考虑盾构隧道轴线倾角的施工地表变形评价

针对盾构掘进过程中地层损失引起的地表变形,目前的理论解析法均假设盾构沿水平线进行掘进,尚未考虑盾构施工角度因素对地表变形的影响效应。基于修正源汇法公式,引入盾构俯仰角、隧道轴线倾角因素,通过离散方法建立考虑隧道轴线倾角的地表变形计算公式。通过基于实际工程参数的数值模拟计算及工程监测数据对提出的方法进行有效性验证,在此基础上深入分析隧道轴线倾角对地表变形的影响规律。分析表明,隧道轴线倾角对地表变形有明显影响:纵断面上,倾角直接影响地表变形曲线的斜率;横断面上,随着倾角增大,地表最大沉降越大,沉降槽越窄,变形曲线越尖锐。提出的考虑盾构隧道轴线倾角的施工地表变形评价方法能够反映实际施工时角度因素对地表变形的影响。

浅析坐标法在隧道轴线纵横断面测绘中的应用

隧道主要分为两类:第一类为山侧隧道、第二类为山间隧道。这些隧道的轴线穿过山脉,往往地表的植被长势非常茂密,山谷之间相互能见度极低。此外,隧道轴线包括两种形式:第一种形式为直线轴线;第二种形式为曲线形式。论文的研究中,以318国道为研究对象,重点分析测绘海子山到竹巴笼段波戈溪隧道轴线纵横断面的具体情况,明确采用坐标法可以获得良好的测绘效果。论文针对坐标法在隧道轴线纵横断面测绘中的应用展开研究。

浅谈坐标法在隧道轴线纵横断面测绘中的应用

隧道一般分两大类:傍山隧道和越岭隧道,这些隧道轴线穿越高山,地面植被茂密,沟谷交错,通视条件极为困难,而且隧道轴线有直线和曲线两种形式,轴线长,一般均在3km以上,属特长隧道,野外隧道轴线纵横断面测绘十分困难。本文主要介绍了坐标法在隧道轴线纵横断面测绘中的应用,结合国道318线海子山至竹巴笼段波戈溪隧道轴线纵横断面测绘具体事例加以阐述说明。

基于多级控制网测量技术的电缆隧道轴线三维数据测量方法

传统输电电缆直埋敷设方式和排管敷设方式正逐步被淘汰,电缆隧道因安全性及隐蔽性等诸多优点正被大量应用。地下电缆隧道具有隐蔽性,传统依靠仪器测量所得的隧道轴线坐标存在较大偏差,而全球定位系统(GPS)装置在地下使用受到限制。为此基于多级控制网测量技术对电缆隧道轴线测量进行了分析,利用联系三角形法实现角度的传递,采用铅垂法传递求得高程数据,并通过在世博电缆隧道轴线测量上的应用,验证了该方法的可行性和准确性。

应用多级控制网技术测量输电电缆隧道轴线

随着电力非开挖技术的发展,上海的输电线路逐渐往地下发展,传统的输电电缆直埋敷设方式和排管敷设方式正在逐步的被淘汰,输电电缆隧道由于其安全性及隐蔽性等诸多优点正大量的投人生产运行。由于隧道的隐蔽性,传统的依靠仪器测量所得的隧道轴线坐标存在较大偏差,同时地下GPS装置的使用限制,制约了GPS直接进行电缆隧道轴线测量的发展。本文基于多级控制网测量技术,对多级控制网进行电缆隧道轴线测量进行了研究和分析,并通过在世博电缆隧道测量上的应用,验证了该方法的可行性和准确性。

基于PCA法向量估计与RANSAC算法的隧道中轴线提取

为了减少隧道点云噪声对隧道中轴线提取精度的影响,提出主成分分析(PCA,Principal Components Analysis)算法点云法向量估计与随机抽样一致性(RANSAC,Random Sample Consensus)算法相结合的隧道中轴线提取方法。首先对隧道点云数据进行ROI(Region of Interest)区域提取及统计滤波预处理,其次通过PCA算法估计隧道点云法向量并进行点云法向量方向一致化处理,通过设定阈值分别提取满足要求的隧道拱顶及拱腰处法向量,最后用RANSAC算法代替最小二乘算法对筛选出来的法向量提取出精度较高的隧道中轴线。实验结果表明,本文方法所提取出来的隧道中轴线受噪声影响较小,斜率最大偏差0.007 1,最小偏差0.000 3,算法稳定性好,结果精度较高。

