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摘要：基于某公路隧道工程监测数据为背景，针对该公路隧道工程侧线布置与监测频率进行简要分析，并阐述了数据处理与回归的方法，以期为同行业人士提供参考。
关键词：公路隧道监测；数据处理；回归分析
现阶段，我国交通行业发展速度逐渐提升，人们在生活中需要通过运输完成基本生活活动。为了提高加快我国交通运输行业的发展速度，相关部门逐渐注重建设高速公路，从而提升车辆的驾驶速度，为人们提供更优质的服务质量。由于货车重量过重，高速公路在使用过程中容易出现损毁，为了提高高速公路的使用年限，提升人们的驾驶体验。相关部门需要对高速公路展开检修工作，提高高速公路的使用质量，提升人们的使用体验，进而为我国交通运输业的发展提供有力支持。
在公路隧道的数据处理与分析中多采用新奥法，新奥法在公路隧道结构设计与实际施工中的应用推进了我国公路隧道工程的发展。但是，由于公路隧道工程自身具有的工期长、施工难度大，容易受到诸多因素的影响，增加了公路隧道工程建设的难度，一旦某一环节出现误差，将会给公路隧道工程的建设造成难以弥补的损失。科学合理的隧道检测与数据分析、处理在该工程建设中的应用就显得尤为重要了。
从20世纪60年代开始，国外就相继开始研究先进的隧道控制系统，欧洲、美国、日本等西方发达国家先后开发了相应的隧道控制系统，随着计算机技术、图像处理技术、通讯技术、控制技术的发展，以太网技术和总线技术突破了原有的技术瓶颈，使隧道的监视与控制系统高速信息共享成为可能。公路隧道工程中的监测主要是对隧道围岩、支护结构受力情况的监测，在监控量测过程中得出相关数据，并将收集到的数据进行处理与分析，通过对数据的整合优化相关设计方案，提高数据的准确性。在监测中及时的发现异常数据，并对于可能存在的危害做出提前预警与事故防治。
1测线布置与监测频率
地质监测、隧道支护结构观察、拱顶沉降等是公路隧道监测中的主要数据测量与分析项目，因此在该工程中主要对这几个项目进行了监控量测。在该公路隧道的锚喷覆盖前，数据监测技术人员应对隧道的具体情况进行细致的分析，并将隧道工程建设中需要应用到的数据做好记录，如开挖面地质记录表等。并将该公路工程中的开挖面初期支护情况进行重点观察，如开挖面喷层开裂状况、钢架变形情况等进行记录。
该公路隧道工程中的周边位移开挖方法可以分为全断面开挖与台阶法开挖两种，在全断面开挖法中需要1条测线，在台阶法开挖中需要2条测线。在拱顶下沉测点数量中的数据显示为跨度2车道需要测点数量1个，跨度加宽段需要测点数量1~3个，跨度为3车道需要测点数量3个。监测断面间距中的围岩等级5级间距5~10米，围岩等级4级间距10~20米，围岩等级3级，间距20~30米。开挖时间为1~15分钟监测频率为每分钟一次，开挖时间为16~30分钟监测频率为2分钟一次，开挖时间为30~90分钟监测频率为一周一次到一周两次，开挖时间为90分钟以上监测频率为一月一次到一月三次。
2数据处理
相关工作人员可以上述提供的数据绘制成该公路隧道监测数据曲线图，通过曲线图可以更加直观的体现出围岩位移变化的情况。任何公路隧道的数据监测都存在误差性、偶然性、离散型，当公路隧道监测数据出现误差时，回归分析工作就显得尤为重要了。通过数据的回归分析可以预测围岩最大变形量，指导二衬施作时间。目前在公路隧道的回归分析中常用的方法是一元非线性函数。在一元非线性函数回归方法中有双曲线函数、指数函数、对数函数。以指数函数为例，相关的数据处理人员需要掌握指数函数换算为线性函数的步骤，合理运用转算公式，提高数据处理的准确性。
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3回归分析
3.1拱顶沉降回归分析
