浅地层剖面法在海底钙质结核精细勘察中的应用研究

在海底钙质结核发育的海域,由于钙质结核硬度大,分布不规律,已成为航道开挖、大堤、码头等近海工程基础设计施工前必须查明的海底障碍物之一。但由于钙质结核在海底的赋存状态、尺寸、分布情况均缺乏规律性,探测难度很大。在连云港港徐圩港区防波堤工程中,首次将浅地层剖面法引入到海底钙质结核精细探测中,通过对大量的探测剖面数据进行综合分析、比对,总结出不同赋存状态下的海底钙质结核在浅地层剖面图中反映出的图像特征,圈定了钙质结核分布区,探测成果与后期钻探验证结果非常一致,表明了浅地层剖面法对海底钙质结核探测具有良好的应用效果。

基于随机分布的断裂破碎带GPR剖面特征分析

为了验证探地雷达在查找基岩中断裂破碎带的有效性、以及进一步认识破碎带在探地雷达反射剖面上的表现特征,结合概率论和数理统计知识,通过设置断裂破碎带中介质的介电常数在一定空间范围内随机分布,建立了更为贴合实际的断裂破碎带模型,使用时域有限差分方法正演模拟其二维GPR反射剖面,较好地揭示了断裂破碎带的GPR剖面特征。通过对不同破碎程度和基岩具有不同介电常数的破碎带模型进行正演模拟,分析其正演GPR剖面的图像差异,较为深入地认识了断裂破碎带在GPR剖面上反映出的特征。最后,进一步引入工程实例,发现通过正演模拟揭示的断裂破碎带GPR剖面特征在断裂破碎带的实际探测剖面上也是存在的,说明通过正演模拟来指导实际资料的解释是现实可靠的。

基于物探成果数据驱动的地下管线及构筑物BIM建模技术研究与实践

本文通过对地下管线及构筑物物探成果数据进行分析,制定了相应的BIM建模数据规则,设计并创建了一整套带参数的地下管线附属物及构筑物结构的标准化族库,可实现对族的大小、方向及空间位置的调整控制;基于Autodesk Revit平台,开发了一套地下管线和构筑物BIM建模软件,集成了基于物探成果数据驱动的地下管线及构筑物三维模型精细化快速建模、三维动态显示、地下管线及构筑物与拟施工结构的碰撞检测等功能;形成了标准化的建模流程,并在实际工程中进行了示范应用,取得了较好效果,实现了从前期物探、设计到施工的全流程管控,可有效指导工程设计与施工。

综合物探方法在浅基岩地区顶管工程勘察中的应用

顶管沿线的基岩面起伏情况是基岩浅埋地区顶管工程设计、施工的重要依据。采用具有高效、经济、线状勘察特点的综合物探方法与少量钻探相结合的综合勘察手段,对顶管沿线的基岩起伏情况进行探测,可以实现高效勘察与成果可靠性的有机统一。以广西玉林市某排污干管工程为例,采用瑞雷面波结合地质雷达的综合物探方法对顶管沿线的石灰岩顶面进行连续探测,探测成果与后期钻探验证结果非常一致。实践表明,在浅基岩地区,利用综合物探方法可有效地获取基岩面的起伏情况,为顶管工程设计和施工提供关键依据。

结合场梯度的位场数据图像非均匀映射技术

利用图像表达位场数据时,位场数据根据色标被映射成颜色,生成的图像能否客观真实地表达出位场数据的内涵特征,关键取决于采用的色标是否合理。为了提高图像表达位场数据细节信息的能力,借鉴图像灰度非均匀整量的思想,给出了一种基于场值梯度的色标文件生成方法。对比于传统的采用根据位场场值大小平均分配色阶的方法,理论模型试验和实际资料的应用结果,都显示了本方法在提高图像表达位场数据细节信息能力上的有效性和优越性。

基于BIM技术的既有地下管线三维自动化建模的研究

针对工程项目中地下管线开挖和迁改存在的众多问题,拟通过研究BIM(Building Information Modeling)技术在地下管线三维信息模型建模中的应用,初步解决实际中可能遇到的问题。首先通过Micosoft Visual Studio平台对BIM软件进行二次开发,建立管线系统模块,结合所创建的地下管线附属物族库,将已探明的电力、信息、给水等各类型地下管线信息数据(主要为Excel格式)与其相对应的附属物批量载入管线系统,建立地下管线三维模型。然后利用BIM软件管线碰撞检测功能及人工识别,获取有用碰撞信息,依据实际经验或现场复测,修正其中错误的管线数据,更正管线模型,使其更为真实、直观地反映地下管线的分布情况,为后续工程设计、施工、管理提供依据。

