地铁隧道断面变形检测系统数据处理及计算的研究

地铁隧道断面变形检测是隧道健康监测的重要内容,对保证隧道结构安全极为重要。本文针对隧道断面变形检测设备采集数据的处理及计算方法进行研究。根据隧道断面变形机理,建立隧道检测模型为带转角的椭圆;针对隧道表面干扰物对拟合椭圆的影响提出通过数据粗处理和精处理来剔除异常点,并设计了数据处理流程和具体计算方法;在上海地铁隧道内进行...     

智能隧道激光收敛仪监测隧道拱顶下沉的原理及其应用

在隧道施工时,通过监测隧道的拱顶下沉可以判断围岩的稳定状况,从而保证隧道的施工安全。精密水准仪的工作强度高、难度大、挂尺难;虽然全站仪三角高程法测量精度可达毫米级,但在工程中的应用仍然较少。为提高隧道拱顶下沉的监测效率,文章提出了一种用智能隧道激光收敛仪监测隧道拱顶下沉的非接触量测方法,并简述了监测隧道拱顶下沉的测量步骤。通过理论推导分析,实验室内和隧道现场的重复性测量试验表明,智能隧道激光收敛仪监测隧道拱顶下沉的精度可达0.70 mm。在青岛某洞库和敦格铁路当金山隧道施工现场,与DS05精密水准仪和徕卡TS15全站仪的对比监测验证了智能隧道激光收敛仪监测隧道拱顶下沉的精度和稳定性。智能隧道激光收敛仪监测隧道拱顶下沉的方法精度可靠、监测效率高、施工干扰少,还可同时监测隧道周边收敛,具有广泛的应用前景。     

大断面海底隧道二次衬砌结构安全性评价

正在修建的厦门东通道(翔安)海底隧道是我国大陆地区第一条海底公路隧道,主隧道开挖断面达170 m~2,隧道采用钻爆法施工.在海底段穿越了几条破碎带或风化囊槽,最大水深25.7 m,风化囊槽段围岩渗透性好,水压大,隧道拱顶最大静水压力0.68 MPa,为了保证二次衬砌安全,对其进行了现场应力监测。文章通过对现场大量实测数据总结分析,研究了大断面海底隧道二次衬砌的受力特点,为相似条件下海底隧道二次衬砌的设计和施工提供了参考。     

浅谈全站仪在隧道拱顶沉降测量中的运用

在隧道施工监测中采用高性能全站仪测量拱顶沉降,其测量精度符合施工监测的要求。文章针对传统拱顶沉降监测方法的不足,分析高性能全站仪测量方法的优势,并结合建单山隧道工程实例,通过采用高性能全站仪和精密水准仪对隧道同一拱顶沉降测点进行变形监测及数据分析,证明了高性能全站仪监测拱顶沉降的可行性和优异性,对隧道拱顶沉降监测具有积极的参考意义。     

特大断面隧道远程自动监测方案的研究

文章介绍了特大断面隧道——广州龙头山隧道的远程自动监测系统。该系统由本地子系统和远程监测子系统构成,其中本地测量子系统实现了对拱顶沉降、锚杆应力、二次衬砌钢筋应力和二次衬砌混凝土应变四个方面的远程自动监测;无线传输子系统采用基于Web(Internet)及GSM中GPRS的无线远程数据传输方式,实现了对隧道监测数据的远程无线传输。根据7个月监测可知,龙头山隧道使用正常,各部分结构处于安全状态。为评价特大断面隧道结构的长期安全性,还需要在今后的运营阶段做更长时间的监测及提供更多的数据支持。     

红土山隧道断层破碎带施工中监控量测的应用

随着我国公路隧道施工安全性受到越来越高的重视。监控量测工作作为隧道安全施工的一种重要保障,在隧道施工中进行应用已非常重要。本文以玉曲线红土山隧道监控量测为例,通过对红土山隧道断层破碎带区域内的三个拱顶下沉量测断面的数据进行整理和分析,其结果在避免隧道拱顶坍塌、调整围岩支护参数等方面具有非常重要的作用。因此,在隧道施工中需要加强监控量测工作是非常必要的。     

基于溶岩地质的连拱隧道施工技术研究

文章从地质综合预警、地下水处理以及主洞、中导坑溶洞处理等方面,阐述了溶岩地质构造的主要施工技术,总结了施工中所存在的拱顶沉降趋势监测、围岩内部位移监测以及支护结构形变监测等技术难点,并以广西百色岩都隧道工程为例,对基于溶岩地质的连拱隧道施工方法进行了研究,分析了在溶岩地质区域进行连拱隧道施工所具备的特定条件和技术。     

