隧道监控量测数据分析处理系统的研发与应用

隧道施工监控量测是现代隧道施工新技术的重要内容。如何处理、分析监测信息并判断围岩和隧道支护结构的安全状态,对优化设计、保障施工安全有着重要作用。本文以秦岭终南山公路隧道工程为依托,针对现阶段隧道施工监控量测中的数据处理及应用方面存在的问题,采用VB6.0语言和EXCEL数据库,开发了隧道监控量测数据分析处理系统。系统集数据输入、数据管理、数据应用等功能于一体,实现了计算的前台可视化界面与监测信息存储的后台数据库的结合,并且可以根据曲线的发展趋势,结合根据实际经验制定的判断准则,及时判别隧道围岩的稳定性及支护效果,尽早发现问题,确保施工安全。通过工程中的实际应用,本软件能方便、快捷地对隧道监测数据进行处理、分析,对围岩和支护结构的稳定性进行了评价,证明了软件规划和构架的合理性,具有较高的应用价值。     

大型桥梁与隧道工程健康监测与评估管理系统的研究

论述了大型桥梁与隧道工程健康监测与评估管理系统的开发目的和适用范围、系统的组成、开发的平台、系统的界面等,并以文晖大桥预应力混凝土斜拉桥健康监测与评估管理系统的研究开发为背景,介绍了该系统的主要功能及模块,系统的硬件设备和理论基础。提出和解决了大型复杂桥梁和隧道工程空间静动力分析的基准有限元模型问题。探讨了大跨预应力混凝土桥梁结构收缩徐变、温度等监测随时间的变化和影响,提出了相应的健康监测与评估管理的理论和方法,对大型桥梁和隧道工程健康监测和状态评估管理具有重要的理论意义和工程实用价值。     

隧道监控量测数据管理系统研究

文章在隧道施工监测数据的处理和应用方面进行了新的探索,采用VB6.0语言和EXCEL数据库,开发了隧道监控量测数据分析处理系统。文中阐述了开发隧道监控量测数据分析处理系统的原理、方法,介绍了系统的功能和技术路线,软件集数据输入、数据管理、数据应用等功能于一体,实现了计算的前台可视化界面与监测信息存储的Excel数据库的良好连接,划分为数据管理、图形绘制、回归计算、预测分析、围岩稳定性及支护效果的判别等5大模块;并通过秦岭终南山公路隧道工程中的应用实践,软件能方便、快捷地对隧道监测数据进行处理、分析,对围岩和支护结构的稳定性进行了评价,验证了程序数据处理流程的合理性,对指导施工、确定支护方式具有较高的应用价值。     

边坡监测信息数据库分析系统的开发及应用

大型边坡工程监测项目多,数据量大,传统的数据库管理系统难以有效地管理分析。为及时处理监测数据,充分利用监测数据进行边坡稳定分析,方便用户,笔者建立了具有数据管理、可视化查询和边坡稳定分析与预测功能的智能化数据库管理分析系统。该系统基于面向对象的程序语言Visual Basic和面向对象的数据库开发系统SQL,功能齐全,交互灵活,对工程设计施工与科学研究具有实用价值,并已应用于粤赣高速公路高边坡工程中。     

大跨度层状软岩公路隧道现场监测与分析

为了揭示超大跨度隧道在施工过程中的围岩应力和变形演化规律,获取施工全过程支护体系内力、变形等力学性态,从而对稳定性做出评价,本文依托十堰市武十高铁十堰北站至武当山机场公路工程李家院隧道,开展超大跨度公路隧道施工监测,介绍了李家院隧道现场监测项目、手段和方法,通过监测数据分析得到了李家院隧道围岩变形、围岩压力和二衬压力随时间的变化规律。结果表明:隧道拱顶沉降稳定在6mm,洞周收敛稳定在4mm,围岩变形的稳定时间在1个月左右;依托工程存在明显的偏压现象,钢拱架左侧发生局部屈服。     

重载浅埋隧道安全施工与监测技术

以实际工程为依托,针对V级软弱破碎围岩中重载浅埋隧道的特点进行施工方案的分析,以及针对施工过程中保护措施的技术要点进行了分析与讨论,论证了其安全施工措施的可行性,并通过其监测内容及监测结果的实时分析与反馈,为隧道安全施工提供了依据.长期监控量测结果表明,该隧道处理措施是安全可行的,达到了围岩与支护结构体系安全与稳定的要求,所采用的安全施工措施以及信息化施工方法对类似工程具有指导和借鉴意义.     

