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超深地下空间隐患检测与风险智能感知预警关键技术及应用

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登记号:G20201082

所属行业:建筑业

学科分类:土木建筑工程;

关键词: 围护结构 无损检测 超深地下空间 渗漏隐患 自动化监测

绿色分类:其他资源效率提升;

  • 基本信息
成果名称: 超深地下空间隐患检测与风险智能感知预警关键技术及应用
成果登记号: G20201082 学科分类: 土木建筑工程;
绿色分类: 其他资源效率提升; 项目关键词: 围护结构  无损检测  超深地下空间  渗漏隐患  自动化监测
推荐单位:

上海勘察设计研究院(集团)有限公司

成果所处阶段: 成熟应用阶段
合作方式: 合资合作,面洽, 成果所属行业: 建筑业
国家/地区: 中国 知识产权: 发明专利,其他
简介: 点击查看

本项目属土木工程技术领域。随着城市地下空间向纵深发展,风险事件概率剧增,城市精细化安全管理面临巨大挑战。工程监测、检测与风险预警技术被誉为地下空间开发风险管控的“眼睛”,具有十分重要的作用。鉴于超深围护结构监测与隐患检测技术及装备存在诸多空白,且传统测试方法存在数据采集效率与精度显著不足,缺乏融合多源风险信息的大数据挖掘方法库及智能预警技术等瓶颈问题,亟待采用“自动、无损、高精、智能”的风险感知与预警技术,有效保障超深地下空间及周边环境安全,有效规避和降低城市管理的巨大风险。本项目通过持续科技攻关与广泛工程实践,在多项关键技术方面取得了重大突破:(1)研发了超深基坑高精度风险感知成套技术与装备。首次研发了基于MEMS传感器的超深围护结构(≥80米)自动化高精度测斜技术与装备,研制了气动式高精度深层土压力测试装置与技术,并在重大工程中成功应用,先行揭示了深部结构与水土间相互作用规律,填补了超深基坑监测技术行业空白;基于大型模型试验与原型工程反复研究,首次提出了多因素综合修正的支撑轴力计算方法,大幅提高了轴力测试精度。综合监测效率提升10倍以上,为控制深层地下空间风险及完善设计理论提供了重要的科学支撑。(2)研发了基于阵列式微电流场的围护结构渗漏隐患无损检测技术。通过理论分析、数值模拟、大型实体模型试验、示范工程等系列研究,首次应用阵列式微电流场技术进行了基坑围护结构渗漏检测,建立了阵列式立体化电流场观测系统,并提出了多次叠加降噪技术、高分辨率数据处理与成像算法,开发了相应软件。基于足尺大型实体基坑隐患模型和实际基坑工程渗漏检测,建立了基坑渗漏隐患的识别准则,实现了围护结构渗漏隐患的快速、精准感知及超前预报,填补了行业空白,可避免重大险情与事故的发生。(3)构建了基于多源风险信息的地下工程大数据挖掘算法库及智能预警技术。基于GIS、BIM、物联网及云计算技术,实现了地下空间多源信息高效集成及移动互联应用;研发了地下工程多源数据的抽取及异常清理技术,首次实现了基坑特性、结构隐患、变形、地质、周边工程等六大类30余项数据的有效治理与集成;建立上亿条数据的高质量样本库,基于精细化的应用场景设计,首次构建了基于机器学习,集模型训练、参数调优和可视化的地下工程大数据挖掘算法库,实现了风险特征隐藏规律挖掘、精确分类预测及智能预警。本项目成果授权发明专利9项,实用新型专利13项,受理发明专利11项;授权软件著作权13项;主编上海市《基坑工程施工监测规程》、《工程物探技术标准》及《岩土工程信息模型技术标准》;出版专著2部;发表论文25篇,研制技术装备2套。经权威机构检索:该项目成果达到了国际先进水平。项目成果已广泛应用于上海、天津、长沙等12个城市200余项地下空间工程,实现直接经济效益4.47亿元,显著降低工程风险,为引领行业技术进步,保障城市建设安全,发挥了重要作用。

姓名: 黄永进 性别:
出生日期: 2020-05-27 08:00:00.0 职务:
国籍(地区): 中国 联系地址: 上海市水丰路38号
电子邮件: sgidi@sgidi.com
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