桩基检测技术研究
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇桩基检测技术研究范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
桩基检测技术研究范文第1篇
中图分类号：P2文献标识码： A
一、桩基检测技术的重要意义
由形式古老的木桩到现如今的混凝土、钢材等材质，桩基础的使用历史已经经历了一万多年。桩基础具有较强的抗震与承载力等方面优点，长久以来一直是建筑工程中广泛应用的技术，多用于如桥梁、高层建筑等。现如今对高层建筑的标准十分严格，若想确保安全质量达标，桩基的安全检测这一环节必须得到落实。桩基安全检测技术涉及多个领域的知识与技术，如物理学、建筑学、土木工程学等。安全检测技术不仅极大的减小了安全隐患，而且对桩基的承载力、质量等有最全面的把握，从而避免因为误估而导致的人力与财力方面的不必要浪费。
二、几种常见检测策略及其特点
1、钻芯法
钻芯法多用于混凝土灌注桩的检测，方法是直接从桩体中抽取芯样，了解桩的完整性，譬如桩的长度、桩底部的沉渣厚度、底部岩土性状等，是检测混凝土强度的最可靠的方法。但是钻芯法属于有损检测，不利于在直径小于800毫米的桩上使用，这种方法对检测大面积的疏松孔洞时较为有效，而局部的疏漏缝隙则难以被发现。这种试验钻孔少，往往使得出的结果片面，所以，钻芯法适合与其它无损检测相互配合进行，彼此对照验证。
2、静载试验法
在检测桩基竖向的承载能力时，静载实验法最为直接可靠。实验时，对桩顶部施加竖向压力、拔力以及水平方向推力，通过对桩基的移动位移来判断其竖向承载力、竖向抗拔力和是平层承载力，这种检测试验方式最为直观可靠。但是实验过程费时费力，花费较多，试验对象有限，不易进行深坑作业，对环境要求较高，并且，基准桩时常被忽略，由于打入不深而在试验过程中位移。静载试验的方法属于直接测量，得到的数据准确度高，但因为过程较为费力，更加适用于对数据或承载力有精确要求的情况下使用。
3、高应变法
高应变法是通过用重锤击打桩顶部，测量其速度力时程曲线，再根据波动理论最终判定单桩的的承载力极限与桩身完整性。这种方法可以检测出桩的竖向承载力是否符合设计标准，检测速度快，方式便捷，可以在同一时间得到桩的承载力与完整性的数据，但针对薄壁钢管桩、异性桩等桩基来说，这种方法并不广泛适用。
4、低应变法
桩基检测中的低应变法是用来检测桩的完整性的其中一种方法，其操作过程是用锤对桩顶进行敲击，固定在桩顶部的计量仪器会将桩中的感应波进行检测分析，探测波在桩体中的传播历程，从而获得桩体完整性。低应变法检测具有诸多优点，抽查全面、简单易操作、现场进行、节时省力，经济实惠等。但是，这种方法对不同的桩身存在不确定性，需要实践经验丰富的检测人员进行检测以确保结果的准确性。
5、声波透射法
声波检测法是较全面的检测桩的完整性的方法，其技术原理是利用超声波对材质复杂的混凝土桩进行检查，通过声波在桩身中的频率变化、振幅的衰减情况等参数来分析确定桩的均匀缺陷等问题。这种方法十分全面细致，受限条件较少，应用广泛，但是会存在散射、反射等影响结果的问题，并且声测管须在成桩之前就放置桩体力，否则后期检测较为困难。
三、桩基检测在实际应用中的问题与建议
1、主观原因
尽管桩基检测技术整体的发展良好，但是地区之间的经济水平发展不同导致设备、装置与先进技术、仪器维护维修程度等各有不同，较为落后的地区的检测技术就会一定程度上落后于经济发达地区。此外，一些工程达不到国家相关检测规定的标准是由于检测工作人员检测结果不准确、资料模糊不具体造成。因为检测收费不同，一些检测单位为了更好生存草率处理数据，缺乏规范性的检测体系市场严重威胁工程质量。因此，为了确保桩基检测的准确性，应该加强对有关工作人员的管理，提高道德修养与专业技术水平，建设高水平高素质的检测技术团队，形成良好风气，规范桩基检测体系，构建和谐市场环境。
2、自然因素
桩基深入地下，属于隐蔽性的工程，尽管检测方法多样，但是每一种检测方法都存在着不足之处，桩基的特性不易完全把握。这种检测结果的误差不可避免，所以，需要检测人员提高自身检测水平，总结实践的经验方法，不断探究改进检测技术，依靠自身能力尽可能的减少检测误差，弥补设备检测的缺陷。
四、结语
保证安全质量是对任何建筑工程的基本要求，而桩基是建筑工程尤其是高层建筑的基础工程，具有十分重要的意义。桩基技术随着经济与科技的发展而进步，因此，为了更加保证桩基的质量安全，检测技术也随之不断提高变化。现代科学造就的桩基检测技术蕴含了多种学科领域的理论与技术，物理力学、声学超声波等，是现代化科技的成果与人类智慧的结晶。在如今的科学力量影响下，桩基检测技术愈加的准确、可靠、完善，在经济飞速发展的未来有着广阔的发展空间，造福人类社会。
参考文献
[1]张浩文.高层建筑工程桩基施工技术研究[J].2009(8)
[2]梁如福.浅谈高应变检测在工程基桩检测上应用以及注意的事项[J].科学之友.2010(12).
