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新型接触式隧洞收敛监测系统及其应用

南京工业大学学报（自然科学版） 2018年第6期40卷 96-103页

作者：王传乐李二兵谭跃虎韩阳段建立濮仕坤解放军陆军工程大学国防工程学院江苏南京210007 中设设计集团股份有限公司江苏南京210014 南京城建项目建设管理有限公司江苏南京210006

收敛位移是隧洞开挖过程中围岩变形与应力状态变化最直观的反映之一。为克服传统自动化收敛监测仪器精度不高、自动化程度偏低、数据处理复杂、耐久性较差等缺点,构建了新型接触式隧洞收敛监测系统(TPMS)。通过求取最优监测平面的优化... 详细信息

收敛位移是隧洞开挖过程中围岩变形与应力状态变化最直观的反映之一。为克服传统自动化收敛监测仪器精度不高、自动化程度偏低、数据处理复杂、耐久性较差等缺点,构建了新型接触式隧洞收敛监测系统(TPMS)。通过求取最优监测平面的优化目标函数,将测点空间三维坐标换算为监测平面二维坐标,并推导了围岩收敛位移计算公式。基于高放废物地质处置"北山坑探设施"工程,使用TPMS对断层破碎带围岩进行了长期收敛位移监测试验,获得了监测断面位移包络图和各测点位移时程曲线,并与人工监测数据对比分析,论证了其使用的可行性和监测数据的准确性。试验数据表明:各测点位移大致随时间先呈线性增长后增长速率逐渐减小;位移量自起拱处向拱顶逐渐增大,最大位移为1. 174 mm,最大位移速率为0. 007 98 mm/d。研究成果可为地下工程围岩收敛监测和分析提供借鉴与参考。

关键词：收敛监测平面优化坐标转换北山坑探设施

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大断面地下洞室收敛监测技术的改进与应用

人民长江 2015年第16期46卷 38-42页

作者：李跃鹏孟颖王永强中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司湖南长沙410014

通过分析各种收敛测量技术及其局限,提出了传统钢尺收敛测量技术的改进方案。给出了一种新型收敛测桩的结构及其安装操作方法,该新方案具有操作难度低、测量速度快、不影响测量精度等优点,能够实现10 m以上测距的收敛测量。据此提出了... 详细信息

通过分析各种收敛测量技术及其局限,提出了传统钢尺收敛测量技术的改进方案。给出了一种新型收敛测桩的结构及其安装操作方法,该新方案具有操作难度低、测量速度快、不影响测量精度等优点,能够实现10 m以上测距的收敛测量。据此提出了适用于大断面隧洞和大跨度地下洞室的收敛测量布置方案,同时给出了实际测量成果,证明新型收敛测桩能够满足测量精度要求。

关键词：地下洞室收敛监测测桩钢尺收敛计

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移动三维激光扫描技术在盾构隧道收敛监测中的应用

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测绘通报 2020年第9期 50-53页

作者：樊廷立唐超王柄强北京城建勘测设计研究院有限责任公司北京100101 城市轨道交通深基坑岩土工程北京市重点实验室北京100101 中国矿业大学北京100089 中煤航测遥感集团有限公司陕西西安710000

盾构隧道收敛监测是地铁运营检测的重要监测部分。针对收敛尺、全站仪、断面仪和巴塞特收敛系统、站式扫描仪等传统监测设备和监测方法的缺陷,本文提出一种基于移动三维激光扫描的新型收敛监测方法。移动三维激光扫描技术是利用二维断... 详细信息

盾构隧道收敛监测是地铁运营检测的重要监测部分。针对收敛尺、全站仪、断面仪和巴塞特收敛系统、站式扫描仪等传统监测设备和监测方法的缺陷,本文提出一种基于移动三维激光扫描的新型收敛监测方法。移动三维激光扫描技术是利用二维断面扫描仪结合移动轨道车、惯性导航定位及编码器等多种传感器协同作业,通过人工推行扫描的方式全面获取隧道结构点云数据。结合自动化点云处理软件对管片断面收敛进行分析,实现地铁隧道收敛的快速全面监测,弥补了传统收敛监测效率低、断面监测不完善的缺点。工程应用实例结果表明,该方法不仅可以实现隧道收敛快速、高效监测,而且获取的海量点云数据可进一步深度挖掘,为地铁隧道的安全监测提供基础数据,保障地铁安全运行。

关键词：盾构隧道运营检测收敛监测移动三维激光扫描二维断面扫描仪

光电测量方法在盾构隧道收敛监测中的可行性研究

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铁道标准设计 2022年第12期66卷 111-114,136页

