基于MIDAS/GTS的隧道盾构施工对地表沉降的影响分析

目的随着合肥城市建设的发展,城市空间变的越来越拥挤,交通在一定程度上也受到阻碍,因此需建设城市地铁以缓解交通压力。方法以合肥地铁二号线为背景,采用盾构法施工,此施工方法会造成地表沉降,所以必须把地表沉降值控制在一定的范围内。同时基于地表沉降的监测数据,并结合软件模拟。结果得出了盾构施工开挖对地表沉降的影响因素;对DB-93和DB-95截面的监测数据进行分析,总结出相关的地表沉降规律。结论盾构掘进压力对地表纵向位移沉降影响较大,本区间的掘进压力应控制在600kPa较为合适。等代层厚度的取值对地表沉降的影响较大,本区间的等代层厚度取0.3m较为合适。对盾构开挖DB-93和DB-95截面的监测数据分析得出,DB-93开挖截面的沉降值均不超过30mm;土体可能发生部分塑性变形,因此后期注浆衬砌要及时有效,控制地表沉降。监测点DB-95-04~06处土体易发生超挖,应对易引起超挖的位置及时有效注浆,控制地表沉降。模拟数值与监测数值对比的结果基本吻合,说明该研究成果可以为工程施工提供借鉴。     

InSAR技术在某磷矿区地表形变检测中的应用

随着采矿事业的不断开展,地面沉降问题日益突出。传统的地表形变监测方法虽然精度高,但是监测周期长、成本高、范围小。InSAR技术可以有效弥补传统监测方法的不足,大范围获取数据,速度快,监测连续性好。采用InSAR技术对某磷矿采矿区域进行监测,选取2015年年末两景和2016年年初两景数据来进行干涉差分处理,结果表明,在4个月的时间里,地表总沉降量约为2 cm,平均月沉降量约5 mm,总沉降面积约936.89 m2。通过实例,介绍了研究区的沉降特征以及InSAR技术探测形变的具体流程,证明InSAR技术在探测地表形变方面具有广阔的应用前景。     

基于D-InSAR技术的地震形变场获取

阐述了合成孔径雷达干涉测量技术在地震监测方面的历史及现状;指出了"三轨"差分的基本原理;利用ENVISAT数据获取了巴姆地震形变场,并对地震形变结果进行了解译。发现形变主要发生在东面南北方向,南面地表上升约30cm,北面地表下降约18cm。     

西三线长江盾构断层带分析与风险应对措施

受地质因素影响,盾构施工过程中存在一定风险。西三线中段长江盾构穿越断层56处,最宽断层为14 m,其他断层宽度为1~10 m不等,断层带中多分布宽度小于30 cm的石英结晶体。断层带部位因地质软硬不均、含水量大,容易出现地层超挖导致地面沉降风险;石英脉结晶体具有体积小、强度高的特性,与周围的围岩强度差距大,不易被钻孔发现,施工中容易产生刀盘卡阻、刀具严重磨损、周边围岩不稳等风险。针对长江盾构地质复杂的特点,结合以往工程施工经验及对盾构设备的研究,提出了针对性的施工措施,并首次提出了盾构机、刀盘和刀具整体选型要求,可为国内岩石地层盾构机选型及施工提供参考。     

泥质砂岩地层盾构掘进参数对地表沉降的显著性影响分析

本文以双线盾构隧道穿越泥质砂岩地层为背景，以地表沉降为评价指标，基于正交试验原理设计不同工况，采用FLAC^3D分析盾构掘进参数中土仓压力、注浆压力和顶推力这3个主要掘进参数在盾构隧道下穿珠江过程中对地表沉降的影响，并选取不同工况下地表沉降最大值，利用极差分析和方差分析两种方法，通过SPSS数据分析软件对结果进行处理，最终确定3个主要掘进参数对地表沉降的影响顺序。结果表明：适当增大掘进参数可以保证盾构施工安全，减少盾构隧道施工对地表沉降的影响；土仓压力取值为0.25 MPa时，对地表沉降控制效果最好；注浆压力取值超过0.4 MPa，顶推力超过0.25 MPa时，对地表沉降控制效果不明显，最终确定本工程合理的掘进参数取值为：土仓压力0.25 MPa，注浆压力0.4 MPa，顶推力0.25 MPa；在影响地表沉降的主要掘进参数中，土仓压力对地表沉降的影响最大，其次为注浆压力，影响最小的为顶推力。     

深基坑周边建筑物及地面垂直变形数据分析

本文通过对某市科技大厦基坑开挖周边建筑物及地表持续观测所获得的沉降数据的综合处理和分析,基本把握了基坑周边五栋主要建筑物及两侧地表竖向变形的变化,并就可能的变形原因进行了探讨.最后对基坑周边建筑物及东、南两侧地表的稳定性初步进行了分析.     

