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基于Bayes-LSTM的公路隧道围岩变形预测方法研究
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作者 刘智 李欣雨 +2 位作者 李震 孔宪光 常建涛 《中外公路》 2024年第1期166-176,共11页
在公路隧道施工过程中,围岩的稳定性对隧道施工的影响较大。因此公路隧道围岩变形的监控量测与准确预测是保障隧道施工安全的关键。针对当前隧道围岩变形的预测精度较低以及泛化能力较差等问题,该文提出一种基于贝叶斯(Bayes)优化长短... 在公路隧道施工过程中,围岩的稳定性对隧道施工的影响较大。因此公路隧道围岩变形的监控量测与准确预测是保障隧道施工安全的关键。针对当前隧道围岩变形的预测精度较低以及泛化能力较差等问题,该文提出一种基于贝叶斯(Bayes)优化长短期记忆网络(LSTM)的方法,该方法首先对拱顶沉降和周边收敛的原始监测数据进行预处理,而后构建公路隧道拱顶沉降与周边收敛的初始LSTM模型,并利用Bayes优化模型中的超参数,最终得出预测结果。利用该模型对某公路隧道拱顶沉降和周边收敛进行预测,将预测结果以均方根误差为评价指标与神经网络(CNN)和支持向量回归(SVR)进行对比。预测拱顶沉降时,Bayes-LSTM模型的平均预测精度相较于CNN与SVR模型分别提高了1.0与1.26;预测周边收敛时,Bayes-LSTM模型平均精度相较于CNN与SVR分别提高了0.3与0.32。表明Bayes-LSTM模型的预测精度较高,同时其能在训练模型过程中对历史信息进行判断和取舍,极大地提高了时序数据处理的效率,为公路隧道围岩变形预测提供了新的思路和探索。 展开更多
关键词 公路隧道 围岩变形 数据分析 LSTM 贝叶斯优化
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大直径盾构隧道成型质量巡检方法研究 被引量:1
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作者 赵先琼 邓凯 +2 位作者 张亚洲 马英博 夏毅敏 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期365-375,共11页
针对因工业应用成本限制,中、小盾构隧道成型质量无损检测技术迁移至大直径盾构隧道时精度、速度折损严重的问题,以巡检车为载体,集成二维激光扫描仪、编码器和计算机等设备,研制了大盾构隧道成型质量巡检车,并提出一种基于数字图像的... 针对因工业应用成本限制,中、小盾构隧道成型质量无损检测技术迁移至大直径盾构隧道时精度、速度折损严重的问题,以巡检车为载体,集成二维激光扫描仪、编码器和计算机等设备,研制了大盾构隧道成型质量巡检车,并提出一种基于数字图像的盾构质量非对称巡检方法.分析大直径盾构的施工环境,滤除地面、车体点云,并采用邻域向量法提取中轴线,建立隧道中心坐标系.偏心布置巡检路线,按照点云密度将采样点云分为稠密侧和稀疏侧点云,通过不同方法实现对管片接缝特征的拾取:将稠密侧点云绕中轴线展开为二维灰度图像,并通过缩放、归一化、梯度阈值分割等方法实现接缝图像分割;基于直线方程对接缝进行分类,结合管片结构、布置点位,推导出稀疏侧接缝与稠密侧接缝的线性分布公式,间接拾取稀疏侧接缝.根据接缝特征点计算两侧管片边缘点云簇,计算管片错台量;剔除接缝点云簇,使用最小二乘法拟合隧道点云,计算隧道椭圆度.最后在某大直径盾构隧道进行巡检试验,试验结果表明:成型质量巡检车在十四米盾构隧道中巡检速度为3 km·h-1,与传统方法的错台量检测偏差小于2 mm,椭圆度检测偏差小于0.1%,可以满足大直径盾构隧道成型质量巡检的高速度、高精度、低成本需求. 展开更多
关键词 大直径盾构隧道 激光扫描 阈值分割 错台检测 变形检测
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锚杆张拉力无损测试原理与技术研究
