基于ArcGIS的建筑物沉降观测数据分析及三维模拟

以丽馨园1#居民楼沉降监测所获得的基础数据为例,利用专业GIS软件ArcGIS中的空间分析和三维分析模块,进行观测数据的综合处理和分析,采用反距离加权插值法,生成DEM（数字高程模型）,进一步生成丽馨园1#居民楼的沉降等值线图、沉降三维模拟图。结果表明,以ArcGIS生成沉降曲线图比传统方法更快捷、准确,沉降三维模拟图更直观、逼真,可及时、有效地将沉降信息和变形情况反映给项目决策者和施工人员,以提高作业效率和精度,从而为整个工程提供技术支持和决策依据,是一种快速、准确表达沉降观测成果的有效方法。     

基于GIS的建筑物沉降监测数据的三维可视化分析

应用专业GIS软件MapInfo professional 6.5的地图编辑、数据管理、空间分析和三维模拟等功能对北京科技大学2#学生公寓的沉降监测数据进行分析和处理,利用数字高程模型(DEM)建立建筑物的沉降变形专题图和三维模拟图.实践表明将GIS应用于建筑物沉降监测的工作中可以使沉降变形三维可视化,相比过去单纯依靠数据和报表进行描述更加直观、生动,有利于施工人员及时、有效地了解沉降变形信息,为工程施工和决策提供技术支持,也是将地理信息系统应用于土木工程日常施工与管理的一种有益尝试和探索.     

盾构隧道下穿既有河道的数值变形分析

北京某地铁区间盾构隧道下穿既有河道,运用FLAC3D有限元分析软件,对盾构下穿施工进行了三维数值模拟分析,并结合实际穿越条件,采用调整注浆压力控制了地表沉降.监测结果表明,地表沉降和管片变形均小于允许值,保证了下穿施工的安全.     

GIS空间分析在城市地下轨道建设的应用研究

应用专业GIS软件ArcGIS9.3对城市地下轨道施工沉降监测数据进行了分析和处理,利用三维统计功能和ArcScene模块建立施工沉降监测数据三维统计分析和三维可视化分析,分析结果表明:将GIS应用于地下轨道施工沉降监测的工作中可以使沉降监测数据三维可视化,相比过去单纯依靠数据和报表进行描述更加直观、生动。     

高速公路工后沉降监测方法及预测研究

沉降监测是保证高速公路长期安全运营的基础性工作.以路基拓宽荷载可能造成路面沉降的某高速公路老路段为监测对象,介绍了高速公路地面沉降监测方法.以监测数据为基础,讨论了沉降监测数据双曲线拟合结果与沉降监测数据的差距.利用ABAQUS有限元软件建立了路基三维水土耦合蠕变模型,对老路段工后沉降及软土厚度、模量、泊松比、粘聚力,摩擦角以及填土高度与次固结引起的沉降量进行了数值模拟.分析了蠕变对于高速公路共后沉降的影响.     

高填方块碎石夯实地基变形的研究

依据贵州X机场、云南Y机场变形监测的数据 ,采用公式试算、沉降数理统计、二维和三维模型的数值模拟方法进行了高填方块碎石夯实地基变形分析 ,并提出了实用的估算公式。     

碎石桩复合软土路基现场沉降监测与数值模拟

通过对碎石桩复合软土路基进行现场沉降监测试验,得到其竖向沉降规律。基于D-P模型,应用FLAC3D岩土工程数值分析软件对加固后的碎石桩复合软土路基竖向沉降进行数值模拟,并对数值模拟沉降值和现场监测沉降值进行对比分析,发现二者较为吻合,此数值模拟方法可应用到碎石桩复合软土路基沉降计算及预测中。     

隧道边仰坡监测报警指标分析

本文通过对国内外隧道拱顶下沉、洞身收敛允许沉降值的归纳、分析,重点依据现场实测数据,再结合三维有限元模拟的结果,归纳总结出隧道边仰坡沉降的警戒标准与警戒值,并提出了一套建立在监测曲线上的报警方法,研究结果对同类隧道的设计和施工具有参考和借鉴意义。     

