隧道浅埋段的超前地质预报与监控量测

隧道超前地质预报与监控量测是新奥法施工不可缺少的一部分,能够准确预报掌子面前方一定距离内围岩质量的好坏,并实时通过围岩变形的监测与分析检验围岩是否稳定及支护是否合理。结合杉溪隧道工程实例,通过对隧道浅埋段的超前地质预报和监控量测数据进行分析研究,得出隧道浅埋段围岩变形速率受施工干扰影响较大,钢支撑内力及围岩压力与围岩断面变形量变化趋势基本一致。通过研究隧道浅埋段的围岩变形规律和支护结构受力特征,可为以后类似项目积累经验,提供施工依据。     

超前地质预报与监控量测在隧道中的综合应用

文章基于某隧道工程破碎围岩段的发现、处理及监测分析,提出:长距离与短距离超前地质预报应相结合,多种方法互相验证,可以提高地质超前预报的准确性;能有效改善隧道破碎围岩注浆后围岩的稳定性;监控量测能对围岩稳定性进行定量分析,超前地质预报与监控量测相结合并与隧道施工形成动态反馈机制,为信息化设计和施工提供可靠依据。     

隧道断面施工监控量测实施与数据分析

结合科山隧道施工过程中围岩周边位移和拱顶下沉监控量测,包括量测方法、测点布置等,经过对现场监控量测数据的整理分析,采用直接根据量测结果判断围岩稳定性和支护系统工作状态的判别标准,能够较为准确地掌握围岩趋于稳定的时间,为保证施工安全、确定合理的二次衬砌施作时间提供了可靠的依据,同时也为以后其他类似隧道工程监控量测的实施提供参考依据和经验。     

高速公路隧道施工动态监测与有限元数值模拟分析

以广贺高速公路某隧道工程为背景,在现有隧道动态监测与数值模拟的基本理论方法的基础上,建立有限元模型,研究了隧道施工过程中围岩的位移变化规律。通过数值成果与隧道围岩位移实测值的比较,认为数值模拟分析中得到的施工过程中隧道围岩位移场变化规律基本与实际相符合,从而便于更好地开展施工监控和施工指导工作。     

非接触式围岩内部位移量测系统的试验研究

工程围岩内部位移的监控量测一直是一项费时费力的工作,特别是在工程断面大、量测距离远以及监测点供电困难等情况下,观测围岩内部位移尤为困难。为克服上述困难并提高监测效率,提出一套全新的非接触式围岩内部位移量测方案。方案通过将测点钻孔内的轴向位移转换为一种孔口转盘的旋转量,在该含有观测窗口的转盘下方装有环向灰度渐变膜片。通过望远光学摄像分析膜片反射光的强度,根据反射光强度模式的变化计算转盘旋转量,从而实现围岩内部位移的测量。通过室内标定试验,证实膜片的反射光强度模式与转盘转动角度之间有着很好的线性关系,通过建模,可有效提高围岩内部位移的分析精度。在龙门隧道工程现场对新量测方案进行验证,通过对比试验及围岩等级调查表明,量测结果与实际相符。新的围岩内部位移量测系统可实现非接触连续监测并达到工程测量精度要求。     

公路隧道开挖过程力学行为研究

以内蒙古茅荆坝隧道为工程背景,在广泛获取国内外地下工程施工专家知识的基础上,利用现代计算机技术对开挖过程力学行为进行了研究.首先,开发研制了非线性有限元程序USEP2D,可视化地模拟了开挖前后的力学行为、不同开挖步序对隧洞稳定性的影响,同时也可对智能辅助决策及系统决策方案进行验证和准定量分析.其次,采用面向对象的编程技术,提出并开发了施工智能辅助决策系统.该系统含6个子系统和1个公共子系统,即施工方法决策子系统、支护设计子系统、量测预报子系统、工期控制子系统、钻爆设计子系统、施工事故处理系统和围岩分类子系统.同时对施工智能辅助决策系统的知识获取问题进行了探讨,总结并利用现有的专家知识,建立了隧道工程围岩分类、施工方法、支护设计等3个知识库.另外,探讨了遗传神经网络方法在开挖过程位移演化规律预测预报中的应用,用遗传算法优化神经网络结构,首次将遗传算法与神经网络结合起来用于预测、预报施工过程中围岩位移演化规律,使优化后的结果为全局最优,对下一步施工时围岩位移进行了预测,并与实际工程进行了对比分析.最后,工程实例中将决策系统和USEP2D程序应用于茅荆坝隧道工程的辅助决策和优化.     

