地铁施工变形监测管理分析GIS的应用研究与开发

以深圳地铁变形监测数据和各种图面资料作为信息源,结合已成型的地铁变形监测分析管理信息系统、城市地铁施工经验以及多年的GIS二次开发经验,利用GIS软件Mapinfo Professional7.0及二次开发工具MapX5.0,开发了基于GIS的地铁变形监测管理分析系统。着重阐述了该系统建立的全过程,简要介绍了系统的主要功能,并进行了系统在地铁施工变形监测方面的应用研究。     

高速铁路隧道线下工程变形监测系统的开发与应用

以武广客运专线为背景,利用数据库技术与软件工程技术,研究开发了高速铁路隧道线下工程变形监测系统,该系统包括测点信息管理、数据采集、数据查询、数据处理、变形预测五个功能模块,集数据管理与数据分析处理两大功能于一体,具有友好的用户界面。以细冲子隧道为工程实例,对该系统进行评估,结果表明,该监测系统能够很好地管理监测数据,对沉降变形能进行准确的预测,具有很好的工程应用价值。     

基于多源数据的高铁运营监测数据管理系统研发

现有高速铁路运营监测数据管理体系主要由数据处理、成果流转、可视化显示、报告输出4个部分构成,信息挖掘与可视化能力弱,缺少与空间地理信息的融合。基于此,采用B/S模式,设计一种包括数据层、服务层和表现层的系统架构,用于运营监测数据的存储、分发和展示;基于ASP.NET和Vue.js框架,实现前后端架构分离;利用Openlayers拓展系统GIS地图可视化与空间分析能力,实现多源数据监测成果维护、监测数据信息挖掘和成果可视化等功能。选取总里程300 km,包含17 061个监测点位,11期监测数据的2个运营监测项目作为应用案例,验证系统多层级数据管理体系、数据预检核机制以及地图和分析图表可视化能力。研究表明,该系统通过点位预录入和多坐标系合并导入的方式,有效提高数据入库效率,一张图模块和变形曲线等多张统计图表丰富了成果展示手段,可以有效服务高速铁路运营部门对监测数据的管理与维护。     

自动化监测系统在昆明地铁4号线下穿既有地铁中的应用

: 自动化监测系统主要由硬件系统及软件系统构成,具有自动化数据采集、连续监测、变形数据分析、成果评价、远程控制、信息发布管理等优点。在昆明地铁4号线东大盾构区间下穿既有地铁3号线盾构区间工程中,监测系统对施工进行实时监测、监测数据实时分析、快速反馈信息,指导盾构下穿施工,并且保障了新建盾构区间的顺利贯通和既有地铁3号线的运营安全。     

高速铁路沉降自动化监测系统SMAIS的研发及应用

研究目的:为解决高速铁路自动化沉降监测问题,研发出一套"高速铁路工程结构沉降及变形自动监测分析预警系统SMAIS",该系统融合传感器、数据采集传输、客户端实时跟踪和远程查询、监测成果后处理、自动预警、人工监测数据管理及监测数据分析、管理与评估等七个子系统,成功在京津城际等高铁部分段落工程上进行长期应用和检验。研究结论:工程应用结果表明:(1)在高铁工程结构的沉降监测过程中,所研发的SMAIS自动监测系统具有较高的监测精度,具有较强的适用性和稳定性;(2)SMAIS数据实时跟踪和远程网络的动态查询访问平台,可实现实时化、可视化、远程化的监测目标,节约大量的人力;(3)SMAIS监测预警子系统,可实现自动报警和报警后的预警信息分析功能,为信息化施工和科学决策提供指导;(4)本系统可适用于高速铁路路基和桥梁等工程结构的沉降监测。     

城市轨道交通监测信息管理系统研究开发

轨道交通监测信息管理系统是基于C/S模型的远程数据和图形传输、分析和管理的信息系统。以远程空间数据库做为数据和矢量图形的存储媒介,引入GIS平台对矢量图形和空间数据进行管理,利用internet或intranet作为数据、图形的传输平台。该系统通过客户端与服务器之间实时进行各种监测信息的传输,对各类监测数据进行管理、查询及分析,从而增强监测数据的时效性、科学性,为地铁安全施工和科学管理及时提供反馈信息。     