作者简介：李晓东（1985―），男，汉族，河北石家庄市人，石家庄职业技术学院，专科，河北恒基建设工程质量检测有限公司，研究方向：地基检测技术。
桩基检测技术研究范文第2篇
【关键词】基桩检测技术；静载试验；自平衡试验
一、基桩检测技术的发展及现状
桩基础能否既经济又安全的通过设置在土中的基桩，将外荷载传递到深层土体中，主要取决于基桩桩身质量与基桩承载力是否能达到设计要求。基桩检测是指：（1）对基桩桩身质量进行检测，查清桩身缺陷及位置，以便对影响桩基承载力和寿命的桩身缺陷进行必要的补救，同时达到对桩身质量普查的目的；（2）对基桩承载力进行检测，达到判定与评价基桩承载力是否满足设计要求的目的。基桩检测可进一步延伸到对桩基础质量的验收与评定。目前，基桩承载力的较普遍测试方法:包括静荷载试验；动力测试。静荷载试验通过反力装置用千斤顶给桩施加竖向荷载，桩顶沉降量采用大量程百分表或位移传感器量测。该方法可以确定单桩竖向极限承载力，结合在桩身和桩端预埋测试元件还可以测定桩侧摩阻力分布情况、桩端反力和桩身轴力等。静荷载试验方法按提供反力的方式可分为下列三种形式：锚桩法、堆载法、锚桩――堆载法。动力测定桩承载力的方法最早出现在国外，其初始主要是以能量守恒或动量原理为基础，根据牛顿撞击定律通过打桩时的贯入度来计算桩的极限承载力。国外近代动测技术是以应力波理论为基础发展起来的。动力测桩法一般是在桩顶作用一动荷载，使桩产生显著的加速度和土阻尼效应，通过在桩侧安装传感器测量桩土系统的振动响应，并用波动理论分析和研究应力波沿桩土系统的传递和反射，从而判断桩身阻抗变化和确定单桩承载力。早在20世纪30年代，应力波理论就开始被用来分析打桩工程，到1960年史密斯发表了“打桩分析的波动方程法”，波动方程开始进入实用阶段。此后在世界各国相继开展了动力试桩的动测设备和计算软件的研制和应用。按测试时土的动应变大小，动测法又可以分为低应变动测法和高应变动测法两类。
二、当前各种检测技术的适用性对比分析
（1）测试结果的准确性。1994年进行的全国桩动测单位资质考核结果及近年来各地位基动测单位资质考核情况也表明，目前动力试桩精度还较低，检测队伍的理论水平和实践经验也不足，因而只能是静载试验的一种补充，可作为工程桩验收的手段之一，尚不能代替桩的静载试验。（2）适用条件。传统的静荷载试验(包括锚桩法、堆载法及锚桩――堆载法)，需专门的反力系统。如锚桩法需要增加4根锚桩，每根锚桩的规模等同于试桩，且需要通长配筋，同时也需要强大的反力架来承受试桩的反力，试验准备时间长，工程量大，试验费用高；堆载法同样需要强大的反力架，同时必须配备大量的规则的堆载物来代替锚桩。锚桩――堆载法是介于锚桩法和堆载法之间的一种试验方法，同样存在上述问题。由于静载试验费时、费力、费用高、环境条件要求高，做不到随机抽检，检测桩数也不可能太多，对整个基础工程不能进行概率统计分析，所以静载试验的代表性不高。多数工程桩的承载力均参照勘测部门已有的试验资料或根据设计人员的经验确定。
相对而言，动力测桩方法更为简便、快速，因而，就一根桩而言，静载试验结果的精度高于动测法，就整个工程而言，由于桩基工程的复杂性以及抽样检查的样本数量，其保证率反而不如抽检率高的动测结果。但同时，动力检测方法也因加载需要，如拼装试验反力架或力锤进场等问题，同样对试验场地有着较高的要求。
三、自平衡试桩法研究现状
基桩自平衡测试方法思路最早由日本的中山（Nakayama）和藤关（Fujiseki）提出，并在1973年取得钻孔桩的测试专利。清华大学李广信教授于1993年将此法引入国内，但因自平衡试桩法作为一种新兴的测试技术其自身并不完善以及限于当时国内环境、技术、信息等条件的限制，并未引起国内工程界的注意。直到浙江省建筑科学研究院史佩栋教授在《工业建筑》1996年第12期“国际科技交流”专栏发表了《国外高层建筑深基础及基坑支护技术若干新进展》一文，并报道了美、日、英、加、新加坡等国和我国香港特别行政区等地正在广泛应用的自平衡试桩法之后，才引起了广泛关注。东南大学土木工程学院在理论研究的基础上，首先于1996年开始将该法应用于实际工程。目前，我国的北京、江苏、甘肃等地己开始小范围试用此方法，但试桩类型只限于钻孔灌注桩。
