压差式光纤光栅静力水准仪的设计与研究

为实现对建筑结构不均匀沉降的有效监测,基于光纤光栅与连通器的基本原理,该文设计了一种压差式光纤光栅静力水准仪,并对该水准仪进行了理论推导、标定试验及静态特性分析。试验结果表明,该水准仪灵敏度为6.5 pm/mm,线性拟合度R^(2)为0.999,非线性误差为1.48%,迟滞性误差为0.74%,重复性误差为5.72%,总精度为5.95%。为增大该水准仪灵敏度特性,对原有的波纹膜片改进与分析,结果表明,改进后的水准仪灵敏度为11.87 pm/mm,较改进前提升了约1.8倍。该结构形式的水准仪可对建筑物的沉降进行有效监测,为建筑物结构健康监测提供有效的技术支持。

基于PS-InSAR超载下隧道纵向沉降预测方法

地表超载会使隧道产生纵向不均匀沉降,危害隧道运营安全,隧道的沉监测降数据对于分析隧道的安全状态具有重要意义。提出了基于永久散射体合成孔径雷达干涉测量技术(PS-InSAR)的地表超载下隧道沉降预测方法,并在上海杨高中路电力隧道工程进行了应用,结果表明,PS-InSAR技术可以获取高精度的地面沉降数据,与水准数据相比,平均误差为0.78 mm/y;采用本方法预测得到的隧道沉降速率曲线与水准实测曲线变化趋势相对一致,较为准确的识别出了隧道纵向不均匀沉降发生的位置,预测沉降速率与隧道实测速率相比,平均误差为3.09 mm/y。影响结果精度的因素主要有PS-InSAR地表沉降拟合误差、隧道上方土层沉降计算误差以及隧道邻近施工造成的土体扰动。PS-InSAR具有监测范围广、可获取历史数据的优势,可以为软土地区隧道沉降数据获取与分析提供新思路。

地下水位变化条件下高速铁路路基变形机制分析

结合京雄城际铁路霸州北站路基工程实际,基于饱和土体固结理论,研究土体颗粒在微观视角上的受力状态,推导出一种适应于地下水位变化诱发的地基沉降计算方法;开展路基沉降现场监测,根据沉降数据分析霸州北站路基结构的沉降特征,考虑自然因素和人为因素,将地下水位变化诱发的沉降计算方法得到的理论数据与现场沉降数据对比,探讨京雄铁路典型地段路基的变形机制。主要研究结论如下:(1)抽取地下水诱发的地层不均匀变形符合对数线性特征;(2)地面沉降与地下水降落漏斗影响范围高度一致,霸州北站路基结构变形实测值符合理论推导的对数线性变化规律;(3)识别了霸州北站路基不均匀沉降的主要驱动因素是沿线过度开采地下水。研究成果可为其他类似工程将地下水位变化作为诱发地层变形的主导因素提供科学依据。

水闸地基不均匀沉降的有限元分析

水闸地基不均匀沉降对水利设施的安全稳定运行造成严重影响,因此对地基的不均匀沉降进行监控,并设置符合当地实情的监控指标尤为关键。借助有限元软件进行建模,考虑各工况对实际水闸地基不均匀沉降的影响,拟定对水闸地基不均匀沉降的安全监控指标。通过与实际沉降量对比可知,该方法拟定的监测指标具有节省人力成本、评判结果与实测结果相关性高等优点。

富水砂层盾构隧道纵向不均匀沉降及实时监测方法研究

为了在盾构施工过程中加强监测,确保盾构隧道施工安全,论文以哈尔滨地铁2号线人民广场站-中央大街站-尚志大街站区间盾构隧道施工为例,对其富水砂层施工过程中纵向不均匀沉降进行分析,并对实时监测方法进行进一步研究。

轨道基础不均匀沉降监测与预测研究综述

受土体性质、周边施工、列车长期动力荷载作用等因素影响,轨道基础不均匀沉降问题时有发生,导致列车限速并加剧轨道结构损伤,给铁路和地铁运营造成重大安全隐患.因此,对轨道基础不均匀沉降开展监测或预测研究具有十分重要的意义.为及时监测及识别轨道基础不均匀沉降,国内外学者开展了大量研究,文中回顾了轨道基础不均匀沉降监测技术及相关的仪器设备,并综述了轨道基础不均匀沉降的预测识别方法,主要包括曲线拟合方法和智能预测方法.最后,在调研分析的基础上总结了现有研究的不足,并提出对未来研究的思考和建议.

