地铁隧道结构变形监测控制网及其数据处理
- 格式:pdf
- 大小:284.08 KB
- 文档页数:2
浅谈地铁施工过程中的变形监测技术地铁作为城市交通系统的重要组成部分,对于城市的交通发展和人们的出行具有重要意义。
地铁的建设和运行关系到城市的经济发展、环境改善和人民群众的出行安全。
而地铁的施工过程中,变形监测技术显得尤为重要。
本文将从地铁施工过程中的变形监测技术展开论述,旨在探讨地铁建设中的变形监测技术在保障安全和质量方面的重要性。
1.施工过程中的变形控制地铁施工过程中,常常需要对周围的建筑、道路、管线等进行变形监测。
这是因为地铁车站、隧道等工程往往会引起周围环境的变形,而这些变形可能会对周围的建筑和管线产生影响,甚至会引发安全事故。
对于地铁施工过程中的变形进行监测和控制显得尤为重要。
2.变形监测技术的应用地铁施工过程中的变形监测技术主要通过激光测距仪、全站仪、GPS等设备来进行测量,利用计算机技术对监测数据进行处理和分析,以实现对施工变形的实时监测和控制。
这些技术不仅可以对地铁工程的变形进行监测,还可以对周围建筑、管线等进行监测,确保地铁施工过程中的变形不会对周围环境产生不利影响。
1.保障施工安全2.保障工程质量地铁工程的施工质量直接关系到地铁的运行安全和使用寿命。
而施工过程中的变形如果得不到有效监测和控制,可能会产生一些隐藏的质量问题,对工程的安全和使用寿命产生影响。
对地铁施工过程中的变形进行监测和控制,有助于保障工程的质量。
3.减少施工成本地铁施工过程中,如果不能及时对施工变形进行监测和控制,可能会引发一些不必要的施工事故,导致施工成本的增加。
而通过变形监测技术,可以及时发现并处理施工过程中的变形问题,减少施工事故的发生,从而降低施工成本。
4.符合规范要求地铁施工过程中的变形监测技术的应用,可以有助于保障施工过程的符合规范要求。
地铁施工的变形监测技术的应用已成为国内外地铁施工的标准做法,符合国家标准和规范要求,有助于提高施工质量和工程安全性。
三、地铁施工过程中的变形监测技术的现状和发展趋势1.现状目前,国内外地铁施工过程中的变形监测技术已经得到广泛应用。
地铁铺轨后变形监测及结果分析摘要:地铁铺轨后变形监测是为了掌握地铁沿线由于铺轨后产生的水平位移和竖向位移,确保地铁路基结构安全和正常运营,建立全线的变形监测体系。
文章以深圳地铁铺轨后变形监测为例,给出了地铁变形监测的一整套过程,可为其它地铁变形监测提供依据。
关键词:地铁铺轨;变形监测;数据分析地铁变形监测包括周边建筑物的监测及地铁主体结构本身的监测。
由于地铁开挖深度一般在地下几十米,对周边建筑物监测是为了监测地铁施工或运营对周边建筑物产生的影响,保障周边建筑物的安全。
而地铁主体结构的监测又分为地铁施工时的监测及铺轨后的变形监测。
本文结合实例,详细介绍了深圳地铁一期工程铺轨后变形监测的详细过程、监测方法及监测结论,以期对未来其他地铁铺轨后的变形监测提出一些建设性的意见。
一、监测目的及工程概况本次深圳地铁一期工程铺轨后地铁变形监测的目的主要有:建立基于长期变形监测和应用的控制网(点);及时准确掌握正线范围内隧道的平面位移和沉降状况;为地铁轨道检修及维护,保证地铁正常运行和设备安全提供监测信息;为今后的地铁设计、施工提供资料。
为了达到此目的,我们首先应对工程环境进行分析。
深圳地铁一期工程主要由两部分组成,即规划的1号线东段和4号线南段,运营线路总长21.598km。
1号线东段自罗湖站起至华强路站,所经地面高层建筑林立、交通繁忙,其路线多次穿越高层建筑的桩基础,施工难度很大;4号线所经地区主要是现正在开发建设中的深圳市中心区,道路宽阔。
地铁工程线路穿过海积、海冲积、冲积平原和台地等多种地貌单元,沿线地质条件变化较大,覆盖层总厚度由不足4m至30m以上。
基岩面起伏较大,主要为花岗岩。
另外,地铁线路多穿过第四系残积层及花岗岩全风化带,风化带的顶、底面高程及厚度差异变化极大。
地铁沿线分布的特殊土有软土,不良地质现象有砂类土的地震可液化层和断层。
由于上覆地层多为砂类土,含水丰富,与断层中的水连通,同时断层破碎带处围岩类别低,与前后基底软硬不均匀。
地铁变形监测方案1. 引言地铁作为一种重要的城市交通方式,由于其特殊的地下隧道环境,需要对地铁的变形进行实时监测,以确保地铁的安全运行。
本文将介绍一种地铁变形监测方案,该方案基于先进的监测技术,能够高效准确地监测地铁的变形情况。
2. 方案概述地铁变形监测方案主要包含以下几个方面:•监测设备选型:选择合适的监测设备,包括变形传感器、振动传感器、温湿度传感器等,以实时感知地铁的变形情况。
•数据采集与传输:采集传感器获取的数据,并通过无线网络传输至监测中心。
可以使用传统的有线传输方式,也可以使用无线传输技术如Wi-Fi、蓝牙等。