参考文献
[1]陈凡，徐天平，陈久照，关立军．《基桩质量检测技术》．北京：中国建筑工业出版社，2003
[2]TB 10203-002．《铁路桥涵施工规范》．北京：中国铁道出版社，2002
[3]JTJ 041-2000．《公路桥涵施工技术规范》．北京：人民交通出版社，2000
桩基检测技术研究范文第3篇
关键词： 虚拟手术；碰撞检测；空间剖分；层次包围盒
0 引言
虚拟手术是集医学、生物力学、材料学、计算机图形学、虚拟现实等诸多学科为一体的交叉研究领域。虚拟手术在医学中的应用主要包括：手术计划与过程模拟、术中导航与监护、手术教学与训练等。碰撞检测是虚拟手术系统中的关键技术，贯穿于虚拟手术的整个过程。
虚拟手术系统中的对象根据材质可分为刚体组织和软件组织。骨骼、手术器械等属于刚体组织，而人体的许多器官如肌肉、血管、肝脏等属于软体组织。以往大部分碰撞检测的研究工作都是针对刚体对象的。与刚体相比较，软体组织由于其特殊的物理性质，在外力或某些操作的作用下会发生几何形状、位置甚至数量上的变化，因此基于软体组织的碰撞检测需要更详细的信息和更多的处理。
最简单的碰撞检测方法是对场景中的几何元素进行两两相交测试，其时间复杂度为O（n2），虽然这种方法可以得到正确的结果，但是当场景中的几何模型稍微增多些，其实时性便无法满足实际的需求。为了尽可能地减少参与相交测试的几何元素的数量，提高系统的实时性，目前碰撞检测技术使用的主要算法有：层次包围盒法，空间分割法，基于网格剖分的方法[1]。但是这些经典的算法也都存在着构造难度大、紧密性差、相交测试复杂、效率低等缺点。
本文采用空间剖分和层次包围盒相结合的方法，简化了几何信息的表示，进行碰撞检测时可排除明显不相交的几何元素，无法排除的再进行精确相交检测，从而减少计算量，加速碰撞检测速度，提高系统实时性。
1 空间剖分技术
整个虚拟手术的场景空间递归的剖分成若干个网格单元，每一个几何元素都属于某个网格单元，处于同一网格单元内的几何元素才有相交的可能，不在同一网格单元的几何元素一定不会相交。采用八叉树的表示方法进行空间剖分。即包含整个场景的立方体作为八叉树的根节点，立方体的3条棱边分别与x，y，z轴平行。递归的将立方体剖分为8个小块，如图1（a）所示，生成8个子节点，直到达到指定的剖分层次为止，如图1（b）所示，每个叶节点包含有限个几何元素。
进行碰撞检测时从八叉树的根节点开始，计算两几何元素是否属于同一节点，如果不属于同一节点则不相交，如果属于同一节点，递归的到下一级节点进行检查，直到发现两几何元素属于同一叶节点，则需要进一步使用层次包围盒进行检查。
2 层次包围盒
对于八叉树的每个叶节点包含的几何元素，建立层次包围盒（Bounding Volume Hierarchy，BVH）。相对于单纯的层次包围盒技术，使用空间剖分与层次包围盒相结合的方法进行碰撞检测，构建的层次树规模更小，计算量更少。层次包围盒包括包围盒和层次树两种数据结构。
2.1 包围盒
包围盒技术是减少相交检测次数，降低碰撞检测复杂度的一种有效的方法。其基本思想是用几何形状相对简单的封闭表面将一复杂几何元素包裹起来，首先进行包围盒之间的相交测试，排除明显不相交的几何元素，无法排除的几何元素，再进一步进行精确的相交测试，从而达到减少相交测试计算量的目的。常见的包围盒类型有：包围球（Bounding Sphere）、沿坐标轴的包围盒（Axis Aligned Bounding Box，AABB）、方向包围盒（Oriented Bounding Box，OBB）。离散方向包围盒（k-Discrete Orientation Polytopes，k-DOPs）等[2]，如图2所示。