地铁深基坑开挖对下部既有公路隧道的影响分析

以昆明地铁3号线西山公园站深基坑工程骑跨既有公路隧道为工程背景,利用Midas-GTS建立二维数值模拟深基坑全过程,研究基坑开挖对下方既有隧道的变形影响规律。分析坑内加固和基坑时空效应施工措施对控制隧道上抬变形的影响,结合现场实际监测数据和有限元分析表明:(1)基坑开挖对下部岩体具有显著的垂直方向卸荷作用,其受力状态和形状的改变程度受限于上部土体性质、土体开挖量、开挖方式及隧道围岩性质;(2)坑内加固后可明显降低隧道衬砌的隆起变形,降幅约为18%;(3)实际监测数据略小于计算结果,但变形趋势二者较为吻合。     

北京地铁8号线隧道下穿地下管线风险分析

以北京地铁8号线隧道下穿地下管线工程为研究背景,在研究现有成果和实际管线变形监测数据的基础上,针对地下管线与隧道走向正交、斜交、平行等不同情况,分析归纳了隧道施工条件下管线的变形规律,并利用管线变形和内力预测的刚度修正法,分析研究了管线的沉降变形特性,进而利用刚度修正法对不同情况下刚性地下管线的变形和内力情况进行计算分析,讨论了地下管线变形损坏控制标准的适用性问题。     

基于WebGIS的铁路线路设计系统研究

WebGIS是Internet和WWW技术应用于GIS开发的产物,是实现GIS互操作的最佳途径之一.就如何利用WebGIS实现铁路勘测设计一体化进行理论方面的研究,建立基于WebGIS的铁路勘测设计一体化系统的设计模型,为开展基于WebGIS的铁路勘测设计一体化研究提供理论基础.     

环形支撑系统基坑的围护结构变形分析

对长三角地区某城市基坑采用环形支撑系统时出现局部围护结构变形过大的问题进行分析,并通过该基坑开挖过程中相关监测数据的统计,就控制采用环形支撑系统的基坑围护结构变形进行研究。     

基于差分GPS的远程滑坡监测系统

滑坡变形的原始数据对于滑坡研究人员和铁路地质灾害防治部门来说非常重要,滑坡研究的目的是为了掌握滑坡早期变形和运动规律。开发了远程滑坡监测系统,该系统基于差分GPS技术,使用该系统能够实现对滑坡位移数据的持续监测,分为软件模块和硬件模块。目前,已在我国西南地区的项目中得到了实际应用,在该项目中,其监测时间达数月之久,文章将对该项目的监测结果进行论述。实际应用表明,该系统具有高精度、实时性、远程监测、连续性、自动化等优点。     

测量机器人在黄土地区地铁结构安全保护中的应用

以西安地铁2号线安全保护区内施工的南门广场改造提升项目及南门隧道工程为依托,对永宁门车站及钟楼站—永宁门区间隧道进行测量机器人自动化监测。通过对监测数据的分析,证明自动化监测具有较高的可靠性,可代替传统测量手段应用于地铁结构的安全监测。研究显示,受上覆土体开挖的影响,盾构隧道会出现隆起及竖椭圆受力变形。     

铁路建设工程项目管理信息系统

采用万维网地理信息系统(WebGIS)技术,整合铁路建设过程中产生的空间数据和动态施工数据,根据施工图、设备标准、设计标准和动态施工数据,研究构建铁路建设工程三维模型的方法,给出铁路建设工程项目管理信息系统的设计方案。系统划分为建设指挥部层、标段层、单位工程层等3个层次的应用结构,围绕进度控制、质量控制、安全控制和投资控制4个方面对每层的功能进行设置;并在Web网上通过地理信息系统、三维虚拟现实和形象进度等手段形象直观地实现铁路建设工程项目的管理。此系统于2006年4月在精伊霍铁路建设中正式投入使用。     

基坑开挖引起邻近高铁桥墩隆起变形实例分析

为了研究基坑开挖过程对邻近高铁桥墩竖向变形的影响,对2个邻近高铁桥墩的基坑工程实例进行实时自动化监测,在对施工内容与监测结果对应分析的基础上,采用基于叠加原理的薄层分层总和法编制高铁桥墩临近荷载竖向变形影响计算软件PIAS,对计算结果与监测数据进行对比验证。监测结果显示,由于基坑开挖的卸载效应,实例一基坑开挖引起既有高铁桥墩隆起变形1.12 mm,实例二基坑开挖引起既有高铁桥墩隆起变形3.10 mm;计算结果显示,实例一基坑开挖引起既有高铁桥墩隆起变形0.93 mm,实例二基坑开挖引起既有高铁桥墩隆起变形2.79 mm;计算值与监测值基本一致,表明高铁桥墩临近荷载竖向变形影响计算软件PIAS适用于基坑开挖过程对临近高铁桥墩隆起变形的影响计算。     

