1割.9低28.4敌2007.1角1.21董14.1碑2007.1珠1.23方16怎2007.1瞒1.25材16.9涝2007.1抵1.27姻18猾2007.1汪1.28捎19.2拣2007.1寻1.29狼20.8慎以观测时间时棚为间序号绘制故该鞋组数据的散点残图，款如彻图躁1谢：碍图摇1邀股斯沉降观测散点酒图栏4三.2知线性插值法的蒙使用目的与方蓝法磁由于沉降观测熄频率不同，观哈测时间间隔蒸不相等泪，匠无法烦直接猎将阁沉降观测的数寺据绪在翅Exce自l爱中进行分析肚，副用顽线性插值的方兵法求出间隔峡1蠢天确对应的累计沉角降量距。夺例如范某摊天的沉降累计颂值州为钢26.饮3饺，随7斧天以后测戒得的这沉降值返为违0.盐6糠，宏则脏这界7弟中每天的累计受沉降值湿经过线形插值葱计算后卧如记表栏2剂：表2提时间汉平均沉降值躬每天沉降值拼闹燕26.3种第废1摘天将0.0857珍14286栗26.385惠71429马第黎2待天宿0.0857绞14286按26.471旨42857辰第奇3额天章0.0857斤14286勒26.557搂14286作第煮4凉天巡0.0857事14286红26.642守85714效第夹5术天坛0.0857就14286海26.728锐57143亮第给6背天挖0.0857镜14286吃26.814庸28571你第返7较天王0.0857奥14286睡26.9具为了求解方便煮，线性插值的衡过程毕在稿MATLA彩B扶程序中实现。雁MTALA酷B侨中线性插值法觉程序的编码狐如下：k=0;掘fori=枣1像：酬n霉forj=西1点：黎a(i)k=k+1;脚c(k)=(蚁b(i)-b阴(i-1))搬/a(i)*斧j+b(i-姿1);endend攻n抢：为观测天数青，拜a(i)亮：绘时间差旨，副b(i)挖：峡累计沉降值哈，岛c(i)撇：旅插值后的沉降隶值酱MTALA轿B宋中参数估计的辟编码脖如下奥：鉴b=sum(善(x-sum笋(x)/12彼2).*(y欲-sum(y伏)/122)却)/sum(蜓(x-sum端(x)/12爱2).^2)圈a=sum(到y)/122呜-b*sum容(x)/12维2丢表省1伞观测数据经线植形移插值法全进行插值后刺累计沉降量驻如下痰表役3骂：表3请时间序号屈累计沉降值碌时间序号莲累计沉降值崭时间序号翁累计沉降值序1狂1.5爱22杏19.2甩43纳27.4柴2肤2.9终23释20.8舍44竟27.471宪3图4.9最24皇21.2棉45停27.543甘4怀5.2手25宪22.05今46叙27.614魔5阀6.1州26拣22.9宣47烘27.686龟6以8对27桐23.2前48命27.757遍7拨8.2录28袍23.5魂49到27.829笼8搅9.7毁29类24.5冻50浸27.9占9仰10.3离30吊25.5狮51肃27.957唇10粘12.5劫31托25.4更52捐28.014扩11床12.9屡32惠25.3陡53拖28.071俯12靠13.05割33性25.6宽54柄28.129灵13炕13.2持34著25.9就55删28.186俯14哄13.65呀35剃26.1旱56征28.243千15扩14.1费36梅26.3警57确28.3乔16您15.05瓜37编26.5宪58捆28.314叙17疑16护38珠26.767障59拣28.329集18读16.45盾39并27.033缓60让28.343缴19滨16.9摔40霉27.3侵61绸28.357坡20较17.45午41轻27.333董62妹28.371揪21箩18摩42匀27.367兵63赛28.386帜64巷28.4司根据唱表喷3渴数据签绘制缠的围岩变化散横点图浪如堂图商2蔽：奋图电2扒绩势围岩变化散点月图雹通过散点图可示以看出围岩收阔敛变化的趋势逮趋于稳定萝。摔4领.帐3蓝么使用对数函数威对量测数据进杰行叙分析携用嗽对数函数对旨量测慕数据进行回归旅分析，设对数筐函数中的丈，敢对数函数胳方程网为工求解姻回归函数的参衬数为：葛，折则得到回归佳函数宗预测值和实测白值的对比散点秆图叫如卵图陪3载：漂图迅3凯杜预测值和实测反值仙的旁对比散点图骂由于函数盈没有极限，可矮以根据围岩变必化的速率来判留定围岩的稳定欠性。坦围岩变化速率良：址根据规范要求予，客围岩变化速率唐小于辨时为稳定，米取拴v=0.呆2潜对上式求解，盾解青得益，即丹围岩变化趋于滚稳定喜需杂3杀6承天鞋。昼围岩变化速率泽如趋图暮4加：弱图纲4吓链鞠围岩变化速率凝示意图收由围岩变化函酷数可以知道缘，彩围岩的变化速吹率为反函数，锹成递减的趋势腥。因此判定围挤岩稳定。猛