高速公路隧道GPS控制及变形监测技术研究

论文摘要

随着我国交通建设的快速发展,隧道工程越来越多,大量的铁路隧道、公路隧道不断兴建。隧道工程的施工控制和施工安全问题也越来越受到科研工作者的重视。本文以大浏高速公路隧道工程实例为依托,对高速公路隧道GPS控制测量和洞口段的变形监控进行了研究。在隧道GPS控制测量中,分GPS平面控制和高程控制进行研究。平面控制根据隧道工程控制测量的要求和GPS控制测量的特点,对GPS控制测量的原理、GPS平面控制网的布设与观测、GPS数据的处理等进行分析,结合道吾山隧道GPS平面控制测量的工程实例,对点位的选取、外业数据的采集、内业数据的处理及平差等问题进行详细了的介绍,并对GPS数据进行了精度分析,取得了较好的效果; GPS高程控制,采用水准高程测量和GPS高程进行分析,结合道吾山隧道高程控制测量的实例进行了研究,采用5种不同方案进行拟合的质量和精度分析,效果良好。在高速公路隧道洞口段变形常常较大,其监控中,针对隧道洞口段的围岩特点,提出了行之有效的监控方法,建立了洞口段围岩变形的基准和监控体系,确保了洞口段施工的稳定与安全。在监控方法上,主要介绍了地表下沉、周边收敛、拱顶下沉等监测技术和沉降准则,并对数据处理理论进行了介绍。最后结合义泰湾隧道洞口段的监控实例对监控方法、沉降基准、数据处理及回归预测进行详细的说明和研究。本文的研究,为深入开展公路隧道的施工控制和变形监测技术研究提供参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 GPS 控制测量技术应用概况
• 1.2.2 隧道洞口段变形监测技术发展概况
• 1.3 研究思路及内容
• 1.3.1 研究思路
• 1.3.2 研究内容
• 第二章 隧道 GPS 平面控制测量
• 2.1 GPS 测量的基本原理
• 2.2 GPS 控制网布设
• 2.3 GPS 基线解算
• 2.3.1 观测值
• 2.3.2 基线解算
• 2.4 GPS 网平差分类
• 2.5 道吾山隧道 GPS 控制测量
• 2.5.1 道吾山隧道概况
• 2.5.2 GPS 平面控制测量
• 2.6 本章小结
• 第三章 隧道 GPS 高程控制测量
• 3.1 GPS 高程拟合原理
• 3.2 GPS 高程拟合数学模型
• 3.3 GPS 高程拟合精度分析
• 3.4 隧道高程控制测量
• 3.4.1 水准高程测量
• 3.4.2 隧道GPS 高程测量
• 3.4.3 GPS 高程拟合实测
• 3.4.4 精度分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 隧道洞口段围岩变形理论研究
• 4.1 隧道洞口段围岩稳定性特点
• 4.2 隧道洞口段围岩影响因素
• 4.3 隧道洞口段现场施工监控
• 4.3.1 变形监控方案
• 4.4 监测数据处理及信息反馈
• 4.4.1 监测信息的反馈方法
• 4.5 监测数据处理成果分析及回归趋势预测
• 4.5.1 地表沉降数据处理成果分析
• 4.5.2 拱顶下沉及周边收敛数据处理成果分析
• 4.5.3 回归趋势预测
• 4.6 义泰湾隧道洞口段监控
• 4.6.1 工程概况
• 4.6.2 洞口设计
• 4.6.3 洞口及明洞的施工及安全
• 4.6.4 工程地质条件
• 4.6.5 洞口段围岩稳定性
• 4.6.6 量测结果分析
• 4.6.7 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 主要结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A 攻读硕士期间发表的论文
• 附录 B 攻读硕士期间参与的科研项目
• 综述
• 参考文献
• 详细摘要