基于BOTDA光纤传感技术的盾构隧道变形感知方法

 盾构隧道横断面收敛变形是评价隧道结构性态的重要指标。由预制管片拼装而成的盾构隧道,接头刚度显著低于管片刚度,因此,其横断面变形主要集中在接头张开及管片转动部位。针对盾构隧道横断面变形特点,提出考虑分布式光纤传感技术空间分辨率的点式固定方法,测量相邻管片接头两侧的相对位移。运用几何学原理,对管片接头张开、管片转动及隧道变形进行分析。通过2组不同轴力下的盾构隧道接头室内原型试验验证该方法,结果表明该方法可以有效感知盾构隧道横断面变形。采用该方法长距离布设光纤,可形成盾构隧道变形感知神经网络,提高监测密度,实现长距离、高密度、高精度、低成本的盾构隧道变形健康监测,从而保证地铁隧道的运营安全。     

光纤传感技术在隧道工程中的应用与展望

根据应用对象的不同,从应变传感和温度传感两个角度出发,主要介绍了隧道工程中分布式光纤传感技术和光纤光栅传感技术(FBG)在隧道管片收敛变形、隧道结构纵向沉降或隆起、周边土体位移、围岩变形及稳定性、隧道火灾报警等方面的应用,对具体应用中的光纤布设工艺作了简要介绍。同时讨论光纤传感技术在应用中存在的问题,并展望了该技术在隧道工程上的应用前景。     

FBG分布式沉降管在盾构隧道沉降监测中的应用

介绍了一种利用光纤光栅传感技术(FBG)监测地铁盾构隧道沉降的新方法:通过在铝合金测斜管表面特定位置粘贴光纤光栅形成FBG分布式沉降管,并将该种沉降管连续安装在地铁盾构隧道管片的内表面,可以实现对地铁盾构隧道实时分布式远程沉降监测;提出了温度自补偿算法等数据处理方法,解决了分布式沉降数据的处理问题。该技术已在某地铁隧道沉降监测项目得到应用,成功揭示了隧道周围基坑开挖过程中卸荷和降水对地铁盾构隧道竖向变形的影响规律。     

基于光纤光栅传感技术的隧道健康监测系统

介绍了目前隧道结构健康监测系统的研究现状,探讨了布拉格光纤光栅传感技术在隧道结构监测中的应用,并展望了隧道结构健康监测系统的发展前景,从而进一步推广光纤光栅传感技术在隧道监测中的应用。     

光纤技术在地铁隧道健康监测中的应用研究

探讨了隧道监测中光纤光栅传感网络的建立模式,采用光纤技术,监测了深圳地铁某隧道8个危险断面中路面裂缝的位移、墙体应力集中处的应变以及温度等物理量,并结合降雨量调研结果,探究了温度与降雨对隧道健康的影响,指出光纤光栅传感器具有测量精度高、传输距离长、长期稳定的显著优点。     

光纤传感监测技术在工程地质领域中的应用研究进展

近年来,随着越来越多工程建设的开展以及城市地质灾害问题的出现,在工程地质中进行长期有效的结构稳定性监测显得十分重要。光纤传感作为一种新型监测技术,具有高精度、远程实时、长距离、耐久性长及抗电磁干扰等优点,能够弥补传统监测技术工程监测中的不足,应用广泛。本文通过总结前人相关研究工作,概括出光纤传感监测技术在隧道结构健康监测、地面变形监测、基坑监测和边坡监测中的应用现状,并得出几点结论和思考:(1)光纤传感监测技术符合工程地质学的发展战略;(2)光纤监测应该要与多学科进行有机、深度地结合;(3)分布式(准分布式)光纤监测技术在工程地质监测中的应用前景广泛。     

分布式光纤传感技术应用于地铁隧道安全监测

本文针对地铁隧道距离长、地质复杂、故障多发、依赖人工巡检的现状,急需一种地铁运营安全监测的技术。分布式光纤传感技术具有探测距离长、现场无需供电,连续实时测量的特点,能够满足地铁隧道安全监测的技术需求。通过对光纤振动探测信号的分析,判断隧道的安全状态,利用卷积神经网络对数据样本进行学习,无需人为设计特征计算方式,使分析平台具有更好的适应性和灵活性,由测试结果,系统对地铁隧道振动监测信号的模式识别准确率可达96.8%以上。     

光纤测试与监测技术在隧道中的应用

光纤传感技术在隧道测试和监测中有巨大的应用空间和良好的应用前景。光纤传感技术可以高效安全的对隧道施工过程进行监测,实时反馈隧道结构的受力情况并及时提出预警,其组合开发成火灾报警系统可极大的提高隧道的运营安全,光纤传感器应用于隧道健康监测可对隧道衬砌结构进行全寿命的实时监测。光纤测试与监测技术应用于隧道是十分可行和有效的。     

广州天河体育中心综合改造项目跨越众多地铁隧道结构设计

某大型改造项目项目结构设计遇到大范围、长距离跨越多条地铁隧道的难题,根据工程特点,对应不同部位下方地铁隧道的不同状况,结合相应部位主体结构的具体情况,采用了多类型跨越地铁隧道的各种针对性结构设计措施。     

盾构隧道分布式沉降光纤监测技术应用研究

为解决城市轨道交通盾构隧道施工期及运营期长距离沉降监测的难题，基于布里渊（BOFDA）技术提出了一种长距离分布式沉降监测方法。建立了相应的应变–位移算法，并通过室内试验进行验证。将该方法应用至南京地铁2号线工程中，实现了1 km长度上的分布式沉降变形监测。结合人工水准测量数据，对光纤监测结果进行验证，研究结果表明：监测段隧道经过注浆修复后，达到了较为显著的稳固效果，3个月时间内整体变形量在±1 mm以内，变形规律与修复前基本一致。所提出的分布式光纤沉降监测技术可以实现隧道长距离、精准沉降监测。     

立白大厦基坑开挖对临近地铁隧道的影响评价

广州立白大厦基坑工程距地铁隧道最小距离仅20m,其施工是影响区间隧道及地铁车站正常运营的一个重要因素,若施工方案不当或保护措施不足,则很可能引起区间隧道发生过大的不均匀变形.为此建立了该基坑工程的数值分析模型,模拟实际施工工况,动态地分析了施工过程中开挖卸荷对地铁隧道的影响,为优化设计和施工提供了有益的参考.     

