检索结果-内蒙古大学图书馆

隧道建设(中英文) 2025年第4期45卷 657-676页

作者：刘学增房茂柳吴德兴李银萍刘新根李罡同济大学地下建筑与工程系上海地下基础设施安全检测与养护装备工程技术研究中心上海同岩土木工程科技股份有限公司浙江数智交院科技股份有限公司济南轨道交通集团有限公司

结合已有检测数据,分析总结隧道结构主要病害类型与分布特征,并将隧道结构病害分为表观病害、结构内部病害和结构背后病害3大类。针对不同类型病害的快速检测需求,系统梳理国内外快速检测技术和检测装备的现状,得出如下结论:1)表观病害... 详细信息

结合已有检测数据,分析总结隧道结构主要病害类型与分布特征,并将隧道结构病害分为表观病害、结构内部病害和结构背后病害3大类。针对不同类型病害的快速检测需求,系统梳理国内外快速检测技术和检测装备的现状,得出如下结论:1)表观病害检测技术与装备近些年发展迅速,特别是机器视觉、激光扫描技术的结合显著提升了检测效率与精度,裂缝检测精度可达0.1 mm; 2)隧道内部和背后病害的非接触快速检测受硬件技术限制,仍以传统的检测方法为主,但近些年相控阵雷达、超声以及声振检测技术已成为研究热点,为衬砌内部和背后病害的快速检测提供了新方向; 3)多传感器融合技术在国内外快速检测装备中的应用进一步提升了检测能力,相机、三维激光扫描仪、红外热成像仪及雷达在快速检测中展现出显著优势。针对隧道检测的多学科交叉特性,未来研究应重点突破隧道结构内部和背后病害的快速检测技术,推动表里一体的多功能快速综合检测车的研发与应用,进一步发展病害全自动智能化精准识别与边检边报以大幅提升隧道检测的效率与精度。

关键词：隧道结构病害检测技术检测装备快速检测

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基于环向变形测量的盾构隧道结构内力反演分析

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铁道标准设计 2025年第4期69卷 110-118页

作者：肖明清薛光桥张忆王帅鹏吴鑫林陈稳中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063 水下隧道技术国家地方联合工程研究中心武汉430063 上海同岩土木工程科技股份有限公司上海200092 上海地下基础设施安全检测与养护装备工程技术研究中心上海200092 江苏省交通工程交建局南京210004

盾构隧道穿越不均匀地层过程中,地质条件复杂,结构受力大,且其整体刚度小,抗变形能力较弱,需对盾构隧道变形和受力情况监测,保证隧道结构及运营安全,但传统的监测手段既无法保证在结构受力变形较大的部位监测,也无法实现长期健康监测。... 详细信息

盾构隧道穿越不均匀地层过程中,地质条件复杂,结构受力大,且其整体刚度小,抗变形能力较弱,需对盾构隧道变形和受力情况监测,保证隧道结构及运营安全,但传统的监测手段既无法保证在结构受力变形较大的部位监测,也无法实现长期健康监测。为研究盾构隧道结构变形和结构受力的长期监测方法,依托江阴靖江长江隧道工程,选取与结构健康监测同一断面布设监测点位,通过自主研发的基于精密测量的盾构隧道结构内力反演分析软件对现场实测数据进行内力反演,并结合健康监测数据进行内力推算,得到两种监测方法计算的弯矩值,针对两组弯矩值进行对比分析研究,提出一种基于ATS激光跟踪技术的盾构隧道精密测量方法。结果表明:精密测量方法可以在任意时间对任意断面进行监测,能够实现在隧道全生命周期内针对最危险、最需要监测的部位的长期监测,精度可达0.01 mm,精密测量监测数据与结构健康监测数据在空间分布上保持一致,弯矩值较为接近,最大拉应力和压应力比值分别为96%、90%,验证了实测数据的精确性、准确性及可靠性,为今后盾构隧道长期监测提供一种新方法,能够更加精确地了解和评价隧道的结构健康状态。

关键词：盾构隧道健康监测精密测量内力反演 ATS激光跟踪技术

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煤层底板采动深度探测与数值模拟研究

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矿业研究与开发 2017年第4期37卷 28-33页

作者：叶康上海同岩土木工程科技股份有限公司上海200092

以某矿41503工作面为研究背景,先后采用理论预计、双端封堵侧漏现场实测、FLAC^(3D)数值模拟等方法,对该工作面采动后底板岩体破坏深度进行研究。研究结果表明:(1)41503工作面采后底板破坏深度理论预计结果为16.89~20.40m,现场实测结果... 详细信息