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作者 张天予 钟新谷 +1 位作者 赵超 程忠悦 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期140-150,共11页
基于锚杆锚固体系多接触面特征,建造室内模型研究其锚固体系振动特性。通过在锚杆无应力段顶端安装加速度传感器测试时程信号,经快速傅里叶变换获得锚杆无应力段顶端振动频谱图,其频谱图的卓越频率具有良好的可识别性,据此获得其卓越频... 基于锚杆锚固体系多接触面特征,建造室内模型研究其锚固体系振动特性。通过在锚杆无应力段顶端安装加速度传感器测试时程信号,经快速傅里叶变换获得锚杆无应力段顶端振动频谱图,其频谱图的卓越频率具有良好的可识别性,据此获得其卓越频率与锚杆张拉力、锚杆无应力长度的变化规律,其卓越频率并非锚杆张拉段横向多阶振动频率。以此为基础建立了视锚固螺母为弹性基础的锚杆弹性振动模型、锚固螺母及锚杆相对螺母与球形垫圈接触面转动的刚体振动模型,分别获得其模型频率方程,基于其识别的卓越频率求解频率方程中的刚度参数,室内与现场试验表明其刚度参数—锚杆张拉力具有良好的线性相关性和单调递增关系。进一步室内模型试验表明其刚度参数—锚杆张拉力关系特征与蝶形托盘接触不同介质、不同锚杆张拉段长度不具有明显的相关性。为此提出了锚杆张拉力无损测试原理、方法与实现的技术路线,现场小规模试验表明本文提出的方法具有可靠性。 展开更多
关键词 隧道工程 锚杆 振动特性分析 张拉力测试 无损检测
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爆破影响下砌体结构振动效应及其安全性评价
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作者 郭永刚 李田军 +1 位作者 吕加贺 蒋楠 《土木工程与管理学报》 2024年第1期25-31,共7页
城市地下工程在进行爆破施工时,邻近建筑结构的安全和稳定至关重要。基于武汉地铁8号线二期联络通道的爆破开挖工程,根据工程现场监测,建立LS-DYNA动力有限元3D数值计算模型并进行了详细分析。研究可知,数值模型质点振速变化和频率特征... 城市地下工程在进行爆破施工时,邻近建筑结构的安全和稳定至关重要。基于武汉地铁8号线二期联络通道的爆破开挖工程,根据工程现场监测,建立LS-DYNA动力有限元3D数值计算模型并进行了详细分析。研究可知,数值模型质点振速变化和频率特征与工程现场测试基本一致,数值参数和计算方法合理。在振动响应方面,砌体结构主要表现为高度方向的振动,振动最大的点位于结构柱顶、柱脚,振速较大。砌体结构单元动应力沿结构长度方向先增大后减小,沿宽度方向则震荡减小。结构振速与有效应力具有对应关系,根据极限抗拉强度计算得砌体结构的安全控制振速为1.18 cm/s;结构爆破峰值振动速度在安全控制范围以内,单元的峰值有效应力不大于抗拉强度,结构处于安全状态。 展开更多
关键词 联络通道爆破 砌体结构 振动速度 有效应力 安全评价 LS-DYNA
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盾构法施工近距离下穿既有隧道变形影响分析
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作者 秦欣 王江锋 《水利与建筑工程学报》 2024年第2期7-11,共5页
为了解盾构法施工近距离下穿对既有隧道影响,依托于实际工程,通过midasGTSNX三维有限元软件仿真模拟新建隧道穿越既有隧道的施工过程,分析既有隧道和土层的变形规律、采用“上小下大”的注浆模式研究注浆压力以及管片环宽对地层变形的... 为了解盾构法施工近距离下穿对既有隧道影响,依托于实际工程,通过midasGTSNX三维有限元软件仿真模拟新建隧道穿越既有隧道的施工过程,分析既有隧道和土层的变形规律、采用“上小下大”的注浆模式研究注浆压力以及管片环宽对地层变形的影响。研究结果表明:当盾构机开挖掌子面不断靠近既有隧道时,施工对既有隧道的影响不断增大,在下穿时影响最大,此区间的隧道沉降值最大,是穿越过程中最危险的地方,在背离后隧道沉降值逐渐减小;地层随注浆压力的增大,施工造成的周围地层变形减少,在地层沉降没有稳定之前,根据地面的沉降情况,可进行二次注浆;环宽设置值的过大或过小都会增大地表沉降值,选取管片环宽时,要综合具体工程条件、施工成本和施工技术等方面考虑。盾构法施工下穿时,上下重叠区间内既有隧道的变形量最大,需提前做出安全施工的预案,确保施工安全。 展开更多