•数据处理与分析:对传输到监测中心的数据进行处理和分析,通过算法和模型,识别地铁的变形情况,包括振动、形变、温湿度等参数。
•报警与预警机制:根据监测数据的分析结果,建立相应的报警与预警机制,一旦发现地铁存在异常变形情况,及时通知相关部门并采取相应的措施。
3. 监测设备选型地铁变形监测需要使用多种传感器进行数据采集,以下是常用的监测设备选型:•变形传感器:用于测量地铁隧道的挠度和变形情况,常用的变形传感器包括应变传感器和位移传感器。
•振动传感器:用于监测地铁列车的振动情况,可以采集地铁在运行过程中的振动幅度、频率等信息。
•温湿度传感器:用于监测地铁隧道内部的温湿度情况,可以及时掌握地铁隧道环境的变化。
•其他传感器:根据实际需求,还可以选择其他类型的传感器,如倾角传感器、压力传感器等。
4. 数据采集与传输地铁变形监测方案需要对各种传感器采集到的数据进行有效的采集和传输,以下是实现数据采集与传输的一般步骤:•传感器安装:在地铁隧道内部或地铁列车上安装监测设备,保证传感器能够准确采集到地铁的变形数据。
•数据采集:通过传感器采集到的数据以一定的频率进行采样,获取地铁的变形情况。
•数据传输:通过无线网络将采集到的数据传输至监测中心,可以选择合适的无线传输技术如Wi-Fi、蓝牙等。
•数据存储:在监测中心对传输过来的数据进行存储,为数据处理和分析提供支持。
地铁变形监测方案1. 简介地铁是现代城市交通网络的重要组成部分。
为了确保地铁运行的安全和可靠性,对地铁进行变形监测是必不可少的。
本文将介绍一个地铁变形监测方案,包括监测方法、监测设备和数据分析处理等内容。
2. 监测方法2.1 传统监测方法传统的地铁变形监测方法主要依赖人工巡查和测量。
监测人员会定期巡查地铁运行线路,观察是否有明显的变形、裂缝或沉降等情况。
此外,还会使用测量工具,如水平仪、经纬仪等,对地铁隧道进行详细测量。
但传统方法存在着人力成本高、监测周期长、监测结果主观等问题。
2.2 基于传感器的监测方法基于传感器的地铁变形监测方法能够实时、精确地监测地铁线路的变形情况。
主要包括以下几种监测方法:2.2.1 振动传感器振动传感器可以用来监测地铁隧道的振动情况。
通过安装在地铁隧道壁上的振动传感器,可以实时检测地铁列车经过时产生的振动情况。
通过分析振动信号的频率、振幅等参数,可以判断地铁隧道的结构是否存在异常。
2.2.2 应力传感器应力传感器可以用来监测地铁隧道的应力情况。
通过安装在地铁隧道壁上的应力传感器,可以实时检测地铁列车的通过对地铁结构施加的应力大小。
通过分析应力信号的变化趋势,可以判断地铁隧道的结构是否存在变形或者破坏的可能。
2.2.3 温度传感器温度传感器可以用来监测地铁隧道的温度变化情况。
通过安装在地铁隧道壁上的温度传感器,可以实时检测地铁隧道内外温度的变化情况。
通过分析温度信号的变化趋势,可以判断地铁隧道的结构是否存在膨胀或者收缩的情况。
3. 监测设备地铁变形监测方案需要使用到各种传感器设备。
常用的监测设备包括:3.1 振动传感器设备振动传感器设备一般由振动传感器、信号采集器和数据处理系统组成。
振动传感器负责采集地铁隧道振动信号,信号采集器将振动信号转化为电信号,并传输给数据处理系统进行进一步处理和分析。
3.2 应力传感器设备应力传感器设备一般由应力传感器、信号采集器和数据处理系统组成。
轨道交通(地铁)专项监测技术总结及数据分析摘要:为保障地铁前期建设施工的顺利进行以及后期的安全运营,地铁监测工作将伴随着地铁建设及运营的全过程。
地铁结构(主要有车站、隧道)变形可发生在建设期、运营期,也可发生在外部施工作业期。
为满足施工和后期运营接管单位对沉降测量与管径收敛测量的要求,编制详细的测量方案,合理布设长期沉降观测点,并结合长期沉降观测点合理布设长期收敛测量标志,按照相关规定及规范采集数据并经严密平差计算,形成测量成果报告。
为轨道交通运营阶段长期线路结构监测采集线路初始数据,确定合适的技术标准和参照基准,为隧道安全提供基础数据。
关键词:专项监测、沉降、收敛、自动化监测、钢环1、引言随着我国经济的发展城市化率的不断提高,城市交通与城市发展的矛盾问题日益突出。
为提高城市空间的综合利用率,发展城市轨道交通成为缓解交通和城市用地这一矛盾的关键。
地铁隧道在多种因素影响下,会出现土体变形、沉降情况。
土体变形、沉降达到一定限度,不仅会影响地铁施工及后期的正常运行,还可能引发安全事故,造成人员伤亡,因此需要全程对其进行监测。
在地铁隧道建设期因地质、施工事故及地铁运营期外部施工等可能引起地铁隧道结构变形的情况要进行地铁专项监测。
2、项目背景某轨交线路某段上下行安全联络通道建设过程中出现大面积渗漏。
针对该区段情况采取了内衬钢环加固。
为保障建设施工及后期地铁的安全运营,对该区段进行专项监测工作。
