一种隧道围压监测系统及方法

技术领域

本发明涉及岩土工程监测技术领域，尤其涉及一种隧道围压监测系统及方法。

背景技术

隧道围压监测就是对隧道环向的应力应变监测，体现在不同洞型的径向变形、受力变化监测，特别对隧道围岩环向的影响范围由近及远的变化监测，监测变形项目主要有侧壁收敛、拱顶沉降、基底隆起、深层土体沿隧道环向沉降(隧道迎土面至地表范围)，监测受力变化项目主要有初支钢筋应力计、支护外侧土压力、隧道内桩柱结构顶及侧的受力变化等。

现有技术中如公开号为CN109139112A的专利文献所提出的一种隧道结构的自动监测系统，包括测量工具和监控平台；其中，测量工具包括隧道水平收敛检测单元、隧道拱部沉降检测单元、轨道竖向位移检测单元、隧道衬砌横向应力检测单元、隧道衬砌纵向应力检测单元、现场爆破检测单元和全站仪。监控平台设置在隧道外，与上述测量工具一一电连接。该发明的自动监测系统，利用测量工具实时获取监测断面中体现的隧道结构变形、应力变化和震动速度的信息，以准确掌握既有隧道的运营状况。在此基础上，该发明还提供了一种隧道结构的自动监测方法，采用上述自动监测系统，以准确获得新建隧道施工对既有隧道持续产生影响的完整数据，反映既有隧道运营安全的实时信息，准确指导新建隧道的施工。

如公开号为CN105332739A的专利文献所提出的一种隧道支护结构受力监测装置及方法，监测装置包括钢筋应变计、第一土压力计、第一混凝土应变计、表面应变计、第二土压力计和第二混凝土应变计，所述的钢筋应变计监测锚杆应变，所述的第一土压力计监测初期支护与围岩之间的接触压力，所述的第一混凝土应变计监测喷射混凝土环向应变，所述的表面应变计监测型钢轴向应变，所述的第二土压力计监测二次衬砌与初期支护之间的接触压力，所述的第二混凝土应变计监测二次衬砌混凝土环向应变。与现有技术相比，该发明装置埋设位置合理、量测结果能相互验证、相互修正，提高了量测结果的精确性和可靠性。

但上述专利所提出的技术方案的监测装置相对比较独立，而由“支护-围岩-环境”所形成的整体结构是相互作用的，尤其是现有技术中通过前期支护和初期支护使得围岩与初期支护能够处于相对稳定的状态，进而选择作为安全性保障的二次初砌，因而需要对隧道内部进行综合性监测，并且需要对变形与应力变化之间建立关联，以确定引发应变变化的原因，在目前通常只是针对具体的某种监测量，如应力变化等，因此本发明利用设置于围岩和初期支护的传感器对围岩和初期支护的应变状态进行采集，而后基于分布于不同径向参考位置处的应变关联变化，对围岩与初期支护的稳态结构进行评估，以便于选取适当的二次初砌的时机和初期支护加强措施。

此外，根据现有技术，在隧道施工期间，通常由“初期支护(径向靠外)”与“二次衬砌(径向靠内)”共同组成组合型隧道支护结构来承担围岩的径向向内的压力。在结构受力特性分析期间，应当实时采集隧道支护结构的应力和应变状态(即，结构与围岩之间的径向力、进而初期支护和二次衬砌之间的径向力)以及围岩、初期支护、二次衬砌的径向位移变化，以便实时监控隧道施工相关围岩径向的力学和位移状态。

之所以现有技术大量研究隧道的径向变化(或者说仅仅研究径向变形状态)，是因为隧道施工方面的技术人员通常认为隧道内可以沿隧道长度方向无限数量地布置大量的传感器，从而在每个横截面上实现对隧道径向支撑的准确分析，进而确保施工安全。但是，实际上处于简化考虑，也出于成本考虑，在隧道长度方向上仅仅只在有限的关键位置布置有传感器，用以测量应力和变形。也就是说，在当前隧道施工中，传感器在隧道长度方向上的间隔设置缺乏科学性，而是简单地均匀间隔设定，或者在特殊地质条件点、特定转向位置独立设置。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

