柔性测斜仪在大型地下硐室围岩水平变形监测分析中的可靠性研究

随着地下硐室工程修建跨度及深度的增加,由于开挖卸荷引起的围岩变形破坏越来越严重。建设过程中围岩变形的实时监测对确保整个项目的安全运行起着至关重要的作用。不同于传统点式位移计只能对测点高程位置处进行监测,柔性测斜仪凭借其传感器灵敏度较高且各柔性节可以自由组合等优点,可以对整个布置范围内的围岩变形有更为准确且直观的监测。通过对柔性测斜仪在某大型地下硐室工程围岩收敛变形监测应用中的可靠性展开研究,并与传统点式位移计以及三维数值计算对比分析,结果表明:柔性测斜仪在硐室围岩水平收敛变形监测中具有较高的准确性,有效揭示了围岩变形趋势以及变化规律,可拓宽新型监测仪器在大型硐室工程巷道变形监测中的应用场景。

柔性测斜仪在水利工程安全监测中的应用综述

为研究柔性测斜仪在水利工程安全监测项目中的应用情况与前景,从工作原理、技术指标与应用方面进行了综合性叙述。结果表明:柔性测斜仪已被广泛用于国内水利工程的变形监测项目,且应用效果良好,具有满足3D测量、大量程、高精度、高稳定性、使用广泛、自动实时采集等优点;尤其是其关键技术的突破,填补了高坝部分监测项目的空白。但是,柔性测斜仪在水利工程的应用中也表现出一定局限性,需进一步优化与完善。研究成果可为水利工程中进一步拓宽柔性测斜仪的应用前景提供参考。

柔性测斜仪在软土地基深基坑监测中的应用研究

本文介绍了柔性测斜仪的工作原理,对某软基深基坑项目中柔性测斜仪自动化监测的应用成果进行了分析研究。根据施工工况分析了柔性测斜仪测试成果的可靠性,结合人工测斜成果验证了其测试成果的准确性,通过坑周地表断面竖向位移的监测进一步验证了柔性测斜仪在深层水平位移自动化监测中的可靠性与准确性。研究结果表明,柔性测斜仪可以在软土地基深基坑深层水平位移测试项目中推广应用,尤其适用于周边环境复杂的深大基坑,可实时、准确而可靠地反馈基坑重要的变形信息。

边坡变形柔性测斜仪自动化监测系统在水利工程中的应用

为能够准确、实时掌握边坡内部变形监测数据,及时应对边坡变形、垮塌风险,通过柔性测斜仪自动化监测系统,在监测孔内安装柔性测斜仪,实现对边坡深层变化数据24 h自动监测,将数据传输至数据采集器及自动化监测云平台,及时分析监测数据并预警。自动化监测系统克服了以往人工监测的局限性,研究成果可为工程安全施工、运营管理及创新管理提供有力的技术保障。

分段式柔性测斜仪在地下厂房变形监测中的应用

本文介绍了分段式柔性测斜仪首次应用于抽水蓄能电站大跨度地下厂房开挖施工中对围岩表面变形进行监测的情况,其监测方法、仪器布置、安装埋设方法,以及取得的监测成果,对类似工程的安全监测、开挖施工以及设计具有一定的参考价值。

基于柔性测斜仪和GNSS内外观变形监测一体化应用技术

南水北调中线工程渠道边坡深部水平位移监测以及表面位移监测一直以来都是安全监测工作的重点和难点。无论是深部水平位移监测还是表面位移监测,都会选取一个相对不动点作为起算点,位移监测成果也都是相对位移监测成果。由于边坡内部环境较为复杂,受环境以及地质条件的影响,内外观变形监测基准点都不能确保不发生变形,这样就会导致当基准点发生变形时,变形监测成果会产生误差,从而导致设备误报的情况。本文通过调研国内相关项目提出一种基于柔性测斜仪和GNSS的南水北调内外观变形监测一体化解决方案,以实际项目为依托,结合实际工程监测数据论证了基于柔性测斜仪和GNSS的内外观一体化监测成果的准确性、可靠性,研究结果论证了该方案在变形监测工作中的应用价值,为南水北调工程的变形监测工作研究依据和参考意义。

