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隧道衬砌结构不确定性分析与测点布置研究
1
作者 李善豪 柯善鑫 +2 位作者 李锋 张希龙 裴雪扬 《森林工程》 北大核心 2025年第1期205-216,共12页
在隧道工程中,确保衬砌结构安全至关重要,其中内力分析和安全评估是关键。通过数值模拟和现场监控量测手段分析结构内力,计算关键部位的安全系数。鉴于建模和测量误差的存在,引入概率模型量化安全系数估计的不确定性,并对轴力和弯矩的... 在隧道工程中,确保衬砌结构安全至关重要,其中内力分析和安全评估是关键。通过数值模拟和现场监控量测手段分析结构内力,计算关键部位的安全系数。鉴于建模和测量误差的存在,引入概率模型量化安全系数估计的不确定性,并对轴力和弯矩的重构误差进行归一化处理,全面评价测点适宜性。以安徽境内某隧道为例,综合分析围岩压力分担比、水平围岩压力系数和测量噪声等因素对安全系数估计的影响,估计所得安全系数总体符合正态分布趋势,拱顶中部和拱肩位置处的安全系数波动较大。以减少估计不确定性和内力信息重构偏差为目标,结合现场实际工作条件安排测点位置。长期监测数据表明,二次衬砌结构内力在浇筑初期受多种因素影响波动明显,100 d后趋于稳定,结构安全储备充足。研究结果可为隧道衬砌结构安全系数统计分析和测点布置提供参考。 展开更多
关键词 隧道工程 衬砌结构 不确定性分析 信息重构 测点布置 施工监控 不利位置 安全系数
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基于Bayes-LSTM的公路隧道围岩变形预测方法研究 被引量:3
2
作者 刘智 李欣雨 +2 位作者 李震 孔宪光 常建涛 《中外公路》 2024年第1期166-176,共11页
在公路隧道施工过程中,围岩的稳定性对隧道施工的影响较大。因此公路隧道围岩变形的监控量测与准确预测是保障隧道施工安全的关键。针对当前隧道围岩变形的预测精度较低以及泛化能力较差等问题,该文提出一种基于贝叶斯(Bayes)优化长短... 在公路隧道施工过程中,围岩的稳定性对隧道施工的影响较大。因此公路隧道围岩变形的监控量测与准确预测是保障隧道施工安全的关键。针对当前隧道围岩变形的预测精度较低以及泛化能力较差等问题,该文提出一种基于贝叶斯(Bayes)优化长短期记忆网络(LSTM)的方法,该方法首先对拱顶沉降和周边收敛的原始监测数据进行预处理,而后构建公路隧道拱顶沉降与周边收敛的初始LSTM模型,并利用Bayes优化模型中的超参数,最终得出预测结果。利用该模型对某公路隧道拱顶沉降和周边收敛进行预测,将预测结果以均方根误差为评价指标与神经网络(CNN)和支持向量回归(SVR)进行对比。预测拱顶沉降时,Bayes-LSTM模型的平均预测精度相较于CNN与SVR模型分别提高了1.0与1.26;预测周边收敛时,Bayes-LSTM模型平均精度相较于CNN与SVR分别提高了0.3与0.32。表明Bayes-LSTM模型的预测精度较高,同时其能在训练模型过程中对历史信息进行判断和取舍,极大地提高了时序数据处理的效率,为公路隧道围岩变形预测提供了新的思路和探索。 展开更多
关键词 公路隧道 围岩变形 数据分析 LSTM 贝叶斯优化
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基于激光雷达的隧道轮廓三维点云重构与形变检测研究 被引量:2
3
作者 王耀东 苏广思 +1 位作者 方恩权 周伟 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2393-2403,共11页
