CN116878577B - 一种隧道钻爆法原位改扩建工程的监测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种隧道钻爆法原位改扩建工程的监测方法及系统，方法包括：获取扩建工程中的监测项目；对扩建工程的施工过程进行模拟，得到施工过程中质点的变形特征和力学特征；基于变形特征和力学特征，对监测项目进行测点布置；基于测点布置结果布设监测仪器进行监测，得到监测结果；对监测结果进行分析，确定扩建工程的安全性。本申请通过多种监测项目多角度地反映超大断面小净距隧道钻爆法原位改扩建施工的安全性，可有效保证隧道原位改扩建施工的安全；相较于传统监测方法，采用正反面监测的手段，既有左洞隧道钻爆法开挖时在既有右洞隧道进行测点布置，既有右洞隧道钻爆法开挖时在已扩建左洞隧道进行测点布置，操作更加合理。

Description

一种隧道钻爆法原位改扩建工程的监测方法及系统

技术领域

本申请属于隧道施工技术领域，具体涉及一种隧道钻爆法原位改扩建工程的监测方法及系统。

背景技术

随着交通运输行业的发展，隧道作为公路的重要控制性工程，既有的双向四车道为主的公路隧道严重制约其发展。超大断面小净距隧道作为公路隧道中常见的隧道形式，在既有公路隧道建设中得到了广泛应用。由于既有隧道通行能力不足，服役时间较长，设备老化，渗漏水问题严重，在受实际条件制约下，有时必须对隧道进行原位改扩建。

而目前针对超大断面小净距隧道钻爆法原位改扩建的研究过少，尚未形成针对超大断面小净距隧道钻爆法原位改扩建工程的监测评价方法，特别是针对隧道改扩建过程中采用钻爆法施工时爆破对近邻隧道以及中夹岩墙的影响研究比较少，不能有效地保障施工安全，因此迫切地需要一种高效、准确、便捷的适用于超大断面小净距隧道钻爆法原位改扩建施工的综合监测评价方法，以保证隧道原位改扩建施工安全进行。

发明内容

本申请旨在解决现有技术的不足，提出一种隧道钻爆法原位改扩建工程的监测方法及系统，在隧道原位改扩建施工过程中，对近邻隧道与中夹岩墙的围岩变形、近邻隧道和中夹岩墙的质点振速、扩建隧道的质点振速与质点应力、支护喷射混凝土应变、钢拱架应变和二次衬砌钢筋轴力进行监测，评价施工过程中围岩稳定性并分析钻爆法施工过程中近邻隧道与中夹岩墙的稳定性，确保超大断面小净距隧道钻爆法原位改扩建施工过程的安全。

为实现上述目的，本申请提供了如下方案：

一种隧道钻爆法原位改扩建工程的监测方法，包括以下步骤：

S1.获取所述扩建工程中的监测项目；

S2.对所述扩建工程的施工过程进行模拟，得到施工过程中质点的变形特征和力学特征；

S3.基于所述变形特征和所述力学特征，对所述监测项目进行测点布置；

S4.基于测点布置结果布设监测仪器进行监测，得到监测结果；

S5.对所述监测结果进行分析，确定所述扩建工程的安全性和稳定性。

优选的，所述S1中的监测项目包括：近邻隧道与中夹岩墙的围岩变形、近邻隧道与中夹岩墙的质点振速、扩建隧道的质点振速与质点应力、支护喷射混凝土应变、钢拱架应变和二次衬砌钢筋轴力。

