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《南京大学》 2014年
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地铁施工过程DFOS变形监测技术研究

王兴  
【摘要】:地铁交通枢纽是现代都市的一个重要标志,我国的地铁工程建设以前所未有的速度和规模正在快速地发展,同时,地铁在施工和营运中的安全问题也日益突出。本文在课题组已有研究成果的基础上,结合苏州地铁施工监测,从地铁施工方法与监测内容、分布式光纤感测技术(DFOS)的优势与比选、地铁施工中DFOS变形监测方案设计、监测系统建立等方面,对地铁施工过程DFOS变形监测技术进行了系统的研究,进一步论证了DFOS技术应用于地铁施工监测的可行性,取得的成果如下:1、从地铁建设的特点出发,论述了地铁施工变形监测的必要性,分析了目前地铁施工变形监测技术的现状与不足,介绍了DFOS技术的优势、发展现状和应用前景。2、介绍了地铁施工常见的几种方法及其特点,分析了相关的工程地质问题,归纳总结了各施工方法的监测特点和内容。3、介绍了DFOS的分类、原理、技术参数和适用范围,对FBG、BOTDR、BOTDA、 BOFDA的技术参数进行了分析。在实验的基础上,重点对BOTDA与BOFDA这二种技术的测量指标和优缺点等进行了对比,分析得出了感测光纤应变过渡区的形成主要取决于涂覆层材料性能、采样间隔与空间分辨率的关系、以及应变解调仪器测试性能等。4、对地铁施工中常用的盾构法、明挖法、盖挖法三种方法的变形特点和监测内容进行了分析,并设计出了这三种施工方法的DFOS变形监测方案。5、设计出了DFOS地铁施工变形监测系统,并对系统的基本框架、各子系统基本任务和相互关系分别进行了阐述。6、结合苏州地铁车站及区间风井的变形特点,采用DFOS技术,设计出了区间风井和车站深基坑DFOS监测方案,并对其施工过程进行了监测。监测结果与常规监测手段进行了比较,进一步论证了DFOS应用于地铁施工过程监测的可行性。论文研究成果表明:地铁施工有多种方法,具有不同的监测内容。DFOS具有多种感测技术,它们也具有不同的功能和特点,因此,采用DFOS进行地铁施工监测时,要根据地铁施工的不同监测要求,设计出相应的DFOS监测方案。DFOS在地铁施工变形监测中的应用前景十分广阔。
【学位授予单位】:南京大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:U231.3

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