光纤传感智能监测系统在复杂基坑工程中的应用研究

光纤传感智能监测系统是基于光纤光栅传感技术、虚拟仪器技术和阿里云平台,针对复杂深基坑工程施工的智能化安全管控系统。通过光纤传感智能监测系统在北京新机场城际铁路联络线明挖隧道深基坑工程中的应用,阐述了深基坑开挖支护过程中的监测指标、监测元器件和监测实施过程;通过实施过程中的在线实时监测数据分析,总结了基坑开挖、支护过程中施工对基坑边坡稳定性的影响,分析了邻近支撑安拆对钢支撑轴力及基坑顶部和底部水平位移的影响。结果表明:在基坑开挖时,施工扰动对基坑边坡变形有一定的影响;每道支撑对邻近支撑的支撑轴力影响明显;光纤传感智能监测系统能够提供准确、及时、可靠的监测数据,为深基坑的安全施工提供保障。     

基于多监测及预警要素的地铁工程安全风险量化评估方法

通过对地铁基坑隧道工程各监测项目实测数据及其预警指标、预警数量等多项因素进行挖掘和综合分析，研究建立一种基于多因素权重矩阵分析法的工程安全风险状态量化评估方法，克服当前监测预警多、风险评判定性为主的工程安全风险状态局限性，填补工程安全风险动态及定量化评估的空白，提升工程预警及安全风险状态判别的合理性、及时性和智能化。将该方法应用于某工程中，有效并及时地指导地铁基坑隧道工程施工中安全风险评估与控制、预警响应及处置工作，提高地铁工程的安全风险预控效果及管理水平。     

基于BIM的铁路工程项目管理系统应用研究

研究目的:针对铁路工程建设项目中,由于设计施工模型"两张皮"导致的模型信息传递不畅和建设方无法利用BIM技术进行项目管控的问题,重点研究BIM与传统的施工进度、质量、安全、投资和物料等项目管控融合关键技术,研发基于BIM的铁路工程项目管理系统,实现参建各方的信息共享和传递。研究结论:(1)结合BIM与GIS技术能够以三维可视化方式实现工程建设项目单体工程与项目整体的信息管理;(2)利用二次误差测度模型几何简化技术对BIM模型进行轻量化处理,能够显著提高模型承载能力和加载效率;(3)基于移动互联网和BIM能够实现工程建设项目多方协同工作和数据共享;(4)系统实现了项目基础信息管理、BIM模型拆分及导入、项目过程管控等功能,并成功应用于大瑞铁路建设项目,能够极大增强模型数据共享能力,可有效提高工程建设管控水平。     

基于G-COWA的地铁车站深基坑施工风险评价

随着城市化进程的不断推进,地铁工程建设成为中心城市缓解交通压力的主要手段。随着基坑深度的不断增加,地铁施工的风险也随之增加,基于此文章构建深基坑施工风险评价模型,对地铁车站基坑施工安全做出评价,从而明确深基坑施工各环节施工风险等级。首先,结合具体的工程实例和深基坑施工特点,建立基于“人员、管理、技术、材料、环境”5个要素的评价指标体系;其次,将灰类分析与模糊综合评判相结合,构建基于G-COWA的深基坑施工风险评价模型,有效解决不确定性问题;最后,将该模型应用于厦门地铁6号线漳州（角美）延伸段角海路站深基坑工程实例,确定其施工风险等级为“中等”,验证该评价模型的可行性、合理性。相关研究可为类似深基坑工程施工风险评价提供参考和借鉴。     

基于BIM技术的基坑监测管理系统研究

针对传统基坑监测手段的不足,结合信息化发展,设计了基于BIM(Building Information Modeling)技术的基坑监测系统的流程架构。以铁科院科研业务用房基坑工程监测为依托,建立基坑支护结构及周边环境BIM模型,搭建了基坑监测信息化管理系统,实现了监测对象及监测结果的三维可视化、基坑监测技术的信息化和管理手段的升级化,同时探讨了BIM技术在基坑监测方面的深化应用方向。研究成果可为类似基坑监测的实施提供借鉴。     

轨道交通基坑工程变形监测控制指标

通过全国各地城市轨道交通基坑工程实测案例分析,研究基坑围护桩（墙）和周边地表的变形特点和监控要求。对不同监测项目的实测结果进行数理统计分析,结合相关研究成果和技术规范要求,分场地土类型给出变形监测控制指标的建议数值,以合理评价基坑工程的安全状态。基坑工程变形监测控制指标的影响因素众多,工程实际应继续深入开展相关研究,以提高基坑工程的安全风险管控水平。     