3、项目概况3.1、监测区域简表表1.某轨道交通某号线某站1#联络通道区域简况3.2、监测范围及内容该项目监测范围为:上行线1545环~1400环(其中1460环~1481环为钢环片)、下行线1545环~1400环(其中1458环~1485环为钢环片)。
监测内容包含:静力水准自动化沉降监测、人工沉降监测及人工收敛监测3.3、监测频率静力水准自动化沉降监测采样频率为1次/2小时;人工沉降、收敛及裂隙监测频率为2次/周—1次/月。
《变形监测与数据处理》复习资料整理总结变形监测:对被监测的对象或物体(简称变形体)进行测量以确定其空间位置及内部形态随时间的变化特征。
隧道施工过程中,使用各种类型的仪表和工具,对围岩、支护和衬砌的力学行为以及它们之间的力学关系进行量测和观察,并对其稳定性进行评价,称为监控量测变形监测的时间间隔称为观测周期变形监测又称变形测量或变形观测。
在水平方向所产生的位移叫做建筑物的水平位移,向上的垂直位移叫做上升,而向下的垂直位移叫做建筑物的沉降。
由于建筑物基础的不均匀沉降而使建筑物垂直轴线偏离其设计位置时,叫做建筑物的倾斜。
由基准点、工作基点组成的平面控制网叫做平面监测网也叫水平位移监测网由基准点、工作基点组成的高程控制网叫做高程监测网也叫垂直位移监测网为观测建筑物、构筑物的变形而建立的专用测量控制网叫变形监测网变形监测的目的与意义1分析和评价建筑物的安全状态、2验证设计参数3反馈设计施工质量 4研究正常的变形规律和预报变形的方法变形监测的特点1周期性重复观测2精度要求高3多种观测技术的综合应用4监测网着重于研究点位的变化变形监测系统设计原则针对性、完整性、先进性、可靠性、经济性变形监测方案设计内容变形监测方案有哪些内容:1监测内容2监测方法和仪器3监测精度施测部位和测点布置4监测期限和频度5预警值及报警制度等实施计划6仪器设备及检定要求7观测与数据处理方法提交成果内容。
变形监测系统设计主要内容1技术设计书2有关建筑物自然条件和工艺生产过程的概述3观测的原则方案4控制点及监测点的布置方案5测量的必要精度论证6测量的方法及仪器7成果的整理方法及其它要求或建议。
8观测进度计划表9观测人员的编制及预算资料分析的常用方法:作图分析、统计分析、对比分析、建模分析。
沉降产生的原因1与地基的土力学性质和地基的处理方式有关;2与建筑物基础的设计有关;3与建筑物的上部结构有关,即与建筑物基础的荷载有关;4施工中地下水的升降对建筑物沉降也有较大的影响。
测量机器人地铁隧道结构变形监测系统设计摘要:在介绍了几种不同的变形监测数据处理方法后,结合某地铁变形监测后处理系统,对该系统工作原理进行了简要介绍,并在该系统的基础上,设计了地铁安全评估系统。
关键词:变形监测;地铁监测;安全评估1变形监测网数据处理方法对于监测网的数据处理属于变形的几何分析X畴,包括确定相对或绝对变形量的大小、几何分布和变化规律。
变形监测网一般由参考网和相对网组成,对于监测网周期观测数据处理,主要是确定稳定点,估计变形点相对于稳定点(或基准)的变形。
对于零期和一期观测,多采用秩亏自由网平差或拟稳平差法做变形分析,一旦确定存在稳定点,则仍以稳定点为基准进行约束平差为宜。
周期观测点场稳定性的统计检验与判别,通常采用平均间隙法和最大间隙法。
对于监测滑坡体的周期观测网,在获取到各期监测点的位移值后,可采用聚类分析法进行变形模式的拓朴约束识别,自动划分变形块体和估计各块体的变形模型参数。
[1] 1.1回归分析法取变形(称效应量,如各种位移值)为因变量,环境量(称影响因子,如水压、温度等)为自变量,根据数理统计理论建立多元线性回归模型,用逐步回归法可得到效应量与环境量之间的函数模型,用这种方法可做变形的物理解释和变形预报。
因为它是一种统计分析方法,需要效应量和环境量具有较长且一致性较好的观测值序列。
在回归分析法中,当环境量之间相关性较大,可采用岭回归分析;如果考虑测点上有多个效应量,如三向垂线坐标仪、双向引X线仪,二向、三向测缝计的观测值序列,则可采用偏回归模型,该模型具有多元线性回归分析、相关分析和主成份分析的功能,在某些情况下优于一般的逐步线性回归模型。
1.2时间序列分析法大坝变形观测中,在测点上的许多效应量如用垂线坐标仪、引X线仪、真空激光准直系统、液体静力水准测量所获取的观测量都组成一个离散的随机时间序列,因此,可以采用时间序列分析理论与方法,建立p阶自回归q阶滑动平均模型ARMA(p、q)。
49一、基准网数据稳定性分析的方法原理1.平均间隙法。
德国学者Pelzer于1971年首次提出了平均间隙法,作为稳定性分析方法的一种,平均间隙法的基本思想是对监控网络进行两次测试和分析。
如果试验通过,则表明所有基准点都是稳定的。
相反,则需要进一步对每个点进行分析,提取出不稳定的基准点。
2.分块间隙法。
