滑坡钻孔倾斜量测及数据处理

在简述钻孔测斜仪的测试原理、测斜管的埋设及钻孔倾斜量测方法的基础上，提出了钻孔倾斜量测数据评价、处理方法及量测深度修正的计算公式。对岩土工程深部位移监测和工程滑坡优化治理方案具有指导意义。     

浅析某基坑工程及其对相邻建筑物的影响

通过工程实例,探讨了深基坑工程在设计、施工过程中存在的问题。通过工程测量的方法,对基坑变形以及相邻建筑物的位移进行了监测,并根据这些监测数据对基坑失效的原因以及对相邻建筑物的影响进行了分析。对基坑以及相邻建筑物的安全提出了建议。     

乌竹岭隧道监控量测技术研究及评价

隧道施工技术复杂,安全制约因素多,各种工程事故时有发生,解决这类问题的重要措施就是在施工期间开展严密的监控量测。通过监测来准确地预报隧道工程及周围环境的变化,确保施工的安全进行。施工中的监控量测工作在隧道建设中发挥着重要的作用。在施工中,对围岩变形进行监测,依据监测数据对围岩稳定性做出判断,从而使客观地评价支护与围岩的状态和合理地设计成为可能。以乌竹岭隧道施工过程中监控量测工作的安排布置及具体操作为例,介绍了监控量测在新奥法施工隧道中的应用。     

南水北调西四环暗涵工程穿越桥梁监控量测技术应用

南水北调西四环暗涵工程为京石段控制性工程,下穿北京市西四环路桥梁30余座,桥梁的安全至关重要。在暗涵施工过程中对桥梁实施了有效的监控量测技术,通过自动化监测和常规监测手段获取数据,然后对监测数据进行详细分析、对比,以研究暗涵下穿桥梁施工过程中桥梁的受力变形协调过程。结果表明:墩柱差异沉降小于允许沉降的80%;墩柱倾斜值小于允许值的30%。监控工作做到了过程预警、过程控制,规避了工程风险,对类似工程具有借鉴意义。     

分布式布里渊光纤传感技术在工程安全监测的应用

工程安全监测是通过对工程本体及其周边环境进行实时、在线监测,分析其稳定性,并对工程安全进行预警。相对于电子传感系统,分布式光纤传感技术具有很大的优越性,如分布式、长距离、实时性和准确性等,可满足工程安全监测和早期预警的要求。以基坑测斜和隧道涵洞变形监测为例,介绍了依据布里渊频移原理和分布式光纤传感器技术在安全监测方面的应用。结果表明:分布式布里渊频光纤技术能够分别准确地反映基坑工程的变形情况和地铁涵洞顶部的岩层应变,是一种比较理想的工程安全监测方法。     

基坑抗隆起稳定安全系数的算法对比分析

基坑隆起变形破坏是一种常见的基坑失稳形式。基坑隆起变形量监测存在一定困难,基坑坑底抗隆起稳定性分析主要是计算安全系数。目前基坑抗隆起稳定安全系数计算方法主要有极限平衡、极限分析和强度折减等方法。结合工程算例,采用上述3种算法进行基坑抗隆起稳定安全系数计算,对比分析了各种计算方法的适用性。结果表明,极限平衡传统算法忽略的工程因素较多,计算结果过于保守,通过修正可以提高适用性。极限分析与强度折减的计算结果较为准确,但极限分析的破坏模式和强度折减中基坑稳定临界状态容许隆起量仍需进一步研究。     

Osterberg法中荷载箱位置对测桩的影响分析

通过对比三颗桩现场Osterberg法实测结果,同时与预估极限承载力进行比较,分析了Osterberg法测桩技术中荷载箱位置的设置对于桩基极限承载力测试结果的影响,得出当荷载箱位置设置较高或较低时,所测极限承载力值均较低。给出了获取最佳荷载箱位置的模拟实验法,该方法以莫尔-库仑强度准则为理论依据,重点研究桩土接触面间的摩擦机制,所得结论较规范经验值和数值模拟分析法准确。     

