盾构法隧道信息化施工送.pptx

实施信息化施工的必要性理想控制状态的偏离（平衡的相对性）土层土性的变化(钻探)轴线偏离误差累积理论模型的误差风险防范（防患于未然）全过程质量控制-目标控制及时识别危险与处置盾构是一项伟大的发明可以充分地控制（提供足够的信息及控制参数，尽管复杂）能够控制（不同地层适应性，灵活性）达到的业绩：相邻距离1米控制到5mm,曲率半径小到200m,施工日进度最高可到12环信息化施工的理念信息化施工信息化施工，是在施工过程中，以质量控制为目标，通过对大量施工及监测信息的采集、分解、分类以及处理，提取施工参数中影响施工质量的控制变量及其对应的信息因子，通过化整为零渐进逼近化整为零渐进逼近的方法将控制变量进行全过程调整和优化，指导整个施工过程。依据前步施工监测信息及施工参数的变化规律，推断下步施工工况及其对策；它是一个动态跟踪的过程。将盾构施工过程视为机土相互作用的岩土试验过程 信息包含所有可以监控到的机械工作参数及其状态以及岩土测试（位移水土压等）信息。盾构法隧道信息化进展 信息化施工现已成为复杂地下工程安全控制的主要手段之一。而现场监测是信息化施工的前提。近年来，现场监测的监测仪器和数据采集传输方式发生了较大变革。（1）监测设备发展到自动监测仪器。（2）计算机、通讯及网络技术导致监控模式已发生了较大（3）数据分析与预测方面，各种新颖的数学方法，如模糊理论，信息扩散理论，神经网络法等得到应用，基于数据库和知识库的人工智能或专家系统等软科学逐步向实用方向发展 信息化施工为基础的控制系统信息化施工为基础的控制系统R(k)代表系统发生的单位响应，F（k）代表系统输入作用变化；X(K)X（k），分别代表系统的状态及其变化 盾构反馈控制系统盾构法隧道及其施工是一种典型的有预定目标和轨迹的控制系统，大量的输入输出信息使得信息化控制成为可能。把隧道施工、岩土介质及监控作为一个大系统来研究.盾构反馈控制系统当已知介质的作用及响应的情况下，可以判断介质一些视在特性的变化，换句话说，介质在施工中的力学行为，可看作是一次现场复杂的力学试验，通过施工（作用）和监测信息（地层反应或效应）来表现。所以在研究盾构施工实时控制时，完全可以避开研究介质本身的复杂性这一难题，而通过一些视在参数来反映,从而直接建立施工参数与施工监控之间信息反馈，达到更直接便利的系统控制。系统状态可模拟为一组由施工参数和监控信息的增量关系式来表达：工程数据的信息化工程数据的信息化1 监测数据的信息化监测数据的信息化（1）监测数据的分解）监测数据的分解（2）信息因子的求解信息因子的求解2 施工参数的信息化施工参数的信息化监测数据的分解监测数据的分解某一项监测数据给出的信息往往不是单一的，其包含的信息是多样化的，如果把它分解，则可以用来提供大量的作为施工控制的信息因子信息因子。以盾构法隧道施工监测为例，地表沉降数据给出的沉降曲线，经过统计、归纳或拟合得到精度较高的连续曲线，这些曲线经过数学处理，可以得到以下信息因子：最大隆起发生的位置、隆起变化量、前后方地层损失、沉降速率、沉降差、斜率、曲率、地表突然下沉等。监测信息因子(1)(1)最大隆起发生的最大隆起发生的位置位置yhyh(2)(2)最终沉降值最终沉降值(3)(3)最大隆起值最大隆起值(4)(4)任意点相邻两次任意点相邻两次推进的隆沉变化量推进的隆沉变化量(5)(5)变形速率变形速率vsvs施工参数的信息化施工参数的信息化盾构法隧道施工技术参数众多，应该从中选取与监测信息因子紧密相关联的参数来进行分析处理。不同的信息因子与不同的施工参数相关，研究它们之间的物理力学关系或统计关系是实现施工控制的关键。施工参数信息化2.2.1 开挖面平衡压力与地层位移的关系开挖面平衡压力与地层位移的关系2.2.2 盾构推进速度与出土速度的协调方程盾构推进速度与出土速度的协调方程2.2.3 盾尾同步注浆压力与压浆量的控制盾尾同步注浆压力与压浆量的控制监测信息最大沉降量smax最大隆起量hmax隆沉变化量sf变形速率vs最大隆起位置yh盾尾下沉量st盾尾下沉速度vst（控制信息施工参数）盾尾间隙注浆量注浆压力平衡压力推进速度与出土速度平衡压力的变化推进速度最终沉降控制值盾尾孔隙及强度注浆量、浆液凝固时间信息化施工实现技巧实施过程控制一环内分小步缩小监测时步减少反馈时间遵守增量法则尽早实现目标