大跨径钢桁梁拱桥变形监测方案设计与精度分析

桥梁在运营过程中由于受到外部因素破坏及内部性能退化等影响,桥梁的安全性、适用性和耐久性都会降低,为了保证桥梁的安全运营,必须对其进行健康监测及安全评估。本文结合工程实例详细介绍了大跨径桥梁变形监测的基准网建立、变形点布设原则和数据监测,并对位移和沉降观测进行精度分析等,为同类型桥梁健康安全监测和运营管理起参考借鉴作用。     

基于GNSS的高层建筑物基坑监测系统实现与应用

以某高层建筑物基坑地质灾害隐患点监测实际情况为例进行分析，评估了监测站及虚拟基准站观测数据质量；根据实际建设项目的情况，提出综合解决地质灾害GNSS监测项目建设的规范；最后，提出一种组合模型对使用虚拟基准站解算的监测站数据进行去噪处理。结果表明，相比于EMD模型与EMD–ICA模型的去噪效果，该组合模型经数据去噪，标准差降低3.7%与2.7%，信噪比分别提高了19.7%和12.3%，相关系数方面提高了7.6%和3.3%。     

黄土泥岩接触地带界面滑坡的工程防护模型试验研究

针对内蒙古黄土泥岩接触地带界面滑坡的工程地质灾害,设计锚杆挡土墙式工程防护比尺模型试验。通过监测界面处、黄土层内不同监测点的孔隙水压力、土压力、坡面标记点位移等数据,总结黄土层内土压力场、渗流场以及坡面位移的变化规律,分析黄土泥岩界面滑移诱因及滑移机制。进而对锚杆挡土墙墙后土压力和墙体位移的变化进行监测,并以锚杆挡土墙墙体位移量来评价工程防护的效果,试验结果表明在经历了2个降雨周期后,锚杆挡土墙墙体平均位移量为5.45 mm,远小于规范中要求的挡土墙失效位移。锚杆挡土墙可以防止黄土层在坡脚处的滑移趋势,抑制黄土层内裂隙的发展,减缓界面处的位移发展,阻止并防护黄土泥岩界面滑坡的出现,是黄土泥岩界面滑坡有效且可靠的工程防护形式。     

基于实时监测的新村滑坡参数变化特征分析

新村滑坡位于云南哀牢山中段东麓,为残坡积层滑坡,受地质构造作用及外界诱发因子影响明显。综合考虑滑坡的多种因素关系,在勘查工程配合下,开展地表位移、深部位移、含水率、孔隙水压力、水位、降雨量等6类参数监测,以1 h为间隔进行数据采集,建立了自动监测、自动传输、自动入库等全自动监测系统,捕捉降雨入渗导致滑坡内部相关参数的变化特征,为研究降雨-入渗-斜坡变形破坏提供基础数据支撑。根据2010年7月20日至8月2日监测时段的结果分析,该降雨过程使滑面附近含水率随降雨的影响增大了2%,水位升高1.1 m,水位升高滞后降雨1~2 d,导致①号地表位移监测点出现24 mm的局部滑动,但未引起深部位移的明显增加,该降雨条件下滑坡整体处于基本稳定状态。     

高层建筑物沉降监测及规律分析

随着国家建经济建设的需要,高层建筑和超高层建筑在各大城市日益增多,在施工阶段和运营管理阶段,沉降监测工作尤为重要,以此来保证建筑物质量和安全的重要技术手段。主要以济南市某高层建筑为例,对CBD写字楼2号楼进行详细的沉降监测设计,布设了沉降监测需要的基准点、工作基点、监测点,共计18个点。外业观测时间为1年9个月,总共观测了20期数据,并通过对沉降监测数据进行分析,获取了该建筑物的沉降规律,经历了施工阶段、运营管理阶段,该建筑物沉降量相对较小,最大沉降量为12.9mm,出现在JC04点处,沉降速率较大的点集中在JC04、JC07两个点。     