由于虚拟手术对实时性要求较高，本文选择AABB型包围盒，AABB是平行于坐标轴的，包含几何元素的最小正立方体。其优点是：1）易于构建，只需要计算所包含几何元素的顶点的x，y，z坐标的最大值和最小值，存储6个浮点数即可；2）相交测试计算量小，相交测试时只需对两个包围盒在三个坐标轴上的投影分别进行比较，最多6次比较运算即可。
2.2 包围盒层次树
包围盒层次树即包围盒的层次结构，层次树的根节点包含某个八叉树叶节点几何元素的全集，向下逐层分裂，直到每个叶节点表示一个基本几何元素。常用的构建策略有自顶向下和自底向上两种。
自顶向下的方法首先建立根结点，利用基于全集的信息递归地将每个节点分裂为两个或多个子集，直至生成只包含一个基本图元的叶结点为止，从而建立一棵自顶向下的包围盒层次树。此方法易于实现，技术成熟，但无法生成最佳树。
自底向上的方法首先将基本几何元素作为叶节点，利用局部信息递归的将两个或多个子集组成新的父节点，直至生成树的根节点。此方法能够生成最佳树，但层次树的构建过程较复杂，相关技术不够成熟。
本文采用自顶向下的方法构建包围盒层次树。进行碰撞检测时，从根节点开始，对于两个几何元素，如果属于不同包围盒，且包围盒不相交，则说明几何元素不相交，算法结束；如果两个几何元素属于同一节点，或者各自所在的节点的包围盒相交，则计算各自所在层次树的下一级节点的包围盒是否相交。以此类推，直到叶节点的两个包围盒也相交，则需要进行精确相交检测。
3 精确相交检测
如果两个包围盒不相交，则两个几何元素一定不相交；如果包围盒相交，则需要做进一步的处理，以判断两个几何元素是否相交。如果层次树的叶节点表示的包围盒也相交，则需要进行两个基本几何元素（一般用三角形面片表示）的精确相交测试。其算法如下：
1）设两个三角面片A和B，计算B的三条边是否和A的包围盒立方体相交，如果不相交则算法结束，否则计算A的三条边是否和B的包围盒相交，如果不相交则算法结束。
2）计算B的三条边是否和A所在的平面相交，如果不相交则算法结束，否则计算B的边和A所在平面的交点（有一个或两个交点）。
3）B的边与A所在平面的两个交点连接成的线段l（两个交点重合，则l为一个点），计算l是否与三角形面片A相交（l与A的边相交或包含在三角形内部）。不相交则算法结束，否则即可确定A与B真正相交。
4 结果分析
算法以心血管模型为研究对象，对虚拟手术中的碰撞检测进行模拟。分别采用层次包围盒法，空间分割法、空间剖分和层次包围盒相结合的方法进行测试。实验数据使用了五组包含基本几何元素数量不同的场景，分别对其碰撞检测所用时间进行统计，结果如图3所示。从测试结果可以看出，本文的方法可以减少碰撞检测所用时间，提高了系统实时性和效率。
5 结论
虚拟手术是计算机虚拟现实技术在医学领域中的重要应用。碰撞检测是虚拟手术系统的基本要素。本文提出了空间剖分和层次包围盒相结合的方法简化了虚拟场景信息的表示，减少了碰撞检测的计算量，从而能够更好的满足虚拟手术系统实时性的要求。
参考文献：
[1]魏迎梅，虚拟环境中碰撞检测问题的研究[D].湖南：国防科学技术大学研究生院，2000.
[2]李艳波、印桂生、张菁、倪军，虚拟手术中基于可碰撞集的软组织自碰撞检测算法[J].计算机应用，2009，29（8）：2101-2104.
[3]GOVINDARAJU N K， KABUL I， LIN M C， et al. Fast continuous collision detection among deformable models using graphics processors[J].Computers & Graphics， 2007，31（1）：5-14.
[4]SPILLMANN J， BECKER M， ESCHNER M，Efficient updates of bounding sphere hierarchies for geometrically deformable models[J].Journal of Virtual Communication and Image Representation，2007，18（2）：101-108.
