地铁盾构隧道管片结构应力可视化监测技术

作     者：何春 张栲 周诚 HE Chun;ZHANG Kao;ZHOU Cheng

作者机构：华中科技大学武汉430074 

出 版 物：《铁道工程学报》 (Journal of Railway Engineering Society)

年 卷 期：2014年第31卷第11期

页      面：104-110页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 

主　　题：盾构隧道 管片结构应力 可视化监测 ARIMA建模 

摘      要：研究目的：地铁隧道是现代化城市中一项重要的基础设施,因此对其进行施工期的安全性监测就变得必不可少。针对目前管片监测中低效、安全判断滞后、数据分析与可视化难以同步等缺点,本文采用一套融合了振弦式传感技术的可视化监测装置对武汉地铁四号线二期工程隧道在施工过程中衬砌管片的安全性进行监测,监测内容包括管片的钢筋应力和管片内部混凝土应变。通过对监测结果进行ARIMA建模分析,验证该可视化监测装置获取数据的可靠性。研究结论：本项目中采用的融合了振弦式传感技术的可视化监测装置具有数据采集频率高、现场实时可视化监控、获取数据温定等优点。对2013年8月份监测数据进行ARIMA建模分析,得到以下结论：（1）混凝土应变和钢筋应力时间序列总体呈现一定趋势,细节上有所变化,为非平稳时间序列;（2）时间序列变化缓慢,混凝工应变单月变化幅度在16－20με之间,钢筋应力变化幅度在1 kN左右;（3）经一阶差分后,时间序列由非平稳变为平稳;（4）混凝土应变时间序列表现出显著的偏相关性,钢筋应力时间序列同时具有自相关和偏相关性;（5）本文所述的可视化监测技术可用于复杂环境下地铁盾构隧道管片结构应力的监测。