基于计算机视觉的桥梁多点位移同步监测方法综述

基于机器视觉的位移监测技术在仪器成本、安装工作量以及频率范围和空间分辨率方面的测量能力,比传统位移传感器具有优势。文章系统性地探讨机器视觉测量技术在桥梁位移监测中的研究进展,分析了机器视觉在桥梁位移测量中的基本方法及其技术应用现状,指出了现有研究的不足,并提出了未来的研究方向。

基于多点位移计的黄金峡水利枢纽施工期边坡实测变形特征分析

黄金峡水利枢纽左岸边坡在施工期发现了多组结构面,监测资料显示边坡出现了多次变形突变现象,且变形大多发生在20~30 m范围内,多点位移计深度区间位移最大值超过80 mm。为此,结合多点位移计监测成果,从时空变化规律、特征值统计、位移速率等方面综合分析了边坡岩体的变形特征。结果表明:爆破开挖和结构面是导致边坡产生较大变形的主要因素;边坡主变形区与结构面fz39、L920和fz15的位置吻合,坡体变形主要受上述结构面控制。与其他同类工程相比,目前边坡位移量级基本处于正常范围。随着加固措施的逐步实施,边坡已基本趋于稳定,应重点关注Ⅰ区和Ⅳ区边坡坡脚部位的变形情况,并加强支护和排水措施。

基于多点位移控制的梁柱节点刚度对钢框架抗震性能的影响

利用ABAQUS有限元软件建立不同梁柱节点连接刚度的平面钢框架模型，采用SPRING2单元模拟梁柱连接，以不同弯矩-转角曲线作为节点约束条件，并通过添加位移约束方程实现多点位移控制加载。通过与两层两跨半刚性钢框架的实验结果进行模型验证，设定不同节点刚度影响系数α的值，建立一组不同节点刚度的六层两跨钢框架模型，对其进行了单向加栽及循环加载，对比分析了承载力、侧向刚度、延性、耗能能力、刚度退化等特性。结果表明：当α介于1／15～1／20时钢框架承载力及侧向刚度较高，且具有良好的延性及耗能能力。可为实际工程中节点设计提供参考。

基于多点位移计监测成果的坡体变形特征分析

结合工程实例,通过位移–时间过程线、位移–孔深关系曲线以及变形速率图,从时间和空间的角度分析监测成果,并将不同部位仪器的监测成果加以对照,综合分析坡体的变形特征。一般情况下开挖坡体的变形量是随着高程的降低而增大,对于存在软岩夹层的岩石边坡在开挖时坡体的变形会表现出与一般情况下不同的特征。实际工程中影响岩体变形的因素是多种多样的,需借助地质资料并结合现场施工进度以及巡视结果分析监测成果,掌握坡体变形特征,从而对坡体的稳定状况做出判断。

新型套管式同轴多点位移计及其在隧道围岩变形监测中的应用

硐室围岩的变形监测是地下工程施工中的一项重要内容,如何研制改进现有的监测仪器,获得最接近实际的围岩变形信息是工程人员非常关心的问题。介绍了新型套管式同轴多点位移计的监测原理、结构,给出了监测结果换算的理论公式。通过隧道工程的实测分析,此位移计监测获取的围岩变形信息,可以揭示硐室开挖后围岩变形规律,确定合理的二次支护施作时间和施工方法,预测大变形等地质灾害,为信息化施工提供依据。

洞群模型试验中微型多点位移计的设计及应用

地质力学模型试验是研究大型地下洞室群围岩稳定性状况的重要方法,但是,许多制约因素使得这类试验难以达到预期效果,其中包括试验过程中物理量的量测问题。以双江口水电站地下洞群稳定性为研究对象,开展了模型试验为准确量测三维应力状态下洞群模型试验中围岩内部的微小位移,设计、制作和安装了高精度微型多点位移计,获得了围岩在开挖全过程中的位移变化规律曲线,同时,还开展了与模型试验相对应的数值模拟。将试验结果与数值模拟结果进行了对比分析。研究结果表明,设计成功的微型多点位移计能够广泛应用在各类岩土工程模型试验之中。

微型高精度多点位移计的设计及在三维模型实验中的应用

岩体力学模型试验是研究复杂岩体内部建筑物稳定及破坏的一种重要方法.在各种地质、边界和荷载条件下,地下洞室群周围岩体的应力、变形以及破坏机理等十分复杂.超大型水电站地下厂房洞室群以其规模巨大、洞室结构形式多样、围岩稳定问题复杂而备受关注,但是许多制约因素使得这类试验难以实现,其中包括试验过程中内部物理量的量测问题.本文就为解决模型试验中的位移量测问题而进行的微型高精度多点位移计设计、埋设和安装等有关问题进行了探索,并介绍了它在溪洛渡水电站地下厂房洞室群模型试验中的成功应用.