地基土侧向变形测量误差的分析与控制

本文介绍了地基土侧向变形量测过程中导致测斜失效及影响综合监测精度的各种因素，并对各因素产生的原因进行了分析，提出相应的控制方法。     

青藏铁路冻土区路基工程安全可靠性监测技术研究

通过对冻土区路基工程和冻土之间相互作用过程的分析,提出冻土区路基工程的安全可靠性监测关键技术一是监测方法,二是监测手段,三是数据分析。冻土区路基工程的安全可靠性首先取决于工程周围和工程基底多年冻土的热稳定性,其次取决于发生变形的路基填土厚度及其基底融化层厚度。因此,路基顶面以下不同深度地温监测和年际冻融季节时段路基土层变形监测是冻土区工程长期可靠性监测的主要指标。青藏铁路自然条件的严酷性,要求监测手段具有可靠性和耐久性以及对复杂自然条件变化的适应性。文章提出一种自动观测多年冻土地温和路基变形,并能够实现数据无线传输的现场监测系统设计方案,通过现场试验,证明这种监测系统能够适应青藏高原恶劣的自然条件,减轻了人工监测的劳苦,具有可靠性和耐久性。作者还提出了能够简便判断冻土区工程安全可靠性的监测数据分析方法,对目前冻土区工程安全可靠性分析具有一定的理论指导作用。     

光纤和砂土界面耦合性能的分布式感测试验研究

地质与岩土工程领域中,变形监测一直是评价岩土体稳定性的一个重要指标,其时空演化规律可为工程设计与施工 技术参数优化、地质灾害预警阈值设定提供科学的依据。随着光电感测技术的不断发展,其在地质与岩土工程变形监测中 的作用越来越重要,然而分布式感测光纤与岩土体之间的耦合性对监测结果有显著影响,阐明两者间的作用机理成为该技 术应用的关键环节。文章在综合分析当前地质与岩土工程变形监测技术的基础上,开展了基于BOTDA感测技术的光纤-砂 土界面耦合性能拉拔试验,从试验结果和感测光纤特性两方面分析了感测光纤与砂土的耦合性及二者间的应变传递规律。 试验结果表明：除第一级拉拔外,数据拟合R2均在0.99以上,显示了光纤实测应变分布具有良好的规律性;由试验数据反 算得出的光纤弹性模量约为0.35 GPa,与给定值基本一致;通过感测光纤的F-S端和F-S尾关系,得出光纤-土界面作用过程 可分为全耦合、半耦合和相对滑动三个阶段。上述研究结果为分布式感测技术在各类地质与岩土工程变形监测中的应用提 供指导,同时为开展各类室内模型试验提供参考依据。     

双轴倾角传感器在钻孔测斜仪中测量算法的校正

将芬兰VTI公司生产的SCA100T双轴倾角传感器应用于钻孔测斜仪,其体积小,能提高倾角测量的稳定性和精度。双轴倾角传感器测量角度会引起算法校正问题,采用测得的标定数据得出倾角值的回归模型,测量倾角的实验结果和推算结果存在一定的误差,通过应用误差补偿方法来减小实际测量误差。理论分析和仿真计算表明,采用此法补偿后得到的均方差最大为0.15258,而没有补偿的结果最大均方差为4.81104。      

基于MEMS陀螺传感的测斜仪研制

针对目前矿井钻探的钻孔轨迹测量存在高温、高能耗问题,提出了间歇供电的无缆存储式测斜仪。硬件上采用MEMS陀螺仪和加速度传感器,软件上采用抗干扰、误差修正、温度补偿等校正措施。可用于地质灾害监测的成孔测量并记录方位角、倾角、工具面角、孔深等姿态参数。测量后,由上位机读出数据,显示轨迹图形。经仿真与模拟测试,该测斜仪具有功耗低、体积小、测量精度高、稳定性好等优点。      

基于数值计算的测斜仪监测误差分析

测斜仪在边坡深部位移监测中应用比较广泛,但其监测结果存在一定误差。已有测斜仪监测误差研究多是针对系统误差进行,缺少针对测斜仪监测数据计算原理引起的误差进行的研究。基于测斜仪监测数据计算方法原理与数值分析中常微分方程Euler解法的一致性,讨论了造成测斜仪监测误差的原因。分析结果表明:测斜仪监测误差与测斜仪监测初始值、测量分段长度和位移变形曲线形状有关;测斜仪监测初始值变化将给监测带来误差;测斜仪测量段长与监测误差呈线性关系,误差随测量段长减小而变小;当位移变形曲线为直线时,误差为0;当位移变形曲线为单-凸曲线或凹曲线时,监测误差随曲线变形程度和孔口变形位移增大而变大;测斜仪位移变形监测误差为累积误差,孔口误差大于孔底误差。在使用测斜仪监测时,为了减少监测误差,建议将每次监测初始值设为固定值,并尽可能减少测量段长。     