优选的，所述S2包括：

通过地层-结构法对所述围岩变形和所述质点振速进行计算模拟，得到所述力学特征；

通过荷载-结构法对所述支护喷射混凝土应变、所述钢拱架应变和所述二次衬砌钢筋轴力进行计算模拟，得到所述变形特征。

优选的，所述S3包括：

利用数值模拟的方法，对所述变形特征和所述力学特征进行分析，得到模拟结果；

统计所述模拟结果中的中夹岩墙的最大水平、竖向、环向应力以及对应发生的位置，并进行所述测点布置。

优选的，所述S4包括：

采用应变计对所述支护喷射混凝土应变进行监测；

采用钢筋计对所述钢拱架应变进行监测；

采用无线振弦采发仪对所述二次衬砌钢筋轴力进行监测；

采用多点位移计对所述围岩变形进行监测；

采用振速监测仪对所述质点振速进行监测；

采用光栅光纤力传感器对所述质点应力进行监测。

优选的，所述S5包括：

统计所述振速监测仪的监测结果，优化所述扩建工程中的爆破参数；

统计所述应变计、所述钢筋计和所述无线振弦采发仪的监测结果，分析影响爆破效果的因素以及所述因素对所述爆破效果的影响权重；

统计所述多点位移计的监测结果，对所述扩建工程进行安全性评估；

统计所述光栅光纤力传感器的监测结果，对所述扩建工程进行稳定性评估。

本申请还提供了一种隧道钻爆法原位改扩建工程的监测系统，包括：项目确定模块、模拟模块、测点确定模块、监测模块和分析模块；

所述项目获取模块用于确定所述扩建工程中的监测项目；

所述模拟模块用于对所述扩建工程的施工过程进行模拟，得到施工过程中质点的变形特征和力学特征；

所述测点确定模块用于基于所述变形特征和所述力学特征，对所述监测项目进行测点布置；

所述监测模块用于基于测点布置结果布设监测仪器进行监测，得到监测结果；

所述分析模块用于对所述监测结果进行分析，确定所述扩建工程的安全性和稳定性。

优选的，所述监测项目包括：近邻隧道与中夹岩墙的围岩变形、近邻隧道和中夹岩墙的质点振速、扩建隧道的质点振速与质点应力、支护喷射混凝土应变、钢拱架应变和二次衬砌钢筋轴力。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请弥补了超大断面小净距隧道钻爆法原位改扩建的技术空白，通过多种监测项目多角度地反映超大断面小净距隧道钻爆法原位改扩建施工的安全性，可有效保证隧道原位改扩建施工的安全；相较于传统监测方法，采用正反面监测的手段，既有左洞隧道钻爆法开挖时在左洞扩建隧道与右洞近邻隧道进行测点布置，既有右洞隧道钻爆法开挖时在右洞扩建隧道与左洞近邻隧道进行测点布置，操作更加合理。建立了超大断面隧道钻爆法原位改扩建工程安全模糊综合评价模型。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的方法流程示意图；

图2为本申请实施例的地层-结构法计算应力特征结果示意图，其中，a为左洞开挖时扩建隧道与近邻隧道水平应力分布示意图，b为左洞开挖时扩建隧道与近邻隧道竖向应力分布示意图，c为左洞开挖时扩建隧道与近邻隧道环向应力分布示意图，d为右洞开挖时扩建隧道与近邻隧道水平应力分布示意图，e为右洞开挖时扩建隧道与近邻隧道竖向应力分布示意图，f为右洞开挖时扩建隧道与近邻隧道环向应力分布示意图；

图3为本申请实施例的地层-结构法计算振速特征结果示意图，其中，a为左洞开挖时扩建隧道与近邻隧道质点最大振速分布示意图，b为右洞开挖时扩建隧道与近邻隧道质点最大振速分布示意图；

图4为本申请实施例的初期支护及二次衬砌内力监测测点布置示意图；

图5为本申请实施例的拱顶沉降及水平收敛监测测点布置示意图；

图6为本申请实施例的超大断面隧道钻爆法原位改扩建工程安全模糊综合评价模型示意图；

图7为本申请实施例的系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

实施例一

在本实施例中，如图1所示，一种隧道钻爆法原位改扩建工程的监测方法，包括以下步骤：

S1.获取扩建工程中的监测项目。

步骤S1中的监测项目包括：近邻隧道与中夹岩墙的围岩变形、近邻隧道和中夹岩墙的质点振速、扩建隧道的质点振速与质点应力、支护喷射混凝土应变、钢拱架应变和二次衬砌钢筋轴力。

在本实施例中，由于原隧道的服役时间较长，并且在初次开挖的过程中围岩就已经受到扰动，属于V级劣化围岩，在爆破掘进扩建的过程中，应严格控制爆破参数，并根据质点振速模拟结果评估围岩稳定性等级，必要时应进行超前支护防止围岩塌陷；为研究开挖过程对围岩稳定性的影响，测定钻爆法原位改扩建施工过程中的近邻隧道与中夹岩墙的围岩变形。为根据钻爆法施工过程中近邻隧道、扩建隧道、中夹岩墙质点振速验证支护设计与爆破设计的合理性并动态调整支护参数与爆破参数，测定原位改扩建施工过程中的近邻隧道和中夹岩墙的质点振速。通过衬砌内力结果计算安全系数，定量评价衬砌结构安全性，对施工过程中初期支护喷射混凝土应变、钢拱架应变以及二次衬砌钢筋轴力进行监测。