东莞厚街大道立交隧道工程设计

东莞厚街大道立交隧道为城市立交下穿长隧道工程,全长1155m,隧道线位与地铁R2线共线,地铁从隧道下方穿过,隧道底板底面与地铁外轮廓之间最小土层厚度为3.5m,隧道先于地铁施工,会受到地铁盾构施工时的不利影响,设计中针对此问题进行了特殊处理。     

泥水盾构下穿运营地铁隧道的监护技术分析

相互交叉的隧道近距离施工中,新建隧道施工必然会扰动既有隧道,增加运营地铁结构安全监护的难度。解决好穿越施工引起的运营隧道结构变形控制问题,对城市地下设施建设与安全监护具有重要的意义。以上海西藏南路越江隧道下穿越M8线隧道监护工程为例,介绍了泥水平衡盾构掘进施工对运营地铁隧道结构变形的影响,分析了变形影响主要因素,得出了既有隧道的沉降主要发生在管片拼装阶段的结论;同时,从施工设备、材料、变形监控等方面提供了运营地铁结构安全监护的主要措施手段为同类型工程的监护提供参考。     

基坑开挖对下卧地铁隧道的施工影响分析

深圳市桂庙路快速化改造工程前海段下沉式隧道平行上穿已建的地铁11号线隧道,下卧的地铁左线隧道中线与下沉式隧道中线水平间距3.2~6.7 m,顶部距离新建隧道底部9.1~15.0 m。下沉式隧道主体结构全长580 m,采取明挖基坑的方式施工,长距离基坑开挖引起的大范围卸载对下卧地铁隧道产生的影响不容忽视。通过建立三维数值分析模型对基坑施工过程进行模拟,动态地分析了基坑开挖对地铁隧道衬砌内力及变形的影响;在此基础上,提出了"分区、分时、分层、分块"开挖以及采取高压旋喷桩加固地基等施工对策。采取上述施工措施后,地铁隧道实测最大上浮值9.1 mm、最大下沉值5.6 mm,这表明下卧隧道的变形得到了有效控制,该研究成果可为今后类似工程提供一定的参考。     

地铁区间隧道旁通道施工融沉注浆技术

上海地铁区间隧道旁通道采用冻结法施工,施工后需进行强制解冻。为控制土体后期变形,防止变形过大而影响周边环境,采用了融沉注浆技术来解决沉降控制难度大、工期长、要求高等问题。对融沉注浆施工中注浆孔布置、充填注浆、自然解冻融沉注浆、强制解冻融沉注浆等技术作了较详细的叙述。     

深基坑施工对紧邻地铁区间隧道结构影响分析

随着城市地铁建设步伐的加快和高层建筑大量涌现,城市高层建筑施工中进行基坑开挖必然引起周围地层移动,从而造成临近地铁隧道纵向不均匀沉降,最终对地铁正常运营产生一定影响。本文结合广州地区的一个实际基坑工程,人工挖孔桩施工对紧邻地铁区间隧道的影响、深基坑施工对紧邻地铁区间隧道的影响、水位下降对区间隧道二衬结构受力和变形的影响三个方面进行了分析。研究结果表明在现有的设计方案下,基坑施工不会对地铁隧道的结构安全和地铁的正常运营造成影响。研究成果为基坑的设计、施工及地铁的正常使用提供了依据。     

基坑开挖施工监控对临近地铁隧道影响分析

本文以上海某深大基坑开挖工程为例,详尽阐述了其控制地铁隧道变形的相关技术措施和地铁监护管理经验。同时结合隧道变形监测数据,就基坑开挖对临近地铁隧道的影响进行了分析。通过采用远程监控系统、隧道内沉降位移自动化监测等手段,以及采取严格的地铁隧道变形保护措施,对基坑开挖施工全过程进行了有效的监控。在基坑开挖期间,隧道结构的沉降变形控制在安全范围,确保了地铁结构及运营安全。相关研究成果可供地铁监护借鉴、参考。     

盾构隧道施工对已建平行隧道变形和附加内力的影响研究

以盾构隧道装配式衬砌结构为研究对象,引入各向刚度不等的连续材料模型,按变形等效原则对不连续的隧道结构横向和纵向的刚度分别进行了等效折减,采用室内相似模型试验和三维有限元数值分析相结合的手段,以广州地铁三号线大沥区间盾构隧道工程为背景,对新建隧道施工所引起的已建平行隧道纵向变位、纵向附加轴力和弯矩、横向变形、横向附加轴力和弯矩进行深入研究,探讨和揭示围岩条件,隧道净距,顶推力等因素对已建平行隧道的变形和附加内力分布变化规律的影响.研究结果表明,新建盾构隧道施工所引起的已建隧道的影响主要集中于邻近新建隧道侧的拱腰附近,在软弱地层保持一定的隧道净距是必要的,盾构顶推力需控制在一定范围内,具体视围岩、净距以及可能造成的位移、相对变形和附加内力情况而定.