D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1995.01.001 第17卷第1期 北京科技大学学报 Vol.17 No.1 19952 Journal of University of Science and Technology Beijing Feb.1995 地下工程监控时间序列分析方法及应用* 熊顺成 蔡美峰 北京科技大学采矿工程系，北京100083 摘要根据现场位移监测提出！种工程预测方法·利用现场测量的围岩或支护的位移对未来位移 发展趋势作出定量预测·在预测位移的基础上，应用数值方法可以预测支护围岩压力、应力及安 全度随时间发展的趋势.这种预测方法可用于岩石工程安全监控、支护设计、施工效果评价及预测 关键词时序模型，地下工程，位移预测 中图分类号TP325.4 Time Series Method with Application to Stability Monitoring of Underground Excavations Xiong Shuncheng Cai Meifeng Department of Mining Engineering.USTB Beijing 100083,PRC ABSTRACT An engineering prediction method is presented for evaluating trends of the displacements based on displacement histories obtained from underground excava- tions.On this basis the distribution of the pressures,stresses and safety degree underground excavations can be determined by using numerical methods.Therefore,the proposed method will find a wind application in safety control,support design, construction assessment of geotechnical engineering projects. KEY WORDS time series models,underground excavations,displacement prediction 岩体的状态参数带有很大的随机性或模糊性，特别是在地下工程的掘进中，地层的初始 应力及力学特性受节理和断层的影响并随着地下洞室的掘进而变化，至今尚无法完全查明这 些作用的规律及工程范围内的岩体地质特征，在这种情况下弄清众多的因素及物理机制，建 立相应的力学模型非常困难，同时在工程上难以得到满意的结果，因此以设计、施工、监测 及反馈分析为特点的地下工程新奥法得到了广泛的应用· 1时序分析法 一切现象变化过程的观测结果可以用数量表示，变化过程分为确定性和随机性两类· 时间序列分析是随时间变化的随机数据序列的数学方法，它为岩体工程这样1个影响因素众 多，机理复杂，随机性强的问题，提供了I种描述方式并进而作出预测的途径，本文将重点 1994-05-10收稿 一第一作者男26岁惊士后 ·本课题得到中国科学院工程地质力学开放实骏室资助第 卷 第 期 北 京 科 技 大 学 学 报 姚 年 月 功 更巧 地下工程监控 时 间序列 分析方法及应用 ’ 熊顺 成 蔡美峰 北 京 科 技 大 学 采 矿工 程 系 ， 北 京 侧洲〕 摘要 根 据 现 场位移监 测 提 出 种工 程 预测 方 法 利 用 现场测 量 的 围 岩或支 护 的位 移 对未来 位 移 发展 趋 势作 出定量 预测 在 预测 位移 的基础 上 ， 应用 数值方法 可 以 预测 支护 围岩压力 、 应力及安 全度 随时 间发展 的 趋 势 这种 预 测 方法 可 用 于岩 石工 程安全监控 、 支 护设计 、 施工 效果评 价及 预测 关键词 时序模 型 ， 地下 工 程 ， 位移 预测 中图分类号 下 ， ， ， 、 ， ， ， ， ， 岩 体的状态 参数带有 很 大 的 随机性 或模 糊 性 特别是 在地 下 工 程 的掘进 中 ， 地 层 的初 始 应力 及 力 学特性 受 节理 和 断层 的影 响并 随着地 下 洞 室 的掘 进 而 变 化 ， 至 今 尚无法 完全 查 明这 些 作 用 的规律及 工 程 范 围 内的岩 体地 质特 征 在 这种 情 况 下 弄 清众多 的 因素及 物理 机制 ， 建 立相 应 的力 学模 型非 常 困难 ， 同时在 工 程 上 难 以 得 到 满意 的结 果 因此 以设计 、 施 工 、 监测 及反 馈 分 析 为特 点 的地 下 工 程 新 奥 法得 到 了 广 泛 的应 用 时序 分析法 一切 现象变化过 程 的观 测 结果 可 以 用 数量 表 示 ， 变 化 过 程 分 为 确 定 性 和 随 机 性 两 类 时 间序列 分 析是 随 时 间变 化 的 随机数据序 列 的 数学 方 法 它 为岩 体工 程 这样 个 影 响 因 素众 多 ， 机理 复 杂 ， 随机性 强 的 问题 ， 提 供 了 种 描 述 方 式并 进 而 作 出预测 的途 径 本 文将 重点 一 一 收 稿 第 一 作 者 男 岁 博 士 后 本 课 题 得 到 中 国 科 学 院 工 程 地 质 力 学 开 放 实 验 室 资 助 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1995．01．001