成都地鐵盾構(gòu)滯后沉降的探地雷達(dá)波場數(shù)值模擬研究
本文選題:探地雷達(dá) + 成都地鐵。 參考:《西南交通大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:隨著城市地鐵不斷修建,由修建產(chǎn)生的眾多地表塌陷問題也越來越嚴(yán)重。在監(jiān)測地表沉降問題上,可以使用探地雷達(dá)作為探測手段,具有很好的效果。成都地鐵地表具有特殊地質(zhì)背景,地表下伏的是富水的砂卵石地層。成都地鐵施工全部采用盾構(gòu)施工法,該施工方法施工時,會引起地面機(jī)械振動、地下土與砂石流失等,很容易產(chǎn)生地表沉陷。從成都地鐵1號線探地雷達(dá)探測資料來看,成都地鐵地表所產(chǎn)生的地面沉陷并不是瞬時的即時沉陷,而是具有一定的“滯后性”。這種特殊的滯后沉降很難確定沉降時間,因此具備很大的不可預(yù)見性,給預(yù)防治理工作帶來不便。時域有限差分法(Finite-Domain Finite-Time Method, FDTD)作為一種成熟的電磁數(shù)值計算方法,具有精度高,計算準(zhǔn)確等特點。本論文從成都地鐵特殊地質(zhì)背景出發(fā),建立了以空隙率、空隙大小和空隙流體介質(zhì)為表征的三個數(shù)值模型來模擬成都地鐵地下介質(zhì)不密實帶特征,運(yùn)用FDTD法對其進(jìn)行數(shù)值模擬,并通過MATLAB繪圖顯示、直達(dá)波去除和色標(biāo)值統(tǒng)一等處理,分析對比各組模型探地雷達(dá)波場結(jié)果,得到了不同參數(shù)下的探地雷達(dá)波場響應(yīng)特征。由于成都地鐵地表沉降具有明顯的滯后性,對其監(jiān)測具有時長性。通過建立成都地鐵2號線滯后沉降的監(jiān)測方案,運(yùn)用探地雷達(dá)進(jìn)行滯后沉降探測。結(jié)合探地雷達(dá)數(shù)值模擬,分析對比四期雷達(dá)監(jiān)測結(jié)果,得出成都地鐵滯后沉降變化規(guī)律,為地鐵滯后沉降防治提供理論基礎(chǔ)和解決方案。
[Abstract]:With the continuous construction of urban subway, many problems of surface collapse caused by construction are becoming more and more serious. The ground penetrating radar can be used as a detection method to monitor the surface subsidence, and it has a good effect. The surface of Chengdu Metro has a special geological background. The shield construction method is used in the construction of Chengdu metro, which will cause ground mechanical vibration, soil and sand loss and so on, which can easily cause ground subsidence. From the ground penetrating radar data of Chengdu Metro Line 1, the ground subsidence caused by Chengdu Metro is not an instantaneous subsidence, but has a certain "lag property". This special delayed settlement is difficult to determine the settlement time, so it has great unpredictability and brings inconvenience to the prevention and treatment work. Finite-Domain Finite-Time method (FDTD) is a mature electromagnetic numerical method with high accuracy and accuracy. In this paper, based on the special geological background of Chengdu Metro, three numerical models, which are characterized by porosity, pore size and void fluid medium, are established to simulate the characteristics of undense zone of underground media in Chengdu Metro. The numerical simulation is carried out by using FDTD method. The results of direct wave removal and color calibration are analyzed and compared by MATLAB drawing. The response characteristics of GPR wave field under different parameters are obtained by analyzing and comparing the results of each group of model GPR wavefields. Because of the obvious lag of ground subsidence in Chengdu Metro, the monitoring time is long. Through the establishment of the monitoring scheme of delayed settlement of Chengdu Metro Line 2, the ground penetrating radar is used to detect the delayed settlement. Combined with the numerical simulation of ground penetrating radar, this paper analyzes and compares the results of four phases of radar monitoring, and obtains the variation law of the delay settlement of Chengdu metro, which provides the theoretical basis and solution for the prevention and treatment of the delay settlement of the subway.
【學(xué)位授予單位】:西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:U231.3;U456.3
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1821085
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