为实现地铁隧道轮廓全面、高效、精准的数字化检测,提出一种基于三维点云的隧道形变检测方法。该方法通过相对定位算法将激光雷达获取的多周期隧道轮廓点云数据进行数据融合,利用地铁隧道建模算法对融合数据进行处理建立标准隧道轮廓模... 为实现地铁隧道轮廓全面、高效、精准的数字化检测,提出一种基于三维点云的隧道形变检测方法。该方法通过相对定位算法将激光雷达获取的多周期隧道轮廓点云数据进行数据融合,利用地铁隧道建模算法对融合数据进行处理建立标准隧道轮廓模型,根据测量值与模型输出值对比结果完成形变检测。相对定位算法利用转速传感器与激光位移传感器获取的公里标与轨道特征数据实现对地铁隧道轮廓特征数据粗、细校准定位,以解决转速传感器定位误差较大导致的相同位置不同检测周期激光点云数据无法对齐融合的问题。地铁隧道建模算法基于径向基神经网络(RBFNN)对融合后点云数据进行多重训练并不断剔除大误差数据建立隧道普通内壁模型,结合聚类算法对被剔除数据训练建立隧道管线区域模型。研究结果表明:相对定位算法可实现多周期数据融合,相对定位误差小于10 cm;隧道建模算法利用点云数据可建立标准隧道模型实现隧道形变分析,形变分析误差小于10 mm,达到预期效果。 展开更多
关键词 地铁隧道 定位算法 RBF神经网络 隧道模型 形变分析
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挤压性地层TBM隧道形变压力计算方法研究
4
作者 李志军 王明年 +4 位作者 王志龙 于丽 姜志毅 张霄 上官宇文 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期63-68,共6页
研究目的:目前国内外主要围绕挤压性地层条件下双护盾TBM的设备选型与施工技术进行研究,但是针对管片结构设计方面的研究却较少,尤其是针对管片结构所受围岩压力的研究。为了弥补这方面的研究不足,本文结合TBM隧道施工的时空效应,重点... 研究目的:目前国内外主要围绕挤压性地层条件下双护盾TBM的设备选型与施工技术进行研究,但是针对管片结构设计方面的研究却较少,尤其是针对管片结构所受围岩压力的研究。为了弥补这方面的研究不足,本文结合TBM隧道施工的时空效应,重点研究双护盾TBM隧道管片在挤压性地层中的形变压力计算方法。研究结论:(1)通过采用遗传蠕变模型,模拟了围岩变形的时序效应,并将其整合到隧道纵向变形曲线中,因此形成了一种考虑时空效应的隧道纵向变形曲线计算方法,通过考虑第一阶段的超前变形量,构建了基于等效开挖洞径的围岩特性曲线公式;(2)利用厚壁圆筒的弹性理论,推导出了管片-豆砾石组合支护的刚度计算公式,同时,建立了临界弹性模量的计算表达式;(3)基于收敛-约束法分析原理,推导出了组合支护力与组合支护位移的公式,进一步形成了管片形变压力的计算方法,最终这一形变压力计算方法的准确性通过实际工程案例得以验证;(4)本研究成果可应用于挤压性地层TBM隧道管片结构的设计。 展开更多
关键词 挤压性地层 管片 双护盾TBM 形变压力 隧道
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洛阳粉质黏土与砂卵石复合地层地铁变形控制指标研究
5
作者 郜新军 苏庆辉 +2 位作者 张浩 周同和 李珊珊 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4624-4636,共13页
为解决如何控制并及时预测隧道掘进引发的地表沉降,科学制定合理的地表沉降监控指标的问题,依托洛阳洛河Ⅰ级、Ⅱ级阶地2种典型地貌中粉质黏土与砂卵石复合地层下盾构隧道工程,以土体参数的空间变异性为切入点,针对当前隧道变形控制指... 为解决如何控制并及时预测隧道掘进引发的地表沉降,科学制定合理的地表沉降监控指标的问题,依托洛阳洛河Ⅰ级、Ⅱ级阶地2种典型地貌中粉质黏土与砂卵石复合地层下盾构隧道工程,以土体参数的空间变异性为切入点,针对当前隧道变形控制指标未能结合自身轨道交通工程特点、工程地质条件等问题,在考虑土体参数空间变异性的基础上,研究随机场中的变异系数和相关距离对地表变形的影响,并进一步结合现场监测数据统计分析和基于随机场理论的可靠度分析。结果表明:考虑空间变异性土体的等效弹性模量小于相应均质土的弹性模量;确定性分析的双线隧道地表沉降曲线呈双峰“W”形,随机分析的地表沉降曲线为一簇离散性曲线,且都为双峰型。变异系数对地表沉降的影响较为明显,而竖向相关距离在2D内、水平相关距离在10D内对地表沉降的影响较大。根据可靠度分析,洛河Ⅰ级、Ⅱ级阶地2种典型地貌条件下隧道最大地表沉降服从标准正态或对数正态分布形式,综合考虑安全性和经济性,建议洛河Ⅰ级阶地地貌的双线盾构隧道地表沉降监控指标为40 mm,洛河Ⅱ级阶地地貌的双线盾构隧道地表沉降监控指标为30 mm。研究结果可为进一步探索地表沉降预测方法和控制措施,科学制定合理的地表沉降监控指标提供参考。 展开更多