国内外输气管廊带的建设与运行

输气管廊带的建设已成为城市可持续发展的重要因素,我国西气东输一线、二线、三线已基本建成投产,后续四线、五线、六线、七线的建设应借鉴已建管道的技术与经验,并学习国外管廊带的建设理念,特别是俄罗斯输气管廊带建设技术、输送工艺技术、施工设备、施工方案、风险评估技术等方面经验;结合欧洲输气管廊并行管道的成熟建设理念,以及美国阀室跨接技术,洲际管廊深海管道建设技术、扩建扩容方式和合建站场模块化设计等理念,在我国已有的技术水平基础上,完善下一阶段长输气管廊优化研究工作,同时健全相关管廊管道维修条例,保障我国西气东输管廊带建设顺利进行,以及管道日常安全运行。     

城市预制综合管廊设计与研究

城市综合管廊是地下空间集约式开发利用的一种形式,而装配式预制综合管廊又是目前国家大力推动的管廊结构形式。结合北方某城市综合管廊的工程实例,分别从预制综合管廊结构设计、止水设计及基坑设计中出现的新方法进行详细阐述、总结。尤其是对预制管廊止水设计提出了一种新的设计方法,在实际工程应用中取得了较好的效果。     

基于遥感数据的洞庭盆地东部地表垂直形变研究

利用GIS技术对2000年的SRTM和2009年的ASTERGDEM数据进行处理,得到两个时期之间洞庭盆地东部及其周边区域的地表垂直形变分布图,然后从整体到局部分析洞庭盆地东部的地表垂直形变分布状况及其原因。结果表明,东洞庭盆地受构造沉降影响,大部分地区处于沉降状态,而局部地区受到泥沙淤积或人类活动的影响较严重,导致地表抬升;盆地外的地区,临湘市、岳阳县和汨罗市东部呈南北向的抬升带,处于幕阜一九岭隆起之上,受构造抬升影响,大部分地区处于抬升状态,而临湘市和岳阳市西北地区未处于隆起之上,大部分则处于沉降状态。这对掌握洞庭盆地演变趋势和洞庭盆地的工农业规划建设具有重要的理论意义。     

水平注浆在盾构隧道接收洞口中的应用

以某泥水平衡式盾构接收洞口地层加固工程为例,对盾构隧道接收洞口周边土体加固技术进行研究.通过对比分析地面垂直注浆、高压旋喷和水平注浆等加固方案的优缺点,择优选择水平注浆加固工艺.介绍了根据实际地质情况优化注浆孔位的平面布置,井壁钻孔与埋设孔口管工艺,注浆孔口管的使用方法及注浆工艺与参数等.通过井壁预留孔检查注浆固结情况,效果良好,有效防止了涌水、涌砂及倒灌等,可为后续盾构机顺利进洞提供保障.实践表明:水平注浆工艺有效缩短了施工时间,对于砂卵石层有较好的可操作性和可灌入性,提高了地层固结的成功率.     

基于PCA-LSTM的盾构故障多标签预测模型研究

盾构是开展隧道施工的大型关键设备,在我国各类地下工程项目中的使用日益增多。为了保证盾构施工安全,预防施工故障发生,本文针对盾构施工中出现的多故障问题,采用深度学习方法中的长短期记忆网络(LSTM),设计了可处理时序数据的盾构故障多标签预测模型。根据某城市地铁项目中的实际数据,首先利用主成分分析法(PCA)对盾构施工参数进行特征提取,然后利用LSTM模型从集成了外部环境数据的盾构施工时序数据中,挖掘盾构机故障的发生规律,并通过适应多标签学习的交叉熵损失函数进行模型参数的优化,最后用基于多标签的评估指标对模型结果进行评估。实验结果表明该方法在盾构单故障和多故障的预测中都有较好表现,能够为盾实际构施工中的故障预防提供一定的指导。     

桥梁变形监测研究

系统地介绍了桥梁变形监测的内容、技术及形变监测的数据处理方法.     

复杂地质条件下盾构隧道地震响应分析

复杂地质条件下盾构隧道地震响应问题已成为当前工程界研究的重点,其研究涉及盾构施工过程中的土-水-结构的相互作用及地震作用下土体液化、结构破坏等多方面。以数值分析方法模拟完全渗流-应力耦合情况下盾构隧道施工、固结过程;随后采用非线性动力-渗流应力耦合分析方法计算盾构隧道的地震响应,据此分析其安全性。该方法应用于天津地铁隧道某段工程,研究复杂地质条件下盾构隧道的地震响应。研究结果表明:在Ⅷ度地震作用下,该隧道各土层不会发生液化;衬砌应力变化幅度不大,拉、压应力均远小于混凝土抗拉、抗压强度,是安全的;地震对隧道洞径影响不大;地表横向相对位移较大,而竖向相对位移很小,这表明横向地震更容易导致盾构隧道损害。     