基于块体理论进行隧道轴线走向优化的研究

首先介绍了块体理论的基本原理和裂隙岩体结构面随机统计分析方法,并对遗传算法提出了改进措施。进而结合3座隧道围岩的裂隙结构面特征参数值统计,运用关键块体理论和赤平投影解析法,模拟和分析了3组典型节理结构面下隧道在不同走向时关键块体的位置、大小及稳定性发生的变化,并与实际调查情况进行了对比分析,最后运用改进的遗传算法编程,推算出节理结构面在特征区间内隧道轴线的最优走向。研究结果表明,借助关键块体理论及改进的遗传算法进行隧道轴线走向的优化是经济可行的。

山区高速公路超长越岭隧道轴线方案选择

深山峡谷区建设的高等级公路,往往在穿越山脉时设置特长乃至超特长隧道。以昭通至西昌高速公路四川段项目的金阳隧道区段总体设计为例,简述高速公路越岭段总体设计,分析超长越岭隧道轴线方案如何选择,提出分析比较思路和总体设计原则。

盾构隧道侧穿地下连续墙的轴线控制研究

既有建(构)筑物的存在改变了周围土层的应力场分布,不可避免地会影响到盾构推进的轴线控制。针对上海市地铁7号线白杨路站-龙阳路站区间隧道长距离侧向穿越龙阳路站出入场线地下连续墙的工程特点,通过建立有限元模型分析了土仓压力及同步注浆压力对盾构机受力平衡的影响。通过分析发现,地下连续墙的存在将使盾构机两侧受到不平衡力的作用。最后通过盾构受力平衡分析,该不平衡力可以通过调整盾构左、右两组推力油缸的推力的措施来解决。

基于点云的弯曲地铁隧道断面提取

三维激光扫描技术已广泛应用于运营期地铁隧道变形监测工作。针对常用地铁隧道中轴线获取方法存在的问题与不足,本文基于地铁隧道点云高程差异,提取隧道拱顶点云并拟合曲线,采用拱顶轴线代替中轴线对弯曲地铁隧道断面进行连续提取。针对传统断面去噪过程复杂、效率低下等问题,改进一种基于隧道断面几何特征的半径滤波去噪算法,且对去噪后的断面点进行椭圆拟合对比。利用武汉某弯曲地铁隧道点云数据进行试验,结果表明,以拱顶轴线代替中轴线提取弯曲地铁隧道断面的方法精度可靠,改进后的断面去噪算法简单高效,能够提高隧道变形监测工作效率。

基于圆柱多段拟合的隧道中轴线提取方法研究

提出基于圆柱多段拟合的隧道中轴线提取方法。首先对隧道点云数据进行预处理,并将点云按隧道走向分成不同区段;然后对各区段依据轴线与表面点云法线垂直关系,提取精度较低的中轴线;最后对各区段利用圆柱多段拟合,提取精度较高的中轴线。实验表明,隧道中轴线的提取在一定的采样区间具有较高的稳定性,对直线和弯曲的圆形隧道有良好的适用性,算法可靠,精度较高。

基于三维激光扫描数据的隧道中轴线提取

对隧道中轴线的提取方法进行了研究。针对三维激光扫描数据的特点,提出基于局部曲面拟合的提取方法。给出了具体步骤与计算过程,并通过实验分析,表明该方法切实可行,能够满足一般工程的精度要求。