多信息融合的地铁基坑安全状态评价方法

依据基坑工程支护结构和周围岩土体的监测项目,将基坑工程自身监测对象分为地表沉降类、围护结构类和内支撑类。根据基坑开挖深度,设定预警监测点的预警关联分析范围,并将此范围作为基坑安全状态评价的对象。在监测预警分级标准的基础上,通过大量案例数据、基坑变形力学关系等,确定地表沉降类、围护结构类和内支撑类的预警标准,并引入熵权理论、区间数和危险度,对预警关联分析范围内的上述3类预警进行融合,创建多因素、多指标综合分析评价基坑安全状态的方法。该方法可实现对多源工程监测数据的融合,客观、快速地评价基坑的安全状态,避免单指标预警和人为判断基坑安全状态时的不全面、不准确等问题,为深基坑安全状态的快速、准确判定提供参考。     

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。     

基坑工程排桩内支撑围护结构局部破坏安全风险评价方法研究

目前"排桩+内支撑"围护结构在深基坑工程中应用广泛,而排桩破坏易引发基坑支护结构连续破坏.为解决基坑工程缺乏定量评估连续破坏风险手段的问题,基于结构承载力冗余度理论,结合基坑支护结构破坏风险抵抗破坏系数进行安全风险等级划分,有效量化基坑连续破坏风险,并制定相应的风险控制对策.依托某地铁车站明挖基坑工程,采用拆除构件法,...     

软土地铁车站深基坑施工变形监测与分析

基坑变形监测是确保基坑施工安全的必要手段,开展深基坑变形现场监测研究对基坑工程建设具有重要意义。以宁波地铁3号线仇毕站深基坑工程为例,结合岩土工程勘察报告与支护设计方案,对工程区域地表、周边建(构)筑物与地下管线以及工程本身进行监控量测,并根据现场监测结果,对围护结构水平位移、地下连续墙墙顶沉降、地表沉降、管线及房屋沉降、基坑外水位变化、支撑轴力变化情况和发展规律进行了重点分析,得出了宁波软土地区地铁车站深基坑变形的一般规律及受力特征,可为车站基坑变形控制及类似工程的优化设计提供技术支持。     

基于BIM+GIS的铁路站房可视化管控平台设计与应用

针对铁路站房施工现场环境复杂、多方协同管理难、进度失控风险高、资料收集整理工作量巨大、信息孤岛难以共享继承等问题,以南宁北站站房建设项目为试点,搭建可视化管控平台,研究BIM+GIS在铁路站房建设项目管理中的具体应用。可视化管控平台以地理信息为基准,将BIM模型和地理场景相结合搭建数字沙盘,以信息技术为纽带,将宏观的地理环境与微观的构件信息相结合,对施工进度、质量安全、文档资料等多维度数据进行动态可视化管理。基于BIM+GIS的铁路站房可视化管控平台设计与应用对推动铁路站房施工可视化、数字化、智能化具有良好的指导借鉴意义。     

基于Web Service与BIM集成技术的基坑安全监测系统

为了实现安全监测的三维可视化、信息自动化和多方协同参与,在施工现场安全监测中可应用集成了Web Service与BIM技术的基坑安全监测系统。Web Service与BIM技术集成的关键技术是信息交互与监测数据管理。介绍了监测系统结构及部分指令。该安全监测系统已应用于深圳市某地铁基坑施工监测中,实现了监测信息的动态管理和监测数据的自动分析处理,具有良好的功能扩展性和平台移植性。     

紧邻地铁区间隧道深基坑工程的设计和实践

研究目的:随着城市轨道交通的快速发展,中心城区的深基坑工程经常紧邻正在运营的地铁区间隧道,深基坑开挖需确保邻近地铁区间隧道严格的变形保护要求,基坑工程设计由强度控制转变为变形控制。结合上海典型软土地层中紧邻地铁区间隧道深基坑工程的设计和成功实践,总结相关设计方法和措施,给类似深基坑工程设计提供参考。研究结论:针对基坑开挖对邻近地铁盾构区间隧道附加变形<20 mm的严格保护要求,在紧邻上海地铁2号线区间隧道的南京西路1 788地块基坑工程中,采用中间设置临时隔断地下连续墙将基坑一分为二、"分区顺作"的设计方法,并采取了数值模拟分析和专项保护措施,在工程实施过程中对基坑工程和区间隧道进行了详尽的基坑监测。监测结果表明,基坑本身安全、对邻近地铁区间隧道的影响都在安全可控的范围内。     

深基坑和拱形构筑物间的相互影响与保护

研究目的:以邻近宽大深基坑的拱形构筑物的变形控制为目的,通过地层结构模型与荷载结构模型的计算分析,针对邻近拱形构筑物选择合理的保护措施和深基坑支护体系。研究结论:通过监测资料表明,针对航站楼斜拱桩基础的位移控制取得较为明显的效果,深基坑工程也处于安全稳定状态,从而验证了设计的合理性与安全性。针对邻近构筑物的保护措施中,地基加固能有效减小土体的压缩变形,对控制构筑物变形效果显著,隔离桩能适当降低水平推力向基坑支护体系的传递,对控制基坑变形具有明显的作用。基坑施工过程中建立全面、严密的监测体系是完全必要的,通过及时的监测信息反馈指导施工,不仅保证了基坑自身的安全稳定,还可对周边环境影响进行有效控制,减少施工对航站楼斜拱基础等周围环境的影响。     