分块间隙法的原理是将监测点划分为稳定和不稳定两部分,其中,F表示稳定部分,M表示不稳定的部分,T d =(T F d TM d )表示坐标差(间隙)矢量,在显著水平α条件下,假设FF≤αf h F ,,则认为f分块无误,否则认为存在不稳定点,需要进一步计算分析找出不稳定基准点。
二、案例分析1.地铁隧道中基准网的建立和工作基点的确定。
无锡轨道交通1号线南延线起自1号线终点长广溪站终至南泉站,线路正线全长5.17km,设站3座,全部为地下线。
地铁一号线南延线长广溪站~雪浪站区间在长广溪站始发后与出入场线大致平行,在长广溪站盾构始发端,在右线隧道SK29+793.681~SK29+866.75里程范围下穿出入线且与出入场线平面距离约为2.3m,并行段新建隧道与既有线结构平面最远距离约为10.9m,盾构施工对既有线隧道影响等级为特级。
需对该区段地铁隧道进行保护区监测。
隧道施工影响隧道长度约 100m。
在对隧道保护区监测中,监测基准点选取远离变形区 80 ~ 120m 外布设在轨道道床上。
在基坑施工影响区域外上下行各布设 4 个基准点,共计8 个基准点。
在整个开挖过程中,为了确保地铁隧道保护区在挖掘过程中的绝对安全性,使用自动全站仪对其进行连续24h不间断的变形监测。
所选择的监测网为长形监测网,8个基准点分别分布在隧道影响区域外的固定区域,如图1所示。
图1 基准点位置2.基准点稳定分析。
本次基准点的稳定性分析以仪器点位观测对距离和角度的观测为基础,通过多点后方交会后得到基准点坐标,数据见表1。
表1 基准点坐标表两期的观测距离数据如表2所示。
建筑物变形监测技术的使用方法和数据处理随着城市的不断发展和建筑工程的不断兴起,建筑物的稳定性和安全性变得尤为重要。
建筑物的长期使用和自然因素的影响可能导致建筑物的变形和结构的破坏,因此变形监测技术的应用变得越来越普遍,并在建筑工程中发挥着至关重要的作用。
本文将介绍建筑物变形监测技术的使用方法和数据处理的相关知识。
首先,建筑物变形监测技术的使用方法主要包括测量仪器的选择和监测点的布置。
在选择测量仪器时,需要考虑建筑物的不同部位和不同类型的变形。
一般来说,常用的测量仪器有全站仪、位移传感器、倾角仪等。
全站仪可以实时测量建筑物在水平和垂直方向的位移,位移传感器能够测量建筑物的竖向和横向位移,倾角仪可以测量建筑物的倾斜角度。
根据建筑物的实际情况和要求,选择合适的测量仪器对于准确监测建筑物的变形至关重要。
其次,建筑物变形监测技术的数据处理是确保监测结果准确性的重要环节。
从监测仪器获取到的数据需要经过一系列的处理和分析。
首先,需要对原始数据进行校正和过滤,尤其是去除那些由于环境因素引起的误差。
接下来,可以根据监测需求对数据进行时间序列分析,并进行有关的数学处理。
例如,可以通过计算建筑物的变形速率和变形累积值,来了解建筑物的变形趋势和程度。
此外,还可以将监测数据与建筑物的设计参数进行比对,以评估实际变形与设计变形之间的差异。
最后,通过数据可视化技术,将处理后的数据以图表等形式展示出来,供工程师和相关人员进行分析和判断。
然而,建筑物变形监测技术的使用也存在一些挑战和局限性。
首先,由于建筑物的复杂性和多样性,选择合适的监测技术和方法是一个复杂的问题。
建筑物的不同部位和不同类型的变形需要采用不同的监测仪器和方法。
因此,工程师和相关人员需要具备一定的专业知识和经验,以确保监测结果的准确性和可靠性。
其次,建筑物变形监测技术的使用成本相对较高,尤其是对于大型和复杂的建筑工程。
购买和维护监测仪器、数据处理和分析等都需要一定的资金投入。
第二章地铁结构的监测一、监测工作概况监测目的1.2 监测流程1.3 监测点布设监测点精度要求二、地铁结构长期监测2. 1监测方法2. 2垂直位移高程系统与监测基准长期沉降监测工作实施2.2.2.1.监测控制网2.2.2.2执行规范2.2.2.3.外业观测.1地面线路.2地面地下水准联测.3隧道线路.监测频率.内业数据处理.1控制网平差计算2.2.2. 监测点高程和沉降量计算隧道管径收敛监测管径收敛监测方法2.3.2精度要求断面数据处理三、地铁监护监测监测目的监测内容和方法监测精度要求监测范围监测点埋设监测工作的实施定位监测垂直位移监测水平位移监测固定直径测量法一、监测工作概况监测目的上海城市轨道交通线路主体结构主要有车站、隧道、高架桥、U型结构等形式,在建设过程中主体结构主要随工况及地层隆沉而变化。
在运营期间其主体结构除随地层的隆沉引起结构变形及内部应力变化外, 外部非地铁施工产生的荷载变化、地铁内部运营和养护治理均会产生结构变形和沉降。
图为地铁一号线隧道产生变形后渗水、流砂、管片破裂现场照片。
图1.1.1 上海市地铁一号线隧道管片破损照片为减少地面沉降和外部非地铁施工对轨道交通结构产生的严重后果,以便及时采取有效的预防和补救措施,确保安全运营,轨道交通从建成投入运营开始,便组织了长期的、持续的全线结构安全监测。