桩基检测技术研究范文第4篇
【关键词】油气长输管道；泄漏；检测方法；性能指标
0 引言
油气管道泄漏检测技术是保障管道安全生产的重要手段。由于监测要求的不断提高，泄漏检测方法经历了从以硬件为主的阶段到以软件为主软硬结合的发展过程。近年来，随着信息技术的快速发展与现代控制理论的进展，基于泄漏检测方法以其较高的性价比、灵活的运用方式获得了广泛的应用已经成为对管道泄漏进行连续监测的主要手段。本文在此基础上对泄漏检测技术及发展研究现状进行探讨。
1 泄漏检测技术方法
根据检测过程中所使用的测量手段不同，分为基于硬件和软件的方法；根据测量分析的媒介不同，可分为直接检测法与间接检测法；根据检测过程中检测装置所处位置不同，可分为内部检测法与外部检测法；根据检测对象的不同，可分为检测管壁状况和检测内部流体状态的方法。
1.1 声发射技术法
当管道发生泄漏时，流体通过裂纹或者腐蚀孔向外喷射形成声源，然后通过和管道相互作用，声源向外辐射能量形成声波，这就是管道泄漏声发射现象。当管道出现泄漏时，管道中的流体被扰动，接收换能器上的电压将发生明显变化。通过采集若干个泄漏点电压变化量，描绘出泄漏点与电压变化量的关系曲线，并求出曲线对应的方程。用这种方法，可以立即发现泄漏，进而根据拟合曲线或方程确定泄漏点的位置。在实验室中，通过测量得到不同泄漏点位置所对应的电压信号，描绘出泄漏点位置与电压信号变化量的曲线，进而得到其拟合曲线以及函数表达式，即可实时观测管道的运行，发现并确定泄漏点的位置[1]。
1.2 GPS时间标签法
采用GPS同步时间脉冲信号是在负压波的基础上，强化各传感器数据采集的信号同步关系，通过采样频率与时间标签的换算，分别确定管道泄漏点上游和下游的泄漏负压波的速度，然后利用泄漏点上下游检测到的泄漏特征信号的时间标签差，就可以确定管道泄漏的位置。采用GPS进行同步采集数据，泄漏定位精度可达到总管线长度的1%之内，比传统方法精度提高近3倍[2]。
1.3 压力点分析法
该方法是在站场或干线某位置上安装一个压力传感器，泄漏时漏点产生的负压波向检测点传播，引起该点压力（或流量）变化，分析比较检测点数据与正常工况的数据，可检测出泄漏。再由负压波传播速度和负压波到达检测点的时间可进行漏点定位。此法具有优良的检漏性能，能在10 min内确定50 gal/min的漏失。该方法适用于检测气体、液体和某些多相流管道，已广泛应用于各种距离和口径的管道泄漏检测。
1.4 压力梯度法
当管道正常输送时，站间管道的压力坡降呈斜直线，当发生泄漏时，漏点前后的压力坡降呈折线状，折点即为泄漏点，据此可算出实际泄漏位置。压力梯度法只需要在管道两端安装压力传感器，简单、直观，不仅可以检测泄漏，而且可确定泄漏点的位置。但因为管道在实际运行中，沿线压力梯度呈非线性分布，因此压力梯度法的定位精度较差，而且仪表测量对定位结果有很大影响。所以压力梯度法定位可以作为一个辅助手段。此方法对原油（或其他流体）在黏度、密度、比热容等特性方面随着沿程温度下降有较大变化的管道显示出很大的优越性，但该方法需要流量信号，而且需要建立较复杂的数学模型，增加了计算工作量[3-10]。
1.5 状态估计法
该方法根据质量平衡方程、动量平衡方程、能量平衡方程及状态方程等机理建模。得到一个非线性的分布式参数系统模型，通常可采用差分法或特征线法等方法将其线性化。设计状态估计器对系统状态进行估计，将估计值作为泄漏检测的依据，这就是基于状态估计的方法的基本原理。其中估计器可以是观测器，也可以是Kalman滤波器。根据建立模型的方法，状态估计法可分为不包含故障的模型法和包含故障的模型法。
1.5.1 不包含故障的模型法
建立管道模型并设计估计器，模型中不含有泄漏的信息。当泄漏发生时，模型估计值与实际测量值将产生残差，可用残差信号来进行检测定位。
1.5.2 包含故障的模型法
建立管道模型时预先假设管道有几处指定的位置发生了泄漏，通过对系统的状态估计得到这几个预先假设的泄漏点的泄漏量估计值，运用适当的判别准则便可进行泄漏检测和定位。该方法在长90 km、内径785 mm的气体管道上，在80 min内可检测出2%的泄漏量，并在100 min内可完成定位，定位精度比较高。但当实际泄漏点不处于指定泄漏点之间时，定位公式将无法使用。对于气体管道，检测速度相对较慢，仍需设置流量计[5-6， 8-12]。
1.6 神经网络法