本发明所公开的系统运作依据监测变化的敏感性关联因素，关联两项或几项共同分析隧道变形导致外圈(例如由围岩和初期支护共同形成的断面轮廓)不同远近的地下建构筑物的变化，尤其是通过本发明的方法在隧道长度方向上关联变形与应力之间的相互关系，将“隧道-围岩-环境”立体空间作为一体在隧道长度方向上同步分析其动态变形关联的效应，最终发现其内在的微变形诱因及加速等关键因子，做出信息化决策指令，进行动态指向性干预措施，以抑制不利于安全风险管控或结构破坏性变形的趋势。由此在隧道长度方向上只在有限的关键位置布置有测量径向应力和/或变形的传感器的情况下，在隧道施工中，通过深层布置的传感器确定围岩的预计变形对隧道长度方向上的间隔位置的影响，以便更科学性地设定“用于测量径向应力和/或变形的传感器”在隧道长度方向上的最优设置位置。

为此本发明公开了一种隧道围压监测系统，包括：测量组件，其分布于隧道的轴向和/或径向上的多个参考位置；传输机构，其用于从测量组件收集应变信息，并且将至少一个参考位置的应变信息以及在时间和/或空间上关联于该参考位置的应变状态变化参数发送至数据分析机构；数据分析机构，其基于应变信息以及应变状态变化参数来确定参考位置所在隧道区段的应变稳定等级，以便于指导动态指向性干预措施。

根据本发明的测量组件分布在径向上的多个参考位置，所述多个参考位置在隧道径向上的不同深度位置，其中，第一深度位置深入到围岩和/或土层之内距离隧道最远处，用以确定距离隧道最远处的围岩和/或土层的变形趋势或位移量，其中，位于所述第一深度位置处的第一传感器是以下述程度远离隧道支护结构的，即，位于第一深度位置处的第一传感器能够测量围岩和/或土层的位移且不受隧道支护结构的影响或者隧道支护结构对围岩和/或土层的位移影响小到可以忽略的程度。换而言之，位于第一深度位置处的第一传感器主要是测量远处的围岩和/或土层的位移情况，此处可以采用大量程的位移传感器，且为了测量多个向量方向优选八个方向的位移，可以采用若干传感器组合成大量程的多向位移传感器。由于此处判断距离隧道最远处的围岩和/或土层的变形趋势或位移量而并非需要定量计算，故此可以采用埋设的方式，且不需要对其与隧道支护结构的距离做高精度的定位。在本发明的隧道围压监测系统中，数据分析机构通过传输机构接收到多个第一传感器所采集的沿隧道长度方向上的数据，并由数据分析机构对其进行汇总分析，该数据分析机构能够基于时间和/或空间上的远距离围岩和/或土层的位移变化参数来确定作为参考位置的第一深度位置处所在隧道区段的应变稳定等级，由此能够有效确定围岩和/或土层的应力集中区域或位置，进而由本发明的隧道围压监测系统给施工加固位置给出较为有效的加固指导建议，例如改变二次衬砌的厚度、层数和/或钢筋用量。由于第一传感器深入土层之内，故此其可以采用无线方式向传输机构提供相关数据。优选地，当且仅当第一传感器采集到大于设定阈值的位移之时，其响应于相应超阈值数据之收到，才向传输机构以有线或无线方式发送相关数据。由此可将其土层之内的工作时间延长，以至于其今后也可用于地铁运营期间的沉降监控。

与第一传感器相比，分布在隧道外的径向第二参考位置的测量组件即第二传感器位于隧道径向上的较为靠近隧道的深度位置(即，第二深度位置的第二传感器)，其深入到围岩和/或土层之内的距离小于第一传感器。第二传感器用于确定隧道外的近旁围岩和/或土层的应力或位移量。第二传感器用于定量分析确定隧道近旁的围岩和/或土层的应力或位移量，其例如采用精度较高的小量程传感器。例如第二传感器以有线方式从本发明的隧道围压监测系统获取供电，并以订阅方式向其传输机构发送隧道外的近旁围岩和/或土层的应力或位移量。高精度数据的订阅周期是由数据分析机构根据位于该第二传感器所在施工区段的其他至少一个第一传感器所提供的超阈值数据来设定的，由此能够与远处位移相关地针对性调整第二传感器的采集数量，一方面高精度、实时性地给予报警、预见性报警或提醒，另一方面高精度实时性地就二次衬砌的厚度、层数和/或钢筋用量给予当前建议，还可以结合施工期间所积累的历史沉降数据判断运营之后的预期应力集中位置，提前给予个性化施工方案。

