首页

  1. 首页
  2. 路桥论文
  3. 内容

隧道工程复杂不良地质超前预报分析与信息化技术

摘要:在隧道工程建设的过程中,会经常性遇到复杂的、恶劣的地质条件,并且由于这些地质条件的影响,隧道建设的安全性、高效性都收到影响。因此,这对这些问题,就要提高我国关于地质预测预报方面的技术水平,以及提升相关的信息化程度。

关键词:隧道;建设;地质预报;信息化;技术;进展
1复杂不良地质超前预报分析方法及其应用
近些年我国的隧道工程建设不断的扩大建设的规模,以及数量和长度方面也有了很大的提升,但随之而来的就是更加复杂的地质方面的条件带来的施工难度。例如,其中的暗河、断层破碎带等,都会给隧道工程建设施工地阿莱严重的危害,非常容易发生卡机、塌方等事故。这些事故给人们的生命、财产安全造成了巨大的危害。因此,在速到工程建设过程中,跟对不同地质情况,采取相应的措施,进而降低由于地质条件对使用、运营产生的不良影响,利用地址超前技术进行施工的知道具有非常重要的意义和作用。
1.1.突水突泥灾害源超前探测方法与设备
如果地质构造为含水性质,对其进行超前探测主要包含如下任务:第一,首先明确含税构造的位置、大小、形态等,最终构造三维成像。第二,对该构造内部进行测算,测算出其含水量、水体特征,而对于水量的探测,正式进行曹倩探测工作的难点,因此,必须基于而电流激发极化半衰时差法进行测量。
1.2.隧道前方断层破碎带超前预报
在隧道建设施工过程中,如果地质条件存在断层破碎带,就必须对其进行探测,主要是利用TBM的三维地震法进行探测。这种探测方法,主要是在靠近边墙的刀盘附近装置12个激振点,然后在边墙的部位,要布置10个传感器,从而就可以进行探测,并且只需要使用检修间隙进行探测即可,避免改造TBM的需要,如此就可以对断层、溶洞、破碎带进行三位定位的探测,这种探测方式可探测的距离为120米,并且对断层的探测准确率尤为突出,可达到90%,并且探测距离方面的误差仅为10%。
2隧道工程假设信息化技术的发展方向
2.1开展基于大数据技术的TBM/盾构施工过程中的分析与控制研究
在隧道建设过程中,如果出现工程事故,或者是出现TBM/盾构出现低运行的情况,一般情况下,不仅会由于一些恶劣的地质条件影响,还会因为TBM/盾构的不当选型有直接关系,并且也会与操控参数错误有关。因此,如果想在选型、参数选择方面提升科学性,应该利用大数据相关技术。
2.2大数据技术内涵
在隧道建设过程中,所包含的大数据方面的技术应用有数据挖掘方面的技术,还有关联的分析技术、机器学习、、可视化处理等。所谓数据挖掘技术,其本身是一个发现知识的过程,其主要功能为在大数据中进行搜索,搜索的对象应该为具有特殊关系的信息、知识的过程。而机器学习主要是在隧道施工过程中,如何利用电脑来对人类学习知识的过程进行模拟和实现,并将已有的知识进行重构,进而提升处理问题的能力,并且可以形成创新。利用机器学习技术,主要是为了可以对数据进行自动的分析,进而获得信息中形成的规律,并对未知数据进行预判、评估。而关联分析主要是对大数据中的所有有价值数据进行关系分析,例如,沃尔玛超市曾经将销售数据进行关联分析,将尿不湿与啤酒两个商品摆放在一起进行销售,虽然这两样商品没有任何关联,但却收获了更高的经济效益。
3数字隧道向智慧隧道的发展