厦门翔安海底隧道CRD法中各施工部对拱顶下沉的影响分析

文章以厦门翔安海底隧道陆域段软弱地层大断面浅埋隧道CRD法施工为工程背景,结合现场位移监控量测和实际施工情况,对不同开挖顺序下CRD法中各施工部对拱顶下沉的影响进行了分析研究。研究结果表明,翔安隧道CRD法拱顶下沉为台阶状上升曲线,最后趋于稳定;各分部开挖引起的拱顶下沉量具有一定的比例关系,可用于对最终拱顶下沉量的预报和控制指示;各分部仰拱及时闭合是控制最终下沉量的关键;采用CRD1、3部超前施工比CRD1、2部超前对控制拱顶下沉较为有利;施工中应重点监测和控制最早开挖的CRD1部拱顶下沉。     

高寒地区隧道围岩及洞内气体温度分布规律研究

文章依托内蒙古自治区绥满国道主干线博牙高速林场隧道工程,通过设置温度监测断面,对隧道洞内气温及不同部位、不同深度的围岩温度进行了监测分析。结果表明：（1）隧道洞内气温随时间呈三角函数变化;（2）离隧道洞口越远,洞内气温年平均值越高,年温度振幅越小;（3）隧道拱脚处的温度低于边墙、拱腰和拱顶的温度,在隧道未贯通时,拱脚与拱顶最大温差可达3℃。     

厦蓉高速巫帮隧道围岩变形监控量测与分析

文章结合厦蓉高速贵州境巫帮隧道现场工程地质和隧道开挖情况，制定了详细的隧道围岩监测方案，确定了班场量测的内容、项目与方法，提出了围岩稳定判别标准。并通过对隧道典型断面的拱顶下沉量、周边位移收敛量及地表沉降位移的监测数据的分析．阐述了闭岩变形发展变化规律和产生的原因。     

基于多变量GP-DE模型的隧道变形时间序列预测研究

准确预测和控制隧道变形是确保隧道工程施工安全的重点。针对目前隧道围岩变形时间序列预测的不足,文章提出了一种基于多变量高斯过程(GP)-差异进化算法(DE)的隧道变形时间序列预测方法。根据隧道自动化监测结果进行多变量相空间重构,并通过主成分分析法降低输入维数。在此基础上采用GP-DE模型进行隧道变形预测研究。以吉林省高丽沟隧道围岩拱顶位移为例进行预测,将预测结果与BP神经网络、SVM模型预测结果进行比较。研究结果表明,多变量时间序列的GP-DE模型具有更高的预测精度,预测值与实测值吻合更好,是一种有效的隧道位移预测方法。     

采用三台阶工法开挖的原位扩建隧道现场监测及分析

为研究三台阶法施工对原位扩建隧道结构及邻近既有隧道扰动的影响规律,文章依托福建厦蓉高速公路后祠隧道原位扩建工程,分别对隧道围岩及支护结构应力、松动圈及应力场和邻近既有隧道爆破振动进行了现场监测。结果表明,断面各部位围岩及支护结构应力随时间推移而缓慢增加,最终趋于平稳,且每级台阶开挖均会对其产生扰动,表现为应力的突增;扩建后隧道围岩松动圈拱顶位于6~9 m深处,左右边墙均位于0~6 m深处,拱顶沉降位移大于两帮收敛位移。左边墙围岩应力大于右边墙围岩应力,洞周3 m深处围岩应力小于6 m深处围岩应力,开挖造成的围岩塑性区为3 m左右;施工中实际爆破振速大多小于设防标准,爆破对既有隧道的支护结构体系未造成重大破坏,最大爆破振速出现在监测断面前10 m左右的位置,与掌子面相比振速增长2.9%~4.5%,且围岩质量越好,峰值振速越大,最大峰值振速断面前方振速衰减速度远远小于后方振速衰减速度。     

不均匀地层地铁隧道拱顶荷载计算方法研究

对于断面内地层起伏的盾构隧道,其地层参数差异较大且地层分界线起伏变化,而计算参数的选取将影响荷载的计算精度。文章在经典太沙基松弛土压力公式的基础上,对起伏地层盾构隧道拱顶荷载的计算方法进行研究,分别推导了隧道断面内水平地层和倾斜地层拱顶荷载计算的修正方法。对于水平地层分界线情况,通过分析断面内上部地层所占比例,给出了滑移面宽度取值方法;对于倾斜地层分界线情况,在水平地层分界线情况的基础上,分别对隧道左右侧滑移面宽度进行分析并给了出取值方法。通过对某直径为6 m的起伏地层盾构隧道的侧向土压力进行现场测试,并与经典理论公式进行对比,其结果表明:修正公式计算结果与实测值吻合较好,验证了修正公式的适用性。文章提出的计算方法可为城市盾构隧道工程提供参考。     

运用灰色理论预测隧道变形的探讨

隧道变形监测对于隧道的安全有着重要的作用.运用灰色理论GM模型对其变形数据进行预测分析,发现灰色理论对隧道的变形有一定的预测效果,同时了解到不同样本数据其预测精度存在差异.为此,提出使用二次拟合参数法对其进行改进,得出二次拟合参数法对低精度的预测模型有一定的改进效果,而对于较高精度的预测模型效果并不显著.     