地基问题引起的厂房沉降加固方法研究

某钢结构加工车间厂房自建成后持续进行沉降监测,发现结构不均匀沉降问题持续至今,且已影响到正常的生产任务。经现场检测发现,结构的不均匀沉降主要由地基问题引起,为消除因基础不均匀沉降引起的上部结构附加应力且保证厂房结构的安全,文章提出了一种未来沉降调整方案。该方案允许结构发生一定程度的不均匀沉降,当不均匀沉降达到一定限值后,可实时进行校正处理。该加固方法施工简单,成本较低,对其他类似工程有一定的借鉴意义。

软土地基输气站不均匀沉降成因分析

为研究软土地基上输气站地基变形的成因与规律,本文基于天津某输气站工程勘察、室内实验及监测成果,对站内不同功能分区、不同基础处理形式的建、构筑物的沉降变形进行了分析。结果表明:①前三年为快速变形阶段,沉降完成了约90%;②不均匀沉降变形,除了受到站内不同功能分区建、构筑物负载荷载、基础处理形式和土层的均一性等因素的影响外,还受季节变化的影响,11月至次年4月为快速变形阶段,变形量占全年90%以上,5月至10月变形不明显;③受站外坑塘降排水影响,站内东西水平方向的变形破坏较大,达到2mm/m。研究结果不仅深化软土地基上输气站沉降变形破坏的认识,还可为输气站建设及灾害防治提供有益的参考。

我国隧道监测设计与信息反馈研究--以阳澄湖隧道为例

本文以阳澄湖隧道工程为例,从风险源分析及隧道监测需求出发,对其进行了隧道监测设计,提出监测设计总体方案。结合数据采集系统对隧道主线变形缝张开量与不均匀沉降进行分析,进一步分析隧道变形缝渗漏水原因,针对性地提出隧道变形缝渗漏水养护策略,为同类型隧道监测设计及养护策略提供借鉴依据。

高速铁路风积土地基沉降预测与变形控制

针对高速铁路地基加固时有关区域类型土的问题,以高速铁路风积土地基为研究对象,通过现场监测以及数值模拟分析高速铁路风积土地基的沉降规律,表现为等桩长加固地基沉降成"中心大两边小"的形式分布于变形关键区,由现场监测数据通过拟合得出高速铁路风积土地基的沉降预测模型,通过对施工过程的动态数值模拟分析说明等桩长地基加固桩和土之间存在相对变形,针对这一问题提出了"力大强加固、力小弱加固"的均化变形平衡原理,依据沉降等值线在地基压缩层内的分布,采用变桩长加固控制措施,以地面中心点为原点确定变桩长的"半椭圆"布置形式,通过将变桩长地基加固模拟计算结果与试验路段允许沉降差对比分析,说明变桩长加固技术的优越性.

甬江沉管隧道运营期接头监测数据安全性分析

沉管隧道接头的力学性能是其安全运营的关键。通过宁波甬江沉管隧道23a的运营期接头沉降的监测数据分析,找出了沉管隧道在软土地基中产生的不均匀沉降与沉管隧道接头各种形变的关系,讨论了甬江沉管隧道在23a运营期间的不均匀沉降的规律。其次,建立GINA止水带的受力模型,计算了由于接头变形导致的GINA止水带受力的问题,并检验了接头止水的安全性。最后,提出了在隧道运营期间,可通过强制位移法利用隧道沉降监测数据对结构进行安全性评估的方法。

型钢混凝土桁架转换层的监控与分析

对贵阳市某大楼型钢混凝土桁架转换层进行了施工期间的监控，并利用有限元分析软件ANSYS建立了带有型钢混凝土桁架转换层的结构有限元分析模型。针对工程中连接、构造和施工影响等相关因素进行有限元模型的对比分析，明确各因素对桁架受力的影响。结合施工阶段的监控数据，分析此工程中桁架受力状态的成因，为准确判断工程在正常投入使用后的受力变形情况奠定基础。

昆明新机场碳酸岩风化区不均匀地基处理

因昆明新机场为不均匀地基,若直接修建机场跑道,差异沉降不能满足设计要求。采用振动沉管碎石桩对不均匀地基进行处理,并对处理后地基进行沉降计算、沉降观测和原位检测试验,以判别处理后地基的工后沉降和差异沉降能否满足机场跑道的设计要求。结果表明,采用振动沉管碎石桩的处理方法,能够成功解决由地基不均匀引起的差异沉降问题,可为类似工程提供设计参考。

基于雷达卫星时序分析技术的荆江沿岸堤防形变研究

收集了2018—2019年度的32景雷达卫星影像,采用PS-InSAR技术对荆江大堤石首至监利段堤防的沉降进行监测,获取了2018年4月至2019年4月间该区段堤防的平均沉降速率,分析了其形变趋势及物理机制。结果表明,该段堤防存在不均匀沉降,但在一年中形变的趋势会随时间变化。利用雷达卫星时序分析技术可实现荆江堤防的沉降情况高效大范围监测,表明该技术在长江堤防形变监测上具有很大的应用潜力。