深埋交叉隧道动态施工力学行为研究

分离式独立双洞之间的横通道开挖,再一次引起主隧道围岩和支护结构的应力释放与重分配,引起交叉段附近岩体与支护结构力学行为发生变化。结合高地应力区深埋隧道工程,通过3D弹塑性有限元数值仿真模拟,分析横通道不同施工方案和动态施工过程对主隧道围岩与初期支护结构力学行为的影响。分析结果显示,横通道的开挖对围岩应力和位移影响较大,对交叉侧主隧道侧壁初期支护应力及交叉对侧主隧道侧初期支护σ3和XY平面的剪应力影响较大。为深埋隧道交叉段监控量测系统的设计、施工方案优化及安全控制提供了依据。     

围岩变形的时效特征与预测的研究

在假设围岩地层的性态服从三元件粘弹性模型的基础上,结合对宜兴抽水蓄能电站地下厂房试验洞位移量测数据的分析,提出一种确定地层时效特征参数和预报地层变形的方法。内容包括在考虑试验洞开挖面空间效应影响的前提下对现埋孔的位移量进行修正。根据位移–时间关系曲线的回归方程建立任意时刻围岩地层等效弹性模量间的关系式,给出确定三元件粘弹性模型参数值及对洞周地层的变形进行预报的方法。研究表明:位移量的预报值与回归值可较好吻合,表明这一方法可供同类工程采用。     

隧道监控量测数据分析与应用

在隧道施工中,监控量测是隧道新奥法施工三大要素之一,通过量测及时收集施工中围岩变形与支护受力数据,对数据整理分析及时反馈指导施工。隧道施工监控量测因用途的不同有各种选项,拱顶沉降和周边位移是最常用的二项,文章以某隧道量测结果为例,主要论述拱顶沉降和周边位移量测数据通过回归分析建立数学模型,从而评价和预测围岩的稳定情况。     

基于神经网络的隧道围岩位移反分析研究

根据重庆鹰嘴岩隧道现场监控量测资料,基于BP神经网络理论,进行了公路隧道围岩位移反分析研究。首先利用FLAC3D对隧道开挖衬砌过程进行模拟分析,建立各围岩参数组合与位移计算值的对应关系,形成用于神经网络训练和检验的样本,通过训练样本和检验样本分别对网络进行训练和检验,得出较为理想的位移反分析模型;然后通过此模型根据重庆鹰嘴岩隧道现场监控量测的围岩位移资料对有关围岩稳定性的力学参数进行了反演,为隧道围岩稳定性评价分析提供了重要的力学参数。     

基于自由设站的基坑水平位移监测技术研究

针对基坑工程施工场地狭窄、周围基准点均存在变形等情况,常规的测量方法无法进行基坑水平位移监测。为此提出自由设站法对基坑进行水平位移观测技术。通过分析自由设站的原理和观测精度,得出自由设站法的技术要求。并以实际工程为例,说明该方法对基坑进行水平位移监测完全满足要求,具有较好的实用价值。     

FBG传感器在量测围岩内部位移中的应用

 光纤光栅(FBG)传感器利用波长调制传感信号,因而量测信号不受光源起伏、光纤弯曲损耗、连接损耗和探测器老化等因素的影响,可以广泛应用于量测应变、温度、应力、位移等参数。结合新奥法隧道施工中位移监测的要求,介绍光纤光栅传感器的原理及其在隧道围岩内部位移量测中的应用。与其他量测方法比较,利用光纤光栅传感器量测围岩内部位移具有仪器构造简单、安装量测方便、量测数据精确等优点,是一种非常实用的量测方法。量测数据验证隧道围岩变形的基本规律：不同位置的围岩其松弛变形不同,离开挖面越近的围岩,其松弛变形越大,离开挖面越远的围岩,相应的松弛变形越小;围岩的完整程度对围岩内部位移的影响很大。     

三峡工程永久船闸三闸首区开挖变形特征的智能分析

针对三峡工程永久船闸三闸首区闸室开挖诱发的岩体变形特征,提出了一种复杂岩体变形、应力及损伤状态的智能分析方法。分析过程中所涉及的岩体力学参数和本构模型利用现场监测到的位移进行智能识别,然后利用所确定的参数和模型,考虑动态施工和环境诱发岩体损伤的影响,对复杂岩体的变形、应力及损伤状态特征进行分析。结果表明,由智能计算得出的中隔墩顶面和两侧边坡直立墙的变形趋势与实测情况较吻合,而且开挖区表层附近出现较大区域的塑性区,直立墙和中隔墩的中上部出现拉应力区,直立墙底部拐角处出现压应力集中现象。     

