大体积混凝土BIM智能温控系统及方法研究

研究目的:针对超高主塔大体积混凝土在施工过程中易因混凝土温度超限导致裂缝的问题,研究BIM智能温度控制系统及方法,选择REVIT软件建模并与大数据平台二次集成开发,利用4G无线网络通信设备、工业集成软件服务器和计算机等建立智能温控系统,并搭载人工智能控制算法,进行大体积混凝土全过程温度的超前预测和智能决策。研究结论:(1)建立了大体积混凝土原材料及出机温度监控子系统、混凝土入模及硬化过程温度监控子系统,通过4G无线传输接收测温元件数据,对混凝土施工全过程温度进行动态监测;(2)在BIM模型中标记测温点位置和同步直观反映温度变化,并进行超限预警;(3)对大体积混凝土的出机温度、入模温度及硬化过程温度进行超前预测和智能决策,提供原材料温度控制、水冷系统控制等系列决策手段,确保施工过程温度满足规范要求;(4)本文所述控制系统及方法已成功应用于马鞍山公铁两用长江大桥超高主塔大体积混凝土温控中,取得良好应用效果。

超前地质预报技术在隧道施工中的组合及应用

在复杂地质条件下的隧道施工过程中,富水构造、断层破碎带及蚀变带等不良地质不仅制约了隧道正常施工,且在不同程度上影响着隧道的施工安全。本文选用“地质调查法+TSP+瞬变电磁法(Transient Electromagnetic Method,TEM)+地质雷达法+超前钻探”综合地质预报方法对侵入岩地区的某隧道开展综合地质预报,分析了掌子面工程地质与水文地质条件,为该隧道前方掌子面安全施工提供了可靠的地质资料支撑,具有十分重要的现实意义。

综合超前地质预报在长乐山隧道施工中的应用

在岩溶地区修建隧道过程中,经常遇到突水、突泥等地质灾害。为了规避地质灾害的发生、减少其对隧道施工运营造成的损失,通常要投入大量的隧道超前地质预报工作。文章在进行水文、地质、地貌研究的基础上,提出了运用岩溶地质学原理对隧道岩溶发育情况进行定性预测,划分重点预报地段、选择合适的物探方法或物探组合模式、有的放矢地进行综合超前预报的观点;以长乐山隧道为工程背景,采用了岩溶地质定性预测+地震波法探测+地质雷达探测的超前预报模式,取得了良好的效果,验证了综合超前地质预报的有效性、经济性。

ARAIM可用性预测系统的设计与实现

随着全球导航卫星系统空间星座的增多以及双频技术的发展,用于航路阶段的常规接收机自主完好性监测算法不能满足LPV-200进近对完好性的要求,因此,出现应用于进近阶段的高级接收机自主完好性监测(ARAIM)技术。针对LPV-200进近,基于对垂直保护限值的理论分析,研究ARAIM可用性预测算法,并设计ARAIM瞬时可用性预测系统。仿真结果表明,该系统能满足LPV-200进近对完好性的要求,在中国区域内,当可用性设置为99.9%时,ARAIM预测算法的覆盖率可达100%。

间歇化工过程先进控制技术的应用与发展评述

间歇过程灵活多变,可满足小批量、多品种、快速、高质量生产的需要。但其具有时变、非线性等特性,难以建模,许多过程特性参数难以测量,具有多种操作约束,存在较多干扰,过程不可逆转和难以采取补救措施等特点,使间歇过程控制存在很大难度,因此有必要研究和应用有效的先进控制策略。间歇过程控制经历了经典控制、现代控制和高级控制三个发展阶段。间歇过程控制表现为在最优轨线已知时,在不违反操作约束条件情况下完成对设定轨线的准确、快速跟踪。目前国内外研究的间歇过程先进控制策略主要有模型预测控制、迭代学习控制、混杂系统建模和控制理论等。实施ISA SP88和SP95标准,实现基于配方的间歇过程操作控制和管控一体化,可提高间歇过程控制和管理水平及其生产效率。