福州地区高承压富水砂层地铁车站深基坑工程降水技术

福州地区地层受小流域及海洋条件影响,浅部第四系沉积物变化极大,规律性极不明显.与全国其他城市对比,明挖地铁车站基坑施工过程中遇到软土、富水砂层、孤石时均属较大风险项目[1].以福州地铁5号线两座车站明挖基坑施工为背景,对比分析了这两座车站的深基坑围护结构设计及降水设计.结果 表明:通过采取合理降水管控及墙缝注浆等措施,可保障基坑开挖稳定.深基坑及周边环境实时沉降监测结果表明:在两种降水方案条件下,支护结构及周边沉降都可得到很好管控.     

基于 TOPSIS 方法的明挖基坑风险识别

针对深基坑工程施工过程中潜在风险因素众多而难以识别的问题,提出基于直觉模糊优劣解距离法(TOPSIS)的多属性评价方法对风险因素进行评估。首先,基于基坑安全事故案例、专家工程经验和实际工程,分析并确定潜在的风险因素;进而,根据风险因素构建风险评价体系,应用直觉模糊数确定专家和评价准则的权重;最后,运用 TOPSIS 多属性决策方法识别和评估潜在的风险因素。最终通过实例验证了该方法的可行性。研究表明：本方法可有效识别施工过程的高风险因素,可作为基坑施工安全风险分析与控制的决策工具。     

GIS+BIM技术在轨道交通工程建造管理中的应用研究

为更好地发挥信息化技术在轨道交通工程建造管理中的作用,针对传统项目管理方式难以解决的建造过程中信息集成、数据高效传递、业务与应用分离等难题,结合GIS+BIM技术特点,以全面提升工程管理效率和技术管理手段为目标,分析二者融合在轨道交通工程建造管理中的应用。通过对BIM模型高效渲染、轨道交通三维立体一张图、海量实景三维模型管理、BIM模型坐标转换及BIM模型元数据建立等关键技术研究,设计和研发了基于3DWebGIS的轨道交通工程建造管理系统,实现了BIM模型结构解析与定位、海量实景三维模型入库、BIM模型元数据管理、质量安全管控、三维形象进度展示等功能。依托西安地铁8号线试点工程中的应用表明,本系统不仅融合多源异构数据建立了轨道交通三维立体一张图,还实现了建造过程中以BIM为核心的精细化管理,有效提高了多方参与的项目管理质量,为轨道交通工程信息化提供技术参考。     

BIM技术在石济黄河桥施工安全管理中的应用

研究针对石济黄河公铁两用桥工程体量大、制造精度高、施工工期紧、安全风险高的特点,探索BIM技术在桥梁施工安全管理方面的创新性应用,重点阐述基于BIM的工况管理、安全监控管理及分析等内容。研究结果表明,基于BIM进行桥梁的施工安全监测与管理,可实现数据的动态集成及可视化,有效保障桥梁施工质量和安全,具有较为深远的应用意义和推广价值。     

BIM技术在成都地铁8号线盾构中的应用

针对成都地铁8号线一期工程的特点,特别是施工过程中复杂的地形结构和繁琐的配套管理工作,阐述如何应用BIM技术推进地铁隧道盾构施工过程。该项目运用BIM技术对隧道盾构进行规划设计、分析,实现了进度管理、质量管理、安全管理、物资管理等重要功能,同时通过施工模型构建、VR虚拟驾驶舱重点场景仿真、基于BIM的施工进度管理、基于BIM的工程动态移动APP、盾构机实时状态监测及现场量测数据管理,满足了现场管理需求,保证了项目数据的准确性,避免了人员伤亡,提升了项目管理能力,降低了项目开支,确保了施工过程的顺利开展。     

隧道工程数字信息化施工关键技术及应用

针对隧道工程地质及环境条件复杂,不可预见安全风险因素多,质量控制和环水保要求高,施工组织协调任务重,研究采用数字信息化技术实现隧道工程安全优质高效施工建设。首先,研究提出基于BIM的隧道施组进度跨任务综合预警方法和基于BIM的三维可视化进度精细化管理;其次,研究基于数字视频分析、短距离人机定位技术实现隧道内人员和机械设备安全定位管理,基于BIM、物联网、物探法、钻探法、自动监测等隧道施工不良地质超前探测预报预警、围岩变形动态监控量测、安全步距动态分析监控、有害气体监测预警等隧道工程施工多维度安全风险监控;再次,研究BIM、三维扫描、移动互联等新技术与隧道施工开挖业务融合,实现对隧道工程施工超欠挖和平整度、衬砌防脱空以及工程实体质量专业分析和自动预警等;最后,结合实际工程应用验证关键技术和应用效果,为隧道工程施工建设数字信息化管理提供借鉴参考。