QXY-5型存储式钻孔倾斜仪的研制与应用

滑坡深部位移变形监测是滑坡稳定性监测的一种重要手段,是滑坡整体位移变形动态综合监测的重要组成部分。目前国内外在实现滑坡深部位移监测方面主要采用钻孔倾斜方法解决。文章针对目前国内外深部位移监测设计孔的监测情况及手段,指出了目前测量仪器及测量方法的不足,提出并研制了一种全新的无缆存储式钻孔倾斜仪—QXY-5型存储式钻孔倾斜仪,介绍了其研制及使用情况。该仪器测量方式为数据自动存储,不使用电缆和地面仪表克服了随着孔深的增加电缆长度也随之增加带来的工作强度及天气对地面仪表的影响;设计了数据自动存储功能,避免了人工记录所带来的误差影响,提高了测量的效率和准确率;深孔测量配合准确计数的手动绞车对孔深无限制,测量操作非常方便。     

测斜仪监测技术在共和盆地干热岩井压裂中的应用研究

我国地热能源丰富,开发地热能对缓解我国能源对外依存度大的局面很有必要,地热能开发利用前景广阔。测斜仪压裂监测技术,目前在油气开发中获得了广泛的应用,可以监测裂缝发育形态,尤其擅长监测裂缝延伸方向,对指导井网布置、压裂工艺及施工规模具有重要的指导作用。青海共和盆地的X1井岩性致密坚硬、施工不确定因素多、施工排量小是监测难点,同时X1是国内干热岩井首次压裂,利用测斜仪压裂监测技术监测地热井改造施工也是全世界范围内首次,X1井压裂监测的成功实施探索了丰富了地热井压裂监测方法,拓宽了测斜仪监测的应用范围,监测施工获取了X1井压裂裂缝的重要参数,为该区井网布置提供了基础数据,为测斜仪监测施工提供了重要借鉴实例。     

基于PNI磁感式传感器的钻孔测斜仪的研制

研制了一款基于PNI磁感式传感器和SCAl00T加速度传感器的矿用全空间钻孔测斜仪。详细论述了系统的总体结构、测量原理及传感器的电路设计;同时分析了系统的误差及其来源,给出了误差补偿模型及其补偿、标定的方法。实验结果表明:该钻孔测斜仪具有体积小、精度高、可靠性高等特点,满足工程的需要。      

基于三维设计软件的矿用测斜仪结构优化设计

利用SolidWorks的Simulation工具对某种测斜仪的主要零件进行了有限元分析,并在满足使用要求的前提下对该零件进行了优化,最终使得该零件的质量减少了近22%,安全系数为36.27,且受力下的变形也在安全范围内,结构参数更加合理。      

大口径特殊工程钻孔套管事故原因及对策

大口径特殊工程钻孔近几年在煤矿安全生产中应用越来越广泛,而大口径特殊工程钻孔在施工中套管挤毁事故时有发生,就事故发生原因进行了分析和研究,并根据套管事故案例的共性问题提出了相应的技术措施。     

煤矿井下随钻测斜仪误差联合校正方法

为降低煤矿井下随钻测斜仪随钻测量钻孔姿态角参数的误差，建立基于递推最小二乘的误差补偿数学模型，采用椭球拟合法、点积不变法和旋转平面拟合法的联合校正方法对随钻测斜仪进行误差补偿校正。对研发的随钻测斜仪进行数值仿真和双轴转台实验，用联合校正方法对实验数据进行误差补偿校正，校正前俯仰角和方位角的最大绝对误差分别为4.7°和5.1°，校正后为0.8°和0.9°，校正后测量精度满足随钻测斜仪要求。实验结果表明，该方法可以对煤矿井下随钻测斜仪进行有效的误差补偿校正。