明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
[0038] 图1为现有技术中的一种各种隧道超前支护分类表示意图；
[0039] 图2为本发明实施例一提供的一种基于变形控制的隧道超前支护管理方法的处 理流程图；
[0040] 图3为本发明实施例一提供的一种拱顶沉降随管棚钢管直径的变化趋势曲线示 意图；
[0041] 图4为本发明实施例一提供的一种管棚钢管直径的敏感度曲线示意图；
[0042] 图5为本发明实施例一提供的一种拱顶沉降随管棚钢管间距的变化趋势曲线示 意图；
[0043] 图6为本发明实施例一提供的一种管棚钢管间距的敏感度曲线示意图；
[0044]图7为本发明实施例一提供的一种拱顶沉降随管棚注浆厚度的变化趋势曲线；
[0045] 图8为本发明实施例一提供的一种管棚注浆厚度的敏感度曲线示意图；
[0046] 图9为本发明实施例一提供的一种监测断面测点示意图。
【具体实施方式】
[0047] 下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始 至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参 考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0048] 本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式"一"、"一 个"、"所述"和"该"也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措 辞"包括"是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加 一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元 件被"连接"或"耦接"到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在 中间元件。此外，这里使用的"连接"或"耦接"可以包括无线连接或耦接。这里使用的措 辞"和/或"包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
[0049] 本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术 术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应 该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的 意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0050] 为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步 的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
[0051] 实施例一
[0052] 本发明实施例针对隧道超前支护设计不合理的问题，提出以隧道围岩变形控制为 核心的隧道超前支护设计方法。通过变形预测、控制标准制定、隧道超前支护参数敏感性分 析、加固有效性的分析和施工过程监测五个步骤，制定出隧道超前支护参数合理范围，为 我国高速铁路隧道的建造提供直接的指导，并逐步形成相应的工程建设关键技术。
[0053] 该实施例提供了一种基于变形控制的隧道超前支护管理方法的处理流程如图2 所示，包括如下的处理步骤：
[0054] 步骤S210、计算出隧道围岩的变形预测值Sp
[0055] 首先，根据地质勘查资料中工程地质情况确定隧道围岩的物理力学参数。然后，根 据设计资料确定隧道结构的形式及开挖方式。最后，基于上述隧道围岩的物理力学参数、隧 道结构的形式及开挖方式通过连续介质模型计算得到隧道围岩的变形预测值
[0056] 步骤S220、计算出隧道围岩的变形控制标准值S2。
[0057] 结合隧道围岩的变形破坏过程、隧道工程支护结构受力分析、道路行车交通要求 等，并根据类似工程监测结果的统计分析，采用解析法、类比法、数值法、模型试验法、现场 监测法等方法确定隧道围岩的变形控制标准值S2。
[0058] 步骤S230、确定是否采用超前加固措施。
[0059]将步骤S210与步骤S220得到的预测变形量S1和控制标准S 2进行比较。若S1 < S2，则进行正常施工，进行步骤S260,在施工过程中进行严格监控量测；若S1多S2，则需要 米用超前加固措施，进行步骤S240。
[0060] 步骤S240、确定隧道超前支护类型。
[0061] 首先，选取某种隧道超前支护，根据所述某种隧道超前支护的加固原理及施工方 法，得出各个隧道超前支护参数的初始赋值范围，选取各个隧道超前支护参数的初始赋值 范围内的最大值，基于最大值的各个隧道超前支护参数通过预测分析得出隧道围岩变形的 预测值S3;
[0062] 将所述预测值&与所述变形控制标准值S 2进行比较，如果S 3< S 2，则在隧道施工 中采用所述某种隧道超前支护，进行步骤S250;
[0063] 如果S3^S2，则选取另一种隧道超前支护，按照上述处理过程，计算出所述另一种 隧道超前支护的隧道围岩变形的预测值S 3'，将所述预测值S3'与所述变形控制标准值&进 行比较，如果S3'<S2，则在隧道施工中采用所述另一种隧道超前支护；进行步骤S250;
[0064] 如果S3'多S2，则选取其它隧道超前支护，重新执行上述处理过程，直到选取的当 前隧道超前支护的隧道围岩变形的预测值小于所述变形控制标准值s 2,则在隧道施工中采 用所述当前隧道超前支护。进行步骤S250。
[0065] 步骤S250、确定选择的隧道超前支护参数范围。
[0066]1)通过隧道超前支护参数的敏感性分析，计算出隧道超前支护参数的上限值。
[0067] 首先，采用数值模拟方法，采用数值模拟方法，得出隧道围岩变形随隧道超前支护 参数的变化规律曲线，对所述变化规律曲线进行拟合，得出隧道超前支护参数的敏感性，。
[0068] 然后，根据不同参数的敏感性制定出参数的上限值。对于敏感性存在拐点的隧道 超前支护参数，以拐点所对应的参数值确定隧道超前支护参数的上限值；对于敏感性不存 在拐点的隧道超前支护参数，给出隧道超前支护参数的上限值的建议值。
[0069] 2)根据上述各个隧道超前支护参数的上限值，以及各个隧道超前支护参数的初始 赋值范围，计算出采取隧道超前支护后的隧道围岩变形的预测值S 3。
[0070] 3)通过隧道超前支护参数加固有效性分析，计算出隧道超前支护参数的下限值。 定义隧道超前支护参数的加固有效性评价系数《，a = S3/S2, S3为采取隧道超前支护后的 隧道围岩变形的预测值，如果a <1，则说明采取隧道超前支护的加固措施后的隧道拱顶 沉降计算结果满足控制标准，隧道超前支护参数达到要求；
[0071] 如何a多1，则说明采取隧道超前支护的加固措施后的隧道拱顶沉降计算结果不 满足控制标准，需要重新调整隧道超前支护的参数。
[0072] 根据隧道超前支护参数的敏感性计算结果，将敏感性大于设定的阈值的参数定义 为敏感性大的参数，将敏感性小于或者等于设定的阈值的参数定义为敏感性小的参数。先 计算出于敏感性大的参数的下限值，后计算出敏感性小的参数的下限值。
[0073] 选取隧道超前支护的各参数的初始赋值范围的最小值进行计算分析，选取敏感性 大的某个参数，计算时不断增大该敏感性大的某个参数，并分别计算出不同的S 3，得出不同 的a。如果在上述某个参数达到步骤"1)"中根据参数敏感性分析得到的上限值之前，存在 a < 1的情况，则选择a = 1所对应的值为该某个参数的下限值，其他参数直接选取初始 范围所确定的下限值；
[0074] 如果在相应参数达到步骤"1)"中根据参数敏感性分析得到的上限值之前以及达 到上限值时，不存在a < 1的情况，那么步骤"1)"中根据参数敏感性分析得到的上限值即 为该某个参数的下限值。
[0075] 接着，选取下一个参数，按照上述处理过程计算下一个参数的下限值。
[0076] 此处确定超前支护参数下限的方法，先确定敏感性大的参数的下限值后确定敏感 性参数小的下限值，是为了减小计算量。
[0077] 步骤S260、施工中的监控量测
[0078] 监控量测的目的就是为了反映隧道施工过程中隧道围岩的受力和变形状况，并 根据监测结果来判定隧道支护结构的稳定状态，从而评价隧道支护结构的合理性，为设计 和施工提供依据，因此，设计文件都会根据隧道特点来确定其必测项