与第一传感器和第二传感器相比，分布在隧道的支护结构内部(例如支护结构由钢筋混凝土构成，其中钢筋格栅结构设置有应力传感器，混凝土中设置有应变传感器)的第三和第四参考位置(例如混凝土内部的多个第三参考位置和钢筋格栅的第四参考位置)的第三和第四测量组件(即，位于混凝土内部的第三传感器和钢筋格栅的第四传感器)位于隧道径向上的较为靠近隧道的位置。高精度数据的第一订阅周期是由数据分析机构根据位于该第二传感器所在施工区段的其他至少一个第一传感器所提供的超阈值数据来设定的，数据分析机构根据上述第一订阅周期设定第三和第四传感器的高精度数据的第二订阅周期，并且基于其与第二传感器所提供的数据的参数差异程度对第二传感器以及其自身高精度数据的订阅周期进行修正，由此能够借助于第二传感器所在位置的围岩或土层的变化以及初期支护结构的变化之间的关联将订阅周期实时调整至匹配于隧道区段的应变稳定等级，一方面能够提高数据采集及传输效率(基于隧道的应变变化规律，即围岩的形变和应力沿径向传导至初期支护，数据分析机构将围岩和初期支护之间的数据采集建立关联，针对围岩的状态变化调整高精度数据的订阅周期，从而更加精细的监测隧道的应变信息)，另一方面能够对施工人员的初期支护的作业质量进行评价(紧密贴合的初期支护和围岩才能够高度协同，进而调动部分围岩对来自更深处的围岩进行支撑，如对第二位置的围岩以及初期支护对深入到围岩和/或土层之内距离隧道最远处的第一深度位置的围岩进行支撑；初期支护中的硬性支护结构对围岩的支撑以及后期作用于围岩和初期支护的如注浆等措施所形成的软性支护都能够有效控制围岩变形和土层沉降，硬性支护结构和软性支护结构所形成的初期支护能够将围岩的初始变形控制在适当的范围内，使得初期支护能够有效支撑围岩以形成应力平衡的稳定结构，但是施工质量差异所引起的初期支护未能够达到有效支护，需要针对其作业质量进行后续的加强二次衬砌或增强初期支护的措施)，从而依据初期支护的应变稳定等级对上述根据第一传感器和第二传感器所作出的二次衬砌的厚度、层数和/或钢筋用量的建议进行修正优化，提高隧道的整体支护的安全系数。

根据一种优选的实施方式，数据分析机构确定参考位置所在隧道的应变稳定等级包括：

针对测量组件所监测的参考位置的应变状态变化，获取与该测量组件在时间和/或空间上关联的另一测量组件的应变状态变化参数；

基于关联变形与应力之间的相互关系，数据分析机构同步分析应变信息以及关联于应变信息的应变状态变化参数以通过应变状态变化参数的差异程度确定参考位置所在隧道的应变稳定等级；

依据不同应变状态变化参数各自对应的预设权重对基于应变信息所确定的参考位置的应变稳定等级进行修正。

基于应力和形变之间的关联，本发明所公开的系统中的测量组件的布置方式和数据采集方式使得系统能够对隧道区段的径向上分布的围岩(或土层)和初期支护之间的应变进行关联，从而基于围岩与初期支护的参数变化对参考位置的应变稳定等级进行判断，换言之，基于时间上和空间上的应变信息的关联情况，对整个隧道区段的参考位置之间的应力与形变变化建立关联，针对其中一个参考位置的任一测量组件的应变状态变化，获取与该测量组件在时间和/或空间上关联的处于同一隧道区段的另一测量组件的应变信息以生成应变状态变化参数，从而从应变状态变化参数的变化的响应时间、变化幅度等参数确定参考位置之间的关联以及关联的参考位置之间的在时间上的变化幅度差异确定该参考位置的应变稳定等级。

进一步地，沿着隧道长度方向上布置的传感器能够在每个横截面上实现对隧道径向支撑的准确分析，并且围岩多为层状或块状的一体结构，其以滑动或滚动等形式存在的移动以及层级结构弯曲、收缩等变形会作用于多个隧道区段，因而基于径向面的变化能够通过测量组件输出第二应变变化参数以根据应变稳定等级确定与该参考位置所在隧道区段关联的多个隧道区段之间建立关联，以确定该参考位置所对应的围岩的形变影响范围，依据上述关联所确定的形变影响范围对下一隧道区段的测量组件的设置密度进行调整，一方面可以通过多个关联的隧道区段的应变信息对围岩的应变稳定状态进行修正并且对参考位置之间的应变关联进行修正，另一方面根据当前的参考位置之间的应变关联以及其所对应的应变状态稳定情况对下一隧道区段的测量组件的位置给予当前建议。