岔道口浅埋偏压连拱隧道应力监测与分析

岔道口隧道是张家口至石家庄高速公路上的关键工程,其作为浅埋、偏压双连拱隧道,采用分层台阶法进行开挖,是对特殊隧道施工的一种新尝试,对于中隔墙的监测工作尤为重要。该文阐述了该隧道监控测试方法,重点介绍了中导洞初支与围岩接触应力、锚杆轴力的量测及数据分析,分析结果表明初支有效遏制了围岩变形,同时确定了二衬最佳施工时间,预测支护锚杆长度,为后续工程的设计提供了重要参考依据。     

集成GIS/BIM的盾构隧道全寿命管理系统研究

为解决在盾构隧道工程中,地理信息系统（GIS）标准缺失和建筑信息模型（BIM）分析功能薄弱的问题,在分析GIS的数据管理和BIM的数据标准基础上,建立集成GIS/BIM的盾构隧道全寿命期管理系统。首先,概括总结系统采用的技术路线; 其次,基于IFC标准扩展统一的盾构隧道信息模型,涵盖盾构隧道地质、结构、线路、施工、监测和病害等数据; 然后,介绍系统信息的关联,包括隧道编码、GIS和BIM的集成方案; 最后,以上海地铁盾构隧道为依托,描述系统在工程全寿命期的应用,包括隧道地质勘察、结构设计、运营监测和养护维护等阶段。该系统制定了统一信息模型,方便数据交换和管理,在信息模型基础上实现了信息可视化与不同分析功能,提高了盾构隧道的全寿命数字化管理水平。     

公路隧道监控量测数据管理系统的开发

论述了开发公路隧道监控量测数据管理系统的原理，介绍了系统的功能和数据结构设计，该系统在公路隧道的围岩稳定性分析方面有着重要的作用。     

小间距隧道围岩变形控制条件及其工程应用

为了探讨小间距隧道围岩的变形稳定性,进行稳定安全的净距设计,基于地下洞室围岩的容许变形规定或规范,以及大量的现场监测信息和变形规律数值模拟结果,利用统计学方法,对围岩为石灰岩和千枚岩的小间距隧道建立了容许变形控制方程,该方程综合考虑了小间距隧道跨度、间距大小、埋深、围岩变形规律及强度特性等影响因素。依据该方程对围岩为石灰岩和千枚岩的小间距隧道工程的稳定安全性进行了检验分析,并与现场实测位移进行了比较分析,其可用于中硬岩和硬岩小间距隧道围岩周边水平容许位移和拱顶垂直容许下沉位移的计算。     

高速铁路隧道施工风险管理技术探索

根据兰渝铁路LYS-2标段隧道的特点,对隧道工程风险管理的意义、风险管理体制的建立进行介绍,从风险辨识、风险评估、风险对策、风险监控等各个方面对风险管理中存在的主要问题以及所采取的解决措施等进行讨论,以期为从事隧道施工和管理的人员提供参考。     

对隧道及地下工程建设风险管理的认识

分析工程建设风险管理的现状,指出着力执行工程建设风险管理是我国隧道及地下工程建设的迫切需要。阐明工程建设风险管理的概念,以隧道建设期岩溶地质风险的控制为例说明隧道及地下工程建设风险管理的主要时段及操作要点。剖析隧道及地下工程建设风险管理过程的重要特征及管理的突出难点。指出关键在于工程建设风险管理的有效性,并提出提高隧道及地下工程建设风险管理有效性措施:一是必须实施动态化管理,二是正确坚持专家评审制度,三是走专业化的道路。     

