一种新型光纤光栅应变计的温度补偿方法研究

目的:为了降低光纤光栅应变传感器的温度影响程度,提高监测盾构隧道结构应变的准确性,需对该类传感器的温度补偿方法进行优化。方法:介绍了一种常用光纤光栅应变传感器的结构及工作原理,采用铝合金和铜2种已知热膨胀系数的材料作为传感器附着基底,开展了自由及约束状态下光纤光栅应变传感器的温度循环试验,基于测试结果,提出了在2种状态下的温度补偿方式,并对补偿后的可靠性进行了分析。将该类传感器应用于宁波轨道交通1号线天童庄出入段盾构隧道的管片应变监测,获取了温度影响下应变传感器的测试结果。结果及结论:相关试验及应用表明:在自由状态下应变计的温度系数近似等于光栅本身光学效应的温度系数加上温补光栅附着金属的膨胀系数。在约束下,应变光栅的温度系数近似等于光栅本身光学效应的温度系数加上待测基材的膨胀系数,该温度补偿方法能有效减少光纤光栅应变计进行温度补偿的误差,实际应用中得到了可靠的监测效果。

隧道三维激光扫描点云断面收敛参数相关性研究

基于移动三维激光扫描隧道点云数据,通过点云预处理、断面提取过滤,最后进行隧道管环实测轴径提取、椭圆拟合得到断面的水平轴径值、椭圆度等数值成果表及椭圆拟合等成果图。从几何形态学的角度,对横径与设计偏差、椭圆周长、椭圆均轴差等椭圆拟合结果参数与椭圆度之间数学关系及相关性进行统计分析与研究,探究隧道管环实测点云经过椭圆拟合出的长短轴长异常值的自动筛选方法。结果表明:椭圆度与横径值具有较强的线性相关性;椭圆均轴差D(椭圆长轴加短轴与两倍理论圆直径之差)与椭圆周长和理论圆周长之差d约束关系式,可以用作管环变形椭圆拟合长短轴长异常值的筛选依据。

基坑混凝土支撑轴力监测初始频率的选取

混凝土支撑作为基坑支护体系重要的受力构件,其测试轴力是判定基坑开挖过程中基坑稳定性的重要依据。由于混凝土支撑实测轴力受诸多因素的影响,造成其测试结果与设计值存在很大差异。在诸多影响因素中,混凝土支撑轴力测试初始频率的选取最为关键,今基于现场监测采集的混凝土支撑钢筋计频率,考虑混凝土浇筑后的收缩应力,并通过与理论计算所得结果的对比分析,总结了一套基坑混凝土支撑轴力监测的初始频率选取方法。

螺旋挤密灌注桩的研究与实践

螺旋挤密灌注桩是旋压挤土螺旋钻杆沉入土层,由桩孔底压力泵送混凝土的同时螺旋钻杆正转上拔,在桩孔混凝土中心后插钢筋的灌注桩,对桩周土的挤密作用与压力泵送混凝土渗入卵石与碎石层的孔隙的胶结作用,使桩承载力值大幅度提高。

基于锚杆拉拔试验优化锚固承载特性研究

为提高深部软岩巷道锚杆支护承载能力,有效控制巷道围岩变形,采用锚杆拉拔正交试验对锚固承载特性影响因素进行研究,分析不同影响因素作用效果,并以试验结果为依据针对性提出高预应力全长锚固支护技术,研发了预应力全长锚固锚杆,通过理论计算对预应力全长锚固围岩承载能力加以分析,并以潘三煤矿17102(3)工作面回风巷道为工程背景,采用数值模拟和现场试验方式与传统加长锚固支护、全长锚固支护进行对比验证。研究表明:锚杆拉拔失效首先发生在锚固体与试块黏结界面,锚杆拉拔锚固失效经历了弹性—塑性—破坏的动态阶段,不同锚固因素产生锚固效果不同,在拉拔失效发展过程中的体现也有所区别。其中试块强度和锚杆预应力对锚杆极限拉拔力影响程度显著,并且极限拉拔力的大小与试件强度和预应力值呈正相关。根据试验结果提出高预应力全长锚固锚杆支护技术,研发的预应力全长锚固锚杆采用全长锚固提高岩体强度的同时分段施加预应力,与传统加长锚固支护、全长锚固支护相对比,高预应力全长锚固支护技术实现了锚杆在全长锚固的基础上使得预应力向围岩内传递,从而增大围岩压应力区范围,形成更有效的锚固围岩承载结构。工程实践表明,预应力全长锚固支护技术可有效控制深部破碎软岩巷道围岩大变形,实现深部巷道围岩的稳定性控制。

自动化测斜技术在基坑监测中的应用

为解决传统人工测斜监测中监测频率低、无法实时监测等问题,依托宁波市某基坑工程,采用串联导轮式固定测斜仪技术,利用无线节点自动采集变形数据,自动上传至监测平台系统并进行变形分析。通过与人工监测数据的比对分析,验证了自动化测斜技术的可靠性,证明自动化测斜技术的准确性和及时性,具有广泛的应用和推广价值。