预埋式多点位移计现场确定围岩松动圈的方法研究

根据沪蓉西高速公路龙潭隧道中预埋式多点位移计的现场监测工作实践,提出了多点位移计确定围岩松动圈的现场量测及判别方法,并对开挖后的隧道围岩变形进行了有限元数值模拟。实践证明,根据围岩内变形量与时间的变化关系并结合累积变形量随径向位移的变化规律及测点径向埋设位置,是确定围岩松动圈范围的有效方法。

新型钻孔多点位移计

针对测量钻孔多点位移的可靠性问题，研制了一种新型钻孔多点位移计。它适合煤矿井下深层岩体位移的长期测量，携带方便，工作可靠。

软岩地区多点位移计埋设及变形特性技术研究

简要阐述了地表多点位移计的仪器布置、安装与埋设、及变形特征等 。

利用新型两用多点位移计测算围岩深部位移的方法研究

阐述了巷道围岩深部及表面位移的测量原理,提出了一体化测量巷道围岩深表位移的两用多点位移计,并应用于淮南潘一东矿沿空留巷支护设计中,与传统测量手段进行对比,其避免了因不同点处围岩位移不同步及受钻孔影响导致测量错误的现象。工程应用表明,其所测数据能够真实确定深部围岩零位移点,为支护设计提供重要参考。

多点位移计在岩溶桥基监测中的应用

公路设计时不可避免地要通过许多地质条件较差的岩溶地区,岩溶的存在对公路运行的安全造成很大的隐患,怎样评价和预测施工及运行过程中溶洞顶板稳定性是工程建设中急待解决的问题。原位测试是评价岩溶洞穴稳定性行之有效的方法。作为原位测试工具的一种,多点位移计能够精确地量测岩土材料的变形情况,并反映到数据采集系统。本文简单介绍了WRM-3型多点位移计的原理及组成,并详细介绍了其在岩溶桥基监测中的应用,说明多点位移计应用于岩土体的监测是准确、可行的。

神经网络在高坝基岩多点位移计监测分析中的应用

针对高坝基岩多点位移计监测的实际情况,采用神经网络预报模型,对基岩变位中一孔多点监测、多孔联测和裂隙开合度等工程监测分析实际问题进行研究。通过对反向传播(BP)模型输入层因子的比较分析,并以实测资料加以训练,建立了多种基岩变形的预测模型,预测效果好,有利于多点位移计监测资料的综合分析及对高坝基岩状态的监控。

振弦式多点位移计在穿黄隧洞工程F3断层施工中的应用

南水北调东线穿黄隧洞勘探揭露的断层共计13条,产状多为北东走向,规模不大,呈陡倾角,宽度为0.5～3.0 m,围岩破碎,由于断层和垂向裂隙切割较深并伴有不同程度的溶蚀现象,使得隧洞段黄河水、孔隙水和岩溶裂隙水"三水连通",河水补给水量充沛,因此隧洞断层处围岩多发生渗(涌)水。在隧洞F3断层开挖支护完成后,通过及时地安装多点位移计,更好地了解断层位置围岩变形情况,有效地监控了地下洞室开挖安全性能。通过计算机对采集的观测数据进行整理分析,并定期反馈给工程设计院及施工单位,为论证施工方案的可行性提供了观测依据。

WYYC系列多点位移遥测系统研究

根据岩体位移测试要求和目前电子技术水平 ,提出了多点位移遥测系统方案并研制了WYYC系列多点位移遥测仪器。阐述了系统硬件和软件的实现方式 。

三峡工程船闸高边坡多点位移计形变分析

根据三峡永久船闸高边坡多点位移计监测资料选取典型测孔进行回归分析。结果表明,对边坡变形影响最大的因素是开挖因素,随着船闸闸槽的下挖,边坡临空面的水平地应力逐步释放,边坡高度逐渐增大,边坡边界条件发生变化,使得边坡岩体向临空面变形。开挖强度越大、变形速率越大。由于锚固措施的使用开挖结束后,岩体深层变形逐渐趋于稳定。说明船闸边坡深层变形是稳定的。

基于多点位移计和外部变形观测墩监测成果的高边坡开挖期变形深度分析

黄金坪水电站引水隧洞及泄洪洞进口开挖边坡最大坡高为205 m,岩体为斜长花岗岩,弱风化、强卸荷,开挖后强卸荷水平深度达100 m,并有多条岩脉、小断层及裂隙等,地质条件复杂。阐述了基于多点位移计和外部变形观测墩监测成果,对该高边坡在开挖期的变形深度进行了分析,对边坡支护方案提出了建议。

多点位移计在深部围岩松动圈厚度测试中应用

通过多点位移计测量围岩内部不同测点位移,回归分析各测点位移随时间变化回归方程,确定各测点反映围岩位移速度衰减快慢系数值,根据该值大小判断该测点是否处于松动圈内,从而确定围岩松动圈范围。

杆式多点位移计监测资料可靠性分析

可靠的监测数据是工程安全评价的基础。多点位移计是监测岩体内部变形的主要仪器,其资料可靠性是一个重要,而又重视不足的问题。本文通过对多个水电站安全监测资料的系统分析,总结了多点位移计监测资料分析中的常见问题,并结合现场施工和管理,分析了其产生原因,提出了改进措施。常见问题包括数据无规律震荡、数据对施工过程没响应、数据规律不正常、显著的压缩变形、数据突变、数据连续性或完整性差等。这些问题的产生或多或少与监测仪器质量或安装维护质量有关,包括传感器防水性和耐久性能欠佳、传递杆接头松脱、保护管漏浆、钻孔孔径不足引起的安装基座无法固定、锚头未固定、接线错误、电缆未加接或保护措施不力等。因此,安全监测工作需要严格把关传感器及其配件的选型与质量验收,避免使用防水性和耐久性差的传感器和不合格的配件;安装维护应该提高钻孔、接线和灌浆质量,加强电缆保护;资料分析需要加强异常数据的复核,确保监测数据可靠性。

利用多点位移计实测值反演隧道围岩力学参数

结合哈尔滨天恒山隧道的多点位移计的测量工作,利用MATLAB BP神经网络工具箱和AN-SYS10.0,基于结构分析有限元法,由正演分析建立了不同围岩力学参数与隧道围岩变形关系的人工神经网络训练样本。结合施工过程中量测到的隧道围岩的多点位移计数值,通过网络仿真得到了相应的围岩力学参数。