基于人工神经网络检测管道泄漏的方法，不同于已有的基于管道准确流动模型描述的泄漏检测法，能够运用自适应能力学习管道的各种工况，对管道运行状况进行分类识别，是一种基于经验的类似人类的认知过程的方法。这种方法十分灵敏有效，能够迅速准确预报出管道运行情况，检测出管道运行故障并且有较强的抗恶劣环境和抗噪声干扰的能力。泄漏引发应力波适当的特征提取指标能显著提高神经网络的运算速度[5-6， 11-14]。
1.7 统计检漏法
该方法采用一种“顺序概率测试”假设检验的统计分析方法，从实际测量到的流量和压力信号中实时计算泄漏发生的置信概率。在实际统计上，输入和输出的质量流通过流量变化来平衡。在输入的流量和压力均值与输出的流量和压力均值之间会有一定的偏差，但大多数偏差在可以接受的范围之内，只有一小部分偏差是真正的异常。通过计算标准偏差和检验零假设，对偏差的显著性进行检验，来判断是否出现故障。泄漏发生后，采用一种最小二乘算法进行定位[9]。
2 存在的问题及发展趋势
2.1 存在的问题
一个高效可靠的管道泄漏检测与定位系统，必须在发生微小的泄漏时，能在最短的时间内，正确地报警，准确地指出泄漏位置，并较好地估计出泄漏量，而且对工况的变化适应性要强，即泄漏检测与定位系统误报率、漏报率低，还应便于维护。在实际工程设计中，首先要正确分析工况条件及最终性能要求，明确各性能要求的主次关系，然后从众多的泄漏检测方法中进行分析，经过适当权衡和取舍，最后选定最优解决方案[15-17]。长输管道的泄漏检测与定位在工程实践中已取得了很大进步，同时也暴露了许多问题。例如，长输管道的小泄漏检测和定位仍是重点问题、长输管道的非线性分布参数的时间滞后问题等。
2.2 发展趋势
目前的泄漏检测和定位手段是多学科多技术的集成，特别是传感器技术、模式识别技术、通信技术、信号处理技术和模糊逻辑、神经网络、专家系统、粗糙集理论等人工智能技术等的发展，促进了泄漏检测定位方法的实现。可对流量、压力、温度、密度、黏度等信息进行采集和处理，通过建立数学模型、信号处理、神经网络的模式分类，或通过模糊理论对检测区域或信号进行模糊划分，利用粗糙集理论简约模糊规则，从而提取故障特征等基于知识的方法进行检测和定位。
2.2.1 实现自适应
实际的输送管道是非线性时变参数系统，因此自适应算法的应用是液体输送管道泄漏检测技术研究的一个重要内容。由于人工神经网络具有并行分布、容错性、自组织、自联想、自学习和自适应等许多特点，因此在设备故障预测、监测和诊断领域的应用广泛，它也被用于输送管道泄漏的检测。但基于人工神经网络的检漏法仍处于试验阶段，还有许多有待解决的问题。
2.2.2 滤波方法
实际输送管道的泄漏检测信号（如压力）中混杂着大量的噪声，这些工程背景噪声的幅度有时甚至可以将泄漏产生的有用信号淹没。因此，有效的滤波方法是液体输送管道泄漏检测技术研究的一个重要内容。
2.2.3 虚拟仪器技术
由于液体输送管道泄漏检测的多样性和复杂性，单一的泄漏检测方法很难同时满足检测泄漏灵敏度、定位准确度、误报警率和及时报警等多项要求。为了提高输送管道泄漏检测的准确性和可靠性，应将各种泄漏检测方法有机结合，可使用虚拟仪器技术。因此，虚拟仪器技术的应用是液体输送管道检测技术的一个重要内容。利用虚拟技术，综合各种泄漏检测方法，通过开发不同的测试和分析软件模块，可以灵活、方便地构成以计算机为核心的全数字化的输送管道自动监控系统，系统将成为集测试、信号转换、数据分析和网络通信等为一体的综合性监控系统。这种系统模式将具有成本低、研制周期短以及系统的功能可增加和升级等显著特点。
2.2.4 其他
将建立管道的数学模型和某种信号处理方法相结合；将管外检测技术和管内检测技术相结合；将智能方法引入检测和定位技术实现智能检测、机器人检测和定位等。
3 结束语
综上所述，泄漏检测方法很多，一条管道要选用哪种泄漏监测或检测方法则要根据管道的设计参数、传输介质的参数、设备的经济性和数据通讯能力来综合选择，没有一种单一的泄漏监测或检测方法可适用任何管道。无论采用何种方法，都要提高对微小的缓慢泄漏量检测的灵敏度以及对泄漏点定位的精度。在现有条件下，要按照科学的最佳管道泄漏检测与定位方法技术组合的方案，在现场运用中考虑各种检漏方法的特点，继续开发运用新型高效管道泄漏检测和定位的自动化技术方法，迅速、准确、及时地采用恰当措施发现、控制和解决险情，更好地保护和改善环境，保障人们的生命财产安全。
【参考文献】
[1]崔中兴，李松梅，刘文，等.油气管道声波法测漏技术[J].油气储运，2002，21（7）：35-37.