深基坑降水对地表沉降的影响分析

研究了基坑降水引起坑外地表沉降的机理,介绍了常用的基坑降水方式,并对某项目基坑进行了现场变形监测与三维有限元模拟,得出了基坑降水对周边地表沉降影响的一般规律,给出了减小这一影响的具体措施。     

富水圆砾地层盾构下穿火车站股道沉降控制技术研究

盾构下穿运营中的铁路股道对沉降控制有着更高的要求,南宁地铁1号线盾构下穿南宁火车站股道面临富水强渗透圆砾地层的挑战。首先介绍穿越火车站股道的沉降控制措施;接下来利用三维有限元分析软件MIDAS/GTS建立盾构穿越施工分步开挖的数值模型,讨论富水圆砾地层中等代层参数的取值,研究穿越过程中股道沉降变化规律,并对后续2号线穿越施工进行预测,在此基础上确定沉降控制指标;布设基于静力水准系统的沉降自动化监测系统,实现对盾构开挖引起的股道沉降的实时监控,并借助即时通讯工具实现穿越施工中信息的实时交互,通过调整工作仓泥水压力以减小沉降来说明基于自动化监测的微扰动施工控制机制。数值模拟和现场实测结果表明:盾构穿越火车站股道采用预加固措施是十分必要的,富水圆砾地层中采用桩筏基础加固能够满足沉降控制要求;在盾构穿越前利用三维数值仿真,能够模拟盾构穿越股道的沉降变化规律,有利于确定沉降监测范围和控制指标;利用远程自动化监控结合即时通讯平台,可以实现监测信息的实施自动化发布,将平台纳入到施工管理体系中,能够实现盾构穿越重要建构筑物的微扰动施工控制。     

盾构隧道下穿老旧建筑物群微沉降控制技术研究

中心城区盾构隧道下穿老旧建筑物的沉降控制是盾构施工的焦点问题。通常沉降控制方法是通过地表沉降监测数据,决定是否进行二次注浆,但地表及建筑物变形早已发生。为了弥补传统方法沉降处置滞后的不足,提出了"微沉降"施工控制技术,开发了壁后注浆雷达实时检测系统与自动化监测预警平台,在地表沉降发生之前及时注浆填充地层损失的空隙,防止地表沉降,保证老旧建筑物安全。济南轨道交通R3线王—裴区间隧道下穿越的老旧建筑物群,建造时间多为20世纪70—80年代,部分墙体风化严重,大大增加了地表沉降控制、建筑物保护难度。首先,利用三维有限元软件,对隧道下穿苏宁大楼和农业银行进行三维数值模拟,认为适当增加注浆压力可以有效减小地表沉降值,模拟结果与监测数据较为吻合。其次,为了掌握壁后注浆质量,控制隧道下穿化肥厂宿舍楼时的地表变形,开发了壁后注浆雷达实时检测技术,在衬砌拼装间隙检测注浆质量,动态调整注浆压力及注浆量,有效控制了地表沉降。同时,项目采用自动化监测和人工监测联合的监测方案,实时监测建筑及地表变形,并通过移动端手机应用实时掌握变形情况,可及时采取措施。利用雷达实时检测结果与地表监测结果,地上地下联动,地表沉降被控制在5 mm之内,最终基本实现了"微沉降"的目标,建筑物得到了良好的保护。     

深基坑桩锚支护渗流数值分析与监测研究

以兰州市某深基坑为例,根据动态监测数据分析其支护结构水平位移、地表沉降、地下水位等因素随时间和开挖深度的变化规律;并基于深基坑降水三维渗流数值模拟的理论与方法,建立了深基坑降水三维渗流数学模型。研究结果表明:有限元数值模拟结果与现场监测结果较为接近,桩锚支挡结构这一支护形式能够有效地控制基坑变形,在兰州地区地铁深基坑支护中具有一定的适用性。     

下穿隧道施工对高速公路影响的三维数值分析

高速公路横向下穿隧道施工,易诱发上方路面沉降,尤其是不均匀沉降,影响公路正常运营。结合某倒吸虹隧道支护结构设计和施工方案,运用数值模拟分析手段,对下穿隧道施工进行了三维动态数值模拟,重点分析了隧道建设对上方高速公路路面沉降的影响,评估了隧道支护结构设计和施工方案的可行性。     