关键词 空间变异性 弹性模量 可靠度 变异系数 相关距离 监控指标
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大直径盾构隧道成型质量巡检方法研究 被引量:1
6
作者 赵先琼 邓凯 +2 位作者 张亚洲 马英博 夏毅敏 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期365-375,共11页
针对因工业应用成本限制,中、小盾构隧道成型质量无损检测技术迁移至大直径盾构隧道时精度、速度折损严重的问题,以巡检车为载体,集成二维激光扫描仪、编码器和计算机等设备,研制了大盾构隧道成型质量巡检车,并提出一种基于数字图像的... 针对因工业应用成本限制,中、小盾构隧道成型质量无损检测技术迁移至大直径盾构隧道时精度、速度折损严重的问题,以巡检车为载体,集成二维激光扫描仪、编码器和计算机等设备,研制了大盾构隧道成型质量巡检车,并提出一种基于数字图像的盾构质量非对称巡检方法.分析大直径盾构的施工环境,滤除地面、车体点云,并采用邻域向量法提取中轴线,建立隧道中心坐标系.偏心布置巡检路线,按照点云密度将采样点云分为稠密侧和稀疏侧点云,通过不同方法实现对管片接缝特征的拾取:将稠密侧点云绕中轴线展开为二维灰度图像,并通过缩放、归一化、梯度阈值分割等方法实现接缝图像分割;基于直线方程对接缝进行分类,结合管片结构、布置点位,推导出稀疏侧接缝与稠密侧接缝的线性分布公式,间接拾取稀疏侧接缝.根据接缝特征点计算两侧管片边缘点云簇,计算管片错台量;剔除接缝点云簇,使用最小二乘法拟合隧道点云,计算隧道椭圆度.最后在某大直径盾构隧道进行巡检试验,试验结果表明:成型质量巡检车在十四米盾构隧道中巡检速度为3 km·h-1,与传统方法的错台量检测偏差小于2 mm,椭圆度检测偏差小于0.1%,可以满足大直径盾构隧道成型质量巡检的高速度、高精度、低成本需求. 展开更多
关键词 大直径盾构隧道 激光扫描 阈值分割 错台检测 变形检测
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深埋隧道微震事件规律及岩爆前兆微震信息研究 被引量:1
7
作者 熊炎林 陈冠甫 刘晓丽 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期1375-1381,共7页
以西藏多雄拉隧道作为研究对象,在隧道施工过程中构建微震监测系统,对TBM(Tunnel boring machine)掘进过程中微震信号的规律以及岩爆发生前微震信号的演化过程进行研究。结果表明:(1)微震事件总体上随着掘进进尺速率的增加而增加;(2)TB... 以西藏多雄拉隧道作为研究对象,在隧道施工过程中构建微震监测系统,对TBM(Tunnel boring machine)掘进过程中微震信号的规律以及岩爆发生前微震信号的演化过程进行研究。结果表明:(1)微震事件总体上随着掘进进尺速率的增加而增加;(2)TBM开挖过程中围岩应力调整危险区域主要在掌子面前方1D和掌子面后方3D范围内,这与岩爆发生的区域一致;(3)矩震级大于零的微震事件可以作为岩爆预警的信号,同时注意强岩爆发生后次生灾害的防护;(4)能量指数的下降和累计视体积的上升可以作为岩爆发生前的预警信号。 展开更多
关键词 深埋隧道 微震监测 时间演化 空间演化 能量指数 视体积
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盾构法施工近距离下穿既有隧道变形影响分析 被引量:2
