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岩质基坑工程稳定性微震+三维激光扫描监测解决方案

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2019-11-08
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摘要 : 将微震与激光扫描仪通过BIM结合起来,可以清晰看到微震信号的分布以及与真实的岩石基坑的相对关系。由于地下工程常出现超欠挖现象,基于设计的基坑模型往往与实际有所偏差,导致微震定位不准。

经济快速发展带来施工工程数量和密度快速增长,对地下空间的利用成为必然选择。目前,很多工程基坑开挖深度越来越深,随之带来的基坑自身安全性问题以及开发对周边环境的影响也越发受到关注。在这种情况下,如何通过监测保证基坑的稳定性和定制合适的变形控制标准就显得尤为关键。今天,我们从三维激光扫描仪与微震检测系统结合的方式入手,用实际案例分析如何进行岩质基坑工程稳定性微震+三维激光扫描监测。




工程背景


某双线换乘车站采用明挖方式,典型上软下硬地质,开挖深度达42米左右,所处区域、局部有破碎岩块,为施工安全控制带来大难题,临近学校、高架以及居民区,施工工艺复杂,对施工控制要求极高。

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▲施工现场



技术过程


为了能够准确预测损伤发生的位置,工程师使用微震监测系统,实时进行危险性评估和预警。微震监测可以反演岩体损伤破坏的全过程,通过相应的地震学参数分析,能够揭露岩体内部复杂的力学环境,通过应力、应变的突变模拟岩体的稳定性状况。


将微震与激光扫描仪通过BIM结合起来,可以清晰看到微震信号的分布以及与真实的岩石基坑的相对关系。由于地下工程常出现超欠挖现象,基于设计的基坑模型往往与实际有所偏差,导致微震定位不准。通过三者结合,既可以清晰判断基坑微震的分布,又可以整理超欠挖情况,以便更准确地分析基坑性能。

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三维激光扫描仪作业中



监测结果


根据以上技术手段的监测结果,从微震发展情况来看,该工程微震事件主要集中在南侧区域,微震聚集微震位置岩性相较其他部位较差,可见应力在强度较低处,在施工扰动作用下积聚并释放,损伤出现明显集中。


根据应力与微震监测结果综合分析:较为集中的微震事件前往往会发生应力的波动,应力水平整体上升,以临空面方向为主;微震发生过程伴随着岩体的位移以及的下水的转移。





结语


微震、激光扫描与BIM三者的结合将具有很好的前景。尤其是在复杂结构中,精确地点云模型为微震损伤区的判断分析提供极大的便利。在未来,微震、激光扫描与BIM三者的结合将成为岩质基坑工程稳定性微震监测的重要技术手段。



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