[发明专利]一种城市隧道透明施工监测方法及系统

说明书

本发明涉及一种城市隧道透明施工监测方法及系统。该方法包括：根据建筑结构体类型以及建筑结构体损伤程度确定变形控制标准；根地层类型以及地层缺陷构建施工预测模型，并确定基本施工参数；将施工工程分解为多个施工步骤，对每个施工步骤进行建筑结构体变形监控，确定变形监测值；将变形控制标准划分为多个变形控制标准增量；判断在当前施工步骤下，建筑结构体的当前状态是否为安全状态，若是，基于所述施工预测模型，根据当前施工步骤下的变形监测值以及变形控制标准增量确定更新后的基本施工参数；若否，调整所述基本施工参数，直至在当前施工步骤下建筑结构体的当前状态为安全状态。本发明能够实现城市隧道透明施工监测及自动调整施工参数。

技术领域

本发明涉及城市隧道透明施工监测领域，特别是涉及一种城市隧道透明施工监测方法及系统。

背景技术

我国城市轨道交通发展迅猛，截止到2019年底，我国已有43个城市开通运营了地铁，累计开通运营线路202条，运营里程已达6498公里，建设规模不断扩大，就2020-2021年度对于中国内地来讲，预计将有123条地铁线路将新增开通运营，总新增里程达2853.29公里；同时预计将有83条地铁线路新增开工，总里程达2066.84公里。

轨道交通的发展依赖于城市隧道的建设，隧道建设的关键在于施工过程中的安全性控制，如何保证施工过程中地层及环境结构的安全尤为重要。目前有研究提出了一种城市地下工程施工安全风险动态控制方法，将施工过程的安全性控制分为五个步骤，分别为：既有结构的现状评估及安全性评价、施工影响预测及施工方案确定、过程控制方案的制定和实施、监控量测与信息反馈及工后评估及结构状态恢复。该方法实现了地下工程施工安全风险控制的规范化，但未实现施工过程的精细化自动控制。此外，还有研究提出盾构隧道的微扰动施工技术及微沉降施工技术，此两技术强调施工过程反馈及参数调整，但也未实现施工参数的自动建议及施工过程的自动控制，即未能实现过程预测、动态调整及自动化控制。

城市隧道常采用浅埋暗挖法与盾构法施工，施工开挖引起的土体应力释放必然诱发土体移动与变形，土体的变形响应将会诱发赋存在土体中既有环境结构变形甚至破坏，如何保证隧道施工过程中地层及环境结构的安全至关重要。而现有的技术中，施工之前无法进行准确预测，施工过程的控制经验化、主观化，对施工参数的选择及调整是盲目的，不能实现依据监测数据及时、动态的反馈并给出施工参数的合理建议值，更不能实现施工参数的自动化设定及控制。

因此，现有的城市隧道建设控制理论及方法虽然强调施工过程中的监控量测的重要性，仅通过监控量测的数据判断施工的安全与否，若安全则继续施工，若不安全则改变施工措施量值及程度以保证安全，改变的程度是主观的、滞后的、盲目的，不能有效的利用监控量测信息的反馈为施工参数的调整提供有效建议，更不能实现自动过程控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种城市隧道透明施工监测方法及系统，以解决现有的城市隧道建设控制理论及方法无法有效的利用监控量测信息的反馈为施工参数的调整提供有效建议，且无法实现自动过程控制的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种城市隧道透明施工监测方法，包括：

获取地层类型、地层缺陷、建筑结构体类型以及建筑结构体损伤程度；所述地层类型包括复合成层地层、富水软弱地层以及复杂山地地层；

根据所述建筑结构体类型以及建筑结构体损伤程度确定变形控制标准；

基于所述变形控制标准，根据不同的所述地层类型以及所述地层缺陷构建施工预测模型，并根据所述施工预测模型确定基本施工参数；所述基本施工参数为切口压力以及注浆量，或者所述基本施工参数为喷射混凝土刚度以及厚度；

根据所述基本施工参数进行施工工程，并将所述施工工程分解为多个施工步骤，对每个所述施工步骤进行建筑结构体变形监控，确定每个所述施工步骤的变形监测值；