8
作者 秦欣 王江锋 《水利与建筑工程学报》 2024年第2期7-11,共5页
为了解盾构法施工近距离下穿对既有隧道影响,依托于实际工程,通过midasGTSNX三维有限元软件仿真模拟新建隧道穿越既有隧道的施工过程,分析既有隧道和土层的变形规律、采用“上小下大”的注浆模式研究注浆压力以及管片环宽对地层变形的... 为了解盾构法施工近距离下穿对既有隧道影响,依托于实际工程,通过midasGTSNX三维有限元软件仿真模拟新建隧道穿越既有隧道的施工过程,分析既有隧道和土层的变形规律、采用“上小下大”的注浆模式研究注浆压力以及管片环宽对地层变形的影响。研究结果表明:当盾构机开挖掌子面不断靠近既有隧道时,施工对既有隧道的影响不断增大,在下穿时影响最大,此区间的隧道沉降值最大,是穿越过程中最危险的地方,在背离后隧道沉降值逐渐减小;地层随注浆压力的增大,施工造成的周围地层变形减少,在地层沉降没有稳定之前,根据地面的沉降情况,可进行二次注浆;环宽设置值的过大或过小都会增大地表沉降值,选取管片环宽时,要综合具体工程条件、施工成本和施工技术等方面考虑。盾构法施工下穿时,上下重叠区间内既有隧道的变形量最大,需提前做出安全施工的预案,确保施工安全。 展开更多
关键词 近距离下穿 既有隧道 变形影响分析 数值模拟 加固措施
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锚杆张拉力无损测试原理与技术研究
9
作者 张天予 钟新谷 +1 位作者 赵超 程忠悦 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期140-150,共11页
基于锚杆锚固体系多接触面特征,建造室内模型研究其锚固体系振动特性。通过在锚杆无应力段顶端安装加速度传感器测试时程信号,经快速傅里叶变换获得锚杆无应力段顶端振动频谱图,其频谱图的卓越频率具有良好的可识别性,据此获得其卓越频... 基于锚杆锚固体系多接触面特征,建造室内模型研究其锚固体系振动特性。通过在锚杆无应力段顶端安装加速度传感器测试时程信号,经快速傅里叶变换获得锚杆无应力段顶端振动频谱图,其频谱图的卓越频率具有良好的可识别性,据此获得其卓越频率与锚杆张拉力、锚杆无应力长度的变化规律,其卓越频率并非锚杆张拉段横向多阶振动频率。以此为基础建立了视锚固螺母为弹性基础的锚杆弹性振动模型、锚固螺母及锚杆相对螺母与球形垫圈接触面转动的刚体振动模型,分别获得其模型频率方程,基于其识别的卓越频率求解频率方程中的刚度参数,室内与现场试验表明其刚度参数—锚杆张拉力具有良好的线性相关性和单调递增关系。进一步室内模型试验表明其刚度参数—锚杆张拉力关系特征与蝶形托盘接触不同介质、不同锚杆张拉段长度不具有明显的相关性。为此提出了锚杆张拉力无损测试原理、方法与实现的技术路线,现场小规模试验表明本文提出的方法具有可靠性。 展开更多
关键词 隧道工程 锚杆 振动特性分析 张拉力测试 无损检测
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有变形缝工况下地铁左右线盾构并行下穿对既有明挖公路隧道变形及应力的影响
10
作者 张亮亮 孙前辉 +4 位作者 傅金阳 孙文昊 李亚楠 刘任 杨州 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第9期31-39,共9页
[目的]为确保有变形缝工况下地铁盾构隧道并行下穿既有明挖公路隧道工程的顺利实施,须对该工况下既有明挖公路隧道的变形情况及应力特征进行分析。[方法]建立了济南济泺路下穿黄河隧道工程中市域轨道交通S2线左右线盾构隧道并行下穿既... [目的]为确保有变形缝工况下地铁盾构隧道并行下穿既有明挖公路隧道工程的顺利实施,须对该工况下既有明挖公路隧道的变形情况及应力特征进行分析。[方法]建立了济南济泺路下穿黄河隧道工程中市域轨道交通S2线左右线盾构隧道并行下穿既有明挖公路隧道的精细化模型,分析了既有明挖公路隧道车道结构底板的z向(竖向)沉降、x向(水平向)位移及车道结构底板的应力变化情况。选取有无变形缝2种工况,对2个施工步完成后测线的x向位移和z向沉降变化情况进行对比。进一步选取工程中的2号变形缝,分析施工过程中2号变形缝两侧的结构沉降差和变形缝的应力状态发展历程。[结果及结论]与无变形缝工况相比,有变形缝工况降低了既有明挖公路隧道结构的整体性,改变了其变形及受力特征;变形缝始终受到拉应力及剪应力的影响;有变形缝工况下,变形缝两侧沉降随地铁盾构掘进呈现出明显的变化,地铁盾构掘进至该变形缝正下方时,沉降达到最大值。 展开更多