换言之，在接收到监测的参考位置的应变稳定等级出现异常时，对出现异常所在的参考位置和关联于该参考位置的沿着隧道轴向和径向分布的多个参考位置的应变信息和位置信息提取，通过对比以往应变信息判断参考位置之间存在的关联以及在该关联下的应变参数变化的变化幅度等信息，确定该参考位置的应变变化所造成的影响，数据分析机构能够将应变稳定等级出现异常所处参考位置的线性变化参数与该参考位置关联的其他参考位置的处于线性变化合理阈值范围内的应力稳定等级变化进行修正，避免了大范围的异常，并且依据超出线性变化阈值范围外的参数变化对其他参考位置的变化进行修正以更加准确地评价参考位置的应变稳定等级，并且能够根据应变稳定等级的异常变化的影响范围及程度对隧道区段的应变稳定等级进行修正，从而依据上述过程中的隧道区段的应变稳定等级，选取合适的初期支护加强措施和二次衬砌措施以及指导下一隧道区段的测量组件的设置位置。

根据一种优选的实施方式，应变状态变化参数包括第一应变状态变化参数和第二应变状态变化参数，其中，第一应变状态变化参数是位于同一隧道区段的分布于不同径向距离的参考位置处的相互关联的多个测量组件的参数及其参数变化，第二应变状态变化参数是位于不同隧道区段的多个处于同一径向距离的参考位置处的相互关联的多个测量组件的参数及其参数变化。

根据一种优选的实施方式，测量组件包括用于监测围岩的应变状态的第一测量组件和第二测量组件、用于监测软性初支结构的应变状态的第三测量组件、以及用于监测硬性初支结构的应变状态的第四测量组件，以监测沿着隧道的径向依次分布的多个参考位置的应变信息。

根据一种优选的实施方式，基于关联变形与应力之间的相互关系，数据分析机构同步分析应变信息以及关联于应变信息的应变状态变化参数包括：

同步分析应变信息以及关联于应变信息的第一应变状态变化参数以通过第一应变状态变化参数的差异程度确定参考位置所在隧道区段的应变稳定等级；

依据不同参考位置的第二应变状态变化参数各自对应的预设权重对基于应变信息及第一应变状态变化参数所确定的参考位置的应变稳定等级进行修正。

根据一种优选的实施方式，同步分析应变信息以及关联于应变信息的第一应变状态变化参数包括：

获取第一时间段内的隧道区段的应变信息，并通过第一时间段内的隧道的应变信息求解应变状态变化参数的关联特性，进而通过第二时间段内的应变状态变化参数的关联特性验证第一时间段以及判断应变稳定等级，其中，时间上的关联特性是在应变状态变化在参考位置之间的传导上的时间滞后基础上监测的。

根据一种优选的实施方式，依据不同参考位置的第二应变状态变化参数包括：

基于位于同一围岩特性的隧道的多个隧道区段的多个第一应变状态变化参数的差异程度确定关联于参考位置处的第二应变状态变化参数的预设权重。

本发明公开了一种隧道围压监测方法，包括以下步骤：

获取隧道的轴向和/或径向上的多个参考位置的应变信息；

针对其中一个参考位置的任一测量组件的应变状态变化，获取与该测量组件在时间和/或空间上关联的处于同一隧道区段的另一测量组件的应变信息以生成第一应变状态变化参数；

基于关联变形与应力之间的相互关系，同步分析应变信息以及关联于应变信息的第一应变状态变化参数以通过第一应变状态变化参数的差异程度确定参考位置所在隧道区段的应变稳定等级。

根据一种优选的实施方式，还包括以下步骤：

获取与参考位置关联的另一隧道区段的至少一个参考位置的第二应变状态变化参数；

依据不同参考位置的第二应变状态变化参数各自对应的预设权重对基于应变信息及第一应变状态变化参数所确定的参考位置的应变稳定等级进行修正。

根据一种优选的实施方式，参考位置包括沿着隧道的径向依次分布的位于围岩位置处的第一参考位置和第二参考位置，位于软性初支结构所在位置的第三参考位置以及位于硬性初支结构的第四参考位置。