以某矿41503工作面为研究背景,先后采用理论预计、双端封堵侧漏现场实测、FLAC^(3D)数值模拟等方法,对该工作面采动后底板岩体破坏深度进行研究。研究结果表明:(1)41503工作面采后底板破坏深度理论预计结果为16.89~20.40m,现场实测结果为12.26m,数值模拟结果为13.67m;(2)通过对比发现,现场实测结果与数值模拟结果基本接近,而经验公式预计的结果偏于保守,综合确定该工作面底板最大破坏深度为12.26m,为承压水上安全开采提供依据;(3)数值模拟显示,随着工作面推进,底板塑性区不断增大,当工作面推进至90 m时,底板采动破坏深度达最大值13.67m,此后最大破坏深度不再增加,其破坏顶界沿走向呈一条与底板近似平行的直线,沿倾向大致呈"倒马鞍形",且塑性区变化与最大主应力变化趋势一致。

关键词：底板采动破坏带双端封堵测漏装置经验公式数值模拟现场实测

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基于Harris算子的隧道工作面变形无标点监测技术

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煤炭技术 2017年第3期36卷 115-117页

作者：叶康上海同岩土木工程科技股份有限公司上海200092

基于当前的图像处理技术,提出无标点亚像素监测法。以灰度图像相关性算法为基础,设计室内实验,把角点设为特征点,对无光线变化且没有受到意外扰动的照片进行分析,将实验结果与理论精度相比较,结果表明:实验精度较高且误差波动不大,表明... 详细信息

基于当前的图像处理技术,提出无标点亚像素监测法。以灰度图像相关性算法为基础,设计室内实验,把角点设为特征点,对无光线变化且没有受到意外扰动的照片进行分析,将实验结果与理论精度相比较,结果表明:实验精度较高且误差波动不大,表明该方法有较高的研究与应用价值。

关键词：图像处理无标点精度变形监测

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加载条件下浅埋盾构隧道承载状态定量判定方法

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岩土工程学报 2023年第7期45卷 1357-1364页

作者：刘学增李振赖浩然桑运龙杨学良同济大学土木工程学院上海200092 上海地下基础设施安全检测与养护装备工程技术研究中心上海200092 上海同岩土木工程科技股份有限公司上海200092

沿海地区往往地层起伏较大且软硬不均,由于地层抗力的差异导致盾构隧道结构承载状态存在较大区别,为此,通过1∶5精细化模型试验,结合数值模拟研究了不同地层条件下错缝拼装盾构隧道结构承载状态的差异和结构承载状态定量判定方法。研究... 详细信息

沿海地区往往地层起伏较大且软硬不均,由于地层抗力的差异导致盾构隧道结构承载状态存在较大区别,为此,通过1∶5精细化模型试验,结合数值模拟研究了不同地层条件下错缝拼装盾构隧道结构承载状态的差异和结构承载状态定量判定方法。研究结果表明:①竖向荷载作用下结构在试验加载过程中依次发生拱顶管片开裂、拱腰纵缝外侧明显张开、拱顶纵缝外侧混凝土挤压开裂、拱腰外侧和拱顶内侧钢筋屈服、拱底螺栓屈服;②淤泥层、黏土层和填砂层的管片结构承载演化过程均存在6个关键节点,但不同地层在管片裂缝、接缝张开、钢筋受力、螺栓受力等方面存在差异;③根据管片损伤程度将结构承载状态分为4个等级,确定了各等级对应的竖向收敛和剩余承载力控制值。以粉质黏土层为例,各等级的竖向收敛控制值为2.0‰D,3.9‰D,15.3‰D,剩余承载力比例控制值为88.0%,76.9%,19.7%。研究结论可为沿海城市地铁服役状态的评估提供参考。

关键词：盾构隧道承载状态模型试验数值模拟定量判定方法

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隧道衬砌浅层剥离的红外探测方法

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岩石力学与工程学报 2021年第S1期40卷 2876-2887页

作者：刘学增唐精杨芝璐谷文川段俊铭同济大学土木工程学院上海200092 上海地下基础设施安全检测与养护装备工程技术研究中心上海200092 上海同岩土木工程科技股份有限公司上海200092

由于衬砌材料劣化或钢筋锈蚀等因素容易导致浅层混凝土剥落,对隧道行车安全将造成严重影响,通过无损检测技术及时发现混凝土剥离现象,判断剥落的可能性十分必要。本文通过数值分析、室内和现场试验的方法,在自然温差和热激励条件下,分... 详细信息