作者：赵宁宁王嘉伟芦斌尤相骏贺子瑜姜雷雷宁波市轨道交通集团有限公司宁波315101 浙江华展工程研究设计院有限公司宁波315012

针对盾构隧道收敛监测常见的3种光电测量方法开展可行性研究,并进行对比分析。三维激光扫描技术采用静态架站式数据采集,针对获取的圆形盾构隧道点云数据利用激光雷达隧道测量检测软件进行隧道轴线输入、迭代式断面中心拟合与噪点过滤... 详细信息

针对盾构隧道收敛监测常见的3种光电测量方法开展可行性研究,并进行对比分析。三维激光扫描技术采用静态架站式数据采集,针对获取的圆形盾构隧道点云数据利用激光雷达隧道测量检测软件进行隧道轴线输入、迭代式断面中心拟合与噪点过滤、断面提取、椭圆拟合、生成断面测点图和椭圆拟合曲线图等处理来获取隧道收敛值;TS60全站仪利用免棱镜测距功能获取收敛值,徕卡D2手持测距仪利用直接测量获取收敛值;通过对3种光电测量方法获取的盾构隧道管环横径值进行数据分析。研究表明:3种测量方法均可以满足地铁隧道收敛变形监测指标要求;针对测量误差在±3 mm内,三维激光扫描和测距仪直接测量的横径值差异较小,且分布区间较为集中;三维激光扫描与全站仪免棱镜测量的横径值差异较为分散;全站仪免棱镜与测距仪测量的横径值差异较小,分布区间较为集中。综合可知,针对隧道横径值测量,三维激光扫描和测距仪测量的效率与效果优于全站仪免棱镜测量;三维激光扫描和手持测距仪两种隧道横径测量方法在技术与精度上是完全可行并且可靠的。

关键词：盾构隧道收敛监测水平横径测量三维激光扫描徕卡D2手持测距仪

引汉济渭秦岭隧洞岭北TBM施工段围岩收敛监测与支护时机研究

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引汉济渭秦岭隧洞岭北TBM施工段围岩收敛监测与支护时机研究

作者：韦乐西安理工大学

学位级别：硕士

引汉济渭秦岭输水隧洞穿越秦岭造山带,因超长而跨越主要构造单元,因埋深大而面临高地应力条件,加之秦岭造山带的多期造山运动过程,因此隧洞工程地质环境复杂多变,岭北TBM施工段属于千枚岩段,总长度16.59km,根据工程经验预计会发生围岩... 详细信息

引汉济渭秦岭输水隧洞穿越秦岭造山带,因超长而跨越主要构造单元,因埋深大而面临高地应力条件,加之秦岭造山带的多期造山运动过程,因此隧洞工程地质环境复杂多变,岭北TBM施工段属于千枚岩段,总长度16.59km,根据工程经验预计会发生围岩大变形。从整体上把握隧洞地质环境特征,对围岩进行收敛和围岩压力监测,分析其规律性,对围岩支护方式和时机选择具有重要意义。论文具有明显的工程应用价值。(1)梳理了围岩隧洞大变形机理和支护方式研究,秦岭造山带已建隧洞工程地质和围岩特性研究的主要成果。围岩大变形的成因主要来自围岩自承能力不足或膨胀岩石，刚柔联合支护是其主要支护方式,岭北TBM施工段围岩工程特性是围岩收敛和围岩压力表现的内在原因,传统的工程地质分析方法解释围岩工程特性难度较大,需要发展新的工程地质分析思路。(2)首次将以板块构造为核心的秦岭造山带理论研究成果应用于秦岭隧洞围岩地质环境研究中。考虑了隧洞围岩宏观构造特征、细观组构特征、变质程度的划分、是否发育流动构造等因素,在构造层次理论基础上,将隧洞围岩划分为8个区段,从根本上把握了隧洞的工程地质条件。岭北TBM施工段围岩基本特性是:属于中层次构造,埋深大,属于高应力区。千枚岩面理与隧洞走向垂直或大角度相交,有利于围岩稳定。千枚岩强度大,不易发生围岩大变形。局部节理发育带或涌水带围岩稳定性差,需加强支护或预支护。(3)选取若干典型断面进行围岩收敛和围岩压力监测,并恢复收敛损失。得到全收敛值。5号支洞最大水平收敛和拱顶相对沉降值分别为33.84mm和19.68mm。左右拱腰和拱顶压力监测最大值为0.31MPa、0.53MPa和***主润k56+926.5处最大水平收敛和拱顶相对沉降值为53.68mm和6.09mm:TBM主洞k56+963.62处,最大水平收敛和拱顶沉降值为60.01mm和6.28mm。与《喷射混凝土技术规范》(GB50086-2001)的相对位移比较,围岩均处于稳定状态。采用工程类比法,判定监测段均未发生大变形。围岩未发生大变形的原因是:岩石属于较硬岩或坚硬岩,岩体相对完整,粒状矿物含量多,高应力下围岩发生弯折破坏,沿结构面未发生滑移。(4)岭北TBM施工段围岩破坏方式主要是拱顶脆性弯折破坏,主要位于本段南部隧洞。表现为TBM掘进后洞壁拱顶附近20～50cm厚度范围内围岩破碎,出现拱顶部位的围岩弯折内鼓破坏现象,掉块现象严重。分析其成因,认为是高地应力引起的拱顶附近因岩石抗拉强度不足发生的弯折破坏现象。因碎块体积小,数量多,建议采用钢筋排结合钢拱架支护技术,效果很好。本文提出了以板块构造为核心的秦岭造山带理论研究成果在秦岭隧洞围岩工程特性应用的具体实施方法,即通过一级决定因素和二级决定因素,层层逼近围岩工程特性的研究尺度,完成了大尺度、小比例尺、精度低的造山带理论研究成果向工程应用尺度的转化,具有创新性。