光纤光栅埋地管道滑坡区监测技术及应用

长输油气管道沿线的滑坡灾害严重威胁着管道安全。传统滑坡监测手段存在监测组网、数据自动采集困难等问题;光纤传感技术已大量应用于滑坡监测,但是光纤光栅传感技术还未见应用于滑坡的监测中。通过设计的基于光纤光栅传感技术的系列传感器,构建了一套可同时监测管体应变、管土界面压力、滑坡体表面位移以及深部位移的埋地管道滑坡远程监测预警系统。在四川省境内的一特大型滑坡区建立了监测预警示范站。该监测站成功监测到了汶川地震对滑坡及管道的影响。对汶川大地震前后的监测数据分析表明,该光纤光栅监测系统能满足管道滑坡监测的要求,易于布网,成本低,监测精度高,地下长期稳定性好。     

降雨诱发滑坡在长输管道监测预警中的应用

随着社会经济的快速发展,能源需求越来越大,而石油作为我国能源结构中最重要的一环,其安全传输及运行也越来越受到重视。我国地域辽阔、地质条件复杂,长输管道常需穿越西部山区等地质环境脆弱的区域,这些区域地质条件差,是地质灾害事件的高发区域。而在地质灾害的发生过程中,降雨往往是其中最重要的一个诱发因素,为了深入了解降雨与滑坡地质灾害之间的关系,本文归纳总结了国内外对于降雨诱发滑坡等地质灾害的机理,为降雨导致的滑坡地质灾害监测预警提供理论依据,并对现有的长输管道地质灾害提出合适的预警方法,最后总结了降雨诱发滑坡等地质灾害研究中尚存在的问题,对今后的研究重点和突破点进行展望。     

膨胀土滑坡施工过程中的浅表位移监测

以南宁某铁路项目中的膨胀土滑坡为工程背景,对膨胀土滑坡施工过程中的地表位移进行了监测;利用幂函数拟合了工点内膨胀土滑坡浅表位移与降雨量关系,效果较好,精度很高;同时分析了降雨、切坡和临时支护对边坡位移的影响,得到了相应的位移变化曲线,并提出了相应的施工建议。     

基于综合监测的滑坡变形特征的分析

为定量描述滑坡空间变形特征,在对滑坡体地形地貌和地质构造勘察基础上,采用全球定位系统地表绝对位移监测、光纤光栅深部变形监测和自动拉线式裂缝变形监测综合监测技术,结合重庆市玉台村滑坡裂缝变形特点,综合分析玉台村滑坡空间变形规律和失稳破坏机制。结果表明：1)综合全球定位系统监测、光纤监测和自动拉线式裂缝监测的方法有利于从地表变形、深部变形和裂缝变形方面对玉台村滑坡三维变形特征进行全面分析,是一种高效经济、优势互补的监测方法。2)玉台村滑坡表现出深层滑体的阶段性变形特征。在失稳前期,滑体后部整体滑动速率较快,变形量随时间近似呈线性增长,且地表变形监测数据的波动对降雨有较强的响应。随着滑动的持续,后缘裂缝变形逐渐退出增长阶段,靠近中部滑体的裂缝变形仍较为活跃,变形差异与地形陡缓有关。3)不利的地形与汇水条件、连续降雨、基岩隔水性以及坡前切脚与坡后堆载构成了滑坡变形的主控因素。     

盾构区间近接建筑物施工的沉降监测分析

文章通过对长沙地铁二号线梅溪湖东站～望城坡站区间隧道穿越和近接通过的12栋房屋沉降监测结果的分析,12栋房屋的沉降值和倾斜均未超过控制基准,房屋8号楼的最大沉降速率为-8.10mm/d,大于控制基准,应采取措施。房屋4号楼、7号楼、8号楼出现较大沉降主要是由于右线隧道开挖引起的。盾构施工过程中采取的措施对于控制建筑物沉降是可行的。     

降雨诱发滑坡对非连续接口输气管道受力影响分析

既有成果还较少涉及降雨条件下滑坡对管道结构时域变形的解析分析,且针对滑坡–管道相互作用的理论研究仅限于连续管道,未考虑管道接口和管内气压的影响。首先,基于Green-Ampt模型得出的边坡降雨入渗规律,以边坡湿润锋作为滑坡滑动面,采用不平衡推力法计算出滑坡推力;其次,将滑坡推力施加到非连续接口管道上,基于Pasternak地基模型并考虑输气压力作用,求解出降雨条件下滑坡区域输气管道任意截面的内力和位移。在此基础上,结合工程实测值与本文解析解进行对比验证,获得了较好的一致性。最后,针对降雨强度参数进行了敏感性分析和输气管道安全评价。结果表明:随着降雨历时发展,降雨强度的增大引起非连续管道的变形值和变形速率显著增大,管道最大位移增长速率开始迅速下降的时间点逐渐提前;管道最大当量应力随着连续降雨历时增长而增大,直至超出输气管道安评范围。     