关键词 地铁盾构隧道 变形缝 隧道下穿 既有明挖公路隧道 结构变形 结构应力
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基于离散裂隙网络的围岩注浆加固规律研究
11
作者 钟杰 李博 +1 位作者 宋振宇 邹良超 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期1286-1297,共12页
基于输水隧洞裂隙围岩特征建立了二维离散裂隙网络模型,将宾汉姆流体在单一饱和裂隙中的两相流本构扩展到裂隙网络,模拟浆液在裂隙岩体中的流动扩散过程,得到不同注浆时间下注浆圈的形成范围;将注浆圈导入三维裂隙网络模型,基于水力耦... 基于输水隧洞裂隙围岩特征建立了二维离散裂隙网络模型,将宾汉姆流体在单一饱和裂隙中的两相流本构扩展到裂隙网络,模拟浆液在裂隙岩体中的流动扩散过程,得到不同注浆时间下注浆圈的形成范围;将注浆圈导入三维裂隙网络模型,基于水力耦合计算研究了在衬砌和注浆加固下,隧洞围岩的应力、变形与水压分布特性。结果表明:围岩注浆圈几何形态受裂隙分布特征的影响,呈各向异性分布;衬砌可有效控制围岩变形,相比无衬砌的工况隧道最大位移量减少了约50%,而注浆圈的形成可有效降低作用在衬砌上的围岩应力,缓解由外水压力引起的应力集中。本文成果可为富水岩体中隧道和地下洞室等深地工程的加固设计提供技术支撑。 展开更多
关键词 裂隙网络 隧洞衬砌 外水压 注浆 水力耦合特性
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大直径盾构隧道内高速列车振动下管片接缝变形与防水性能仿真分析
12
作者 杜佳骏 吴悦 +3 位作者 郑长青 齐春 霍永鹏 晏启祥 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第8期174-178,共5页
[目的]为防治大直径盾构隧道渗漏水病害,保障高速列车行驶安全与隧道正常运营,必须对高速列车振动下的隧道管片接缝变形与防水性能进行分析研究。[方法]依托湛江湾海底隧道工程,利用有限元软件建立地层-隧道三维模型与密封垫-沟槽二维... [目的]为防治大直径盾构隧道渗漏水病害,保障高速列车行驶安全与隧道正常运营,必须对高速列车振动下的隧道管片接缝变形与防水性能进行分析研究。[方法]依托湛江湾海底隧道工程,利用有限元软件建立地层-隧道三维模型与密封垫-沟槽二维精细化模型。首先以纵缝为例研究了大直径盾构隧道内高速列车振动下管片位移动力响应与管片接缝变形特征,然后基于最不利管片接头变形工况分析了一种密封垫防水性能。[结果及结论]单列高速列车振动下管片接缝位移响应过程分为变形增加、变形危险与变形消退3个阶段;变形危险阶段管片环上部与左右两端处接缝张开且错台量较大,邻近接缝受两侧管片挤压作用张开且错台变小;轨道道床下接缝几乎无变形,轨道道床会大大减弱列车振动对管片衬砌的影响;密封垫与密封垫间接触应力呈U形分布,密封垫与管片沟槽间接触应力由中间接触部位向两边逐渐减小;相较于密封垫与管片沟槽间接触路径,密封垫与密封垫间接触面更易发生渗漏水。在本工程的最不利工况下,提供的一种三角形开孔密封垫能满足本隧道防水要求。 展开更多
关键词 大直径盾构隧道 高速列车振动 管片接缝 密封垫防水
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爆破影响下砌体结构振动效应及其安全性评价