[2]夏海波. 基于GPS时间标签的管道泄漏定位方法[J].计算机测量与控制，2003，11（3）：161-176.
[3]靳世久，姜弘彦.强环境下噪声地下管道泄漏检测[J].天津大学学报，1994，27（6）：782-787.
[4]吴海霞，蒋耘晨，赵显利.运用虚拟仪器实现输油管道泄漏监测和定位[J].北京理工大学学报，2004，24（2）：174-177.
[5]朱芸.天然气长输管道泄漏检测与定位方法研究[D].兰州：兰州理工大学，2005.
[6]李炜，朱芸. 长输管线泄漏检测与定位方法分析[J].天然气工业，2005，25（6）：105-109.
[7]张晓钟.油品储运检测诊断技术综述[J].油气储运，1995，14（6）：44-47.
[8]李爱英，王凯全，邵辉.管道泄漏监测技术及其研究进展[J].江苏石油化工学院学报，2002，14（4）：14-17.
[9]苏欣，袁宗明.油气长输管道检漏技术综述[J].石油化安全技术，2005，21（4）：14-17：26.
[10]刘恩斌，彭善碧，李长俊.现代管道泄漏检测技术探讨[J].管道技术与设备，2004（5）：17-19.
[11]董东，王桂增.Kalman滤波器在长输管道泄漏诊断中的应用[J].自动化学报，1990，16（4）：303-309.
[12]陶洛文.以辨识为基础的长输管线故障定位[J].清华大学学报，1986，26（2）：69-75.
[13]唐秀家，彦大春.基于神经网络的管道泄漏检测仪器及方法[J].北京大学学报，1997，33（3）：319-326.
[14]伦淑娴，张化光，冯健.自适应模糊神经网络系统在管道泄漏检测中的应用[J].石油学报，2004，25（4）：101-104.
[15]张连文.管道泄漏检测技术及评价[J].油气田地面工程，2003，22（4）：1-3.
桩基检测技术研究范文第5篇
深圳市位于广东中南部沿海，低山、丘陵地貌在深圳约占48.89%，加上高台地面积超过一半。随着城市规模不断扩大，城市土地需求增大，城市建设不可避免地向山前地带发展。尤其是“插花地”的无序开发，开挖山体形成高陡坡。从目前深圳地区边坡治理的资料可以得出，坡度偏陡、坡体岩土较软弱是引发边坡灾害的内在因素。而工程活动切方形成高陡边坡是其主要原因，强降雨则是发生边坡灾害的诱发因素，分布于这些地区的架空铁塔因此受到的这种危害也越来越大。作为电网的重要组成部分，输电线路的安全稳定运行直接影响到电网的稳定性和供电的可靠性。因此输电线路塔基边坡状态防护是保证输电线路安生稳定运行的一项重要工作。
本文介绍了一种输电线路边坡状态监测系统，用于监测输电线路塔基边坡的状态变化，预防塔基位移造成的倾斜、倒塔等事故。本系统将监测点深入到铁基的内部，对塔基的状态变化进行实时监控，可以有效地发现缓慢性的，不易发现的地质灾变体，并结合历史数据获取其变形趋势，并在事故发生之前提前作出预警，提示供电部门及时做出补救措施，做到防患于未然。
2 系统总体方案
铁塔边坡监测系统由现场监测终端、边坡监测仪、雨量传感器、太阳能供电单元、通讯单元、VPN无线专网以及后台监控中心组成。系统组成示意图如图1所示。现场监测终端是现场仪器的主控中心，需要完成监测仪、雨量传感器等数据采集，还需要对其进行预处理、暂存等，最后通过通讯单元连接VPN专网将监测数据传回后台监控中心。后台监控中心配置中心服务器，可以实现对各个现场监测终端进行远程管理，还可完成数据的存储、分析、成果输出等工作。
3 边坡监测仪工作原理
3.1仪器组成
监测仪由探头、专用连接杆、专用电缆三部分组成。
探头用以测量深部位移的变化量，采用高精度的MEMS石英挠性加速度计，具有测量精度高、稳定性好的特点。专用连接杆由测头连接端、轮座连接端、轮架组件、连接杆和杆间接头组成。其作用是为探头提供支撑和定位。专用电缆用于井下测头之间、井下测头与地面设备之间的连接，是测头组件供电和信号输出的通路。
3.2设备安装
在设备安装前，需要事先在塔基的边坡位置钻孔（孔径大于90mm），钻井深度一般要大于塔基深度4m以上，以便测量塔基结构内部的倾斜状态。钻井完成之后在孔内放置直径70mm的测斜管，测斜管连接处涂抹玻璃胶和橡皮泥进行防水。完成之后按照下列步骤进行监测仪的安装。安装示意图如图2所示。