降雨滑坡多指标监测预警方法研究

降雨滑坡是发生最频繁,损失最严重的地质灾害,但如何实现其准确预警仍是目前所面临的主要挑战。而探究降雨滑坡的物理机制是开展预警的关键突破口。结合典型震后滑坡5个水文年的长时间序列实时监测数据和非饱和水-力耦合分析方法,开展都江堰银洞子沟滑坡现场实测数据的物理机制研究及长时间序列边坡稳定性分析。基于非饱和边坡稳定性分析方法,结合长时间序列实测大数据的实时计算和分析,提出基于降雨强度-概率(I-P)、饱和度、基质吸力、地表倾斜角度和稳定性实时计算分析的多参数指标预警方法体系,基于多参数预警体系和实时监测数据,分别于2017年8月和2018年6月在银洞子沟两次实现成功临灾预警,成功临灾预警实例验证了多参数阈值预警模型的可靠性和实用性,研究旨在为降雨型滑坡的准确预警提供新的参考和预警模式。     

三峡库区碎石土质岸坡失稳启动机制研究——以龙江红岩子滑坡为例

三峡水库蓄水后,滑坡成为三峡库区最严重的地质灾害之一,库水位下降和降雨是导致滑坡的重要因素。以龙江红岩子滑坡为例,研究三峡库区碎石土质岸坡失稳启动机制。基于FLAC^3D渗流分析模块功能和算法对三峡库区龙江红岩子滑坡的机制进行研究。根据龙江红岩子岸坡的地形、地质条件,建立了龙江红岩子滑坡渗流模拟有限差分计算模型,并确定了模型合理的水头边界条件。通过编写内置的FISH函数对降雨入渗、不同库水位等工况进行模拟,得到了位移场的变化规律,分析了不同库水位及降雨条件下碎石土质岸坡的稳定性,揭示了岸坡在降雨和水位下降过程中的稳定性衰减过程。降雨和水位骤降的共同作用是龙江红岩子滑坡的触发因素。为研究不同库水位和降雨条件下碎石土质库岸滑坡稳定性提供了依据。     

富水地层盾构下穿施工引起的管线变形分析

隧道开挖导致的地层的沉降变形会通过外荷载的形式作用于邻近地下管线,使其受力性状发生变化,管线弯曲变形达到一定程度时,刚性管线可能出现裂缝甚至发生断裂。针对这一工程问题,文中以杭州地铁8号线浙江工商大学站-桥头堡站为工程背景,通过控制变量法,分析了盾构下穿埋深为1~6m的Q235钢管、铸铁管、C30混凝土管以及PVC管等多种工况下的管线引起的管线沉降变形规律,并根据分析结果对现有的通过地表沉降曲线最大斜率直接估算管线沉降变形情况及其安全性这一方法对各类管线的适用性进行了评价。然后,通过统计分析,提出了上述四种不同材质管线的管线最大沉降斜率与地表最大沉降斜率比值r随埋深h变化的线性拟合关系式,可以为通过观测地表最大沉降斜率估算地下管线最大沉降斜率提供参考。     

蠕滑型边坡动态稳定性系数实时监测及其位移预警判据研究

 滑坡的蠕滑位移过程本质上就是滑坡岩土体的损伤变形演化过程。因此,在系统分析蠕滑型边坡不同蠕滑变形阶段的变形演化特征与损伤破坏机制基础上,运用损伤力学基本原理,探索和揭示边坡蠕滑变形与其稳定性系数的相互内在联系,确定边坡的蠕滑位移与其坡体损伤变量及其稳定性系数的定量关系,并依此建立基于边坡蠕滑位移参数确定其动态稳定性系数的方法;同时,依据位移–时序曲线切线角速率和加速率参数变化规律,研究和确定基于安全系数的边坡稳定性位移监测预警判据 和边坡安全稳定预警时间 。最后,以典型鸡鸣寺滑坡为例,运用蠕滑型边坡动态稳定性系数与位移监测预警判据,对该滑坡的稳定性演化过程进行后验分析与评价,并同时与斋藤迪孝法预测结果进行对比,其分析评价结果与该滑坡实际稳定演化规律基本吻合,表明所提出和确定的有关位移监测预警判据参数,在蠕滑型边坡的稳定性评价与预测中具有一定的实用性和有效性。     