关键词 近距离下穿 既有隧道 变形影响分析 数值模拟 加固措施
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基于小孔扩张理论的顶管施工扰动分析应用
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作者 赵宁 莫品强 王博 《中国市政工程》 2024年第2期121-127,152,153,共9页
针对顶管穿越施工扰动影响问题,依托某污水处理厂顶管下穿箱涵工程,基于岩土介质小孔扩张理论采用MATLAB平台对顶管-土-箱涵相互作用进行编译计算,考虑不同开挖面支撑力和不同顶管埋深,分析顶管施工引起的既有箱涵结构受力和位移变化。... 针对顶管穿越施工扰动影响问题,依托某污水处理厂顶管下穿箱涵工程,基于岩土介质小孔扩张理论采用MATLAB平台对顶管-土-箱涵相互作用进行编译计算,考虑不同开挖面支撑力和不同顶管埋深,分析顶管施工引起的既有箱涵结构受力和位移变化。结果表明:顶管施工导致的箱涵附加竖向位移及弯矩沿顶管轴线左右对称,箱涵附加应力以顶管轴线为中心向两侧递减;随着顶管埋深和开挖面支撑力的增加,既有箱涵的最大位移、应力以及弯矩逐渐变小。根据顶管埋深,选择合适的开挖面支撑力,可有效降低顶管施工对既有箱涵的施工扰动。同时通过现场实测数据分析,验证顶管穿越地层及构筑物变形的理论分析与现场实测规律的一致性,拓宽小孔扩张理论在顶管工程领域的应用。 展开更多
关键词 顶管施工 既有箱涵 小孔扩张理论 施工扰动 开挖面支撑力 监测
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建筑垃圾回填层地铁隧道暗挖法施工地层变形特性分析
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作者 崔巍 孙玮泽 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第4期186-190,195,共6页
[目的]地铁隧道工程穿越杂填土地层施工的案例越来越多。杂填土地层具有孔隙率高、强度低及易变形等特点,导致地铁隧道穿越杂填土地层时的地面沉降机理不清,需要对其地层变形特性进行深入分析。[方法]以北京地铁16号线看丹站—榆树庄站... [目的]地铁隧道工程穿越杂填土地层施工的案例越来越多。杂填土地层具有孔隙率高、强度低及易变形等特点,导致地铁隧道穿越杂填土地层时的地面沉降机理不清,需要对其地层变形特性进行深入分析。[方法]以北京地铁16号线看丹站—榆树庄站区间暗挖地铁隧道工程为依托,在简述了该区间工程概况的基础上,阐述了监测断面(选取了3个典型断面)及监测点的布置方案。对3个断面上各测点的监测数据进行分析,形成了各断面的地面沉降时程曲线及沉降速率时程曲线。进一步计算了5个地层损失率取值下断面一的沉降槽曲线,并将断面一实测地面沉降槽曲线与3条理论计算沉降槽曲线进行对比,进而得到建筑垃圾回填层地铁隧道暗挖法施工地层变形的特性。[结果及结论]杂填土易发生湿陷沉降,在地铁施工干扰下地层发生整体沉降,进而导致地层变形呈现出沉降量大、沉降槽宽等特点。当隧道全断面处于杂填土范围内时,地层受隧道开挖的扰动程度被放大,此时采取仰拱下方注浆加固是控制地层沉降的有效措施。 展开更多
关键词 地铁隧道 建筑垃圾回填地层 地层变形 注浆加固
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基于新型CNN优化方法的混凝土表面裂缝实时检测与分析
8
作者 聂立力 何丹 熊伟 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2024年第2期369-374,共6页
