[發明專利]穿江地鐵引發河床高程變化的動態預報方法

有效

• 申請號: 201811024625.6
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN109341649B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 王樂樂;黃梅瓊;何承農;夏厚興;付開雄;葉麗清
• 申請（專利權）人: 福建省水利水電勘測設計研究院
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 福州盈創知識產權代理事務所(普通合伙) 35226
• 代理人: 李明通

本發明公布了穿江地鐵引發河床高程變化的動態預報方法，屬于水利工程技術領域，采用監測期前移及數理統計方法對盾構施工前的平潮期河床進行連續監測，對測量結果進行概率統計分析，得到樁點高程變化頻率，然后排除異常點，確定盾構施工前穿江地鐵區域河床變形的參照基準面；在盾構過程中，對河床變形進行實時監測，對比分析得到盾構掘進過程中河床的變形情況，統計距離盾構施工面最近的最大變形量，得到盾構掘進到不同位置時河床的最大沉降量，并且與100年一遇洪水作用下河床最大沖刷深度進行數據對比，從而適時發出穿江地鐵引發河床高程變化的預報，從而直觀的評價盾構施工狀態，保證盾構過江安全。

技術領域

本發明屬于水利工程技術領域，具體涉及穿江地鐵引發河床高程變化的動態預報方法。

背景技術

國內關于盾構掘進引起河床變形的研究較少，廣州市地下鐵道設計研究院將江底監測作為江底盾構施工的一種安全措施，分析了河床變形監測誤差產生的原因，提出要研究精度更高的測量手段。中交公路規劃設計院有限公司，針對南京緯三路過江通道工程實例，通過引入多波束方法河床監測技術，對隧位河床水下地形、流速進行了全方位三維動態實測。但是上述方法存在以下缺陷：

(1)、感潮河段河床變形受潮流、地震波及流動荷載的綜合影響，同時在實際監測過程中，風浪又會影響船只行測，河床變形監測困難，河床變形參照基準面的確定難度很大。現有的方法沒有對這些影響因素進行量化或者消除，沒有給出河床變形基準面的確定方法，無法準確的得到河床的變形情況。

(2)、現有技術未提出穿江地鐵引發河床高程變化的預警指標的確定方法，無法實時進行動態預報。

發明內容

(1)要解決的技術問題

感潮河段河床變形受潮流、地震波及流動荷載的綜合影響，同時在實際監測過程中，風浪又會影響船只行測，河床變形監測困難，河床變形參照基準面的確定難度很大。現有的方法沒有對這些影響因素進行量化或者消除，沒有給出河床變形基準面的確定方法，無法準確的得到河床的變形情況，現有技術未提出穿江地鐵引發河床高程變化的預警指標的確定方法，無法實時進行動態預報。

(2)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供穿江地鐵引發河床高程變化的動態預報方法，包括以下步驟：

1)、河床變形參照基準面的確定：

采用監測期前移及數理統計方法對盾構施工前的平潮期河床進行連續監測，對測量結果進行概率統計分析，得到樁點高程變化頻率，然后排除異常點，確定盾構施工前穿江地鐵區域河床變形的參照基準面；

2)、河床變形量實時監測及分析：

在盾構過程中，對河床變形進行實時監測，與步驟1)得到的基準面對比分析得到盾構掘進過程中河床的變形情況，統計距離盾構施工面最近的最大變形量，得到盾構掘進到不同位置時河床的最大沉降量a，并且與100年一遇洪水作用下河床最大沖刷深度b和潮流作用180天的沖刷深度c進行數據對比，若a＞b，則立即發出紅色預警；若b＞a＞c，則發出橙色預警，從而適時發出穿江地鐵引發河床高程變化的預報。

進一步地，在步驟1)中，所述監測期前移及數理統計方法包括采用實時動態差分法及多波束方法對盾構施工前的平潮期河床進行連續監測。

進一步地，在步驟1)中，所述監測期前移及數理統計方法包括采用實時動態差分法及多波束方法對盾構施工前的平潮期河床進行30天連續監測。

進一步地，在步驟1)中，在采用監測期前移及數理統計方法對盾構施工前的平潮期河床進行連續監測時，需要根據河床斷面的寬度，確定樁點的總數量，樁點間距控制在0.5m。

(3)有益效果