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作者 郭永刚 李田军 +1 位作者 吕加贺 蒋楠 《土木工程与管理学报》 2024年第1期25-31,共7页
城市地下工程在进行爆破施工时,邻近建筑结构的安全和稳定至关重要。基于武汉地铁8号线二期联络通道的爆破开挖工程,根据工程现场监测,建立LS-DYNA动力有限元3D数值计算模型并进行了详细分析。研究可知,数值模型质点振速变化和频率特征... 城市地下工程在进行爆破施工时,邻近建筑结构的安全和稳定至关重要。基于武汉地铁8号线二期联络通道的爆破开挖工程,根据工程现场监测,建立LS-DYNA动力有限元3D数值计算模型并进行了详细分析。研究可知,数值模型质点振速变化和频率特征与工程现场测试基本一致,数值参数和计算方法合理。在振动响应方面,砌体结构主要表现为高度方向的振动,振动最大的点位于结构柱顶、柱脚,振速较大。砌体结构单元动应力沿结构长度方向先增大后减小,沿宽度方向则震荡减小。结构振速与有效应力具有对应关系,根据极限抗拉强度计算得砌体结构的安全控制振速为1.18 cm/s;结构爆破峰值振动速度在安全控制范围以内,单元的峰值有效应力不大于抗拉强度,结构处于安全状态。 展开更多
关键词 联络通道爆破 砌体结构 振动速度 有效应力 安全评价 LS-DYNA
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峡谷区公路桥隧衔接段危岩运动模拟及轻量化防护预警体系探讨
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作者 孙耀明 彭李 +5 位作者 廖志鹏 黎鸣明 袁兵 杨斯亮 许浒 周小军 《公路交通技术》 2024年第3期98-109,117,共13页
深切峡谷区公路桥隧衔接段危岩落石极为普遍,具有高陡、面广量大、致灾随机性强等特点,存在识别难、绕避难、防治难、养护难等诸多工程难题,使得现有防护措施面临巨大挑战。以巫溪隧道出口危岩为例,采用无人机倾斜摄影测量技术建立山体... 深切峡谷区公路桥隧衔接段危岩落石极为普遍,具有高陡、面广量大、致灾随机性强等特点,存在识别难、绕避难、防治难、养护难等诸多工程难题,使得现有防护措施面临巨大挑战。以巫溪隧道出口危岩为例,采用无人机倾斜摄影测量技术建立山体高精度三维模型,快速准确识别危岩及其分布,利用RockFall及CRSP-3D软件模拟落石运动特征。结果表明:1)落石以自由飞落、滚动、弹跳为主;2)无防护工况下落石最大弹跳高度大于70 m,最大冲击能量9000 kJ,主被动防护工况下,仍有10%的高位落石破网而出;3)LS-DYNA模拟显示,冲击作用下柔性棚洞可拦截破网落石,棚洞各构件处于弹性状态,但拱架基础在低能落石冲击下易破坏。基于此,提出深切峡谷区桥隧衔接段突发型及渐进型危岩落石全寿命周期轻量化预警防护体系,以实现“高能易修、中能无害、低能零损”的防护预警目标。 展开更多
关键词 深切峡谷区 危岩 运动模拟 柔性棚洞 轻量化防护预警体系
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基于围岩监测的隧道施工期突涌水风险预测
15
作者 许增光 张泽源 曹成 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1245-1256,共12页
突涌水灾害的频发对隧道安全施工和生命财产构成严重威胁,因此精准预测并有效控制隧道施工中的突涌水风险尤为重要。本研究旨在提出一种适用于隧道施工期的突涌水风险预测方法,通过反馈施工现场监测数据确定风险概率并预测水量范围。首... 突涌水灾害的频发对隧道安全施工和生命财产构成严重威胁,因此精准预测并有效控制隧道施工中的突涌水风险尤为重要。本研究旨在提出一种适用于隧道施工期的突涌水风险预测方法,通过反馈施工现场监测数据确定风险概率并预测水量范围。