根据该公路隧道监测中得到的数据进行回归分析，可以得出以下测量数据。时间0分钟，拱顶沉降0mm，拱顶沉降速率为0mm/d，周边位移0mm；时间1分钟，拱顶沉降2.2mm，拱顶沉降速率为2.2mm/d，周边位移1.61mm；时间2分钟，拱顶沉降3.8mm，拱顶沉降速率为1.6mm/d，周边位移3.13mm；时间3分钟，拱顶沉降5.3mm，拱顶沉降速率为1.5mm/d，周边位移4.45mm；时间4分钟，拱顶沉降6.8mm，拱顶沉降速率为1.5mm/d，周边位移5.66mm；时间5分钟，拱顶沉降8.1mm，拱顶沉降速率为1.3mm/d，周边位移6.86mm；时间6分钟，拱顶沉降9.1mm，拱顶沉降速率为1.0mm/d，周边位移7.86mm；时间7分钟，拱顶沉降9.9mm，拱顶沉降速率为0.8mm/d，周边位移8.88mm；时间8分钟，拱顶沉降10.5mm，拱顶沉降速率为0.6mm/d，周边位移9.79mm；时间9分钟，拱顶沉降10.9mm，拱顶沉降速率为0.4mm/d，周边位移10.4mm；时间10分钟，拱顶沉降11.1mm，拱顶沉降速率为0.2mm/d，周边位移11.34mm。由以上数据可以看出，随着时间的增加，拱顶沉降值在逐渐增加，可以得到最大拱顶沉降量，并结合拱顶沉降的速率与周边位移值的变化，判断出拱顶下沉稳定的时间。
3.2周边位移回归分析
双曲线方法得出的回归数据分析与周边位移回归分析的结果我们可以看出，采用双曲线做的公路隧道回归分析的精度较高，因此在该公路隧道的周边位移检测数据回归分析中应采用双曲函数。根据该公路隧道工程数据的周边位移回归分析结果显示，共用了指数函数、对数函数、双曲线函数三种方法进行结构分析，以A、B为回归常数，R为回归分析的相关系数，得出数据结果为指数函数中A值为13.024，B值为2.370，R值为0.968；对数函数中B值为12.983，B值为19.320，R值为0.937；双曲线函数中A值为0.465，B值为0.057，R值为0.997。当R值最趋近1时，周边位移回归精度最高，可见对数函数的R值最小，回归精度最低，指数函数中的R值居中，回归精度一般，双曲线函数中的R值最趋近于1，因此双曲线函数在周边位移回归分析中的准确度最好。相关人员在监测回归分析时，应采用双曲线函数进行回归精度分析。通过相关人员对拱顶沉降回归分析结果显示，同样是对数函数R值最小，指数函数R值居中，对数函数R值最接近1，可见在拱顶沉降与周边位移回归分析中双曲函数的分析结果精准度最高，应采用双曲线函数进行相关的数据回归分析。
4综合分析
随着开挖面的掘进，开挖面逐渐远离监测断面，这种影响逐渐减弱，拱顶沉降的变化速度降低，表明监测断面进入相对稳定期，监控量测数据直接反映了围岩变形情况。如果采用两台阶开挖法，当下台阶开挖到监测断面时，围岩压力又会对初支结构产生一定的影响，如果支护不及时，会加大这种不利影响。所以在隧道施工时，一定要及时支护，缩短围岩的自稳期。在监测过程中，如果发现监控量测异常数据，应观察监测断面附近的支护结构有无裂缝以及裂缝的走向、宽度等；钢架有无变形；喷层有无脱落、掉块；以便对支护结构的加固、支护参数的优化提供参考。
结语：
结合上文可知，数据处理与回归分析在公路隧道工程中的应用。随着我国城乡规划与发展，公路隧道工程的建设规模在不断的扩大，对于该工程的建设质量也有了更高的要求，隧道监测作为公路隧道工程中的重要组成部分，正确的数据处理与回归分析对于公路隧道工程的施工建设具有重要的指导意义，需要相关技术人员予以重视。
参考文献
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论文作者:岳福金
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/14
标签：拱顶论文; 隧道论文; 位移论文; 公路论文; 数据论文; 函数论文; 围岩论文; 《建筑学研究前沿》2018年第4期论文;