高密度地震映像法在青草沙水库堤基检测中的应用

青草沙水库新建大堤深槽段采用分层抛填砂袋构筑堤基,为切实了解抛填袋装砂的施工质量是否达到设计要求,本文摒弃传统的钻探抽检方法,首次采用水域高密度地震映像法对抛填砂袋体形态进行检测,以查明水下抛填砂袋体的平整度、厚度及空隙分布情况。实践表明,本次采用的水域高密度地震映像法经济、快速、有效,采集数据信息量大,能有效反映整个抛填砂袋体的表面起伏形态、厚度分布和砂袋体内部搭接异常情况,取得了很好的检测效果,可在以后的类似工程中推广使用。

高精度磁法用于海底深埋管线探测

海底常规管线的探测已有很多成功实践经验,但是对于海底深埋管线(埋深>5 m)的探测,目前还处于摸索探讨阶段。本文详细介绍了采用高精度磁法探测上海某保滩工程中两根深埋钢筋混凝土引水管的实例,包括工作原理、方法技术、应用效果等。经钻探验证,高精度磁法能准确的探测出海底深埋钢筋混凝土管线,为同类工程提供技术参考。

物探技术在航道工程勘察中的应用实践

物探技术是海洋调查的重要手段,近年来在航道工程勘察中得到了广泛应用。文章结合连云港港30万吨级航道工程的勘察实践,重点论述双频测深、旁侧声纳、浅地层剖面法和水域浅层地震反射波法等物探技术在工程中取得的应用成果,包括探明了海底沉船、海底地形、地层分界面、淤泥层厚度、地层异常区域(地层突变、凹陷等)的分布情况。实践表明,海洋物探技术可在沉船等海底障碍物探查、海底地形测绘、海底地层划分、不良地质体勘查等方面发挥重要作用,并具有高效、经济、成果可靠等优点,可以为以后同类工程提供技术参考。

深埋管线精细探测方法应用研究

随着城市地下空间的不断发展,非开挖施工技术在管线敷设发方面得到了广泛应用,此类管线埋设深度大、走向复杂,传统探测方法难以对其进行准确定位。针对这一难题,本文结合实际工程案例,简要论述了信标示踪法、惯性定位法、强磁示踪法、井中磁梯度法及井中电磁感应法等多种探测方法在工程中的应用,并总结了这些方法的适用性和优缺点,可以为工程建设中深埋管线精细探测工作提供一定的参考。

基于BIM技术的地下管线三维可视化及其应用

随着城市建设的发展,地下综合管线越来越复杂,地下施工对地下综合管线可视化的条件要求越来越高。通过对前人在管线系统可视化工作内容进行详细总结,给出了利用BIM技术进行地下管网可视化的基本流程和方法,并叙述了在某地下工程项目中的应用情况,显示其在地下工程中能够准确直观显示管线和地下设施的位置空间关系。结果表明,基于BIM技术的三维可视化技术能够快速有效地检测管线与管线、管线与地下设施之间的碰撞以及地下工程设计和施工的合理性。

基于超声横波的混凝土结构无损检测数据成像技术

目前超声波成像主要采用合成孔径聚焦技术(SAFT),成像质量很大程度上依赖于超声波速估计的准确性和噪声压制的效果。超声波和地震波在固体介质中的传播特征具有相似性,故基于成熟的地震数据处理技术,建立了一套适用于商用超声横波反射检测仪的数据成像处理方法。基于炮检互易定理,对仪器的单边观测数据进行重构而转换为双边观测数据,再对双边观测数据采用地震数据处理中的多次叠加和克希霍夫偏移技术进行成像。大型混凝土道床模型应用案例表明,提出的成像技术完全适用于商用超声横波检测仪的数据成像,与仪器配套的国外商业合成孔径聚焦技术成像结果相比,成像分辨率有明显改善,并对混凝土层位界面和内部钢筋结构的反应更为精细。

大埋深非开挖管线精探技术应用研究

非开挖管线由于埋深大、分布不规律,探测难度非常大,常规的地下管线探测方法无法对其进行精确探测。本文针对不同种类非开挖管线特点,系统分析了各种非开挖管线精确探测技术的优缺点和适用性,提出了不同方法组合探测的新思路,很好地解决了大埋深、小孔径非开挖管线的探测难题,并实现了非开挖管线探测结果的"见管"验证,经多项实际工程应用,均取得了较好的探测效果。