结构安全监测按监测周期可分为长期监测和监护监测二大类:长期监测主要采用“定期体检”的方式,监测主体结构随所在的地层变化而引起的隆沉和地铁运营而引起的结构变形;监护监测是在地铁保护区范围内(隧道段范围为50米,高架段范围为30米)进行各种工程施工时,为了及时了解施工对轨道交通结构的影响程度、确保地铁结构安全,而依法进行的轨道交通结构的监护监测。
监测流程长期监测工作根据轨道交通线路结构差异,在收集设计及前期控制测量资料、现场踏勘后确定监测项目,编写监测作业方案、外业观测实施、定期提交监测成果。
地铁隧道结构变形监测控制网及其数据处理李华敬发布时间:2021-07-08T11:20:57.780Z 来源:《基层建设》2021年第11期作者:李华敬[导读] 摘要:由于地铁隧道结构变形监测控制网具有一定的特殊性,在变形数据处理的过程中对其基准点的稳定性判断是比较重要的缓解,一般需要采取有效的方法做好相应的处理,从而更好的做好数据方面的优化。
南宁轨道交通集团有限责任公司广西南宁市 530029摘要:由于地铁隧道结构变形监测控制网具有一定的特殊性,在变形数据处理的过程中对其基准点的稳定性判断是比较重要的缓解,一般需要采取有效的方法做好相应的处理,从而更好的做好数据方面的优化。
相关人员需要根据运营期地铁检测数据的特点做好分析,并采取有效的方法做好地铁的设计工作,以此确保系统具有较好的实用性和可靠性。
本文围绕当前地铁隧道结构变形检测控制以及数据处理做出分析,以供参考。
关键词:地铁隧道结构;沉降监测;数据处理与分析引言:对于地铁隧道结构变形的检测,不能惯用传统的方式展开,需要结合当前变形检测控制网的布设方法,这样的情况下很可能会使得当前的数据处理出现异样,针对这样的现象应该采取有效的方法做好改善。
当前比较好用的形式采用监测网为基准,并结合一些相应的方法对其稳定性进行判断,技术人员再通过观测对其进行分析与判断,从而明确自身的灵敏度,这样可以更好的做好基准点的判定,对于工程的实践具有一定的帮助。
一、地铁隧道结构检测内容以及方法地铁基坑以及隧道关键结构一般都采用根据钢环中心检测、盾构区域进行全面分析,从而做好各方面的检测工作,具体围绕以下几点展开:(1)盾构钢环中心检测以及附近的控制点作为依据,同时还要结合导线作业的各项要求展开。
在洞口内径边上均匀的采集测点的各项坐标,再通过相应的软件明确当前钢环中心的三位坐标,这样可以有效计算出相应的水平位置和垂直角度,通过自身偏移情况做好分析,明确当前洞口的放养以及施工精度。
地铁隧道结构变形自动监测地铁隧道结构变形自动监测随着城市的发展和交通压力的不断增加,地铁成为了现代城市中不可或缺的一部分。
而地铁隧道作为地铁系统的基础设施之一,其安全性和稳定性对于地铁运行的顺畅至关重要。
为了确保地铁隧道的结构安全,地铁隧道结构变形自动监测成为了一项重要的技术。
地铁隧道结构变形自动监测是指通过现代科技手段,对地铁隧道结构的形变进行实时监测和数据分析,以提前发现可能存在的安全隐患,及时采取相应的维修和加固措施。
这项技术的引入,不仅可以大大提高地铁隧道的安全性和稳定性,还可以降低地铁运行中的风险。
地铁隧道结构变形自动监测主要通过以下几种技术手段来实现。
首先是通过安装在地铁隧道结构上的传感器,采集隧道结构的形变、振动、温度----宋停云与您分享----等相关数据。
这些传感器可以实时监测隧道结构的变化,并将数据传输给监测系统。
其次是利用数据采集和处理技术,对传感器采集到的数据进行分析和处理,得出隧道结构的变形情况。
最后是通过监测系统的报警功能,一旦发现隧道结构存在异常,及时发出警报并通知相关部门进行处理。
地铁隧道结构变形自动监测技术的应用可以带来诸多益处。
首先,它可以实现对地铁隧道结构变形情况的实时监测,大大提高了地铁隧道的安全性和稳定性。
其次,它可以提前发现隧道结构可能存在的安全隐患,减少事故发生的概率,保障乘客和工作人员的安全。
此外,它还可以为地铁隧道的维修和加固提供科学依据,避免因为维修不及时而造成的运营中断和经济损失。
然而,地铁隧道结构变形自动监测技术也存在一些挑战和问题。
首先是技术成本的问题,部署和运营监测系统需要投入大量的资金和人力资源。
其次是数据处理和分析的问题,隧道结构的监测----宋停云与您分享----数据庞大且复杂,需要高效的算法和计算能力来进行处理和分析。
另外,隧道结构环境的复杂性也给监测技术带来了一定的困难,比如温度和湿度等因素对传感器和监测设备的稳定性和精确性要求较高。
高精度测量变形监测方案与数据处理1. 引言变形监测是一项重要的工程技术,用于探测结构物的变形情况,为结构的安全运行提供依据。
随着测量技术的不断发展,高精度测量变形监测方案和数据处理成为了研究的重点。