针对表面裂缝的快速检测识别和数值提取问题,提出了基于YOLOx目标检测框架的改进性轻量算法ConvCrackDet,并集成数值提取方法,实现快速检测的同时可计算出裂缝的具体信息.结果表明:在所使用的由四个数据集集成的980个数据中,取得了AP_(5... 针对表面裂缝的快速检测识别和数值提取问题,提出了基于YOLOx目标检测框架的改进性轻量算法ConvCrackDet,并集成数值提取方法,实现快速检测的同时可计算出裂缝的具体信息.结果表明:在所使用的由四个数据集集成的980个数据中,取得了AP_(50)=90.9,参数量=7.06,推理速度=3.23 ms的结果,验证了该方法在提高精度、减小复杂度,以及推理时间方面的优势,并准确地获取裂缝的长度宽度等数值信息. 展开更多
关键词 深度学习 计算机视觉 混凝土表面裂缝 裂缝检测 目标检测
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新建蒙华铁路隧道施工监控量测监理工作控制要点分析
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作者 刘存伟 《科技资讯》 2024年第2期139-141,共3页
为保障隧道施工安全,充分发挥监控量测在指导隧道现场施工、为动态设计提供参考等方面的作用,蒙华公司对现场监控量测工作及管理方面进行了一些改革和创新。通过蒙华铁路隧道监控量测的现场监理工作实践,对隧道施工监控量测的监测准备... 为保障隧道施工安全,充分发挥监控量测在指导隧道现场施工、为动态设计提供参考等方面的作用,蒙华公司对现场监控量测工作及管理方面进行了一些改革和创新。通过蒙华铁路隧道监控量测的现场监理工作实践,对隧道施工监控量测的监测准备工作、监测断面和监测点的布设、数据监测、监测值的管理、监测等级管理、预警信息处置及关闭等方面的监理工作控制要点进行了详细阐述。同时介绍了在监控量测实施过程中,监理单位应该采取的监控手段及监理工作方法。 展开更多
关键词 隧道施工 监控量测 监理工作 控制要点
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利用地质雷达方法进行重庆宝顶山-北山快速通道工程隧道灌浆检测
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作者 蔡金生 罗利 李岩松 《科技和产业》 2024年第2期111-116,共6页
传统的地质雷达检测方法主要用于衬砌空洞及衬砌钢筋位置检测,对隧道灌浆状态及深度无法准确判断,不能适用于隧道衬砌后灌浆质量及深度的检测,为此,研究对传统地质雷达检测方法进行改进,通过灌浆孔内增设信号反射装置,在不影响灌浆施工... 传统的地质雷达检测方法主要用于衬砌空洞及衬砌钢筋位置检测,对隧道灌浆状态及深度无法准确判断,不能适用于隧道衬砌后灌浆质量及深度的检测,为此,研究对传统地质雷达检测方法进行改进,通过灌浆孔内增设信号反射装置,在不影响灌浆施工的情况下,增强了雷达反射波,进而识别灌浆状态及深度,达到了对灌浆质量检测的目的。通过在宝棠隧道及龙岗隧道中的应用实例,检测结果证实了改进后的地质雷达探测方法可以对隧道衬砌及围岩灌浆状态进行判断,从而及时采取相应措施进行返工处理。 展开更多
关键词 地质雷达探测 隧洞灌浆 信号处理 缺陷处理
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抗氯剂对海砂海水混凝土抗氯离子渗透性能影响
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作者 洪荣灿 《建筑技术》 2024年第3期359-361,共3页
目前将海砂应用于混凝土建设主要有两种途径,一是将海砂淡化处理为建筑用砂,二是在混凝土中添加抗氯剂来阻隔氯离子的渗透。通过研究各种抗氯剂对于海砂海水混凝土抗氯离子渗透性能的影响,结果表明:在各种抗氯剂中,偏高岭土和甲基硅酸... 目前将海砂应用于混凝土建设主要有两种途径,一是将海砂淡化处理为建筑用砂,二是在混凝土中添加抗氯剂来阻隔氯离子的渗透。通过研究各种抗氯剂对于海砂海水混凝土抗氯离子渗透性能的影响,结果表明:在各种抗氯剂中,偏高岭土和甲基硅酸钠效果最为明显,与不加抗氯剂的样品对比,其电通量分别降低了33.6%和41.6%,且对混凝土短期强度和长期强度均无影响。 展开更多