基于Sentinel-1A卫星SAR数据地震同震形变场反演——以意大利佩鲁贾地震为例

目的验证Sentinel-1A卫星SAR数据在地震导致的地表形变测量方面的可行性。方法利用获取到的意大利佩鲁贾市地震前后两景Sentinel-1A卫星SAR数据并使用ENVI软件反演其地震同震形变场,得到雷达视线(LOS)方向地表形变图。结果反演结果表明:(1)地震导致的雷达视线方向地表沉陷和抬升最大值分别约为0.31 m和0.32 m,地震中心地表形变量约为0.1 m;(2)地震中心附近形成"西北-东南"走向长约30km的断层;(3)由地表形变剖面图可知:位于地震中心以北、以西和以南3个方向的地表有所沉陷,地震中心以东地区地表被抬升。结论 Sentinel-1A数据在地震地表形变场反演具有可行性,可作为研究地震机理和防灾减灾参考数据,但实际精确形变值还需要GPS测量数据验证。     

地表侦察卫士设计与研究

滑坡地质灾害具有临界突发性、破坏力巨大等特点,随着人类工程活动的日趋频繁,造成的损失也越来越大,其中大部分具有很强的隐蔽性,不借助先进的监测仪器设备很难发现其存在的安全隐患。地表侦察卫士以STM32单片机为主控芯片,经由加速度计、陀螺仪等对滑坡形变信息进行实时采集,结合角度解算与多传感器数据融合技术得到整个监测对象的形变量,并将采集到的形变信息通过VPN服务器传送至远程监测端,能够提前采取有效措施,把地质灾害造成的危害降到最低。     

复合地层中盾构刀具磨损的检测方法

复合地层中盾构刀具磨损问题是盾构施工中面临的重要问题,盾构刀具磨损检测技术也是盾构掘进施工之中研究的关键性课题。本文探讨了盾构刀具磨损失效判断的不同方法,指出通过采用异味添加剂、刀具磨损感应装置、掘进参数的分析、岩渣以及开仓检查等方法,能够及时发现盾构刀具磨损问题,这样才能确保盾构掘进施工可以高效、稳定的进行。     

综合管廊燃气管道分支口受力数值模拟

针对综合管廊燃气管道分支口处弯管和三通较多的特点,以上海北岛西路综合管廊工程为例,采用有限元和数值理论方法,对多因素影响下的燃气管道应力和变形进行模拟分析。结果表明:燃气管道支架间距增大,其最大应力会减小;燃气管道焊缝缺陷长度增大,其最大应力会增大;燃气管道弯管角度增加,其最大应力呈现先增大后减小的趋势;管道变形量随支架间距减小而增大,且增大速度较快;管道焊接缺陷长度增大,管道变形量会增大,但增大幅度较小;同时,管道的走向变化对燃气管道的最大应力影响较大。研究结果可为管廊燃气管道分支口设计和施工提供重要的参考依据。     

基于地基雷达干涉测量技术的大坝边坡形变监测及应用

为了解决传统大坝边坡形变监测方法仅能获取点变形信息,且监测周期长、监测精度低、无法进行实时监测等问题,以云南牛栏江红石岩边坡为例,提出了基于地基雷达干涉测量技术(GB-InSAR)的大坝边坡形变监测。为了有效监测边坡形变情况,在详细分析地基干涉雷达测量技术的原理及关键技术的基础上,将其应用于该边坡稳定性的实时监测中。结果表明,采用地基雷达干涉测量技术对该边坡稳定性进行实时监测,可以有效监测边坡形变情况,达到边坡灾害预警的目的。     

利用简化型多针热脉冲技术原位测定地表热通量

为简化多针热脉冲技术获取地表热通量的测定方法,本研究基于热脉冲技术的方法原理以及传感器的设计准则,提出一种简化型多针热脉冲传感器,并对其田间实地测定结果进行评估。首先利用简化型传感器测定获取了0~50 mm土层热储量和50 mm深度处土壤热通量数据,估算得到地表热通量的动态变化;后与传统组合法(de Vries模型+自校正热通量板法)获取的地表热通量结果进行了对比分析。结果表明:简化型多针热脉冲传感器与传统组合法得到的地表热通量日变化趋势一致,对2种方法的测定值进行回归分析所得直线的斜率为1.09,决定系数为0.98;在测定时期内,简化型多针热脉冲技术获取田间地表热通量的平均绝对偏差为12.33 W/m²。因此,本研究中提出的简化型多针热脉冲技术可以用于准确监测田间地表热通量动态,可为农田水热过程和通量研究提供有效的监测手段。     

降水温度指数及其在旱涝灾害监测中的应用

应用被动微波遥感热带降雨测量卫星(TRMM)降水量数据结合中分辨率成像光谱仪(MODIS)地表温度产品,建立了降水温度指数模型,用于旱涝灾害的监测。该指数参考了地表温度与植被指数特征空间反演地表水分的方法,同时考虑了降水量和地表温度2个因素,并将旱灾和涝灾的监测结合起来。应用水系所在区域的降水温度指数的统计值,确定了涝灾的值域范围;应用AMSR-E土壤湿度数据,确定了旱灾的值域范围。结果表明,降水温度指数旱灾监测结果与条件温度指数监测结果一致,降水温度指数涝灾监测结果与标准化降水指数监测结果一致,且与历年相关的新闻报道相符。说明降水温度指数可以用来进行旱涝灾害监测。