【摘 要】
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近年来,我国城市埋地燃气管网铺设范围日益增大,由于建筑活动频繁增加,给管网安全运行问题带来新的挑战。目前国内外已发生多起由施工破坏引发的燃气管线泄漏爆炸事故,这使得防控燃气管线周边施工风险成为城市公共安全工作的重点关注对象。对施工场景及状态进行监控可有效防范此类爆炸事故,但城镇各地存在大量施工点,因此如何对施工进行有效监测,进而选择合适的监测点,是需要解决的两个关键问题。本文主要提出一种基于土壤振
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近年来,我国城市埋地燃气管网铺设范围日益增大,由于建筑活动频繁增加,给管网安全运行问题带来新的挑战。目前国内外已发生多起由施工破坏引发的燃气管线泄漏爆炸事故,这使得防控燃气管线周边施工风险成为城市公共安全工作的重点关注对象。对施工场景及状态进行监控可有效防范此类爆炸事故,但城镇各地存在大量施工点,因此如何对施工进行有效监测,进而选择合适的监测点,是需要解决的两个关键问题。本文主要提出一种基于土壤振动的施工风险防控新模式。通过进行全尺寸实验,对常见施工机械进行多场景多状态监测,对振动监测可行性进行研究;同时基于风险分析评估的方法建立第三方施工工地风险评估方案指导开展应进行振动监测的第三方施工工地筛选。论文具体工作包括:首先通过对近些年施工破坏事故的收集整理,得出施工区域振动波源主要为环境噪音、机械行走、破碎机作业以及挖掘机作业;基于机械振动产生振动波振幅及在土壤中传播特性等特点,选取两类监测设备,详细分析设备核心元件传感器的特点,实地设计了不同类型监测设备的不同现场安装方式,制定了差异场景下不同机械类型多状态实验方案,采用不同振动监测设备进行现场全尺寸实验,获取实验数据。其后阐述施工破坏监测数据分析用到的FFT-DFT算法原理,选用线性预测编码方法与离散傅里叶变换结合的算法对实验数据进行了分析。结果显示:机械行走与作业振动波具有不同的频谱峰值分布。机械行走工况下,当行走路面和电子界桩安置点均为混凝土路面条件最优,而在均为泥泞路面的条件下,10 m之外监测能力已经大大减弱,效果较差;挖掘机作业工况下,当机械和电子界桩同在泥泞路面时,监测效果最优,监测距离约为10 m以内;破碎机于混凝土路面作业工况下,有效监测距离为35 m;并对监测电子界桩性能进行优劣对比,发现01号电子界桩和02号电子界桩水平相近,后者略强。另外,为了实现对高风险施工点的重点监测,对监测工地选取方法进行研究,得到针对两种适用场景的点位布设方法:一是适用于尚未开始施工区域的基于燃气管线与施工破坏耦合风险评估的监测区域选取方法,该方法将基于评估区域内所有的风险展示值进行等级划分,根据施工风险高低选取需布设电子界桩的工地;二是适用于正在施工区域的基于燃气管线与施工破坏耦合隐患风险辨识的监测区域选取方法,该方法基于施工破坏燃气管线隐患风险值,进行等级划分,根据隐患风险值高低选取需布设电子界桩的工地。最后以合肥地铁安全保护区为例,在前文研究成果的基础上建立了基于土壤振动的施工风险防控系统,验证了该模式的可行性及推广性。图[63]表[29]参考文献[77]
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