附图说明

图1是本发明的隧道围压监测系统的简化整体结构示意图；

图2是本发明的隧道围压监测系统的电路连接示意图；

图3是本发明的隧道围压监测方法的流程示意图。

附图标记列表

1：测量组件；2：传输机构；3：数据分析机构；11：第一测量组件；12：第一测量组件；13：第三测量组件；14：第四测量组件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

如图1和图2所示的本发明公开的一种隧道围压监测系统，包括测量组件1、传输机构2和数据分析机构3。

测量组件1监测的数据发送至传输机构2，并经过传输机构2传输至数据分析结构3。基于数据分析机构3所设定的数据传输条件，传输机构2向测量组件1发送数据采集指令，从而测量组件1采集隧道的应变信息并将其发送至传输机构2。

测量组件1，其分布于隧道的轴向和/或径向上的多个参考位置。优选地，第一测量组件11和第二测量组件12可借助于锚杆布置于围岩和/或土体之中。

传输机构2，用于从测量组件1收集应变信息，并且将至少一个参考位置的应变信息以及在时间和/或空间上关联于该参考位置的应变状态变化参数发送至数据分析机构3。

数据分析机构3，基于时间和/或空间上关联的应变信息和应变状态变化参数以确定参考位置所在隧道区段的应变稳定等级，以便于指导动态指向性干预措施。

根据一种优选的实施方式，数据分析机构3确定参考位置所在隧道的应变稳定等级包括：

针对测量组件1所监测的参考位置的应变状态变化，获取与该测量组件1在时间和/或空间上关联的另一测量组件1的应变状态变化参数；

基于关联变形与应力之间的相互关系，数据分析机构3同步分析应变信息以及关联于应变信息的应变状态变化参数以通过应变状态变化参数的差异程度确定参考位置所在隧道的应变稳定等级；

依据不同应变状态变化参数各自对应的预设权重对基于应变信息所确定的参考位置的应变稳定等级进行修正。

在隧道工程中，制定相应的初期支护和围岩的变形控制基准，从而确定相应的设计参数，施工中要做好初期支护的施工质量控制，同时建立和健全相应的初期支护质量检测评价体系。为保证初期支护和围岩的完全密贴，更好的调动围岩自身的承载能力，隧道初期支护形成后应做好背后回填注浆工作和径向注浆工作。初期支护背后的回填注浆一方面能更好的发挥初期支护和围岩的协同工作能力，另一方面对控制地层沉降的作用也至关重要，而且非常有效，并且上覆地层的强度越低影响越明显，是软弱岩土层隧道控制地层沉降较为有效和经济的技术措施。通过结构的应变稳定性进行监测，监测形变所造成的位移，应力以及在两者间建立关联的方式来评价支护围岩所形成的结构的安全性。

数据分析机构3通过无线电传输的方式接收净空信息、振动信息和沉降信息。其中数据分析机构3在爆破施工时通过无线电传输的方式按排列顺序依次接收并传输所有所述参考位置上的所述净空信息、所述振动信息和所述沉降信息，并将应变稳定等级映射至对应参考位置。其中，所述数据分析机构3将从所述测量组件1接收到的应变稳定等级和对应映射的参考位置所处位置信息传输至所述数据分析机构3。其中，所述数据分析机构3在接收到未按照其对应的所述参考位置所处位置的线性参数进行变化的应变状态等级变化时，将所述应变状态等级变化和其对应映射的隧道区段的位置信息以带突出标记的方式传输至所述数据分析机构3。其中，将应变状态等级变化按照以与正常状态下配合其隧道区段的线性参数应对应的应变稳定等级之间的差异幅度按等级分为一级应变状态等级变化、二级应变状态等级变化和三级应变状态等级变化，应变状态等级变化的等级基于异常幅度的升高逐级递增。其中，一级应变状态等级变化突出标记的方式为标记为蓝色信息；二级应变状态等级变化的突出标记方式为标记为橙色信息；三级应变状态等级变化突出标记的方式为标记为红色信息。其中，三级应变稳定等级为与配合其隧道区段的线性参数应对应的应变稳定等级之间的差异幅度多次达到100％或差异幅度超过100％的应变稳定等级，数据分析机构3在接收到三级应变稳定等级时将所述三级应变稳定等级标红过滤；二级应变稳定等级为差异幅度达到11％-100％的应变稳定等级，数据分析机构3接收到此类信息后将二级应变稳定等级标记为橙色发送至数据分析机构3。一级应变稳定等级为差异幅度达到0-10％的应变稳定等级，数据分析机构3接收到此类信息后将一级应变稳定等级标记为蓝色发送至数据分析机构3。