由于衬砌材料劣化或钢筋锈蚀等因素容易导致浅层混凝土剥落,对隧道行车安全将造成严重影响,通过无损检测技术及时发现混凝土剥离现象,判断剥落的可能性十分必要。本文通过数值分析、室内和现场试验的方法,在自然温差和热激励条件下,分析衬砌混凝土内部剥离深度、剥离范围和隧道衬砌内外温差对衬砌混凝土热传导效应的影响规律,探究衬砌混凝土浅层剥离问题红外探测的可行性。研究结果表明,混凝土剥离深度10 mm,隧道内外温差8.06℃时,可探测边长为80 mm正方形大小的剥离范围;剥离深度50 mm,隧道内外温差为11.9℃时,可探测边长不小于150 mm正方形大小的剥离范围;自然条件下,隧道衬砌50 mm内的浅层剥离采用红外热像仪探测具有可行性,且剥离深度越浅,探测可行性越高;随隧道衬砌内外温差、剥离范围的增大,剥离位置与完好位置的衬砌表面温差线性增加。热激励条件下,红外探测的效果显著提升,但对于边长小于20 mm的缺陷仍不可探测。

关键词：隧道工程衬砌剥离红外检测数值分析室内试验现场试验

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不同变形条件下盾构隧道粘钢加固效果的模型试验研究

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岩土工程学报 2020年第11期42卷 2115-2123页

作者：刘学增赖浩然桑运龙段俊铭丁爽同济大学土木工程学院上海200092 上海同岩土木工程科技股份有限公司上海200092 上海地下基础设施安全检测与养护装备工程技术研究中心上海200092

由于上方堆土、邻近基坑开挖等周边工程的影响,地铁隧道结构产生较大变形已成为常见问题,粘钢加固作为控制地铁变形的常用手段,然而目前对于粘贴钢板加固效果的评价分析尚不明确。通过1∶5的室内模型试验研究了隧道不同变形条件下粘钢... 详细信息

由于上方堆土、邻近基坑开挖等周边工程的影响,地铁隧道结构产生较大变形已成为常见问题,粘钢加固作为控制地铁变形的常用手段,然而目前对于粘贴钢板加固效果的评价分析尚不明确。通过1∶5的室内模型试验研究了隧道不同变形条件下粘钢加固后结构的承载性能、荷载位移关系以及结构的破坏模式,分析了粘钢加固效果以及合理的加固时机。试验结果表明:①隧道结构变形分别为7.4‰D,15‰D和20‰D时(D为隧道外径)采取粘钢加固,加固后结构的破坏荷载相对原结构的破坏荷载分别增加了54.2%,49.6%和26.7%,结构失稳时的竖向收敛分别为60.78,58.74,62.15 mm,水平扩张分别为48.46,56.28,61.68 mm,说明粘钢可以提升结构承载力,但未对结构失稳时的位移量产生较大影响,从而为基于位移变化判断结构服役性能提供了依据;②结构变形10‰D至15‰D作为加固时机较为合理;③钢板与混凝土结合面的开裂与剥离是粘钢加固结构破坏的主要因素,关键部位为拱顶正弯矩区附近接头处。上述研究结论可为盾构隧道粘钢加固设计及时机的选择提供理论基础。

关键词：盾构隧道变形特征粘钢加固相似模型试验加固效果加固时机

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自然条件下隧道衬砌浅层钢筋锈蚀的热效应与红外检测方法

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岩土工程学报 2023年第4期45卷 680-689页

作者：刘学增杨学良杨芝璐李振杨子硕同济大学土木工程学院上海200092 上海同岩土木工程科技股份有限公司上海200092 上海地下基础设施安全检测与养护装备工程技术研究中心上海200092

隧道随着服役年限增加,衬砌渗漏水、开裂等病害已成常态,由此造成的钢筋锈蚀逐渐显现,钢筋锈蚀一定程度后将引起衬砌剥离剥落,因此,及时发现钢筋锈蚀程度及位置尤为重要。通过室内试验和数值模拟研究了自然温差条件下钢筋锈蚀衬砌的热... 详细信息