几种常用的边坡深部水平位移监测技术分析

为了减少滑坡灾害的发生,对钻孔测斜仪、拉线式深部位移计、多点位移计和时域反射技术几种常用的边坡深部位移监测技术的原理、适用性及优缺点进行了分析,研究了各监测技术的特点,为制定适宜的边坡监测实施方案提供参考。     

边坡开挖期实测位移的分解与合成预测

边坡受开挖影响，原有平衡状态被打破，其状态及安全性的掌握十分重要，变形的监测分析在其中起着重要作用。而分期开挖使变形在开挖和非开挖阶段呈现出明显不同的规律，为预先知道分期开挖时边坡变形大小，在考虑变形组成成分的前提下，提出了利用原始监测值，采用数学监测模型将实测变形中的蠕变变形和开挖瞬时变形加以分离的方法，结合开挖因素建立瞬时变形和开挖的关系模型，依照蠕变规律建立蠕变发展模型，可以根据需要对后期开挖变形大小加以预测。给出了具体实施的步骤，并以实例对可行性予以证明，为分期开挖变形预测提供了实用方案。     

基于拱梁法原理的拱形水泥土支护结构性状分析

基于拱梁法原理，将拱形水泥土支护结构分为拱系和梁系两个系统，利用拱系和梁系在交叉点处变位协调的关系，对拱形支护结构的受力性状进行了分析，同时对不同拱圈形和不同受荷条件的拱结构性状进行了比较研究，并通过实例计算，探讨了拱形支护结构设计中的参数取值问题。     

三峡库区奉节天池滑坡实时遥测技术应用实例

 对滑坡监测的特点及国内外滑坡监测技术的发展现状进行简要的介绍，对无线实时遥测技术在滑坡监测中的应用现状做必要的综述，对KLA–1型地表位移遥测系统的工作原理进行阐述，并详述阐述将遥测系统应用于三峡库区奉节天池滑坡应急监测的具体情况。KLA–1型地表位移遥测系统是测量地表相对位移的监测仪器，在宜昌茅坪、重庆北碚、重庆万州枇杷坪等地已实际应用。该系统由三部分组成，分别为位移传感装置、数据采集发射模块、数据接收处理终端。在实际监测过程中，当滑体滑动时，监测点相对于固定点有线位移，这一信息由角位移传感器记录并转化为相应的电学量，电学量由无线发射模块通过GSM网络发射至远程终端，PC机作为终端通过相应的监测软件进行数据的接收及分析。通过奉节天池滑坡实测数据的分析，给出天池滑坡滑体位移随时间的变化曲线，预测此滑坡未来的发展趋势，证明监测设备的准确性、实时性，并说明此种监测技术运用于滑坡监测具有很高的实用价值。     

高层结构抗震分析的连续化方法

提出一种采用连续化方法对高层结构在水平地震作用下内力和位移的简化计算方法。把高层结构看作一个竖向悬臂剪弯梁,得到前三阶振型和频率,按振型分解反应谱法基本原理,推导出高层结构内力和位移的计算公式和表格。文中还给出一个算例,并与底部剪力法对比分析以表明此方法的优越性,供设计人员参考。     

正六边形核筒悬挂结构中筒体受扭连续化分析

根据结构连续化分析方法,采用完备的三角函数系形式表示正六边形核筒悬挂建筑结构中筒体在扭矩作用下的位移函数,并推导出核筒中的剪力墙的正应力和剪应力公式。在此基础上,得出核筒各部分的应变能。而后,根据最小势能原理,得出扭矩作用下核筒关键点处的位移值。由此,推导出了受扭核筒转角及任意指定点的应力、应变和连梁的剪力等。最后,分别采用文中的连续化方法和有限元软件Ansys9.0对一个算例进行了计算,计算结果验证了连续化方法的有效性和高效性。提出的连续化方法可以为工程实践中的计算提供一定的参考。     

某基坑自动化监测与人工监测试验数据对比分析

近几年随着科技的发展,自动化监测技术在基坑领域中开始逐步应用。文中以厦门某房建基坑项目为背景,通过将自动化监测与人工监测进行对比试验分析,试验结果表明,自动化监测与人工监测数据在基坑水平位移、竖向位移、深层土体水平位移等变化规律一致;实际工程应用时建议逐个对比监测点一定频率的自动化与人工监测数据,分析二者的数据相关性,以人工监测数据为基准,及时修正自动化监测数据,使自动化与人工监测数据结果趋于一致,提高自动化监测数据的可靠性,为类似工程中推广应用自动化监测技术提供借鉴。