关键词 海砂海水混凝土 抗氯剂 电通量
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山岭隧道穿越既有导流洞的爆破技术研究
12
作者 邹江峰 《水利技术监督》 2024年第3期142-146,共5页
为了解决山岭隧道穿越既有复杂地质条件下导流洞爆破且保证既有工程安全的问题。以杭州市临安区双溪口水库工程,首先对导流隧洞地质情况工程地质条件进行了研究,然后对紧邻导流隧洞洞挖段爆破方案和参数进行了设计,以保证围岩稳定性处... 为了解决山岭隧道穿越既有复杂地质条件下导流洞爆破且保证既有工程安全的问题。以杭州市临安区双溪口水库工程,首先对导流隧洞地质情况工程地质条件进行了研究,然后对紧邻导流隧洞洞挖段爆破方案和参数进行了设计,以保证围岩稳定性处于稳定状态。同时在爆破过程中对爆破振动进行了监测。爆破效果表明,爆破振动在合理范围之内,且爆破效果良好,保证了施工过程的安全性,可以在后续类似的施工在加以推广。 展开更多
关键词 山岭隧道 穿越 既有导流洞 爆破参数 爆破振动 监测
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高浓瓦斯隧道超前探测与瓦斯监控方法研究
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作者 张珍 《山西建筑》 2024年第6期145-149,共5页
高速公路穿越煤系地层时存在极大可能有煤与瓦斯突出的危险,然而国家目前尚未出台相关的技术标准和管控细则。为了防止瓦斯事故的发生,加强对高速公路穿越煤系地层中煤层的探测与瓦斯的实时监测至关重要。以黄家嘴大断面隧道穿越煤系地... 高速公路穿越煤系地层时存在极大可能有煤与瓦斯突出的危险,然而国家目前尚未出台相关的技术标准和管控细则。为了防止瓦斯事故的发生,加强对高速公路穿越煤系地层中煤层的探测与瓦斯的实时监测至关重要。以黄家嘴大断面隧道穿越煤系地层为工程实例,参照煤矿区与铁路隧道的相关瓦斯技术规范,结合高速公路隧道煤系地层贮存与施工工艺等特点,制定了适合高速公路的地质编录与超前钻孔相结合的方法,准确测探出黄家嘴隧道内煤系地层的分布特点及高浓瓦斯里程段。基于此,构建了适用于煤系地层大断面隧道施工时的瓦斯自动化与人工监测相结合的有害气体监测体系,可通过掌握时间范围内气体浓度波动来了解隧道内气体运移机制。研究成果可为高速公路穿越煤系地层的施工控制与有害气体监测提供可靠的施工和管理经验。 展开更多
关键词 高速公路 煤系地层 高瓦斯隧道 超前探测 自动化监测
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岩溶隧道施工现场信息化监测研究
14
作者 瞿瑞鹏 《交通世界》 2024年第1期201-204,共4页
为检验岩溶隧道施工方案的合理性,结合施工项目开展现场监控量测,并运用信息化技术分析隧道结构的稳定性。分别在岩溶隧道Ⅳ级和Ⅴ级围岩段开展现场监测,利用信息化技术整理监测数据分析隧道变形和受力变化规律。监测结果表明,隧道周边... 为检验岩溶隧道施工方案的合理性,结合施工项目开展现场监控量测,并运用信息化技术分析隧道结构的稳定性。分别在岩溶隧道Ⅳ级和Ⅴ级围岩段开展现场监测,利用信息化技术整理监测数据分析隧道变形和受力变化规律。监测结果表明,隧道周边位移、拱顶下沉、钢拱架内力均在监测前期较大,而后逐步趋稳,说明支护结构可有效控制围岩变形,隧道结构稳定,施工方案合理。 展开更多
关键词 岩溶隧道 信息化 监控量测 钢拱架内力
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基于BIM技术的隧道数字化监测研究
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作者 杨海亮 《智能建筑与智慧城市》 2024年第3期82-84,共3页
