基于皮尔逊相关系数法的盾构掘进参数对地表沉降影响分析

为研究盾构掘进参数对地表沉降的影响,结合北京地铁19号线某盾构工程的现场监测结果,运用皮尔逊相关系数法对盾构掘进参数对地表沉降影响进行线性回归的相关性分析,检验了线性相关的显著性水平,并针对盾构掘进参数的波动范围和造成的地表沉降规律进行统计分析,继而通过控制参数来实现地表沉降的精细化控制。结果表明:皮尔逊相关系数法在本工程中应用是可靠的,影响地表沉降的两个关键控制参数为同步注浆量、土压力,相关系数分别为0.52和0.41,其他参数与地表沉降表现为极弱相关;右线盾构的掘进参数较左线进行了更加精细化的控制,最优参数控制范围为平均值95%置信区间,最终使右线上方地表沉降较左线大幅度减小,稳定在6mm以内,通过参数精细化控制取得了良好的沉降控制效果。

暗挖车站内盾构脱壳解体接收技术研究

盾构法施工速度快、安全性高,成为城市地铁施工的主要手段,但城区地面环境复杂,一般无法为盾构提供接收条件,因此多采取站内或洞内盾构解体接收。暗挖车站内空间封闭、施工受限,针对暗挖车站内盾构脱壳解体接收技术做了研究;提出当确定解体接收盾构时,应在车站施工阶段将下沉段和中板吊装孔洞规划在内,并提前在洞门上方车站中板结构处做注浆加固,防止出现注浆死角;下沉段长度宜设置为0.5~1倍盾体长度;且洞内解体方案优于站内解体;通过方案比选,提出将部分盾尾留置在洞内的拆机方案优于将盾尾全部脱出或全部留置方案。

盾构隧道超近间距下穿运营盾构隧道管片环变形规律研究

为研究盾构下穿既有盾构隧道施工过程中既有隧道管片环分块变形规律,依托北京地铁19号线盾构近距离下穿7号线既有盾构隧道的工程实例,采用FLAC3D软件建立考虑管片分块拼装的三维计算模型,并结合实时监测技术对盾构穿越过程中既有隧道管片环分块变形进行监测。研究结果表明:在盾构近距离下穿既有线施工过程中,既有线管片沉降呈现“双峰式”,且新建隧道先行盾构上方既有隧道管片沉降更大;既有线管片整体向新建隧道掘进方向偏移,管片环分块水平位移程度在不同点位表现出差异化,其中各环两侧管片的水平位移最为明显且互相对称,拱顶和拱底仅发生整体偏移;既有隧道受后行盾构掘进影响时间较先行盾构更长,引起既有线管片向开挖方向偏移量更大,引发的管片水平位移也更加显著。既有线在发生整体偏移的同时,管片向两侧发生水平位移,最终管片水平位移表现取决于管片整体朝下穿隧道掘进方向的偏移量与管片环自身形变的叠加作用。

暗挖扩大端内弃壳解体接收盾构关键技术研究

使用盾构法在城市中心修建地铁时,常面临地面空间不足,无法提供充足的工程场地进行常规盾构接收的问题,因此在预接收地点修建暗挖横通道+暗挖扩大端的辅助结构,进行盾构解体接收成为主流方案,但暗挖扩大端的修建尺寸并无清晰参考。以北京地铁19号线为例,分析了暗挖扩大端宽度和高度的设计问题,并针对弃壳接收和部分弃壳两种方案,对暗挖扩大端的最小设计尺寸做了规定,即高度应包含开挖垫层、盾构直径和吊装空间三部分,其中吊装空间至少应为1.5~2m;当采用弃壳接收时,暗挖扩大端宽度与刀盘直径和刀盘分块暂存方式有关。提出了一种新的适用于暗挖扩大端内狭小场地的刀盘拆解方案,能够显著减小占地面积,同时设计了一种适用于洞内拆解主驱动的专用滑移辅助工装,提高了拆解过程的安全性。

城市轨道交通工程项目安全管控平台研究及设计

由于轨道交通建设管理企业项目分布广泛,具有点多线长、安全管控点多、安全风险大的特点,需要及时掌握现场安全动态,对各种突发情况及时做出响应。随着城市轨道交通建设的不断推进和运营规模的不断扩大,轨道交通工程项目建设安全问题愈加突出,传统的安全管理方式难以满足城市轨道交通安全监管和管理的要求。文章旨在分析北京市轨道交通建设管理有限公司安全管控以及信息化现状的基础上,以GIS+BIM技术、大数据技术、数据治理为基础,通过搭建安全数据共享系统,统一安全数据标准和口径,实现安全数据的统一管理及共享,并将空间数据与安全管理数据进行结合,实现对轨道交通建设管理项目的整体安全情况进行直观展示,形成一张基于GIS+BIM技术的安全管控图,从而提高公司安全风险管控效率,有效降低管理成本。