本文将从测量方案和数据处理两个方面进行论述,探讨高精度测量变形监测的方法和技术。
2. 测量方案高精度测量变形监测方案需要选用合适的仪器设备和测量方法。
在选择仪器设备时,需要考虑其测量精度、稳定性和适应性。
常用的测量仪器包括全站仪、激光测距仪和倾斜仪等。
选用合适的测量方法,如静态测量、动态测量和非接触测量等,根据实际需求确定监测方案。
同时,应充分考虑环境因素对测量结果的影响,例如温度、湿度和振动等。
3. 测量误差分析测量误差是测量过程中不可避免的问题,对于高精度测量变形监测尤为重要。
其中,系统误差和随机误差是主要的误差来源。
系统误差是由仪器设备和测量方法本身的固有误差引起的,如仪器校准不准确等;而随机误差则是由于环境因素和操作人员的不确定性引起的。
对误差来源进行分析和解决,可以提高测量的可靠性和精度。
4. 数据采集与存储高精度测量变形监测需要准确采集和存储测量数据。
数据采集可以通过现场观测和远程监测两种方式进行。
现场观测一般采用实时数据采集系统,通过连接测量设备和计算机,及时获取变形数据。
远程监测则是通过无线传感器网络等技术,将测量数据传输到中心服务器进行实时分析和存储。
同时,应建立完善的数据存储系统,包括数据库和云存储等,以确保数据的安全性和可靠性。
5. 数据处理与分析高精度测量变形监测的数据处理是保证监测结果准确可靠的关键。
数据处理包括数据预处理、误差校正和数据分析等步骤。
数据预处理主要包括数据滤波和数据修正等,用于去除异常值和减小测量误差。
误差校正则通过建立误差模型和修正算法,对测量误差进行补偿。
数据分析则是对采集的数据进行统计和分析,以获得结构物变形的特征和趋势。
6. 结果展示与报告高精度测量变形监测的结果展示与报告是将测量数据转化为工程决策的重要环节。
地铁施工变形测量方案1. 引言地铁施工变形测量是地铁工程建设过程中的重要环节之一。
精确测量地铁施工过程中的变形情况,可以及时发现并解决地铁隧道或地下结构的变形问题,保证地铁施工的安全和顺利进行。
本文档将介绍一种地铁施工变形测量方案,包括测量方法、测量仪器及其使用、数据处理与分析等内容。
2. 测量方法为了对地铁施工过程中的变形情况进行精确测量,本方案采用以下方法:2.1 预测测量预测测量是在地铁施工前期进行的一种测量方法。
通过对地铁隧道或地下结构进行建模分析,结合工程设计参数,预测不同施工阶段的变形情况。
预测测量可以为后续实际测量提供参考依据。
2.2 实际测量实际测量是对地铁施工过程中变形情况进行实时监测的方法。
采用精确的测量仪器对地铁隧道或地下结构进行测量,获取实际变形数据。
实际测量可以帮助工程人员及时发现并解决地铁施工中的变形问题,保证施工的安全和顺利进行。
3. 测量仪器及其使用为了进行地铁施工变形测量,需要选用适当的测量仪器。
常见的测量仪器包括全站仪、水准仪、倾斜仪等。
下面是各种仪器的简要介绍及其使用方法:3.1 全站仪全站仪是一种精密测量仪器,可用于测量地铁隧道或地下结构的各种参数,如平面坐标、高程、倾角等。
使用全站仪时,需要根据实际情况选择合适的测量模式和测量点位,进行准确的测量。
3.2 水准仪水准仪是用于测量地铁隧道或地下结构的高程差异的仪器。
使用水准仪时,需要选择合适的测量路线和测量点位,通过测量水平线的高程变化,获得地铁隧道或地下结构的高程信息。
3.3 倾斜仪倾斜仪是一种用于测量地铁结构倾斜程度的仪器。
使用倾斜仪时,需要将其安装在地铁结构上,定时测量并记录倾斜角度。
通过倾斜仪的测量结果,可以判断地铁结构是否存在倾斜问题,及时采取修复措施。
4. 数据处理与分析对地铁施工过程中测得的变形数据进行处理与分析,可以获取更详细的变形信息,并为后续的工程决策提供依据。
数据处理与分析主要包括以下步骤:4.1 数据清理对测量数据进行清理,剔除异常数据和误差。
地铁保护区变形监测及数据处理系统设计陈喜凤;刘岭【摘要】以某市地铁1号线南延线某项目段监测为例,系统地介绍了地铁保护区变形监测的内容、方法,并针对目前国内地铁保护区变形监测内容多、测期频繁、人工数据处理时间极其紧张、无法实现变形预测等现状,阐述了基于VB和Ac-cess 数据库技术的数据处理系统设计.本系统已成功应用于该地铁保护区监测项目中,不但极大地提高了工作效率,而且监测数据得到统一管理,并实现了对隧道变形进行预测分析,为类似地铁保护区变形监测及数据处理提供参考.【期刊名称】《城市勘测》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】5页(P147-151)【关键词】地铁保护区;基坑;变形监测;数据处理系统;变形预测【作者】陈喜凤;刘岭【作者单位】浙江省水利水电勘测设计院,浙江杭州 310002;中国能源建设集团浙江省电力设计院有限公司,浙江杭州 310014【正文语种】中文【中图分类】TU196;P2091 引言地铁作为城市的生命线,其沿线自然而然会成为商业经济开发的焦点。