综合超前地质预报在岩溶隧道施工中的应用

在岩溶地区,富水、岩溶及断层破碎带等不良地质常是制约隧道正常施工的主要因素。超前地质预报是探查地下工程开挖掌子面前方不良地质情况、降低施工风险的一项重要技术措施,已成为岩溶地区隧道施工过程中不可或缺的重要工序。文章提出了运用"地质调查法+TSP+TEM+超前钻探"综合地质预报方法对岩溶地区隧道不良地质情况进行探查,建立了在地质调查法的基础上,使用TSP长距离辅助探测技术,以小线圈瞬变电磁法为核心手段,最后再通过超前地质钻孔来验证的综合预报流程。以某岩溶地区隧道为工程背景,采用了"地质调查法+TSP+TEM+超前钻探"综合超前预报方法,达到了提高预报准确性的效果。

基于物探技术的TBM施工隧洞地质超前预报方法

相较于先导孔超前预报方法,基于物探技术的地质超前预报方法具有无损、快捷、全局直观等优点,其理论和现场工作技术在传统钻爆法施工隧洞中日臻完善。近年兴起、发展的TBM(Tunnel Boring Machine)施工技术引领了隧洞开挖的创新方向,然而,因大型机械占据有限施工空间,一些超前预报方法无法适应TBM作业方式。通过技术升级和理论创新,近年来出现了一些适应于TBM掘进的地质超前预报方法。通过选取TGS360Proc超前预报法、BEAM超前预报法、三维激发极化超前预报法、HSP超前预报法、ISP超前预报法,对其基本原理、现场工作方法及其适应性和优缺点进行了分析探讨,对TBM施工前方预测提供技术指导,降低TBM卡机或被埋的事故风险。

高黎贡山铁路隧道彩云号TBM的创新性设计与应用

高黎贡山铁路隧道作为大瑞铁路的关键性控制工程,具有"三高四活跃"的地质特点,为应对TBM施工过程中可能遇到的断层破碎带、突泥涌水、岩爆等灾害,正洞TBM设计实行了变截面可抬升开挖技术,创新了前置式自动化混喷技术、隐藏式常态化超前钻探技术以及水岩一体超前预报技术。实践表明,在掘进过程中TBM的创新性设计发挥了显著作用,可为同类地质条件TBM设计与应用提供经验。

综合物探法在高速公路隧道超前预报中的应用

通过介绍几种现代工程领域常见的物探预报方法,然后以此为基础,探讨了综合物探法在高速公路隧道超前预报中的应用,为进一步提升高速公路隧道超前预报效果提供支持。

集成多种物探方法的蒙华铁路某隧道超前地质预报及对策

蒙华铁路某隧道穿越岩溶发育区和断裂破碎带,地质构造极其复杂,施工建设风险大,仅靠单一的物探方法很难满足其地质灾害超前预报要求.本文提出采用TST、地质雷达和瞬变电磁法综合超前地质预报技术,对隧道掌子面前方的地质构造及异常进行探测与集成优化解译,确定不良地质体的位置、规模及其特征,确保隧道施工安全.该综合物探方法采用加权集成模式,实现了对掌子面前方围岩长中短距离联合探测,TST采用空间阵列观测方式和偏移成像方法,弥补了地质雷达和瞬变电磁法在解决围岩构造方面存在的不易判断岩体强度和破碎程度的缺陷.地质雷达利用电磁波对于水的敏感性,能很好地辨别出含水岩体,瞬变电磁法通过岩体电阻率,能识别出岩体中水的赋存状态,两者结合弥补了TST对于围岩含水性不敏感的缺陷.结果表明:采用综合物探方法能更加准确地探明隧道溶洞、裂隙与水系等不良地质体的位置与分布,为合理注浆与涌水封堵等提供了科学依据.

