隧道监测系统研究现状及其发展趋势

信息化施工是隧道安全施工的重要思想,其中数据采集和信息管理是实现信息化施工的主要内容,也是隧道监测系统的核心部分.现场监控量测是数据获取的主要方式,阐述了其作用、内容、使用的仪器及在工程中的应用.根据监测数据管理及处理方式的不同,把信息管理大致分为传统的监测数据管理和监测数据分析处理信息系统管理2种,并分别描述了它们各自的特点.最后对于险情预报标准的研究现状也作了简要的阐述,指出了隧道监测系统的不足及其发展趋势.     

广州地下铁道既有隧道的自动化监测方案

在隧道及地下空间结构变形监测中,以实际监测数据为基础,对工程结构的进行监测。在既有隧道中,为了减少人员进入隧道及减少测量对运营的影响,采用自动化监测,随时、及时提供监测数据信息,对保障工程安全具有重要的实际意义,也是解决解决隧道变形预测问题的一种崭新途径。     

上跨既有地铁线深基坑工程变形控制措施研究

在既有地铁隧道邻近位置或上方进行基坑开挖,容易导致地铁隧道变形,从而对其使用功能和安全性产生严重影响.结合具体工程实例,从基坑设计、坑底地基加固、施工控制和信息化施工监测4个方面采取措施控制地铁隧道的变形,保护隧道基坑及地铁隧道的安全.监测结果表明,监测数据均在监测控制限值内,对既有地铁隧道起到有效保护.设计、施工措施及监测数据可供类似工程参考.     

高边坡工程安全监测在线分析系统研发及应用

根据水利水电工程岩石高边坡建设的需要,建立了基于多源信息融合与管理的安全监测资料在线分析系统,系统采用C／S构架的度客户端模式,应R1目前流行的MySQL多平台网络数据库,在设计和建立MySQL数据库服务器的基础上,以Visual Basic,Net为集成开发环境,实现了Internet／Intranet网络环境下的安全监测数据库的分布式管理．该系统可适用于所有水利水电工程的安全监测数据及相关信息资料的管理和分析．系统已成功应用于锦屏一级水电站左岸高边坡工程施工期的安全监测分析,为工程施工后期及运行期自动化监测的海量监测数据管理和分析平台的建立奠定了基础．     

基于现场监测和数值模拟的隧道初期支护效果分析

以沙子塘隧道出口偏压段为依托,采取现场监测及数值计算等技术手段,详细分析典型监测断面围岩与支护结构相互作用关系。研究过程中对典型断面的围岩变形、钢支撑压力、锚杆轴力进行现场监测,并分析各个监测点的受力变形特征,并对围岩-支护结构作用关系进行评价。同时,为了进一步验证数据结果的准确性,采用数值计算手段分析监测断面的结构受力变形特征,并与监测数据对比分析,验证监测数据的准确性。研究表明,合理的应用监测及数值计算能够指导隧道现场施工,有效地提前预测施工可能遇到的风险,为控制隧道施工期围岩变形及支护技术提出一定的参考建议。研究成果对偏压隧道在洞口附近的监测方法及衬砌设计提供了重要的实践指导和理论支撑,对洞口衬砌支护效果、评价以及后期处治都有很好的借鉴作用。     

盾构推进和地表沉降的变化关系探讨

根据上海某超长盾构隧道工程监测的实践,介绍了盾构隧道监测的一般内容：地表沉降和地下管线安全监测;地面房屋沉降和倾斜观测;水位测试;土体水平位移监测和局部地段隧道沉降、净空收敛监测。并从几个方面对监测数据作了详细的分析,得出了盾构推进方向和隧道纵向的沉降变化及隧道横向沉降槽的变化规律,同时分析了盾构切口距建筑物沉降点距离和沉降量的关系,最后得出了盾构推进和地表沉降的变化规律,提出了地表沉降的5个阶段,即：前期沉降阶段;开挖面前的隆沉;通过期间沉降阶段;盾尾间隙沉降阶段和后期沉降阶段。     

超高面板堆石坝监测信息管理与安全评价的理论及实践

超高面板堆石坝（CFRD）的监测信息管理与安全评价一直是工程界关注的热点问题,针对超高面板堆石坝的建设与运行现状,探讨了海量监测数据与复杂信息的管理方法,提出了针对监测信息的三维可视化分析方法．研究了采用统计模型、灰色理论模型、模糊理论模型和数据挖掘技术进行监测信息分析评价与预测预报的基本方法,在此基础上,研发了天生桥一级水电站大坝监测信息管理与安全评价系统．     

多台测量机器人在自动化监测中的开发应用

针对地铁隧道狭长单台测量机器人难以完成监测任务的问题,利用测量机器人在自动变形监测上的优势,开发地铁隧道自动化变形监测系统.采用多台自动全站仪进行自由设站,构成监测网;相邻测量机器人之间通过测量公共点联系,利用地铁隧道两端站台的稳定基准点和原始观测数据对多测站转换参数进行整体平差,并对监测点高程进行球气差改正,实现地铁隧道自动化监测数据的高精度处理.给出系统硬件及监测方案,并在同济大学测量馆的走廊和地铁10号线龙柏新村隧道进行了试验.结果表明,监测系统实现了自动采集监测数据、计算机和测量机器人之间的数据通讯、数据的自动存储和处理,能够准确、实时地得到监测结果,独立完成无人值守的自动变形监测任务.试验结果显示,在一般观测环境下,系统精度达到亚毫米级,即使在隧道中也能达到毫米级.     