双孔劈裂条件下地应力及孔间应力的耦合分析

针对注浆过程中的裂纹扩展问题,通过理论分析和数值模拟,研究了地应力与孔间应力耦合作用下劈裂注浆的作用机理.研究结果表明:单孔劈裂主要受地应力影响,钻孔沿着最大主应力方向或垂直于最小主应力方向扩展.双孔劈裂受到地应力与孔间应力扰动的耦合作用,相当于力矩合成定理,使钻孔沿其合力方向扩展(孔距较大时相当于两个单孔劈裂);其劈裂破坏过程可分为应力积累、裂纹稳定扩展、失稳破坏三个阶段,双孔间观测点处的最大主应力和孔隙水压力会随着计算步数的增加分别对应形成应力跌落区和能量累积区;钻孔间距较小时初始起裂压力的变化不明显,而间距较大时初始起裂压力随侧压力系数的增加而增加.

深基坑钢支撑伺服系统变形控制分析

对宁波某地铁二层车站基坑进行监测,伺服钢支撑安装以后,基坑及周边环境变形控制效果显著。通过试验研究气温变化对伺服钢支撑轴力、变形控制的影响,伺服钢支撑轴力与气温呈线性关系,比例系数约为23 kN/℃,气温对钢支撑伺服系统变形控制影响较小。运用有限元软件对4种伺服钢支撑布设方案进行计算分析,结果表明:变形控制与伺服钢支撑布设方式有关,提早使用伺服钢支撑基坑及周边环境变形控制效果更好。

光纤感测技术在轨道交通运营线路中的应用

为解决城市轨道交通工程在施工和后期运营过程中隧道差异沉降、结构变形、基坑渗水与失稳及周边建筑物变形等安全问题。依托宁波市轨道交通运1号运营线,采用分布式光纤传感技术实现长距离隧道的管片变形和差异沉降监测,利用布拉格光纤光栅技术实现了隧道断面和结构变形自动化监测,结果显示监测段隧道变形较小,较为稳定。项目的成功实施,证明了光纤传感技术在轨道交通工程结构监测中的有效性,具有广泛的应用和推广价值。

分布式光纤技术在隧道变形监测中的应用

目前,隧道的安全服役离不开安全监测和预警,分布式光纤技术为隧道的安全运营提供一种全新的技术保障手段。为解决隧道的差异性沉降监测难题,从实验室内光纤轴向拉伸监测变形和Z字形布线方式监测差异沉降的原理及其在某隧道内的应用效果2个方面,阐述分布式光纤监测技术在隧道工程中的应用。无论室内的等级光纤拉伸和还是Z字形布线方式,位移和应变的对应关系都呈现出良好的线性比例关系,为工程实际应用提供理论依据。从工程监测结果来看,分布式定点应变感测光缆能实现对管片接缝变形的准确定位和毫米级接缝宽度感知,Z字形光缆布设方式也能对隧道内管片差异沉降实现精准感知,充分体现分布式光纤监测技术在隧道结构健康监测中的鲜明优势。

耕地要保更要“护”

今年的中央一号文件中．分析我国农业农村面临的现实压力时．提到了“我国耕地和淡水资源短缺压力加大”，这确实是不容回避的现实问题。把基本农田给守住．实际上是国家层面的一个任务和战略．但是要地方政府和农民来守这个耕地的话．我认为必须要解决农民和地方政府保护耕地的积极性问题．

自动化测斜仪在地铁基坑水平位移监测中的应用研究

为了研究自动化固定测斜仪在地下连续墙深层水平位移监测的可行性,布设了1 m间距的自动化测孔孔1与0.5 m测量的人工孔CX8,通过对自动化测孔与人工测孔数据的对比分析及现场施工工况匹配分析,发现自动化监测单个传感器数据从孔口到孔底呈现先负、再负正、再全为正的整体规律,测点最大水平累计位移一直在开挖面附近达到最大。人工监测和自动化监测深层水平累计位移曲线均能及时、准确地反映出各种工况条件下引起的基坑水平位移。说明自动化监测能较好地反映深层水平位移的变形情况,进而验证了固定测斜仪在基坑深层水平位移监测中的可行性。

高密度电法与地震折射波法在宁波地铁工程勘察中的应用

为保障宁波市地铁4号线东延段的施工安全,需要对穿越区域的地层状况及可能存在的断裂带等进行精准探查。该工程采用高密度电法、浅层地震折射波法进行综合探测,查明了探测区域内的第四系分布、下伏基岩面起伏及断层分布。与单一探测方法相比,综合探测方法能够进行相互验证与综合分析,提高了解释结果的可靠性,为地铁线路的设计及施工提供了技术支撑。