软土地基隧道沉降规律的初步分析

隧道沉降观测是隧道运营管理维修养护的基本工作内容之一,沉降观测数据可作为隧道维护的基础依据资料。本文简要介绍了隧道沉降监测的施测方法,结合某越江隧道沉降监测实例,对长期运营隧道的沉降观测数据进行分析,绘制了隧道整体纵向沉降形态曲线,以得到隧道整体的沉降规律;计算隧道纵向沉降曲线的曲率变化,以得到隧道差异沉降的发展态势。分析表明,该隧道经多年运营,沉降已基本趋于稳定,但不均匀沉降还在继续发展。文中对纵向不均匀沉降的影响因素进行了初步探讨。

基于现场监测和数值模拟的吹填土不均匀沉降经验公式修正

为研究填海地区吹填土不均匀沉降的变化规律,以天津大港区填海地区地质勘查资料为依据,通过室内试验和现场原位静力触探实验得到吹填土层相关参数,选取考虑比贯入阻力的经验公式计算填海地区软土不均匀沉降。结合自动化监测数据与理论数据和数值模拟结果的对比分析,确定不同数据的偏差值。通过对大数据的分析,对经验公式提出修正,最终提出一套更为精确的吹填土或软土压缩模量估算方程。

控制注浆加固不均匀沉降自动化监测技术

注浆加固施工是解决建筑物地面沉降问题的传统方法,在注浆过程中往往会出现被加固对象因注浆压力过大而发生上抬的现象。传统的人工监测方法在注浆加固施工时,监测周期长,人力成本投入大,并且经常出现监测滞后的现象,不能实时将监测数据反馈给现场施工人员。论文介绍的静力水准仪自动化监测系统就是目前新型的监测方法,可以为现场的注浆加固施工提供及时有效的指导。

基于三维有限元模拟的水闸地基不均匀沉降监测预警指标研究

苏州河河口水闸采用了迄今为止国内最大的底轴驱动翻板闸门的超常规设计方案,单孔闸门宽100 m。因闸址南北两岸存在不均匀沉降,危害水闸底板、底轴等主体结构的安全。为了保障水闸的正常运行,以设计规定的底板门轴线处差异沉降不超过1.5 cm以及底板不会发生受拉破坏作为控制条件,通过改变南北岸地基沉降量ΔZ;、ΔZ;模拟地基不均匀沉降并进行有限元分析,推求得到南北闸墩不均匀沉降监测预警指标为:南边墩相对北边墩最大差异沉降1.08 cm,北边墩相对南边墩最大差异沉降1.27 cm。

广西乐百弄衣隧道企业级BIM技术应用

广西乐百弄衣隧道属于特长隧道,在隧道施工过程中,由于地质构造异常复杂,对于质量、安全的控制非常严格。隧道开挖的地质预报资料尤为重要,需排除前方不良地质、水纹条件,同时,隧道开挖过程中的超挖、欠挖工程量统计成为了传统施工的一个难点。此外,隧道的不均匀沉降监测数据实时记录更新及现场进度、质量、安全等均急需新型项目管理工具来辅助提升协同管理效率。针对以上隧道的施工重点难点,团队经过多次不同BIM系列软件的比对分析,采取了Revit+Dynamo+Civil3D+BIM5D的BIM解决方案,可解决从BIM模型搭建到项目各阶段的管理应用难题,如:清单工程量统计分析、以日为基准单位的施工进度管理、按每延米桩号定位辅助解决施工质量安全问题等等。利用本隧道BIM解决方案可根据现场施工实际信息数据进行深化模型,并多方位多角度辅助解决各类传统隧道施工的难点。本项目课题研究的成果可供类似公路工程BIM应用提供专业的技术解决参考方案。

基于FTA的苏州河河口水闸风险源识别

苏州河河口水闸(以下简称苏闸)运行至今出现了诸多病险问题,已严重影响安全运行。因苏闸工程的特殊性,难以使用常规的风险识别方法。为了保障水闸的安全运行,基于故障树风险分析方法,按照功能边界将苏闸划分为5个子系统;确定了各子系统存在的26项故障模式,建立了苏闸故障树(Fault Tree Analysis),通过下行法确定一阶、二阶、三阶、五阶最小割集,识别苏闸的风险源为“地基不均匀沉降”“底轴不均匀变形”以及“监测系统缺陷”。研究成果不仅为管理部门提供了水闸风险管理的建议,而且对同类工程的设计、维护、监测、管理具有重要的参考价值。