城市大型排水箱涵结构腐蚀缺陷精细无损检测技术研究

本文基于大型排水箱涵结构腐蚀缺陷的特征分析,设计并制作了1:1大型实体带腐蚀缺陷的箱涵顶板模型,利用阵列式超声波法和探地雷达法开展检测试验研究,通过自主研发算法和软件,可实现对进口阵列式超声波仪器数据进行数据格式解编、重构和系列处理;将自主研发软件处理结果与进口配套商业软件处理结果对比,对比结果显示自主研发处理软件的成像性能比商用进口软件更为优越,可显著提升成像分辨率,对目标结构识别更精细;对比结果同时验证了阵列式超声波法和探地雷达法对箱涵结构细小腐蚀缺陷精细检测的有效性。最后将研究成果应用于上海某大型合流污水箱涵结构腐蚀缺陷的检测中,应用效果良好,检测结果可作为箱涵结构安全健康评估的重要依据。

多频雷达技术在公路隧道路基病害精细探测中的应用研究

交通高等级公路隧道长期超负荷运载,受大型重车的作用以及隧道地基变形沉降的影响,路面沥青层损坏频繁,而沥青层损坏频繁往往是路基层内部结构存在病害所导致。由于公路隧道路基结构的复杂性,其养护标准更高,对隧道路基层病害探测的精细程度提出了更高的要求。对于路基层内部病害的探测,探地雷达具有全面、快速、无损、分辨率高等优点。本文将不同频率的探地雷达天线进行有机组合,应用于某公路隧道的路基病害精细探测中;结合三维可视化交互解释技术,立体直观地展示了隧道路基层分层、地下病害分布等情况,为后续公路隧道的保养和维护提供科学依据。

强磁示踪法在大埋深非金属地下管线探测的研究

概述地下管线是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”,随着城市化进程的加快,地下市政管道的种类和数量日益增多,错综复杂,浅层直埋地下管线基本密集分布于浅层空间,采用非开挖管线施工技术越来越广泛,地下管线埋设深度越来越大,超深管线探测技术已成为行业重点关注的问题之一。目前对于大埋深金属地下管线的探测方法较多,如陀螺仪定向法、信标示踪法、井中磁梯度法等。

跨孔电阻率CT法在城市工程物探中的应用

为预估由地下管道破损所引起的地下塌陷区域,引入了多通道跨孔电阻率CT法,对市区两处地下塌空区进行了检测应用。实际应用案例表明该方法对地下塌空区的检测具有较好的识别效果,在检测环境限制诸多的城市工程物探中具有一定的实用性、有效性及高效性。同时该方法不仅可应用于塌空区检测,也可推广至防空洞检测、地下大深管线检测等的应用场景。

城市地下市政基础设施BIM建模技术研究与实践

本文对基于物探数据驱动的城市地下市政基础设施一体化BIM建模技术进行相关研究。通过对城市地下市政基础设施数据进行分析,制定了相应的建模数据规则;基于上述数据规则,设计并创建了一整套带参数的城市地下市政基础设施的标准化族库,可实现对族的大小、方向及空间位置的调整控制;基于Autodesk Revit平台,开发了一套完整的城市地下市政基础设施BIM建模软件,集成了基于物探数据驱动的城市地下市政基础设施三维模型精细化快速建模、三维动态显示、地下管线及构筑物与拟施工结构的碰撞检测等功能;形成了标准化的建模流程,并在实际工程中进行了示范应用,取得了较好效果,实现了从前期物探、设计到施工的全流程管控,可有效指导工程设计与施工。

特大城市中心城区地下管线数据维护方法探索

目前,国内大中城市均已完成地下管线普查工作,尤其对于部分特大城市,已探明的地下管线保有量非常巨大。随着城市建设的不断发展,新建、改建的地下工程加速了管线数量的增加。如何保持地下管线数据的准确性、有效性、现势性,是目前地下管线维护工作的重点。本文以上海市为例,在上海中心城区地下管线年增长率4%的前提下,通过2016年~2018年三年时间的积极探索,形成了一套系统的地下管线数据维护流程,并取得了较好的效果,可为其他城市开展地下管线数据维护工作提供借鉴经验。

基于深度学习的阵列超声波图像智能判译技术研究

阵列式超声波混凝土结构检测图像中的异常特征识别往往依赖人工经验,具有效率低下以及准确率难以保证等问题.本文将人工智能深度学习中经典网络模型ResNet50与代表性的目标检测网络模型YOLOv2进行融合,搭建了一套适用于超声检测图像智能判译的网络模型.选择将超声检测图像中钢筋和界面反射信号作为模型的自动识别目标体,并制作了包含此两类目标体标注的实测数据集.测试结果显示,搭建的网络模型在小样本超声检测图像数据集的识别上取得了显著的效果,网络模型识别钢筋和界面两类信号特征的平均准确率分别达到91.21%和80.24%,表明人工智能深度学习技术在地球物理图像解译方面具有强大的表征能力,能有效降低对人工经验的依赖,提升资料解译的可靠性和工作效率,应用前景广阔.