地铁沿线的某些施工活动特别是紧邻地铁的大型基坑开挖,会引起周围地基地下水位和应力场的变化,导致隧道结构发生沉降、位移、裂缝、倾斜等变形,致使运营中的地铁隧道面临一定的安全威胁。
鉴于地铁隧道在城市交通中的重要性,其保护等级高,对变形的控制指标极为严格[1,2]。
因此在基坑施工期间,必须对邻近的地铁车站及区间隧道(以下称为“地铁保护区”[3])进行全方位变形监测,以掌握基坑施工过程中邻近地铁隧道结构的变化,为建设方及地铁相关方提供及时、可靠的信息。
关于基坑施工对邻近地铁隧道的影响,一些学者对隧道垂直位移或水平位移做过相关研究,并得出了一些有益的结论[4~6],但鲜有学者对地铁保护区隧道变形监测进行过较为全面而详尽的阐述。
另外,目前国内地铁保护区监测的现状为:①以人工监测、人工处理数据为主;②测期相当频繁,尤其在基坑开挖阶段须每天监测;③数据处理时间极其紧张,作业时段一般为夜间0:30-3:40,测量完毕后须尽快完成监测成果的计算、整理与分析,6:30前向有关单位提交监测成果及分析报告,以及时反馈变形情况,确保地铁结构安全;④可积累大量监测资料,但数据成果零散,无法实现统一管理,难以用其进行纵向比较、分析,亦无法实现变形预测,因此亟须开发一个集数据处理、管理和预测分析于一体的系统。
地铁隧道结构变形监测控制网及其数据处理
发表时间:2017-10-30T09:25:06.667Z 来源:《基层建设》2017年第20期作者:汪英宏王守横
[导读] 摘要:地铁隧道结构复杂,在长期使用过程中会受到各种因素的影响,因此,做好变形监测非常重要。
上海市机械施工集团有限公司大连地铁216标段项目经理部辽宁大连 116037
摘要:地铁隧道结构复杂,在长期使用过程中会受到各种因素的影响,因此,做好变形监测非常重要。
本文将进行分析,以供参考。
关键词:地铁隧道;变形监测;原因;措施
1.前言
对于地铁隧道结构变形的监测,不能采用传统的变形监测控制网布设方法,在施工过程中根据施工要求对工艺参数进行控制,为保证结果的准确度,必须进行基准点的稳定性检验。
2.地铁隧道变形原因
2.1轨道结构变形
地铁隧道变形包括轨道结构变形和隧道结构变形两种形式。
其中轨道结构变形的主要原因是列车荷载长期对轨道产生反复作用,使轨道发生几何偏差进而影响轨道的平整性和顺畅性。
除列车荷载作用外,隧道周边建设施工的卸载、负荷、加载也会引起道床的不均匀沉降。
这种沉降同样会影响轨道的平整度及顺畅。
对于铁路来说,地铁运行车辆重量较轻、速度低,轨道和车辆行走部分的变形一般不会引起地铁事故,但轨道变形造成的不平顺可能会导致列车发生不正常振动。
这会降低列车运行的稳定性,减少用户的舒适度,更重要的是会加快轨道结构部件的损坏速度,从而间接影响列车的行车安全。
2.2隧道结构变形
地铁隧道结构变形发生在施工阶段和运营阶段,在施工阶段,地铁暗挖隧道工程是在岩土体内部进行的。
在开挖过程中对地下岩土的扰动是不可避免的,这就破坏了地下岩土体原有的平衡条件。
隧道开挖时地层初期受到的影响较小,发生的也是微型形变,随着开挖的不断深入,变形会极剧增大然后又趋于缓慢。
因此,在隧道开挖过程中应对隧道的拱顶下沉量和地表的下沉量进行监测,以便于对隧道结构的稳定性和开挖工程的安全性提供分析依据。
地铁隧道开挖引起的地层变形是一个漫长而缓慢的过程,无论是浅埋暗挖法还是盾构法在工程完工投入使用后都会不同程度的发生整体下沉的现象,尤其是工程处于软土层中时下沉现象更加明显。
3.地铁隧道变形监测技术
3.1传统监测技术
传统监测技术是利用水准测量仪的检测功能对隧道结构的变形情况进行监测,主要对隧道变形区域的断面进行监测。
该法在实际使用过程中存在一系列不足:
首先,该法无法使用先进的远程测量技术。
在监测过程中不得不打断监测区内的列车运行。
其次,地铁隧道内可视性差,空间受到限制,运行环境复杂,给监测的安全性和监测质量造成了不利影响。
最后,监测点数量受限,若设置监测点过多,不仅会增大工作量还会延长监测周期的长度,无法准确的反映出变形的真实情况;若设置监测点过少,无法根据有限的数据得到较为精准的变形趋势,这对后期的隧道结构的变形负荷分析是极为不利的。
传统的监测技术已经无法适应现代社会的需求新型的监测技术急需被研发使用。
3.2高程监测控制网
在地铁进行跨河水准测量、测量机器人三角高程法测量、GPS 测高三种方法进行施测。
3.2.1跨河水准测量跨河水准观测采用威特 N3 及配套的铟瓦水准尺,施测前仪器 i 角检校为+1.2s。
跨河水准测量严格按《国家一、二等水准测量规范》要求选定与布设场地,使仪器及标尺点构成平行四边形。