S2.对扩建工程的施工过程进行模拟，得到施工过程中质点的变形特征和力学特征。

步骤S2包括：通过地层-结构法对围岩变形和质点振速进行计算模拟，得到力学特征；通过荷载-结构法对支护喷射混凝土应变、钢拱架应变和二次衬砌钢筋轴力进行计算模拟，得到变形特征。

在本实施例中，采用数值计算模拟超大断面小净距隧道钻爆法原位改扩建施工时，根据拟监测项目的特点，分别按地层-结构法和荷载-结构法进行数值计算。近邻隧道、扩建隧道与中夹岩墙的围岩变形及爆破质点振振速监测测点布置参考地层-结构法计算结果确定；初期支护喷射混凝土应变、钢拱架应变以及二次衬砌钢筋轴力的测点布置参考荷载-结构法计算结果确定。

进一步的，采用地层-结构法对超大断面小净距隧道钻爆法原位改扩建施工总流程进行模拟时，隧道原位改扩建工程工序如下：左洞回填至既有隧道拱腰-拆除原隧道上部二衬、初支-开挖左侧先行导坑上台阶-施做左侧上台阶初期支护、施做竖向/左侧横向临时支撑、开挖原隧道下部回填部分-拆除原隧道下部二衬、初支-开挖左侧先行导坑下台阶-施做左侧下台阶临时支护/初期支护、开挖右侧后行导坑上台阶-施做右侧上台阶初支/临时支护、开挖右侧后行导坑下台阶-施做右侧下台阶初期支护、拆除中壁临时支护-浇注主洞仰拱二次衬砌-浇注拱墙二次衬砌及其他附属结构。

进一步的，统计并分析地层-结构法计算中近邻隧道的力学特征，统计开挖过程完成后隧道断面的最大水平、竖向、环向应力以及对应的位置；统计近邻隧道、扩建隧道与中夹岩墙最高振速质点出现的位置；如图2-3所示，1为地层-结构计算中断面水平应力极值点，2为地层-结构计算中断面竖向应力极值点，3为地层-结构计算中断面环向应力极值点，4为地层-结构计算中断面最大振速极值点。统计并分析荷载-结构法计算中断面最终弯矩内力结果，统计弯矩内力图中拱顶、左右拱肩、左右边墙、左右墙角及仰拱各位置弯矩极值出现的对应断面位置；如图4所示，5为荷载-结构计算中断面弯矩内力极值点。

S3.基于变形特征和力学特征，对监测项目进行测点布置。

步骤S3包括：利用数值模拟的方法，对变形特征和力学特征进行分析，得到模拟结果；统计模拟结果中的中夹岩墙的最大水平、竖向、环向应力以及对应发生的位置，并进行测点布置。

在本实施例中，采用数值模拟的方法，对小净距隧道围岩塑性区分布，变形和受力特点进行分析，统计数值模拟结果中中夹岩墙的最大水平、竖向、环向应力以及对应发生的位置进行测点布置；对于浅埋小净距隧道而言，地层变形可向上传递至地表，使得地表处于不稳定状态，因此在进行隧道施工时地表变形也应格外关注，当侧压力系数较大时，会出现双洞间地表塑性区、围岩塑性区和中夹岩墙塑性区的贯通，所以在隧道开挖前需要提前进行围岩加固，从而保证施工安全。

S4.基于测点布置结果布设监测仪器进行监测，得到监测结果。

步骤S4包括：采用应变计对支护喷射混凝土应变进行监测；采用钢筋计对钢拱架应变进行监测；采用无线振弦采发仪对二次衬砌钢筋轴力进行监测；采用多点位移计对围岩变形进行监测采用振速监测仪对质点振速进行监测；采用光栅光纤力传感器进行扩建隧道的质点应力监测。