特大断面隧道爆破开挖方法对比分析研究

文章以兰渝线关子岭隧道为依托,针对特大断面隧道V级围岩段采取光面爆破与预裂爆破两种爆破方案进行对比分析。结果表明：大断面隧道爆破开挖施工中最大位移出现在拱项部位,施工中应加强对拱顶部位及其他关键点的监测;最大主应力出现在仰拱中点和拱腰部位,施工中须加强对仰拱中点和拱腰部位的支护。     

基于位移-应力多元信息的公路隧道智能反分析研究

考虑到位移反演单一控制条件的局限性,文章提出基于位移-应力的多元信息联合智能反分析方法。该方法基于差异进化算法(DE算法)的控制变量少、收敛速度快、适应性强等诸多优点,将自动化采集系统与三维数值模拟相结合,对隧道施_T过程进行实时监测、反馈、分析。文章以抚松隧道工程为例,首先根据抚松隧道的地质和施工设计特点,在ZK276+354断面处布设传感器,采集施工过程中的测点位移、应力等数据;然后建立复杂三维精细化数值模型,设计25组正交方案进行正算,通过极差分析和拟合方法建立围岩各参数与位移值、应力值之间的映射关系回归模型;联合传感器监测数据和常规监测数据进行位移-应力反分析,搜索获得准确的围岩力学参数。结果表明该联合反演方法可以为隧道施工安全提供重要参考。     

既有隧道间新建小净距大断面四车道隧道动态施工监测技术

目前小净距四车道公路隧道的设计和施工经验相对不足,因而监控量测工作显得尤为重要.文章依托工程的监控量测成果,阐述了动态监测在工程实践中的重要应用价值;针对隧道施工特点进行了方案设计及优化;对边坡沉降、拱顶下沉等典型数据进行了分析,很好地反馈施工;通过对监测数据的统计分析,提出了小净距、大跨径四车道隧道围岩变形的建议预警值:监测工作为项目顺利、安全地进行提供了保证.项目实施经验及研究成果可为类似条件下工程的设计、施工和监测提供借鉴.     

富水砂层影响下隧道开挖失稳破坏机理研究

为研究富水砂层影响下隧道开挖失稳破坏机理,文章依托某隧道实际工程,通过FLAC 3D软件进行建模与计算,考虑富水砂层厚度、隔水层厚度、粘聚力和内摩擦角等因素影响,分析各因素对围岩变形破坏的影响规律。结果表明:隧道拱顶对应位置的地表沉降值明显大于其他位置的地表沉降值,拱顶正上方的围岩内部位移随着深度的增加而逐渐增大,隧道拱顶位置的沉降达到最大值;随着富水砂层厚度的逐渐减小以及隔水层厚度的逐渐增大,地表沉降值和拱顶正上方的围岩内部位移不断减小;富水砂层和隔水层的厚度对隧道围岩变形存在较大影响,在隧道的选线过程中,应保证隧道拱顶与富水砂层之间存在足够的安全距离;随着隔水层粘聚力和内摩擦角的逐渐增大,地表沉降值和拱顶正上方的围岩内部位移不断减小:在隧道施工过程中,可考虑通过超前加固措施或者向隔水层进行注浆加固以提高隔水层粘聚力和内摩擦角,降低隔水层的渗透性。     

监控量测技术在可门疏港公路隧道中的应用

为掌握隧道施工中围岩稳定程度与支护受力、变形的力学动态信息,保证工程的安全进行,指导设计施工,监控量测是隧道施工中非常重要的一项工作。本文以可门疏港公路颜岐隧道工程为依托开展监控量测技术研究,主要以周边收敛、拱顶下沉及洞口地表沉降项目为例,介绍了监控量测方法、监测频率、测点埋设、设备性能及数据的处理和分析方法,最后就我国当前监控量测技术研究及应用现状,指出测点布设、监测手段、监测队伍素质及特殊地质灾害监测方法等方面存在的不足,为监控量测技术的更深入研究、应用提供参考。     

多心圆拱隧道支护结构内力反演分析的理论研究

在施工环境下对多心圆拱隧道支护结构的内力分布特征进行研究,是保证隧道施工安全的关键措施之一。文章采用弹性地基曲梁理论,基于初参数法和现场围岩量测压力,从理论上推导了多心圆拱隧道支护结构内力计算的反演表达式,并结合集呼高速旗下营隧道某断面围岩压力的实测数据,反演了隧道衬砌结构的内力分布情况,对衬砌结构的薄弱部位进行了安全性评价。结果表明,隧道BG弧段衬砌结构弯矩和剪力较大,在施工过程中应加强该部位的现场监测工作;隧道拱顶部位混凝土可能出现弯拉造成的开裂现象,应注意加强观测。