隧道及地下工程作业环境中职业性有害因素防控措施及有关问题的思考

虽然建筑行业已普及了职业健康安全管理体系的认证工作,但由于种种原因,职业健康管理始终是薄弱环节,隧道及地下工程作业空间相对密闭,尤其是钻爆法施工的隧道及地下工程,情况更不容乐观。为引起业内人士对职业健康管理工作的重视,根据国家在职业健康方面的法律法规、规范标准,结合隧道及地下工程特点,系统分析了钻爆法施工的隧道和地下工程作业环境中职业性有害因素的种类、特点及现状,从法规标准、政府监督、安全投入、现场管理、防控技术推广与使用等多方面提出了综合性预防措施,其中对防控技术推广与使用做了重点介绍,指出确保职业健康管理体系有效运行的关键在于政府重视、费用合理、劳动保护用品合格,在隧道及地下工程领域应当重视对作业环境中有害因素的监控、分析以及对施工技术及装备研发的引导与扶持。     

长大公路隧道施工过程质量控制检测体系的建立与实践

长大隧道施工质量控制检测的实施具有确保工程质量和运营期安全的重要意义。以镇胜高速公路五龙山隧道为工程背景,通过在该隧道中实施的施工过程质量控制检测,初步建立了长大隧道施工过程质量控制检测体系,便于施工过程中进行质量管理和控制。提出的利用施工过程质量控制检测体系实现控制工程质量的理念可为类似长大隧道工程建设时参考。     

隧道土建结构数据分类与编码研究

为了满足沪蓉西高速公路隧道（群）运营管理系统中数据库的建设需求,对隧道土建结构数据进行分类和编码研究。根据隧道建设的全生命周期,将数据按勘查阶段、设计阶段、施工阶段和运营阶段进行分类,并采用层次代码结构进行编码。实践表明：该数据分类与编码体系基本可以涵盖隧道全生命周期中所有的土建结构元素数据;可以满足隧道（群）运营管理系统中数据库建设的需要;可以为其他系统数据的分类与编码提供有益参考。     

隧道监控量测的数据回归分析探讨

监控量测是掌握隧道施工中围岩动态变化过程的手段,通过对监控数据的回归分析可以预测围岩的最终位移等,进而有效地指导隧道设计与施工。讨论可以作为回归函数的类型,把函数U=A-Bln（1/t＋C）作为回归分析函数,从理论上分析是合理的,工程实例证明也是有效的。提出选择回归分析函数的原则。通过改变常数C使拟合残差平方和更小,从而使回归效果更加符合实际,对隧道施工监控量测数据分析具有一定的指导意义。     

我国公路隧道改扩建技术发展现状及研究展望

通过分析近20年来国内隧道改扩建的发展历程，梳理增建隧道、原位扩建隧道、组合扩建隧道及改建隧道等不同型式的案例，归纳隧道改扩建型式、施工工法、施工力学响应、支护参数设计与优化、安全控制等研究热点的进展，并指出存在的不足。具体如下： 1）在改扩建型式研究上，不同工程的选型指标差异大，缺乏指导性标准； 2）在施工工法研究上，设计多偏于保守，如何利用既有隧道衬砌并实现高效施工，亟待系统研究； 3）在施工力学响应及支护参数的研究上，不同工程的现场监测、解析求解、数值模拟结果存在较大差异，且缺乏对复杂动态加卸载条件下围岩变形、应力及塑性区演变规律的研究，需结合更多的工程实践总结出特点及规律，并建立支护参数优化分析体系； 4）在施工安全控制研究上，主要从减轻爆破振动、优化支护布置、软弱围岩局部加固及施工辅助措施方面考虑，并制定风险源评价的定量指标体系。最后，展望隧道改扩建工程标准化设计、信息化管理、绿色施工及快速建造的发展方向。     