地铁浅埋暗挖施工对地表沉降及邻近桥基的影响

针对地铁隧道开挖诱发地表下沉,致使已有桥基变位的问题,采取经验法的叠加原理预测双线隧道开挖对地表沉降曲线的影响。以西安地铁3#线某区间为工程背景,采用三维有限差分数值(FLAC3D)软件模拟浅埋暗挖不同工况对地表和邻近桩基沉降的影响。理论分析及数值模拟结果均表明:双线隧道引发的地表沉降呈"U"型曲线分布,且沉降槽宽度影响范围和地表沉降均较单线隧道大。环形开挖预留核心土法可作为该区间隧道的主要施工工法。现场监测分析表明:该施工工法能有效地降低地表沉降和桩基变形,对黄土地区该类隧道工程具有一定的指导意义和借鉴价值。     

信息化施工在高速公路路堤工程中的应用

通过模拟分析软土路基的变形规律,制定了路堤工程施工及监测方案,根据施工监测资料反演路基土体参数,进行施工动态模拟,并对施工方案进行优化,满足了施工期路基稳定性及沉降控制要求,最后预测了路堤的工后沉降及沉降速率,判定了工程质量及监测周期。     

浅埋暗挖过街通道施工的三维数值模拟

人行过街通道施工不可避免对周边环境造成不利的影响,通过对隧道开挖施工过程的研究分析,对施工安全具有重要的工程指导意义。应用Midas GTS建立浅埋暗挖施工的三维数值模型,模拟浅埋暗挖台阶法开挖施工过程,分析开挖工程中拱顶沉降和地表沉降情况。结果表明:上台阶开挖对地表沉降量影响较大,及时支护可以很好的控制地表沉降;交通荷载作用下的地表沉降和拱顶沉降会影响工程的安全施工,数值模拟对施工过程和安全有指导作用。     

盾构掘进穿越民用建筑的沉降影响研究

盾构法施工不可避免地会对隧道周围岩体产生扰动,引发不同程度的土体变形和地表沉降,对地表结构造成不利影响。因此,以郑州市轨道交通5号线12标段西站街站—建设路站区间隧道工程为背景,利用ABAQUS有限元软件,建立三维盾构开挖模型,在考虑了盾构单元、管片单元、等代层单元、土体单元的协同作用后,分析了现场沉降监测结果和数据模拟结果,发现模拟出的沉降结果曲线与实测结果曲线走势相似。该研究结果可为盾构左线施工提供一定的理论指导。     

电缆隧道穿越塑料排水板路基的理论分析及研究

以沿海软土地层内的电缆隧道工程为研究背景,采用基于位移控制法(DCM)的有限元法分析顶管隧道穿越施工对内含塑料排水板的高速公路路基的影响规律。建立了隧道与高速公路路基的三维有限元模型,用DCM法模拟隧道开挖引起地层变形,并对路基沉降大小和塑料排水板受力进行预测。针对塑料排水板的特点对施工方法加以改进,现场监测结果表明该改进工法达到破除塑料排水板、控制路基沉降的目的。     

深基坑开挖地下水位变化对周边沉降的影响分析

结合深圳某深基坑工程,采用数值模拟分析和现场监测的方法,对深基坑开挖过程中地下水位变化对周边沉降影响进行数值模拟分析和实时监测,分析了在已有支护方式的情况下深基坑开挖地下水位变化对工程周边沉降的影响。数值分析和实测结果表明:深基坑开过程中地下水位变化、基坑周边沉降以及地铁隧道的总位移均在控制范围内,周边建筑物均是安全的,并且该预测结果可用来指导施工。     

超浅埋大跨多舱管廊隧道开挖及地层注浆加固方案研究

北京新机场临空经济区市政配套综合管廊隧道属于超浅埋大跨多舱隧道,笔者采用三维数值模拟方法研究了不同开挖方案和注浆加固方案的地层沉降控制效果和塑性区分布规律,并提出了"临界注浆加固厚度"的概念,通过对比模拟计算结果与地层沉降监测结果表明:基于数值模拟结果提出并实施的多舱管廊隧道开挖与地层注浆加固方案对地层沉降控制效果明显,确保了其上方G106国道安全和管廊隧道施工安全。