基于EMD和RBF的隧道围岩监测数据分析

文章针对隧道围岩监测数据中含有大量随机误差的问题,基于经验模态分解和奇异谱分析的基本思想,提出了一种对监测数据进行降噪处理的方法,该方法首先将监测时间序列分解为多个固有模态函数,并形成特征矢量矩阵,然后根据该矩阵的奇异谱选择最优的重构阶数对固有模态函数进行重构,从而消除或削弱随机误差的干扰.以某隧道的围岩监测数据为例,...     

公路隧道边坡变形监测与分析

文章对隧道边坡的变形原因进行了分析,对滑坡工程治理前后的变形进行了监测,并就监测数据进行了分析,对顺层岩石滑坡采用钢管注浆和锚索框架的加固效果进行了比较,得出了一些有益的结论。     

近岸海域自动监测网络在广西环境管理服务中的应用

自动监测网络实时在线监测为海洋环境管理提供新的技术方法和基础数据,通过研究和分析近岸海域自动监测网络在水质污染评价和赤潮预警方面的应用,提出构建基于自动监测网络的陆海统筹环境监控预警系统,为广西近岸海域环境管理提供支撑。     

六潜高速的光纤隧道电话和广播优化设计

根据安徽六安-潜山（六潜）高速公路隧道应急电话和广播系统设计规范,针对隧道管理站及监控分中心的位置特点,在紧急电话与有线广播综合应用方案的基础上,将应急电话和广播系统利用EPON原理进行融合复用,使用最少资源,对系统进行优化设计,既满足监控分中心和隧道管理站综合管理的要求,也为高速公路司乘人员的人身及财产安全提供了有力的保障．     

基于现场监测的原坝子隧道稳定性分析

隧道围岩稳定性分析对隧道安全施工和运营至关重要,采用现场监测方法是判定隧道围岩稳定性最直观的一种方法。以原坝子隧道为工程背景,通过对III、IV、V不同等级围岩初期支护后拱顶下沉和周边收敛进行系统的现场监控量测,研究复杂地质条件下大断面隧道围岩的稳定性,结果表明,隧道拱顶及周边位移一般稳定期为10~15 d,累计沉降量和周边累计收敛量随围岩等级的增大而显著增大,并处于允许范围以内,说明隧道开挖方式和支护方案是科学合理的。研究成果可为类似条件下隧道工程的设计、施工、监测提供参考和借鉴。     

浅埋隧道边坡滑移与衬砌开裂病害分析

某隧道是一座分离式浅埋隧道,进口段存在偏压现象.在隧道修建过程中相继出现边坡滑移、二衬开裂掉块等病害.为分析病害原因,对洞内变形、二衬表面应变、临时支撑应力及边坡表层、深部滑移等项目进行了系统的监测.监测数据显示洞内变形基本稳定、边坡滑移发生在浅层.结合现场调查,认为二衬开裂掉块的主要原因是混凝土施工质量缺陷,而边坡表...     

隧道监控系统的网络结构设计与应用

介绍了基于以太网和可编程控制器等现代化通信和控制手段来实现的隧道监拉系统的三级管理和两级控制网络结构的设计方案和设计原则,并给出了一个已成功实现的设计实例,证明了此方法的有效性和可靠性．     

隧道围岩收敛变形的改进GM(1,1)预测模型

为了有效提高隧道围岩变形的预测精度,对传统GM(1,1)预测模型进行了改进。改进模型通过对原始监测数据列优化重构,降低了量测误差、外界因素等噪声干扰造成的监测数据随机突变和离散性,提高了模型预测效果,并结合梅花山隧道典型监测断面对改进GM(1,1)预测模型进行了检验。研究结果表明:改进GM(1,1)预测模型增强了环境适应能力;预测结果与实际监测数据吻合程度明显提高,具有较好的实际工程应用推广价值。     

山岭隧道超浅埋段开挖围岩变形分析

随着我国公路、铁路建设的大力发展,山岭隧道洞口段、冲沟段、沟谷等地段的超浅埋问题严重威胁着隧道施工及运营期的安全。本文以某超浅埋山岭隧道为分析对象,采用了数值模拟和现场监测的手段,对超浅埋隧道在开挖条件下围岩的变形进行分析。分析结果表明：当隧道埋深小于2倍隧道直径时,埋深越浅隧道开挖后拱顶下沉位移量越大;超浅埋隧道开挖后围岩的变形可分为三个阶段,即变形急增阶段、变形缓慢阶段和变形平稳阶段;其中,第一阶段围岩产生的变形最大,是隧道开挖过程中重点关注的一个阶段。最后,通过对比分析发现,实际监测数据与模拟结果变化趋势基本吻合,模拟结果的累积变形值略大于实际监测结果,这是因为监测工序晚于开挖工序。因此,掌握超浅埋隧道在开挖过程中的围岩变形规律,并制定科学合理的开挖支护措施对隧道的安全十分重要。本文的研究是基于工程实例开展的,其研究成果对同类工程具有指导意义。     

基于支护结构强度和变形综合优化的隧道支护理论与方法

针对新奥法在工程应用中的不足,分析了采用经典地压理论解决隧道工程支护问题的合理性与缺陷,提出了基于支护控制曲线、工程地质情况、监测数据的闭环式目标控制优化支护理论.通过有限元法分析不同应力释放率下支护结构应力与围岩变形的关系,利用支护应力与围岩变形控制条件确定目标控制位移,通过计算后续步段开挖对变形影响的修正控制位移,并结合实际工程的现场位移监测数据,最终确定合理的二次支护施作条件.通过工程实例,验证了该方法的正确性与实用性。