柔性测斜仪在300m级高砾石土心墙坝沉降监测中的应用研究

提出了采用柔性测斜仪来监测大坝心墙沉降的新方法。柔性测斜仪具有高精度、高稳定性、大量程等技术优势,在高土石坝沉降监测领域应用前景广阔。笔者首先介绍了柔性测斜仪的基本原理,对其在高土石坝中应用的关键技术指标进行了研究。随后介绍了柔性测斜仪在两河口水电站的应用情况,结果表明仪器监测成果连续可靠,较好地反映了砾石土心墙坝沿坝轴线沉降分布及变化规律,对类似工程具有很好的借鉴意义。最后对柔性测斜仪在高土石坝沉降监测中的应用提出了展望,建议在同类工程中推广应用。

柔性测斜仪在300m级超高土石坝变形监测中的探索性应用研究

传统仪器已难以适应300 m级超高土石坝对安全监测的技术要求,如心墙内水平位移和垂直位移监测、上游堆石区蓄水及运行期的垂直位移监测,目前国内外尚无有效的改进监测手段和方法。提出了采用柔性测斜仪对心墙分层水平位移、心墙分层垂直位移以及上游堆石区分层垂直位移进行监测的新方法,详细介绍了仪器工作原理及监测布置方案,对类似工程有参考价值。

柔性测斜仪SAA应用于香港机场三跑工程监测

香港国际机场第三跑道填海工程采用回填海域的方法形成新人工岛,该项目区域底部属于深厚软淤泥土,回填过程中软基大变形是本项目技术重难点之一。由于人工岛海堤受到回填造陆时土体的吹填力和挤压力影响,存在失稳破坏的较大隐患和风险。文章重点以人工岛海堤深层地基土变形为研究对象,采用先进的自动化监测手段,通过柔性测斜仪SAA(Shape Acceleration Array)监测海堤深部土体变形,并将柔性测斜仪监测结果与传统人工测斜仪监测数据对比,验证了先进的自动化柔性测斜仪SAA在工程监测中的应用价值,并分析总结了该监测方法的优点及应用前景。

柔性测斜仪在300 m级高坝中的应用

两河口水电站大坝为300 m级高砾石土心墙坝,建坝于高原高寒地区。特殊的环境条件对监测仪器的耐久性、可靠性及适应性提出了很高的要求。柔性测斜仪为安全监测新仪器,在水电工程中的应用较少,在300 m级高土石坝中的使用更是国际首创。自2017年以来,柔性测斜仪在两河口水电工程中已布设并安装了10套,仪器运行情况整体良好,监测成果能够反映出所测部位的真实变形,所取得的监测成果在服务该工程的同时,可对同类型工程的安全监测起到指导作用。

柔性测斜仪在公路边坡自动化监测中应用研究

为了深入理解营运高速公路高边坡深部位移的变形机理,更好地进行防灾减灾工作,使用阵列式位移传感器(SAA)对营运高速公路高边坡进行深部位移动态监测,并同时使用人工测斜仪进行数据对比分析。通过4G网络建立了无线数据传输系统,实现对边坡体全天候监测。试验结果表明:在营运高速公路高边坡深部位移监测中,使用阵列式位移传感系统与无线数据传输系统进行监测,不仅能够实时监测到边坡体深部位移的变形情况,还能判断出滑移面具体位置。相较于人工测斜仪监测,阵列式位移传感系统测量精度和效率更高,在公路高边坡监测中具有广阔的发展前景。

柔性测斜仪在边坡变形监测中的应用及经济性比较

边坡工程监测是工程建设运行中重要的监测部分,柔性测斜仪作为深层水平位移自动化监测的一种手段具有一定的优点。首先介绍了柔性测斜仪的基本原理及组成;再通过该方法与人工测斜仪监测的技术对比,确认柔性测斜仪的安装使用更为方便,监测结果可以真实反映边坡实际变形情况;最后通过两种监测方法的成本对比分析,提出柔性测斜仪较传统人工监测的成本优势及进一步展望。

基于柔性测斜装置的滑坡大变形误差识别与修正

近年来随着MEMS技术的兴起,柔性测斜装置应用越来越广泛。介绍了柔性测斜装置安装工艺及其变形计算原理,并据此分析了此类装置在滑坡大变形情况下的误差产生原因,同时也研究了此类误差的识别及其修正方法。研究认为,柔性测斜装置具有显著优于普通测斜仪的大量程、高精度等优势,但同时也因其量程较广,导致在进行大变形观测时,其累积的测量误差不能像传统小变形观测那样被直接忽略。通过对典型底部抽离情况下柔性测斜装置测量原理的解析,确定其误差主要来源于零点偏移及测孔与装置间拉伸不匹配两个方面,给出了此类误差识别及估算正确结果的方法。