数据分析机构3用于将应变稳定等级分析并反馈，并将应变稳定等级储存以对下一次监测做出指导。数据分析机构3在接收到靠近爆破位置的第一个隧道区段的初始应变稳定等级时，将初始应变稳定等级对应隧道区段的线性布置参数模拟出剩余隧道区段上的应对应的应变稳定等级并发送至数据分析机构3以对剩余隧道区段上的应变稳定等级与对应隧道区段上应对应的应变稳定等级之间的差异幅度进行计算和判断。

根据一种优选的实施方式，应变状态变化参数包括第一应变状态变化参数和第二应变状态变化参数，其中，第一应变状态变化参数是位于同一隧道区段的分布于不同径向距离的参考位置处的相互关联的多个测量组件1的参数及其参数变化，

第二应变状态变化参数是位于不同隧道区段的多个处于同一径向距离的参考位置处的相互关联的多个测量组件1的参数及其参数变化。

根据一种优选的实施方式，测量组件1包括用于监测围岩的应变状态的第一测量组件11和第二测量组件12、用于监测软性初支结构的应变状态的第三测量组件13、以及用于监测硬性初支结构的应变状态的第四测量组件14，以监测沿着隧道的径向依次分布的多个参考位置的应变信息。

根据一种优选的实施方式，基于关联变形与应力之间的相互关系，数据分析机构3同步分析应变信息以及关联于应变信息的应变状态变化参数包括：

同步分析应变信息以及关联于应变信息的第一应变状态变化参数以通过第一应变状态变化参数的差异程度确定参考位置所在隧道区段的应变稳定等级；

依据不同参考位置的第二应变状态变化参数各自对应的预设权重对基于应变信息及第一应变状态变化参数所确定的参考位置的应变稳定等级进行修正。

根据一种优选的实施方式，同步分析应变信息以及关联于应变信息的第一应变状态变化参数包括：

获取第一时间段内的隧道区段的应变信息，并通过第一时间段内的隧道的应变信息求解应变状态变化参数的关联特性，进而通过第二时间段内的应变状态变化参数的关联特性验证第一时间段以及判断应变稳定等级，其中，时间上的关联特性是在应变状态变化在参考位置之间的传导上的时间滞后基础上监测的。

根据一种优选的实施方式，依据不同参考位置的第二应变状态变化参数包括：

基于位于同一围岩特性的隧道的多个隧道区段的多个第一应变状态变化参数的差异程度确定关联于参考位置处的第二应变状态变化参数的预设权重。

如图3所示的本发明公开的一种隧道围压监测方法，包括以下步骤：

S1、获取隧道的轴向和/或径向上的多个参考位置的应变信息；

S2、针对其中一个参考位置的任一测量组件1的应变状态变化，获取与该测量组件1在时间和/或空间上关联的处于同一隧道区段的另一测量组件1的应变信息以生成第一应变状态变化参数；

S3、基于关联变形与应力之间的相互关系，同步分析应变信息以及关联于应变信息的第一应变状态变化参数以通过第一应变状态变化参数的差异程度确定参考位置所在隧道区段的应变稳定等级。

S4、获取与参考位置关联的另一隧道区段的至少一个参考位置的第二应变状态变化参数；

S5、依据不同参考位置的第二应变状态变化参数各自对应的预设权重对基于应变信息及第一应变状态变化参数所确定的参考位置的应变稳定等级进行修正。

根据一种优选的实施方式，参考位置包括沿着隧道的径向依次分布的位于围岩位置处的第一参考位置和第二参考位置，位于软性初支结构所在位置的第三参考位置以及位于硬性初支结构的第四参考位置。

可选地，测量组件1可选用应变片、压力盒、收敛计等传感器中的一种或多种，如围岩与初期支护的表面可设置应变片，围岩中的锚杆与硬性初支结构中可设置应力计，土体中可布置深层土体探测器，软性支护结构可设置应变计，贴合于二次衬砌的初期支护的表面可设置收敛计。

在全文中，“优选地”所引导的特征仅为一种可选方式，不应理解为必须设置，故此申请人保留随时放弃或删除相关优选特征之权利。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。