[发明专利]穿江地铁引发河床高程变化的动态预报方法

说明书

本发明公布了穿江地铁引发河床高程变化的动态预报方法，属于水利工程技术领域，采用监测期前移及数理统计方法对盾构施工前的平潮期河床进行连续监测，对测量结果进行概率统计分析，得到桩点高程变化频率，然后排除异常点，确定盾构施工前穿江地铁区域河床变形的参照基准面；在盾构过程中，对河床变形进行实时监测，对比分析得到盾构掘进过程中河床的变形情况，统计距离盾构施工面最近的最大变形量，得到盾构掘进到不同位置时河床的最大沉降量，并且与100年一遇洪水作用下河床最大冲刷深度进行数据对比，从而适时发出穿江地铁引发河床高程变化的预报，从而直观的评价盾构施工状态，保证盾构过江安全。

技术领域

本发明属于水利工程技术领域，具体涉及穿江地铁引发河床高程变化的动态预报方法。

背景技术

国内关于盾构掘进引起河床变形的研究较少，广州市地下铁道设计研究院将江底监测作为江底盾构施工的一种安全措施，分析了河床变形监测误差产生的原因，提出要研究精度更高的测量手段。中交公路规划设计院有限公司，针对南京纬三路过江通道工程实例，通过引入多波束方法河床监测技术，对隧位河床水下地形、流速进行了全方位三维动态实测。但是上述方法存在以下缺陷：

(1)、感潮河段河床变形受潮流、地震波及流动荷载的综合影响，同时在实际监测过程中，风浪又会影响船只行测，河床变形监测困难，河床变形参照基准面的确定难度很大。现有的方法没有对这些影响因素进行量化或者消除，没有给出河床变形基准面的确定方法，无法准确的得到河床的变形情况。

(2)、现有技术未提出穿江地铁引发河床高程变化的预警指标的确定方法，无法实时进行动态预报。

发明内容

(1)要解决的技术问题

感潮河段河床变形受潮流、地震波及流动荷载的综合影响，同时在实际监测过程中，风浪又会影响船只行测，河床变形监测困难，河床变形参照基准面的确定难度很大。现有的方法没有对这些影响因素进行量化或者消除，没有给出河床变形基准面的确定方法，无法准确的得到河床的变形情况，现有技术未提出穿江地铁引发河床高程变化的预警指标的确定方法，无法实时进行动态预报。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供穿江地铁引发河床高程变化的动态预报方法，包括以下步骤：

1)、河床变形参照基准面的确定：

采用监测期前移及数理统计方法对盾构施工前的平潮期河床进行连续监测，对测量结果进行概率统计分析，得到桩点高程变化频率，然后排除异常点，确定盾构施工前穿江地铁区域河床变形的参照基准面；

2)、河床变形量实时监测及分析：

在盾构过程中，对河床变形进行实时监测，与步骤1)得到的基准面对比分析得到盾构掘进过程中河床的变形情况，统计距离盾构施工面最近的最大变形量，得到盾构掘进到不同位置时河床的最大沉降量a，并且与100年一遇洪水作用下河床最大冲刷深度b和潮流作用180天的冲刷深度c进行数据对比，若a＞b，则立即发出红色预警；若b＞a＞c，则发出橙色预警，从而适时发出穿江地铁引发河床高程变化的预报。

进一步地，在步骤1)中，所述监测期前移及数理统计方法包括采用实时动态差分法及多波束方法对盾构施工前的平潮期河床进行连续监测。

进一步地，在步骤1)中，所述监测期前移及数理统计方法包括采用实时动态差分法及多波束方法对盾构施工前的平潮期河床进行30天连续监测。

进一步地，在步骤1)中，在采用监测期前移及数理统计方法对盾构施工前的平潮期河床进行连续监测时，需要根据河床断面的宽度，确定桩点的总数量，桩点间距控制在0.5m。

(3)有益效果