在国外很多国家都早已经开始了智慧工程方面的研究工作,并已经有了很多成功的案例。例如,新加坡早在2006年就已经启动“智慧国家2015”的针对交通堵塞问题的智慧城市系统,而在隧道建设工程方面斯德哥尔摩也是早就应用的智慧城市的系统,促使汽车使用量降低四分之一,尾气排放量降低了百分之八到百分之十四之间,因此,隧道工程建设已经从原有的数字隧道开始向智慧隧道的方向发展。
3.1数字隧道、智慧隧道的概念
在隧道信息化发展的过程中,数字隧道是其初期的发展阶段,主要是利用信息化的手段,进行隧道施工中的设计、勘察等数据方面的管理和集中管理工作。例如,在施工过程中常常用到的数字隧道工程基础平台,这种平台集合存储、查询、三维可视化于一身,同时还可以虚拟浏览,是一种综合作用的系统。在这个平台中的信息包括地形、地理方面的基础数据,也包括地质方面的数据,还包括隧道主体方面设计、监测等数据。而智慧隧道就属于隧道工程建设中,以及在隧道运营服务过程中,信息化工程方面的高级阶段,智慧隧道可以体现为“智慧”“智能”两方面。第一,所谓智慧,主要是针对整个信息化系统中的大系统、巨系统。所谓巨系统包括了人、自然、社会等形成的综合体。而所谓大系统,则包括隧道的主体、环境、建设人员、运营人员等形成的综合体。而所谓智慧隧道,就是发挥隧道系统主体的作用,让相关的建设者、运营者更加聪明。比如,在隧道主体中植入互联网,将整个主体、周围都装置智能传感器,对相关的目标利用GPS进行定位,并利用无线射频的方式连接成为物联网,进而实现对隧道、设备等方面进行感知。另外,还可以进行云计算,并进行智能处理信息和分析信息。最后,将分析处理以后的数据结果,以及超前地质预报、方案、施工实施方案等,进行智能化相应和决策支持等方面的指令。
3.2智慧隧道和数字隧道的差异化和联系
数字隧道是物理隧道在网上的虚拟对照体,两者之间属于分离状态;而智慧隧道是将数字隧道、物理隧道两者进行无缝连接,并在数字隧道中融入物联网,智慧隧道可以将数字隧道的功能进行提升,将其进行智能化的结果。在智慧隧道中,可以将感知到的数据,利用云计算的手段进行快速的处理,并且可以基于大数据的相关技术,利用其在感知、逻辑思维、自学习、自适应等方面的能力,为智慧隧道提供智能化的服务。
3.3智慧隧道中“智”的体现
3.3.1透彻感知
在智慧隧道中拥有大量的智能传感器,可以说是无处不在,可以将隧道中的主体、隧道的环境、隧道设备、隧道工作人员等及其状态,进行全面、综合的感知,同时对相应的运行状态、情况进行感测。
3.3.2全面互联
在智慧隧道中广布的智能传感器,需要通过物联网将所有传感器进行连接,然后将所感应到的数据,通过互联网的形式进行传输、存储。
3.3.3深度整合
通过物联网、互联网两者的有机融合,以及两者的链接,就会将隧道运行中的异构数据进行整合,形成一致性的数据,这也就是隧道工程建设和运营的全图。
3.3.4智能服务
在智慧隧道中,基于其中的网络、数据,可以利用云计算技术,可以为隧道构建出全新服务的系统结构,并且可以利用大数据的相关技术,对隧道智能传感器传输的数据进行挖掘、发现、处理等工作,进而为智慧隧道的运行、建设,提供具有不同层次、要求的相关智能化服务。
4结束语
随着地质预报的相关水平不断提升,在隧道建设、运行过程中,应该将其全过程实现信息化,并同时实现可视化、智慧化,基于此加强隧道的安全性、高效性、智能性等,提高隧道的建设和管理工作水平,是今后隧道建设、信息化发展的重要方向。

相关文章

回到顶部
请复制以下网址分享
隧道工程复杂不良地质超前预报分析与信息化技术
https://m.gc5.com/lqgc/lqlw/10383688.html