基于柔性测斜绳的基坑自动化测斜技术研究

基坑作为地下空间的基础性工程,其安全性直接影响着工程项目的质量。围护墙深层水平位移能够对深基坑围护结构的安全信息进行直观反映,人工测斜难以满足深基坑工程对基坑安全信息及时获取的需求。本文通过对人工测斜和串联固定式自动化测斜技术的弊端进行综合分析,提出基于柔性测斜仪的新型自动化测斜技术,对其作业原理及优势进行综合探索,并通过某地铁深基坑项目进行实例分析,验证了柔性测斜仪自动化测斜数据成果的稳定性及可靠性,对深基坑围护结构深层水平位移自动化监测技术的发展,具有较高的现实意义。

特高土石坝超长距离变形监测技术研究

为研究适用于特高土石坝坝体内部的超长距离变形监测技术手段,分析了现有200 m级高混凝土面板堆石坝变形监测技术存在的问题,研究了水管式沉降仪、杆式位移计、管道机器人、柔性测斜仪等内部变形监测仪器的改进发展方向与应用实践。结果表明:所研究的监测技术可以适应特高土石坝超长距离变形监测需求。研究成果为250 m级至300 m级特高混凝土面板堆石坝的安全监测研究和改进方向提供技术参考。

基于超弱光纤光栅的双芯带状柔性测斜光缆研究

针对土木工程测斜传感器对柔性、灵敏度的需求,提出了一种基于超弱光纤光栅的双芯带状测斜光缆。基于切角递推的形变反演理论,建立了中心波长偏移量与光缆倾角的柔性测斜模型,通过仿真软件分析了光缆结构对传感器灵敏度的影响。基于仿真结果制备出双芯带状测斜光缆并进行了测试。结果表明,该光缆的测斜精度为182 pm/(°),实测倾角的最大相对误差为8.28%,应变传递效率约为裸光纤的88%,温度补偿误差小于4%。双芯带状测斜光缆克服了热加工中材料收缩对光纤的损伤,降低了现场环境温度的影响,实现了较高的测斜精度,在大尺度、高灵敏度的柔性测斜领域中具有广阔的应用前景。

面板堆石坝面板挠度监测方法研究

面板堆石坝的面板挠度变形破坏是面板坝的主要病害之一,其严重影响面板坝整个生命周期内的安全稳定运行。为此,通过介绍分析目前面板挠度变形监测的几种常规方法及其在实际使用过程中存在的问题,提出采用在面板内部埋设安装柔性测斜仪系统(SAA)来监测面板挠度的新方法,通过在国内某大型水利工程面板坝的实际应用,验证了该方法的科学性和合理性。该方法可获取高精度、连续、范围广的面板挠度变形数据,同时具有施工方便、易于保护、能够更换的显著优势。

基于OTDR和GBMS的弃渣场边坡自动化监测系统

采用OTDR光时域反射与GBMS柔性测斜技术构建了一套适用于弃渣场边坡的自动化监测系统。该系统由三个子系统组成:(1)OTDR地表变形破坏告警子系统采用蛛网状光纤布设方案覆盖弃渣场边坡大部分区域,达到对边坡地表变形整体监测告警的效果;(2)深部位移监测子系统通过GBMS柔性测斜仪实时监控深层坡体变形迹象,获取深部位移变化量;(3)地下水位及降雨量监测子系统使用渗压计和雨量计测量坡体地下水位变化趋势和降雨情况,监测边坡失稳触发因子。三个子系统互相协同,最终结合形成一套经济科学的弃渣场边坡监测系统。

多种监测方式下的地下厂房围岩变形分析

本文以镇安抽水蓄能电站地下厂房为研究对象,结合多点位移计、柔性测斜仪等多种设施监测成果,对开挖过程中的变形规律进行分析。结果显示,地下厂房围岩在开挖过程中的变形分布符合高边墙的一般规律,变形过程与现场施工节点基本吻合;另一方面,将柔性测斜仪应用于地下厂房变形监测中,不仅可以提高变形监测数据的实时性,而且具有观测精度高、观测范围广等特点,可为工程的安全运行提供重要的依据。

南欧江七级水电站面板堆石坝安全监测设计

根据老挝南欧江七级水电站混凝土面板堆石坝的规模、地形地质条件以及坝体分区、填筑材料等特点,遵照土石坝安全监测技术规范进行大坝监测设计,以监测大坝的变形、渗流及应力应变情况,确保大坝施工及运行期安全,并评价其工作形态。结合大坝安全监测新技术的发展,首次将柔性测斜仪运用在混凝土面板中,以监测面板的挠度变形。