在本实施例中，采用多点位移计监测开挖过程中近邻隧道的围岩变形及隧道双洞之间的中夹岩墙的稳定性；采用应变计、钢筋计以及无线振弦采发仪对施工过程中初期支护喷射混凝土应变、钢拱架应变以及二次衬砌钢筋轴力进行自动监测，参考荷载—结构法计算所得的断面最终弯矩内力结果，将上述监测项目的测点布置在弯矩内力图中弯矩极值出现的对应位置处；采用振速监测仪监测近邻隧道的振速变化，监测点的布置根据数值模拟结果确定。

如图5所示，采用多点位移计监测开挖过程中拱顶下沉和水平收敛变形；围岩位移和围岩预收敛变形测点处分别沿径向和纵向埋设多点位移计，并安放无线振弦采发仪；径向埋设的多点位移计用于测量开挖过程中的拱顶下沉，纵向埋设的多点位移计用于测量围岩水平收敛变形，无线振弦采发仪实现监测数据的自动采集。

进一步的，在进行监测中夹岩墙的围岩位移及质点振速时，随着开挖掘进的过程，中夹岩墙的厚度不断变化，施工隧道爆破时，根据爆破掌子面的前进位置，相应地在近邻隧道进行布点，追踪中夹岩墙随间距变化而发生的振动变化，比较埋设质点的径向和切向爆破振速幅值。由于径向方向和震动波的传播方向一致，通常径向振速大于切向振速。施工隧道爆破时，近邻隧道的迎爆侧由于应力波的反射拉伸作用，其动应力集中因子增大，振幅较大；而背爆一侧没有明显的变化，振速相对较小，因此，测点布置应重点关注近邻隧道迎爆侧振速峰值及振速峰值出现的位置。爆破地震波的传播特性随传播介质的改变而改变，尤其在缺陷介质中传播时更具有明显的可变性与多样性。当小净距结构体或其子结构体的固有频率与主振频率或次主频相近时，会因共振而导致震动成倍增加，进而可能使局部或部分开裂破坏或失稳，因此，必须考虑地震波频率与振速的双重破坏作用。综合考虑围岩条件、隧道埋深、施工风险和不良及特殊地质的影响因素对各监测项目进行监测断面选取；监测断面选取的间隔距离宜与开挖进尺保持一致，当监测结果接近安全预警值或经专家研判具有施工风险时，考虑在该风险段增加监测点；测试断面尽量选取在各围岩级别代表里程段以及具有特殊及不良地质的隧道里程处。

进一步的，与传统的“点式”压力传感器相比光栅光纤力传感器不受电磁干扰，具有较高的精度和灵敏度，也具有一定的耐腐蚀性，能够实现多点分布式测试；基于现役隧道为多次扰动围岩的再次开挖，采用光栅光纤力传感器以获得更精准的监测数据。

S5.对监测结果进行分析，确定扩建工程的安全性和稳定性。

步骤S5包括：统计振速监测仪的监测结果，优化扩建工程中的爆破参数；统计应变计、钢筋计和无线振弦采发仪的监测结果，分析影响爆破效果的因素以及因素对爆破效果的影响权重；统计多点位移计的监测结果，对扩建工程进行安全性评估；统计光栅光纤力传感器的监测结果，对扩建工程进行稳定性评估。

在本实施例中，统计振速监测仪监测结果，优化钻爆法施工中的爆破方式、炮眼密度、炮孔深度、装药密度、不耦合系数等参数，控制近邻隧道与中夹岩墙质点的振速峰值，减小爆破对近邻隧道的影响，不影响近邻隧道的正常交通。

进一步的，统计各监测项目及各监测点的监测结果，分析影响爆破效果的因素，分析各因素对爆破效果的影响权重，在施工过程中，通过实时监测近邻隧道与中夹岩墙的围岩变形，对施工过程进行定性安全评价；当围岩预收敛增长迅速时，并采取加固措施；施工结束后根据测得的围岩变形结果，绘制时程曲线，通过分析时程曲线，总结超大断面小净距隧道钻爆法原位改扩建开挖的变形特征，形成技术储备。对隧道改扩建型式、施工工法、施工力学响应、支护参数设计与优化、施工过程安全控制等研究热点进行细致的分析,以期对今后改扩建隧道选型、支护结构优化设计等方面提供一定的借鉴和参考。