MMS-1和GPR综合物探法隧道超前地质预报

介绍了MMS-1声波反射法和GPR(地质雷达)的预报原理,采用MMS-1声波反射法和GPR相结合的综合物探法对隧道前方地质情况进行了超前地质预报,与开挖后实际地质情况对比分析证明,MMS-1声波反射法和GPR相结合的综合物探法,能及时、准确的预报隧道前方的地质情况,对指导安全、高效施工和监管有重要的意义。

隧道综合超前地质预报技术应用研究

在不良地质地区的隧道施工过程中,涌水、塌方等地质灾害风险较高,给施工带来了重大安全隐患。目前地质灾害的物探方法各有其优缺点,为了提高预报的准确性,使用多种方法开展综合超前地质预报十分必要。文章以钦崇路四方山隧道为例,将弹性波反射法和地质雷达法相结合,对隧道开挖掌子面前方的破碎带、节理裂隙、富水段等不良地质进行了有效的综合预报,所采用的预报手段和思路可供类似工程借鉴。

岩溶隧道综合超前地质预报方法与工程应用

基于岩溶隧道施工中易发生突水、突泥(涌砂)和塌方等安全事故,造成人员伤亡、经济损失和隧址区水文地质环境破坏等情况,依据不同超前地质预报方法优缺点和适用范围,提出了针对突水、突泥、断层破碎带、岩溶、围岩类别及稳定性的综合超前地质预报方法,建立了宏观超前地质预报、长期超前地质预报、短期超前地质预报、地质灾害临近预报的多步预警预报体系,预报体系在沪蓉西高速齐岳山隧道等工程中得到了成功应用.

隧道地质灾害预警体系中岩溶裂隙水综合预报技术研究

基于目前国内外所进行的岩溶裂隙水预报缺乏深入系统的研究,普遍存在准确性和精度不高,而新方法的研究明显滞后于工程需要的问题.考虑将常用方法的优点加以综合,建立一种新的行之有效的岩溶裂隙水综合预报方法.在总结了国内外隧道工程界常用的超前地质预报方法,综合各种预报方法优点的基础上,按照科学的流程,提出并建立了针对岩溶裂隙水的综合预报方法,最后结合工程实例对掌子面前方的涌水灾害进行了成功地预报和预警.实践证明,综合预报法具有较高的系统性和工作效率,使岩溶裂隙水的预报准确性和精度大大提高,并可对涌水灾害风险进行合理的评价,是值得推广的方法.

隧道综合超前地质预报技术及其工程应用

针对岩溶隧道单一超前预报方法预报结果与实际开挖揭露情况偏差较大的问题,提出采用隧道综合超前地质预报技术来提高对不良地质体预报的准确率,即采用宏观地质分析法、TSP地震波法、地质雷达法、掌子面围岩预判以及超前钻探相结合的方法,充分发挥各种预报方法的优势并进行相互补充和印证,提高不良地质体超前地质预报精度。研究成果成功应用于利万高速谋道连接线齐岳山隧道的超前地质预报工作,避免了人员伤亡与财产损失。以里程桩号GK0+708~GK0+720段范围内大型充水夹泥溶洞预报为例,详细阐述了综合超前地质预报的流程,并根据预报结果进行相应的处治措施,避免了溶洞塌方突泥等地质灾害的发生。研究结果对类似岩溶地区的超前预报提供了参考和借鉴。

引汉济渭秦岭隧洞下穿椒溪河段涌水原因分析

为了查明引汉济渭秦岭隧洞下穿椒溪河段隧道涌水原因,在洞内使用了地震反射、红外探水物探超前预报方法;在洞外使用了高密度电法、放射性测氡综合物探方法。结合工程地质和水文地质调查情况,综合分析各方法对涌水段的异常特征,确定了隧洞涌水段响应特征为低电阻率、高氡气浓度、低波速及泊松比和低红外场异常,涌水段岩体具有较好的储水性和导水性。有效查明了隧洞涌水机制,为预防和治理涌水提供了依据。该文研究成果可供类似工程参考和借鉴。