隧道随着服役年限增加,衬砌渗漏水、开裂等病害已成常态,由此造成的钢筋锈蚀逐渐显现,钢筋锈蚀一定程度后将引起衬砌剥离剥落,因此,及时发现钢筋锈蚀程度及位置尤为重要。通过室内试验和数值模拟研究了自然温差条件下钢筋锈蚀衬砌的热传导规律,分析了衬砌内外温差、钢筋锈蚀程度对衬砌内表面温度分布的影响规律,探索了红外热成像技术检测衬砌浅层钢筋锈蚀的可行性和适用条件。结果表明:①衬砌内外温差1.0℃~11.9℃时红外检测具有可行性,冬季时衬砌内外温差可满足条件;钢筋锈蚀率为6.51%,19.02%和23.16%时红外检测所需的最小温差为3.8℃,1.8℃和1.4℃。②衬砌钢筋锈蚀率(ρ)与二次衬砌内表面温差(T_(1))、二次衬砌内外温差(T_(2))的关系式为ρ=1.1×10^(5)T_(2)^(-3.2)T_(1)^(3)+503.7T_(2)^(0.9T_(1))。衬砌内外温差为3~30℃时可检测的钢筋锈蚀率为9.78%~1.18%。③通过衬砌内外温差而产生的热传导效应,依据衬砌内表面温度分布可以综合判断钢筋锈蚀位置与锈蚀程度,为隧道衬砌浅层钢筋锈蚀提供了新的快速检测方法。

关键词：隧道衬砌钢筋锈蚀红外检测室内试验数值分析

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基于亚像素无标点法的掌子面变形监测技术

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公路 2017年第4期62卷 320-323页

作者：叶康上海同岩土木工程科技股份有限公司上海市200092

为了改变传统的变形监测方法存在的耗时、耗力及危险的处境,基于当前的图像处理技术,提出无标点亚像素监测法。以灰度图像相关性算法为基础,设计室内试验,把角点设为特征点,对无光线变化且没有受到意外扰动的照片进行分析,将试验结果与... 详细信息

为了改变传统的变形监测方法存在的耗时、耗力及危险的处境,基于当前的图像处理技术,提出无标点亚像素监测法。以灰度图像相关性算法为基础,设计室内试验,把角点设为特征点,对无光线变化且没有受到意外扰动的照片进行分析,将试验结果与理论精度相比较。结果表明,无标点亚像素监测法在距离1m情况下,像素精度为0.286pix,位移识别精度为0.065mm,精度较高且误差波动不大。依托江西萍乡长平隧道掌子面进行现场试验,监测结果与理论研究及室内试验结果相比误差有所提高,但仍保持了较高的监测精度,能够满足工程变形监测的需求。表明该方法有较高的研究与应用价值。

关键词：图像处理无标点像素精度变形监测技术

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破碎围岩错缝拼装盾构隧道结构承载性能与变形控制指标

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中国公路学报 2017年第8期30卷 57-65页

作者：刘学增蔡光远杨帆桑运龙吴建勋同济大学土木工程学院上海200092 同济大学土木信息技术教育部工程研究中心上海200092 厦门轨道交通集团有限公司福建厦门361008 上海同岩土木工程科技股份有限公司上海200092

为确定破碎围岩错缝拼装盾构隧道结构变形控制指标,考虑顶部堆载、侧向卸载2种常见荷载工况,开展了错缝拼装盾构隧道承载性能演化规律研究。首先,基于接头刚度等效原则提出了不设传力衬垫的管片接头简化模拟方法,通过与相关文献实测数... 详细信息

为确定破碎围岩错缝拼装盾构隧道结构变形控制指标,考虑顶部堆载、侧向卸载2种常见荷载工况,开展了错缝拼装盾构隧道承载性能演化规律研究。首先,基于接头刚度等效原则提出了不设传力衬垫的管片接头简化模拟方法,通过与相关文献实测数据对比螺栓轴力计算结果,验证了该方法具有一定合理性和适用性;其次,基于接头简化模拟和荷载结构法进行了隧道结构承载性能数值模拟,分析了管片承载状态随断面变形的发展规律;最后,根据管片承载状态临界点,提出盾构隧道结构安全等级划分方法和断面变形控制指标。研究结果表明:2种工况下管片承载构件屈服顺序存在差异,顶部堆载工况下屈服顺序为拱顶、拱底内侧钢筋,拱腰内侧混凝土,而侧向卸载工况下为拱顶、拱底纵缝螺栓,拱腰外侧钢筋,拱顶、拱底内侧钢筋,拱腰螺栓;考虑隧道耐久性、承载安全性以及结构加固时机,堆载工况下断面变形椭圆度控制值分别为0.712%、1.694%、2.156%,卸载工况下分别为0.876%、1.873%、2.757%。

关键词：盾构隧道承载特性数值分析管片结构破碎围岩变形控制指标

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