作业方法、视线距水面的高度、时间段数、测回数、组数及仪器检查等按规范要求执行。
按二等跨河水准观测精度施测 8个测回,高差中数中误差为±1.48mm。
3.2.2 测量机器人三角高程法测量采用徕卡 TCA2003 机器人完成,在 b1、b2 设置仪器,对向观测 12 个测回,测回间隔 5min。
每测回量取 2 次仪高和棱镜高,量取至毫米。
高差中数中误差为±1.00mm。
3.2.3 GPS 高程测量b1、b2大地四边形进行 GPS 联测,GPS 网解算的 b1、b2大地高的高差为-0.3403。
3.2.4 三种方法的成果比较高程监测控制网采用跨河水准测量、测量机器人三角高程法测量、GPS 测高三种方法进行施测结果进行对比。
4.基于组合后验方差检验法的灵敏度
4.1灵敏度的概念及其目的
通常情况下对基准点的稳定性进行判断是在测量结束后的内业处理过程中,删除一些不稳定的点带来人力物力和时间的浪费,在当今世界寻求的应是高效节能的方法,若是在观测现场测量人员或者测量机器人根据观测数据能感知到基准点的不稳定性,就可以给外业监测提供指导,提前对基准点进行筛选,甚至给基准网的布设提供意见,使得地铁隧道结构变形监测网和后期数据处理得到优化。
然而对同一个点的多次观测结果存在差异可能是误差影响也可能是基准点不稳定引起,要是知道到底出现多大的变动时可以认为是基准点发生了移动,那进行现场监测时就能对基准点的稳定性进行判断,不需要等到进行完内业处理才能得到答案。
当观测值出现一定程度变化的时候,这种方法就能够有效的检测出结果。
4.2组合后验方差检验法灵敏度的探测
为模拟基准点的变动,对观测数据进行人为的改动。
从众多基准点中任意选取3个,分别对方位角、天顶距和距离三个观测量进行测试,当角度偏差大于3秒小于6秒时对该点的稳定性应持怀疑态度,而大于6秒时该点稳定性就一定不可靠,当距离的测量偏差大于5mm时该点的稳定性同样不可靠。
计算所得的组合后验方差检验法的灵敏度在实际工程实例中可以作为重要的比较参考值,通过比较监测数值间的差值,实现监测现场简单、快速判定基准点的稳定性。
5.隧道变形监控的系统建立
5.1系统数据库结构
变形监测数据库用于存储监测点属性、监测成果等数据信息,是数据管理系统的基础。
因此,合理的数据库结构不仅是数据库设计的
关键,还有利于系统对数据的管理和高效处理分析。
考虑到变形监测成果的特点,系统数据库结构设计应不仅能满足用户的需要,而且能使系统需求的资源最少,同时还要使数据库中数据冗余度尽量小,以达到结构合理、易于维护等目。
为此,根据变形监测内容,系统数据库设计由如下数据表构成。
(1)测段名表:包括测段编号和测段名称两个字段。
为便于变形监测分析,在监测中将相邻两个车站之间的隧道划分为一测段,并按车站和车站之间的隧道进行编号,测段名称则根据各个车站或者车站之间隧道的名称而定,监测点的测段属性值直接根据其所在测段来取对应的编号值,方便查询。
(2)监测点属性表:包括监测点名、测段、车道、具体位置、里程、材料、布设时间、布设单位、当前状况、使用情况、备注等。
其中车道为监测点所在的左、右道或上、下行线;具体位置指测点所处具体的空间位置,如地面、地下、高架等;当前状况是指目前监测点的完好情况,也就是可用否;使用情况是指监测时是否使用。
(3)沉降监测成果表:包括编号、监测点名、高程、测期、监测时间、备注等。
为了遵守数据库键的唯一性原则和方便查询,各个测点的每期编号由测期号与监测点名组成,因而表中将不会出现相同记录,保证了键的唯一性。
(4)沉降差异点属性表:除了测段为各个车站编号,其余与监测点属性相同。
(5)沉降差异监测成果表:与沉降监测成果表相同。
(6)水平位移监测成果表:包括编号、监测点名、X坐标、Y坐标、测期、监测时间、备注等,测点的编号设置与沉降监测成果表相同。
(7)水平位移差异监测成果表:与水平位移监测成果表相同。
(8)断面收敛变形监测成果表:包括编号、监测点名、直径1、直径2、测期、监测时间、备注等,测点的编号设置与沉降监测成果表相同。
在以上各表中,第一个字段为主关键字,各字段值的类型与字节宽度均按照实际所需的最佳值确定,考虑到测段名的繁琐和数据库管理操作的方便迅捷,在数据库管理时将测段名表与其他各表进行关联。
5.2系统的总体结构
根据地铁隧道变形监测的内容与特点,系统由系统设置、预处理、数据库管理、在线帮助和退出5个模块组成。
6.结束语
综上所述,隧道结构变形监测的重要性不言而喻。
我们要做好变形监测控制,加强数据处理,进而保证监测效果。
参考文献:
[1]王浩,葛修润,邓建辉,等.隧道施工期监测信息管理系统的研制[J].岩石力学与工程学报,2016(20):1684-1686.
[2]黄声享.监测网的稳定性分析[J].测绘信息与工程,2016(12):30。