根据相关调查研究,塌方、冒顶、爆炸等事故在隧道施工中占比较高,而不良地质条件、人为因素影响则是主要的原因,人工监测的方式存在着方法单一、频率较低、协调性差等问题,实际指导作用不大。文章研究了基于BIM技术的隧道数字化监测,在... 根据相关调查研究,塌方、冒顶、爆炸等事故在隧道施工中占比较高,而不良地质条件、人为因素影响则是主要的原因,人工监测的方式存在着方法单一、频率较低、协调性差等问题,实际指导作用不大。文章研究了基于BIM技术的隧道数字化监测,在明确BIM技术优势和隧道数字化发展趋势的基础上,从BIM建模、WEB显示、系统设计、系统构建、数据处理、具体应用等方面出发,分析了基于BIM技术的隧道数字化监测系统建设要点,提高监测数据信息价值,更好地发挥动态预警、高效管理的作用。 展开更多
关键词 BIM技术 隧道工程 数字化监测 智能化管理
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上跨铁路隧道施工监测技术研究
16
作者 朱创 《四川建材》 2024年第4期98-100,共3页
在上跨铁路建设过程中,通过对铁路及相应外围地表的变形监测反馈信息,严格对铁路实施全程监控跟踪,以监控数据指导实际建设过程,优化施工流程,确保铁路在建设过程中的稳定性,及时发现危及铁路运营安全的隐患,并能对施工规程进行指导,充... 在上跨铁路建设过程中,通过对铁路及相应外围地表的变形监测反馈信息,严格对铁路实施全程监控跟踪,以监控数据指导实际建设过程,优化施工流程,确保铁路在建设过程中的稳定性,及时发现危及铁路运营安全的隐患,并能对施工规程进行指导,充分体现科学的“信息化建设”。以贵金三标郝官大桥上跨成贵高速铁路为例,探讨监测内容及实施过程,取得了良好的施工效果。 展开更多
关键词 上跨铁路 自动化 监测
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隧洞防坍塌预报预警系统在引水隧洞中的应用
17
作者 李开华 何奕臻 《数字技术与应用》 2024年第1期48-50,144,共4页
引水隧洞施工超前地质预报和监控量测是引水隧洞施工过程中保障施工安全的关键环节,地质预报为施工探明前方围岩状况,监控量测把控施工过程安全,可对隧洞地质风险及大变形进行预报预警,可有效预防隧洞坍塌等工程事故的发生。本文研究开... 引水隧洞施工超前地质预报和监控量测是引水隧洞施工过程中保障施工安全的关键环节,地质预报为施工探明前方围岩状况,监控量测把控施工过程安全,可对隧洞地质风险及大变形进行预报预警,可有效预防隧洞坍塌等工程事故的发生。本文研究开发了操作方便、实用的隧洞防坍塌预报预警系统。该系统实现预报风险提示自动化、预报延误统计和临近提醒、监测数据采集无纸化、监测预警自动化、监测数据回归分析、地质预报和监控量测融合分析等功能,并在实际工程项目中进行了应用,取得了良好的应用效果。 展开更多
关键词 监控量测 地质预报 工程事故 回归分析 监测预警 地质风险 施工安全 预报预警
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隧道围岩结构变形自动监测系统开发与应用
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作者 安新 赵晓涛 《工程技术研究》 2024年第3期176-178,共3页
当前,西气东输等大型地下隧道项目逐渐增多,对隧道围岩结构的安全监测需求愈加迫切。文章详细介绍了一种隧道围岩结构变形自动监测系统的开发与应用。该系统采用多传感器集成技术,能实时、全面地监测围岩的各种变化,并通过高速数据处理... 当前,西气东输等大型地下隧道项目逐渐增多,对隧道围岩结构的安全监测需求愈加迫切。文章详细介绍了一种隧道围岩结构变形自动监测系统的开发与应用。该系统采用多传感器集成技术,能实时、全面地监测围岩的各种变化,并通过高速数据处理平台快速处理和分析收集的数据。该系统还具备实时预测和警报功能,能及时发现并处理潜在的风险。此外,该系统采用了模块化和扩展性设计,为不同的隧道施工项目提供了定制化的监测方案。经过实际应用验证,该系统在提高监测效率、保障施工安全、节省成本等方面均取得了显著的效果。 展开更多
关键词 隧道围岩 自动监测 多传感器集成 数据处理 机器学习
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