黄土区工程边坡锚索应力监测预警的突变模型

以西气东输管道沿线的某黄土高边坡工程为依托,进行边坡稳定性的现场监测试验,测试边坡应力变化状态。以监测数据为基础,应用突变理论方法,建立黄土边坡坡监测预警的尖点突变模型,对具体监测数据进行滑坡超前预警的应用,通过与实际监测反映的边坡状态对比分析,验证预警模型的效果,说明尖点突变预警模型反映的边坡稳定状态改变特征与监测数据反映结果的一致性。     

滑坡地质灾害远程监测预报系统及其工程应用

 露天矿边坡稳定性监控预报技术研究,对滑坡地质灾害防控具有重要意义。以滑体、滑床和监控锚索相互作用力学原理为理论基础,提出滑体和滑床相对运动状态的力学监测原理,把多因素监测变为单一滑动力力学量监测,给出滑动力与监控预紧力的关系。通过滑坡物理模型试验得出,在滑坡发生前,边坡岩体内应力会连续发生变化,当滑动力大于抗滑力后,边坡岩体会发生变形和滑动,且捕捉边坡岩体内应力的变化优于对岩体位移的监测。基于上述原理和试验结果,开发了滑坡地质灾害远程监测预报系统,实现摄动力动态变化的远程实时监测。提出4种监测预警模型,通过对露天矿山边坡等的现场实践应用,该监控新技术成功地进行边坡稳态实时监控和预测预报。     

基于改进动态规划算法的堆积体滑坡稳定分析

应用图论将堆积体滑坡稳定性分析中最危险滑动面搜索及安全系数计算问题转化为数学领域求最短路径问题。对动态规划算法进行改进,建立基于改进动态规划算法的极限平衡有限元方法,给出该方法的基本方程和路径上应力计算过程,避免引入辅助函数需给定初始安全系数进行迭代计算的缺陷。将该方法应用于溪洛渡左岸谷肩堆积体的稳定性分析,基于滑坡产生、发展、蠕变条件对其稳定性进行判断,对该堆积体的变形破坏机制进行分析和滑面形成条件探讨;借助监测资料揭示的滑面分布,验证改进动态规划算法搜索滑面位置与计算安全系数的准确性;在此基础上提出基于滑坡征兆的堆积体滑坡稳定性分析技术路线,可用于复杂滑坡堆积体边坡的稳定性分析。     

岩门村滑坡高分辨率遥感调查与机制分析

 2007年7月7日,四川达县岩门村斜坡发生滑坡,造成直接经济损失约人民币1.5亿元。采用滑坡前后的高分辨率卫星影像及“数字滑坡”技术,获取滑坡地质环境及滑坡前后的道路、水塘、植被群位移及高程变化的定量信息,根据斜坡各部分变形特征,将其划分为主滑区、牵动滑区、强影响区及影响区4个部分,各自活动方式分别为快速推移+前缘砂土液化和面状流动,牵引(或后退)式滑移,受拉力发生拉张裂缝、错位和局部位移,以及受振动发生小规模的裂缝和错位。以DEM求得原地面以上的滑走及堆积方量分别为132.6×104和132.2×104 m3;结合钻孔资料求得滑面以上滑坡规模为1.97×106 m3。岩门村斜坡具备形成滑坡的岩性及坡体结构条件,但所临河谷狭窄,难以发育大型厚层滑坡,但有适宜的临空空间供局部浅层滑坡活动。长期强降雨是岩门村滑坡的主要触发因素。就斜坡整体而言,本次滑坡活动释放能量不充分,在连续降雨情况下局部可能再次发生浅层滑坡,但难以发生整体大规模滑移。