在采集到应变计、钢筋计的频率结果后，根据传感器的计算公式依次换算出应变计的应变值以及钢筋计的轴力值；根据应力-应变关系，利用喷射混凝土和钢拱架的应变值分别计算其应力值；根据混凝土结构计算原理，利用钢筋轴力值换算二次衬砌的弯矩和轴力；对于初期支护，喷射混凝土和钢拱架的应力结果满足混凝土和钢材的极限应力要求，当喷射混凝土或钢拱架的应力结果趋近极限应力时，采取相应加固措施；对于二次衬砌，利用换算得到的二次衬砌弯矩、轴力结果以及设计配筋参数，计算二次衬砌安全系数，计算所得的安全系数满足规范要求，当安全系数小于或趋近最小安全系数要求时，采取相应加固措施。

在本实施例中，进一步的，还可以基于监测结果，建立超大断面隧道钻爆法原位改扩建工程安全模糊综合评价模型，如图6所示。

确定隧道钻爆法原位改扩建过程中隧道围岩稳定性的影响因素，根据各因素对围岩稳定性的影响规律，将隧道围岩稳定性评价分解为若干个评价层来考虑，选用自上而下的层次设计方法，结合实际工程状况，合理、有效地确定其下层各评价子项目，形成一个包含目标层、一级指标层和二级指标层的隧道钻爆法施工过程围岩稳定性评价指标体系。

具体的，确定隧道钻爆法原位改扩建过程中隧道围岩稳定性的影响因素，统计各影响因素实际测量值，然后根据指标评分公式得出其评分值(s)，再通过梯形分布隶属函数得出其隶属度(f)，进而得出其模糊关系矩阵(R)，接着将影响指标的权重(W)与模糊关系矩阵相乘，得出其综合评价矩阵(B)(称为模糊矩阵合成)，最后求出评价的定量解值。

隶属度(f)公式：

其中，A、B、C均为与施工地层条件相关的常数；s_ij为指标得分；

隶属度合成模糊关系矩阵(R)：

指标权重计算：

其中，x₀为围岩最稳定状态下的值(零值)，根据现场试验确定，x_i为各传感器监测值，监测值约偏离零值则该监测项目占比权重越大；

综合评价矩阵：

B_i＝W_i×R_i

其中，W_i为权重矩阵。

实施例二

在本实施例中，如图7所示，一种隧道钻爆法原位改扩建工程的监测系统，包括：项目确定模块、模拟模块、测点确定模块、监测模块和分析模块。

项目确定模块用于获取扩建工程中的监测项目。

监测项目包括：近邻隧道与中夹岩墙的围岩变形、近邻隧道和中夹岩墙的质点振速、支护喷射混凝土应变、扩建隧道的质点振速与质点应力、钢拱架应变和二次衬砌钢筋轴力。

模拟模块用于对扩建工程的施工过程进行模拟，得到施工过程中质点的变形特征和力学特征。

模拟模块的工作流程包括：通过地层-结构法对围岩变形和质点振速进行计算模拟，得到力学特征；通过荷载-结构法对支护喷射混凝土应变、钢拱架应变和二次衬砌钢筋轴力进行计算模拟，得到变形特征。

测点确定模块用于基于变形特征和力学特征，对监测项目进行测点布置。

测点确定模块的工作流程包括：利用数值模拟的方法，对变形特征和力学特征进行分析，得到模拟结果；统计模拟结果中中夹岩墙的最大水平、竖向、环向应力以及对应发生的位置，并进行测点布置。

监测模块用于基于测点布置结果布设监测仪器进行监测，得到监测结果。

监测模块的工作流程包括：采用应变计对支护喷射混凝土应变进行监测；采用钢筋计对钢拱架应变进行监测；采用无线振弦采发仪对二次衬砌钢筋轴力进行监测；采用多点位移计对围岩变形进行监测采用振速监测仪对质点振速进行监测；采用光栅光纤力传感器进行扩建隧道的质点应力监测。

分析模块用于对监测结果进行分析，确定扩建工程的安全性。

分析模块的工作流程包括：统计振速监测仪的监测结果，优化扩建工程中的爆破参数；统计应变计、钢筋计和无线振弦采发仪的监测结果，分析影响爆破效果的因素以及因素对爆破效果的影响权重；统计多点位移计的监测结果，对扩建工程进行安全性评估；统计光栅光纤力传感器的监测结果，对扩建隧道围岩稳定性进行评估。

以上所述的实施例仅是对本申请优选方式进行的描述，并非对本申请的范围进行限定，在不脱离本申请设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本申请的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本申请权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种隧道钻爆法原位改扩建工程的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.获取所述扩建工程中的监测项目；