关键词：板块构造细观组构隧洞工程围岩大变形隧洞支护时机收敛监测

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自动化收敛监测在地铁注浆加固工程中的应用

勘察科学技术 2016年第6期 50-52页

作者：孙俊上海岩土工程勘察设计研究院有限公司上海市200438

结合南京某地铁保护区双液注浆加固工程自动监测实例,针对地铁隧道结构变形监测在注浆加固过程中的需求,介绍了自动化收敛远程监测系统在地铁注浆加固过程中的应用。该系统可以实时进行数据采集、传输和处理分析,并结合人工收敛监测数... 详细信息

结合南京某地铁保护区双液注浆加固工程自动监测实例,针对地铁隧道结构变形监测在注浆加固过程中的需求,介绍了自动化收敛远程监测系统在地铁注浆加固过程中的应用。该系统可以实时进行数据采集、传输和处理分析,并结合人工收敛监测数据进行对比分析。结果表明,该监测系统稳定实用,所获数据具有较高精度,可胜任地铁保护区双液注浆加固工程的自动监测工作,具有良好的应用前景和推广价值。

关键词：自动化收敛监测注浆加固激光测距仪

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尾水隧洞位移收敛监测及拱顶上升原因分析

矿产勘查 2006年第3期9卷 74-76页

作者：李新平郭得令徐鹏程武汉理工大学土木工程与建筑学院 430070

阐述了湖北清江水布垭电站尾水隧洞收敛监测的方法,举例说明了在监测过程中出现的拱顶上升的现象,并从多个角度对产生这种现象的原因进行了分析。

关键词：收敛监测围岩位移拱顶上升隧洞

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长输水隧洞施工期自动化收敛监测方法探究

东北水利水电 2023年第6期41卷 47-49,72页

作者：刘本宁温贵明孟宪伟阿拉坦中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222 新疆塔城地区库鲁斯台草原生态修复建设服务中心新疆塔城834700

针对长输水隧洞施工期收敛监测时效性差、对施工干扰较大、自动化水平较低等现状问题,文中提出利用激光测距仪和多功能采集仪搭建长输水隧洞的自动化收敛监测系统。通过对工程案例的输水施工期收敛变形监测数据进行分析,同时与全站仪收... 详细信息

针对长输水隧洞施工期收敛监测时效性差、对施工干扰较大、自动化水平较低等现状问题,文中提出利用激光测距仪和多功能采集仪搭建长输水隧洞的自动化收敛监测系统。通过对工程案例的输水施工期收敛变形监测数据进行分析,同时与全站仪收敛监测的结果进行对比分析,验证了该自动化收敛监测系统具有较高的精度和优势,可为其他相关工程提供借鉴和参考。

关键词：输水隧洞收敛监测自动化激光测距仪

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坐标法在隧道收敛监测中的应用与改进

平顶山工学院学报 2006年第5期15卷 65-66,69页

作者：魏勇李宝宏平顶山工学院河南平顶山467001

介绍了用全站仪进行隧道三维变形非接触观测技术,着重论述了该系统的基本组成、自由设站原理及注意的问题,对变形监测技术的应用与发展有一定的指导意义。

关键词：全站仪坐标法非接触收敛监测