首先,在分析施工期突涌水事故案例的基础上,综合考虑地质构造和水文地质条件,并引入开挖支护、动态监测围岩以及渗压信息,建立了包含10个指标在内的突涌水评估指标体系;其次,采用博弈论组合赋权法优化主客观权重向量,构建改进功效系数模型以计算各风险等级下的综合功效系数,并在归一化处理后确定风险发生概率;最后,根据最大隶属度原则确定风险等级并预测水量范围。以鸡公岭隧道和跃龙门隧道为例,应用该方法对施工中的突涌水风险进行了预测。结果表明:所提出的基于博弈论组合权重和改进功效系数的隧道施工期突涌水灾害风险预测方法与现场开挖结果吻合较好;该方法综合考虑评估指标和风险等级之间非线性关系使预测结果更接近实际施工情况,在评估风险等级的同时实现了风险概率和涌水量范围的预测。 展开更多
关键词 风险评估 突涌水 施工期 围岩监测 改进功效系数
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大直径海底盾构隧道施工过程中衬砌管片受力分析
16
作者 麻凤海 郑叶琳 王洪亮 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第8期161-165,173,共6页
[目的]为判定海底大直径盾构隧道结构工程的安全性和可靠性,需对其衬砌管片的受力进行分析。[方法]以大连地铁5号线大连站站—梭鱼湾南站区间海底盾构隧道衬砌管片为研究对象,利用MIDAS GTS有限元分析软件对该盾构隧道结构和周围岩体进... [目的]为判定海底大直径盾构隧道结构工程的安全性和可靠性,需对其衬砌管片的受力进行分析。[方法]以大连地铁5号线大连站站—梭鱼湾南站区间海底盾构隧道衬砌管片为研究对象,利用MIDAS GTS有限元分析软件对该盾构隧道结构和周围岩体进行建模,得出施工一段时间后衬砌管片的受力情况,并与现场监测数据、理论计算数据进行对比分析。[结果及结论]衬砌管片所受土压力随施工推进基本稳定;同一监测断面不同测试点土压力存在一定差异,拱顶和拱底位置处受力较大,因此在隧道施工期以及未来运营期,拱顶和拱底均为着重关注部位,可通过一定物理手段对其加强处理;现场监测数据和数值模拟数据显示,衬砌管片内力结果较为接近,在一定简化条件下,数值模型能够较为真实地反映衬砌管片的实际受力情况。 展开更多
关键词 海底隧道 大直径盾构隧道 衬砌管片 管片受力
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岩溶地层地铁车站深基坑渗漏灾害成因分析
17
作者 王祥秋 陈世超 肖莹萍 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第9期115-120,共6页
[目的]富水岩溶深基坑施工开挖常发生基坑侧壁或底部突涌灾害问题,应针对富水溶洞地层深基坑开挖时的渗流稳定性进行深入研究。[方法]依托佛山地铁3号线中山公园站深基坑开挖工程,对深基坑渗流特性及坑底涌水机理进行深入研究,建立了基... [目的]富水岩溶深基坑施工开挖常发生基坑侧壁或底部突涌灾害问题,应针对富水溶洞地层深基坑开挖时的渗流稳定性进行深入研究。[方法]依托佛山地铁3号线中山公园站深基坑开挖工程,对深基坑渗流特性及坑底涌水机理进行深入研究,建立了基坑-土体-溶洞三维数值模型,采用等效渗透系数法对岩溶-地层渗流场进行耦合模拟。[结果及结论]通过仿真模拟分析,获得了不均匀地层中岩溶区富水程度对基坑渗流场及涌水量的影响规律,阐明了基坑底部土体竖向平均水力坡降演变特性,揭示了该地岩溶区基坑底部突涌水机理,研究结果可为富水岩溶地区深基坑工程的设计与施工提供参考。 展开更多
关键词 地铁车站深基坑 富水岩溶地层 突涌灾害机理 数值模拟
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炭质泥岩地层隧道瓦斯突出成因及处治措施研究
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作者 田娇 杨洪 杨智成 《公路交通技术》 2024年第4期158-165,共8页