1）安装轮座。将井底最下端测头插入轮座，并通过销钉定位，使轮座上的活动轮与测头上的销钉方位一致。2）将电缆下端连接头与测头的上部相连，如图3示。3）安装连接杆组件。4）将设备缓慢放入测斜管孔内。5）继续安装剩下的连接杆、轮座、测头；6）最后将测斜仪电缆穿过吊环上的孔，拉住钢丝绳将仪器慢慢下放，最后将吊环卡在测斜管的井口，如图4。
3.3位移计算方法
在地层滑动监测中，有偏移和移动这两个物理量。偏移是某一深度点相对于一固定点的位移，这里为每一个深度点相对于孔底的位移，记为Si，偏移值是一个累积值，通过偏移值的变化情况可以发现缓慢性的、不易发现的位移变化。
移动是某一深度点相对于时间的位移，记为Mi。移动值描述的是单位时间的位移值，即位移速度，通过该值可以发现突发性的地质灾害。每测量段的位移记为Bi。对于一个测孔，各测试段的水平位移Bi可由下式求出。图5为位移计算示意图。
Bi=Li* sinq 其中：i为测头编号（i=0，1，2，3）。
1）偏移值
2）移动值
Di深度点的移动值Mi（单位：mm）为：
其中：为基准时间测得的深度点的偏移值；为n时刻测得的深度点的偏移值。
固定测斜仪配置好深度后，现场监测终端即会定期向测斜仪发送位移测量命令，返回的数值为各深度点测试时间段的水平位移。一般情况下采样周期为大于或等于30分钟。
4 雨量传感器
山体滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害的发生常常伴随着强降雨，因此降雨强度大是山体滑坡的主要诱因之一。为此，本边坡状态监测系统还提供了雨量监测功能，实时地对监测点的降雨量进行采集，当采集到强降雨时，系统则会输出预警信号，提醒工作人员重点监视。本系统采用的是翻斗式的雨量传感器。
5 现场监测终端
现场监测终端作为主控中心，其内部含有智能处理器、实时时钟、非易失性存储器、A/D转换器、硬件看门狗等。主要实现系统的自检、测量与控制、数据存储与处理、数据发送与接收、电源管理等工作。
6 后台监控中心
后台监控中心采用Win Server 2008操作系统、流行的Oracle 11g数据库平台和J2EE开发平台，并用友好的WEB界面呈现。主要实现档案管理、权限管理、远程配置、数据存储、数据分析、成果呈现等功能。
此外后台监控中心还有监测预警功能，当采集到的数值大于预警值时，后台监控中心即马上向相关人员的手机上发送预警短信，提示其及时做出相应防护措施，避免事故的发生。
结合《110kV～500kV架空电力线路施工及验收规范》中5.2.11项关于塔基允许偏差尺寸以及6.18项针杆塔组立及架线后允许位移偏差要求，本监测系统设置了三级预警方案，预警值以及防护措施如下：
1级预警：偏移值>30mm或移动值>5mm；需要派人重点监视，完善坡顶、坡面、排水系统，并辅之以绿化。2级预警：偏移值>50mm或移动值>10mm；需要采用放坡及锚杆（索格）构梁进行加固治理以及塔基修正。3级预警：偏移值>80mm或移动值>15mm；需要委托专业资质单位进行边坡勘察，设计，对铁塔重新评估。
7 实施案例
本监测系统于2013年11月底成功在深圳龙岗区龙岗大道与丰田路交汇处的富龙山建设场。铁塔位于山体最高点。由于开挖已在铁塔基础周围形成了一个高20m，坡度85°的人工边坡，如图6所示。该边坡虽然采用了挂网喷砼及土钉进行临时加固，但其高度大，坡度较陡，在长期雨水及外应力地作用下易发生整体崩塌及滑坡地质灾害。
本监测系统从坡顶竖直向下钻10m的深孔，然后在孔内安装边坡监测仪，如图7所示。用于监测塔基内部位移的变化情况；此外还在地面安装雨量传感器对实时的降雨进行监测。
结语
将边坡监测系统应用在输电线路中，可以实时监测架空输电塔基的位移变化情况，通过对监测数据的分析，可以在危害发生之前发出预警，从而保护了架空输电线路的安全，具有很高的应用价值。
参考文献
[1] 陈发波 浅谈深圳地区边坡地质灾害的治理[J].河南科技，2006（09）.
[2] 殷跃平. 中国地质灾害减灾战略初步研究[J].中国地质灾害与防治学报，2004（06）.