地铁盾构隧道结构安全评判指标体系及模型建设研究

本文基于对地铁盾构隧道结构各类病害及变形破坏特征分析,同时结合长期变形及专项维保监测相关工程实践资料,对地铁隧道结构的综合安全性态评判技术及对应评判模型建设开展研究,并结合某地铁区间工程实例,从隧道结构变形监测成果、病害检测成果、结构形变理论极限指标、病害综合评估等多个维度,初步建立了一套较为全面的地铁隧道结构安全评判指标体系及评判模型,可为进一步开展相关隧道病害综合治理及其整体安全管控工作提供技术参考。     

小间距双线隧道CRD法零距离下穿既有营运车站变形影响研究

以深圳地铁7号线皇岗村站至福民站的新建小间距双线平顶隧道施工区间工程为例,研究采用"CRD法+直墙暗挖"进行零距离下穿既有4号线福民站,对其结构变形影响及现场监测结果分析。通过对新建双线隧道施工全过程的精细化数值仿真模拟,揭示既有营运车站的变形规律,为施工过程中结构变形发展预测和设计方案实时调整提供理论支撑。结合施工过程实时监测资料,论证新建隧道下穿施工对既有车站的影响程度,验证当前设计方案的可行性。结果表明,数值仿真分析的既有车站变形规律与实际监测结果一致,且最大变形量均小于控制值10.0 mm。     

GEOMOS自动监测系统在城际铁路隧道下穿既有广深铁路施工中的应用

主要研究城际铁路大断面隧道下穿既有广深铁路枢纽区域的施工过程中,如何快捷高效、无人值守的获得既有铁路设施的实时变形或位移数据,达到自动监测系统指导现场施工的目的。运用GEOMOS自动监测系统,并结合各个施工工况的前后数据进行对比分析,有效地指导开挖施工,确保既有高速铁路运营安全及城际铁路隧道开挖安全。     

基于人工神经网络的大直径盾构隧道施工地层变形预测分析

为了预测盾构施工引起的地表沉降规律,以京张高铁清华园大直径泥水盾构隧道工程为背景,结合盾构试验段隧道掘进过程中地层变形的监测数据,建立基于时间序列的NARNN(不含外部输入)和NARXNN(含外部输入)非线性自回归神经网络预测模型,对重要监测断面测点的隧道掘进过程中地表沉降发展趋势进行预测分析,并与传统时间序列ARMA模型预测结果进行对比,发现NARNN模型、NARXN模型、NARMA模型的预测结果与现场监测数据都比较吻合,而NARNN和NARXN非线性自回归神经网络预测模型精度明显高于传统时间序列ARMA模型,而考虑外部输入的NARXNN模型又比不考虑外部输入的NARNN精度高。因此,在考虑施工方法、地质条件和空间效应(埋深)等外部因素条件下建立的NARXNN模型具有良好的预测效果,能够较好地模拟盾构施工引起的地表沉降规律。     

信息化施工技术在地铁基坑施工中的应用

研究目的地铁基坑工程由于受多种因素的影响,已成为岩土工程中的重点和难点。为确保基坑安全,除了对深基坑的围护支撑设计和施工方案充分论证外,另一个重要方面是制定出周密而又系统化的基坑监测及周围道路管线、相邻建筑物的监测方案,实行信息化施工,即以监测数据指导施工。研究方法结合天津地铁1期工程营口道地铁站深基坑施工,通过全面应用监控量测技术,对地铁深基坑施工过程中的维护结构进行监测,掌握支护结构和周围环境的动态,使整个深基坑过程都处于安全可靠控制范围之内。主要介绍了深基坑变形监测的内容、监测点的布设、数据观测等,通过深基坑变形监测的实施及监测成果的分析,得出了必须依靠变形监测的动态信息反馈来保证深基坑施工安全和优化设计,在此基础上提出了相关的施工技术措施。信息化施工技术在天津地铁1号线得到广泛应用并且收到了良好的效果。研究结论在基坑施工过程中,需要根据现场的实际工程地质条件及选择的支护型式、建筑物的安全等级,对支护结构的变形进行监测和严格控制,对于地铁深基坑必须进行信息化设计和施工,以便在施工中通过加强监测及时反馈信息,修改调整施工方案,使施工始终处于安全可控状态。基坑开挖过程中,必须加强监测,对监测成果进行及时、准确的分析,以确定支护系统的安全系数,进而对原有设计方案进行评价,在准确分析的基础上,提出对策,确保施工安全。