主应力方向对软岩隧道稳定性影响的试验研究

为探明高地应力场主应力方向对软岩隧道围岩稳定性的影响规律,采用自主研发的"隧道三维应力场模拟试验系统"开展了大型三维地质力学模型试验,研究了最大水平主应力与隧道轴线平行和垂直两种工况下软岩隧道的围岩稳定性.研究结果表明:最大水平主应力与隧道轴线平行时,拱顶沉降和拱脚收敛的最终值分别为-0.221 m和-0.454 m,拱顶、左拱脚、右拱脚和仰拱处的围岩压力分别为0.478、0.361、0.416 MPa和0.261 MPa;最大水平主应力与隧道轴线垂直时,拱顶沉降和拱脚收敛的最终值分别为-0.309 m和-0.548 m,拱顶、左拱脚、右拱脚和仰拱处的围岩压力分别为0.579、0.652、0.593 MPa和0.327 MPa;两种工况下,围岩压力的最小值均出现在仰拱处、最大值均出现在墙脚处,围岩的径向应变增量均为拉应变增量,切向应变增量均为压应变增量,说明隧道开挖导致洞周围岩径向应力减小、切向应力集中.

城市交通双层隧道的设计和施工

本文论述了某些城市由于交通发展需要设置隧道的问题,在许多情况下设计为双层双洞结构给施工将带来很多好处。并以四川省自贡市十字口交通隧道为例,介绍用钢筋混凝土折板分隔的双层隧道在设计和施工方面的特点,以及它的经济效益。

三维激光扫描在地铁隧道形变监测中的应用

提出利用三维激光扫描点云截取隧道横断面拟合椭圆进行形变监测的方法。方法分为隧道中轴线提取,连续断面截取和椭圆拟合。隧道中轴线通过点云在水平面上投影后搜索的上下边缘点分别拟合二次曲线求均值得到;沿隧道中轴线设定等距间隔点,在间隔点处以中轴线正交方向截取断面;对截取的断面拟合椭圆并与设计值比较进行形变分析。实验表明,方法可以充分利用点云的大数据量特征,获得隧道内任意处的断面,是对目前监测方式的有益补充。

基于二次曲线拟合的隧道激光点云滤波方法及其应用

提出了利用二次曲线拟合地铁隧道中轴线方法,建立了地铁里程与隧道盾构环片之间的对应关系。首先沿中轴线对隧道盾构环片进行分割,针对分割后盾构片上附着的金属支架等噪声点,提出基于隧道设计半径的粗滤噪和基于多项式拟合的精滤噪相结合的滤噪方法,然后对滤噪后的两期隧道点云分别建立数字表面模型(DSM)并进行叠加分析,获取不同里程处的隧道形变情况。试验表明,该方法可获得地铁隧道内任意处的形变量,可为相关研究工作提供借鉴。

土压平衡盾构穿越岩溶孤石地层的轴线控制施工技术研究

为解决土压平衡盾构穿越岩溶孤石地层的轴线控制技术难题,以中南地区某城市地铁盾构工程为研究背景,通过对轴线偏离原因进行研究分析,利用孤石预先处理、盾构优化改造和掘进参数控制等措施形成了一套较系统的轴线控制方法。实践证明,上述方法在土压平衡盾构穿越岩溶孤石地层中应用是有效可行的。

AutoCAD VBA在地铁轴线检测数据处理中的应用

利用AutoCAD VBA的扩展应用功能,批量处理空间任一点到任一直线的垂线距离以及垂足的空间坐标,提高大量数据处理的效率。本文结合上海市轨道交通隧道轴线检测项目分析AutoCAD VBA在隧道轴线检测数据处理中的应用。

盾构隧道通用型楔形管片选型计算及优化控制

盾构隧道管片选型在一定程度上影响盾构隧道拼装质量,尤其针对线路坡度大、转弯半径小的线型隧道工程。基于天津地铁6号线海–天区间工程,阐述了软土地区盾构管片选型的原则、拼装点位选择及楔形量计算方法。根据管片楔形量特征,提出了盾构隧道管片姿态趋势计算方法。此外,根据工程实践提出了控制措施。研究成果可为类似工程提供借鉴。

水工隧道盾构机零点定位技术

盾构机始发阶段，其掘进姿态对整个隧道走向起决定性指导作用。结合西气东输二线北江盾构始发定位测量技术，对盾构机始发零点姿态进行计算，总结出一套盾构机零点测量技术；在检核德国VMT公司的SLS-T自动导向系统的同时，指导盾构机按照设计轴线顺利掘进。