为解决炭质泥岩地层隧道瓦斯突出问题,依托兰州至海口国家高速公路重庆至遵义段(贵州境)扩容工程桐梓隧道,通过现场调查和理论分析,总结了该隧道瓦斯突出动力现象及特点,分析了其瓦斯突出的规律以及影响因素,提出了钻孔泄压方案及处治... 为解决炭质泥岩地层隧道瓦斯突出问题,依托兰州至海口国家高速公路重庆至遵义段(贵州境)扩容工程桐梓隧道,通过现场调查和理论分析,总结了该隧道瓦斯突出动力现象及特点,分析了其瓦斯突出的规律以及影响因素,提出了钻孔泄压方案及处治措施。结果表明:经处治后,炭质泥岩施工掌子面的动力现象有了明显减少和减弱,工程施工基本不受影响,表明了该处治措施的效果较好。研究结果可供炭质泥岩地层及其他非煤系地层瓦斯隧道的设计和施工参考。 展开更多
关键词 炭质泥岩地层 公路隧道 瓦斯突出 处治措施
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基于多源信息融合的隧道安全风险评估 被引量:1
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作者 李洪江 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第7期65-71,共7页
[目的]为了有效感知和评估隧道施工过程中的安全风险,提出一种基于多源信息融合的隧道安全风险评估方法。[方法]介绍了隧道安全风险评估方法,选取地质因素、设计因素、环境因素、施工管理因素四个分类中的20个隧道安全风险影响因素,建... [目的]为了有效感知和评估隧道施工过程中的安全风险,提出一种基于多源信息融合的隧道安全风险评估方法。[方法]介绍了隧道安全风险评估方法,选取地质因素、设计因素、环境因素、施工管理因素四个分类中的20个隧道安全风险影响因素,建立了隧道安全风险评估指标体系并划分了安全等级;基于模糊物元法对安全风险评价指标的基本概率分配进行构造和计算;基于Dempster-Shafer证据理论对多源数据进行融合计算,并根据最大隶属度原则确定安全等级;以重庆轨道交通10号线二期工程南坪站—后堡站区间为例,验证所提方法在实际工程中的有效性。[结果及结论]隧道施工安全风险等级从低至高可分为五级:南坪站—后堡站区间隧道工程的地质风险等级为Ⅱ级;设计风险等级为Ⅲ级;环境风险等级为Ⅳ级;施工管理风险等级为Ⅱ级;隧道工程总体风险等级为Ⅱ级。隧道工程总体处于较低风险状态。通过实际项目验证可知,隧道风险评估结果与现场实际风险情况一致。 展开更多
关键词 地铁 隧道 安全风险评估 多源信息融合
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不同开挖与支护方式下隧道洞口深基坑仰坡水平位移变形规律研究 被引量:3
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作者 韩苗苗 《四川水泥》 2024年第1期233-235,共3页
为提高深基坑仰坡的安全性与稳定性,降低基坑开挖施工带来的风险,保证TBM后续施工能安全有效地进行,以重庆轨道交通9号线从岩寺站TBM始发洞口深基坑开挖与支护工程项目为背景,采用FLAC3D有限差分软件建立基坑三维模型,并利用现场监测试... 为提高深基坑仰坡的安全性与稳定性,降低基坑开挖施工带来的风险,保证TBM后续施工能安全有效地进行,以重庆轨道交通9号线从岩寺站TBM始发洞口深基坑开挖与支护工程项目为背景,采用FLAC3D有限差分软件建立基坑三维模型,并利用现场监测试验和数值模拟试验相结合的方法,对基坑开挖过程中引起的仰坡水平位移进行深入研究,对比分析不同开挖和支护方式下深基坑仰坡水平位移变形规律。研究结果表明:在基坑仰坡开挖施工完成后,最大水平位移点的位置集中在一级坡中点附近,为保证基坑的安全,应在该点位置加强支护;采用分级分层开挖、喷锚支护的施工方案,有效减少了水平位移量。实践证明,该施工方案安全有效。 展开更多
关键词 深基坑 仰坡 现场监测 数值模拟 FLAC3D 安全性 稳定性
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