重大隧道工程关键技术突破及应用专刊导语

随着我国交通强国战略目标的提出!交通建设正逐渐由规模速度型向质量效率型转变!现代综合交通运输体系的快速构建带动了隧道及地下工程的全面发展!川藏铁路等重难点工程的建设给本领域带来了新的机遇和挑战。为及时总结重难点隧道工程的最新研究成果!推动该领域的技术创新和应用!《中国公路学报》编辑部邀请天津大学张稳军教授%我刊副主编&作为专刊组稿负责人!陈湘生院士、李术才院士、郭陕云教授级高工、何川教授、袁大军教授、朱合华教授、朱伟教授、陈建勋教授、王华牢教授级高工、吴德兴教授级高工、李国良教授级高工、肖明清教授级高工、史海欧教授级高工、洪开荣教授级高工、马栋教授级高工和赵勇教授级高工等!位专家和学者作为专刊组稿咨询专家!丁文其教授、汪波教授、张成平教授、叶飞教授、王树英教授、陈馈教授级高工、郭小红教授级高工、汪成兵教授级高工、陈健教授级高工等58位专家和学者作为专刊组稿专家!以专刊形式出版重大隧道工程关键技术领域高水平、创新性研究成果本期专刊共组稿件100余篇!经编辑部组织专家审阅!最终录用21篇。本专刊主要针对重大隧道工程关键技术领域相关研究进展进行了归纳、总结和梳理主要包括以下几方面的内容：(1)综述：主要综述内容包括隧道建设面临的若干挑战与技术突破、盾构隧道实用抗震计算方法、超高水压越江海长大盾构隧道工程安全、长大隧道工程结构安全风险精细化感控、公路隧道近%&年的发展趋势与思考、蒙华重载铁路矿山法隧道设计与施工关键技术、盾构隧道壁后注浆试验与浆液扩散机理、土-结构动力作用体系混合试验。(2)基础理论：主要研究成果包括交通)水工隧道中基于预应力锚固系统的及时主动支护理念及其技术实现、盾构隧道管片接缝密封垫防水性能及受施工荷载影响、大直径盾构隧道斜螺栓环缝抗剪特性、基于小孔扩张弹塑性理论注浆起始劈裂压力、高水压泥水平衡盾构掘进模型试验平台的研制与应用、基于!3DZI的隧道开挖与支护质量检测技术、不同渗透系数地层中泥浆渗透成膜试验、深埋隧道注浆加固围岩非达西渗流场及应力场。(3)工程实践：主要研究成果包括绿泥石片岩地层大跨度公路隧道大变形控制及合理支护形式现场试验、土压平衡盾构不满舱施工遇到的问题及对策、超大跨度隧道上台阶CD法中隔壁施工力学行为、高地应力千枚岩隧道二次衬砌施作时机、石膏质岩隧道新置换衬砌结构受力特征重大隧道工程关键技术突破及应用所涉及的新理论、新工法、新技术和新材料将为我国从“隧道大国”向“隧道强国”迈进奠定坚实的基础《中国公路学报》将持续关注重大隧道工程关键技术突破及应用的最新科研成果!以期为广大专家、学者及工程技术人员提供更好的知识服务与交流沟通平台!促进中国公路交通行业的安全、健康与可持续发展。     

我国隧道及地下工程发展现状与展望

分析我国隧道及地下工程的现状,包括铁路隧道、公路隧道、地铁隧道、水工隧洞、市政隧道和地下能源洞库等。总结近年来我国隧道及地下工程在各个方面的技术发展与创新,包括:勘测与地质预报、设计方面、施工方面、防灾救灾与通风照明、风险控制与运营管理、防水排水新材料与新工艺应用等方面。重点对施工技术方面的技术发展与创新进行了较为详细的阐述,包括:浅埋暗挖技术,盾构、TBM装备与施工技术,单护盾TBM,敞开式TBM,矩形顶管技术,盾构始发、到达零覆土技术,岩溶隧道处理技术,高地应力隧道变形控制及岩爆处理技术,钻爆法机械化作业线,瓦斯隧道问题,沉管隧道技术等。最后,对我国隧道及地下工程的发展进行展望,认为:特长隧道将成为我国隧道建设的"新常态",地铁工程将持续发展,城市铁路将逐步地下化,城市地下公路会悄然兴起,城市排蓄水工程深层隧道方案值得推广,地下空间开发利用与地下管廊工程将由原来的"单点建设、单一功能、单独运转"转化为"统一规划、多功能集成、规模化建设"的新模式,地下能源洞库将成为必然,南水北调西线工程值得期待,三大海峡通道的建设势在必行,互联互通的国际通道建设其隧道工程将会很多,也会遇到诸多挑战。总之,我国隧道及地下工程事业将会有更大的进步和更为广阔的发展空间。