S2.对所述扩建工程的施工过程进行模拟，得到施工过程中质点的变形特征和力学特征；

S3.基于所述变形特征和所述力学特征，对所述监测项目进行测点布置；

S4.基于测点布置结果布设监测仪器进行监测，得到监测结果；

S5.对所述监测结果进行分析，确定所述扩建工程的安全性和稳定性；

所述S1中的监测项目包括：近邻隧道与中夹岩墙的围岩变形、近邻隧道与中夹岩墙的质点振速、扩建隧道的质点振速与质点应力、支护喷射混凝土应变、钢拱架应变和二次衬砌钢筋轴力；

所述S4包括：

采用应变计对所述支护喷射混凝土应变进行监测；

采用钢筋计对所述钢拱架应变进行监测；

采用无线振弦采发仪对所述二次衬砌钢筋轴力进行监测；

采用多点位移计对所述围岩变形进行监测；

采用振速监测仪对所述质点振速进行监测；

采用光栅光纤力传感器对所述质点应力进行监测；

在进行监测中夹岩墙的围岩位移及质点振速时，随着开挖掘进的过程，中夹岩墙的厚度不断变化，施工隧道爆破时，根据爆破掌子面的前进位置，相应地在近邻隧道进行布点，追踪中夹岩墙随间距变化而发生的振动变化，比较埋设质点的径向和切向爆破振速幅值；

施工隧道爆破时，近邻隧道的迎爆侧由于应力波的反射拉伸作用，其动应力集中因子增大，振幅较大；而背爆一侧没有明显的变化，振速相对较小，因此，测点布置应重点关注近邻隧道迎爆侧振速峰值及振速峰值出现的位置；

当小净距结构体或其子结构体的固有频率与主振频率或次主频相近时，会因共振而导致震动成倍增加，进而可能使局部或部分开裂破坏或失稳，因此，必须考虑地震波频率与振速的双重破坏作用；

综合考虑围岩条件、隧道埋深、施工风险和不良及特殊地质的影响因素对各监测项目进行监测断面选取，测试断面选取在各围岩级别代表里程段以及具有特殊及不良地质的隧道里程处；

所述S5包括：

统计所述振速监测仪的监测结果，优化所述扩建工程中的爆破参数；

统计所述应变计、所述钢筋计和所述无线振弦采发仪的监测结果，分析影响爆破效果的因素以及所述因素对所述爆破效果的影响权重；

统计所述多点位移计的监测结果，对所述扩建工程进行安全性评估；

统计所述光栅光纤力传感器的监测结果，对所述扩建工程进行稳定性评估；

进一步的，基于监测结果，建立超大断面隧道钻爆法原位改扩建工程安全模糊综合评价模型：

确定隧道钻爆法原位改扩建过程中隧道围岩稳定性的影响因素，统计各影响因素实际测量值，然后根据指标评分公式得出其评分值s，再通过梯形分布隶属函数得出其隶属度f，进而得出其模糊关系矩阵R，接着将影响指标的权重W与模糊关系矩阵相乘，得出其综合评价矩阵B，最后求出评价的定量解值：

隶属度f公式：

其中，A、B、C均为与施工地层条件相关的常数；s _ij 为指标得分；

隶属度合成模糊关系矩阵R：

指标权重计算：

其中，x ₀ 为围岩最稳定状态下的值，即零值，根据现场试验确定，x _i 为各传感器监测值，监测值越偏离零值则该监测项目占比权重越大；

综合评价矩阵：

其中，W _i 为权重矩阵。

2.根据权利要求1所述一种隧道钻爆法原位改扩建工程的监测方法，其特征在于，所述S2包括：

通过地层-结构法对所述围岩变形和所述质点振速进行计算模拟，得到所述力学特征；

通过荷载-结构法对所述支护喷射混凝土应变、所述钢拱架应变和所述二次衬砌钢筋轴力进行计算模拟，得到所述变形特征。

3.根据权利要求1所述一种隧道钻爆法原位改扩建工程的监测方法，其特征在于，所述S3包括：

利用数值模拟的方法，对所述变形特征和所述力学特征进行分析，得到模拟结果；

统计所述模拟结果中的中夹岩墙的最大水平、竖向、环向应力以及对应发生的位置，并进行所述测点布置。