卵石地层土压平衡盾构撕裂刀布置模式对比研究

为研究卵石地层土压平衡盾构撕裂刀布置模式对刀具磨损的影响,结合北京地铁19号线平—积区间、牛—金区间基本相同地层条件下撕裂刀不同布置模式的盾构掘进工程案例,采用数学回归分析方法对比“大高差宽间距”和“小高差窄间距”2种撕裂刀布置模式下的刀具磨损系数。研究结果表明:1)在地质情况、掘进参数、渣土改良等条件基本一致的情况下,采取“小高差窄间距”撕裂刀布置模式的刀盘上刀具磨损量更大,其高撕裂刀、低撕裂刀、刮刀的磨损系数分别为“大高差宽间距”模式的1.5、3.2、2倍;2)“大高差宽间距”撕裂刀布置模式下,高、低撕裂刀起到了良好的分层犁松作用,有效降低了撕裂刀的磨损;3)“大高差”撕裂刀布置模式比“小高差”布置模式下的刮刀磨损系数减小了42.7%,“宽间距”布置模式比“窄间距”布置模式下的刮刀磨损系数减小了36.1%。

长距离卵石地层盾构穿越既有隧道工程措施和变形规律研究

为了研究盾构在卵石地层、无换刀条件下连续掘进1.2 km并近距离穿越风险源的工程难题,依托北京市地铁19号线盾构下穿既有4号线隧道的工程实例,提出了一系列工程应对措施,并采用数值模拟方法对盾构下穿过程中既有线变形进行了计算,确保了施工方案的有效性;结合实测数据分析了既有线变形规律;对刀具布置进行了特殊设计,将撕裂刀分3层布置,增强了刀具耐磨性和抗冲击性,延长了刀具使用寿命;正式下穿前设置了试验掘进段,验证了掘进参数和渣土改良方案的合理性;通过对数值模拟结果与实测数据分析,发现了既有线竖向变形最大位置。该研究结果可为类似工程提供借鉴。

基于多模态特征融合的隧道渗水异常检测方法

地铁隧道渗水对隧道施工安全造成严重威胁,目前隧道渗水异常检测面临以下问题:单一模态渗水异常检测方法抗干扰能力差;忽略了隧道渗水的动态变化特性;隧道渗水检测数据集获取难度大。为此,提出一种基于多模态观测数据的隧道渗水异常检测(MFF-WLAD)方法。为降低单一模态下干扰因素对渗水异常检测的影响,该方法融合可见光模态和红外热成像模态的观测数据,感知并学习潜在渗水区跨模态差异化成像特征;同时,构建渗水区时空演化先验指导的显著特征抽取模块,并与长短期记忆(LSTM)相结合,以提升MFF-WLAD方法对视频序列中渗水区域动态演化现象的识别能力。为了解决公开数据集缺乏的问题,建造隧道模拟场景并搭建多模态数据采集系统,构建多模态隧道渗水异常检测数据集。实验结果表明,在测试集的所有渗水异常事件上,MFF-WLAD方法实现了100%的检测成功率,虚警率为2%,与近年优秀对比方法AP-Model、ASTNet和LGN-Net相比,MFF-WLAD的有效检测率至少提高了27个百分点,同时虚警率也低于对比方法至少0.4个百分点,验证了MFF-WLAD方法的有效性。

轨道交通工程周边地下管线位移控制指标

系统分析地表位移、管线自身位移等地下管线控制指标的相关研究成果。对北京地区26条管线直接监测点的管体变形结果以及137条管线地表间接监测点的实测结果进行分析,研究地下管线的变形规律。实测结果表明,地下管线的差异沉降是控制其安全的重要指标,评价地下管线的安全状态应同时考虑管线的总体沉降和差异沉降。根据工程监测情况分析总结地下管线总体沉降量较大的原因,并给出不同类别地下管线控制指标的建议数值。严格控制施工过程、合理调整施工参数与控制盾构姿态,避免不正常事故的发生,是保障地下管线安全的关键。

地铁隧道下穿建筑地基基础的灾变特征与控制

针对北京地铁九号线区间隧道下穿既有建筑物的典型实例,在对建筑物现状及变形分析的基础上,采用数值模拟分析计算了三种不同施工方案下对建筑物地基基础及邻近地面的沉降规律,并通过对现场施工方案与监测数据进行对比分析,得出了一些规律:在计算方案中,采用隔离桩能对控制地基基础变形起到关键作用;隧道下穿的建筑物地基基础类型对变形特征有较明显的影响;对于砂卵石地层中地铁隧道下穿建筑地基基础,采用CD法施工并结合全断面外轮廓注浆等辅助措施是安全可靠的。

盾构曲线段施工地表沉降监测与变形规律

研究直径10.0 m的土压平衡式盾构机曲线段的施工地表沉降变形规律。以北京地铁某盾构区间曲率半径R=350 m和R=354 m两处曲线施工段为监测对象,以几何水准测量为监测方法,通过对监测数据的分析得到如下结论:沉降变形主要经历前期沉降、盾尾脱出后沉降、注浆隆起、稳定沉降、后期沉降5个阶段,最终变形值分布包络图近似呈偏正态分布,对称轴线偏于曲线内侧。

锚网索联合支护在深井煤巷中的应用

姚桥矿采用锚网索联合支护深井煤巷,通过巷道表面位移、深部围岩位移、锚杆(索)受力综合监测,获得了巷道矿压显现规律,并据此对支护参数的可靠性进行分析,提出了相应的改进建议。

回采巷道锚杆支护设计

根据龙东矿 71 41回风平巷的地质、生产条件 ,采用综合指标法对围岩进行分类 ,在此基础上进行支护选型和参数设计 ,并采用 FLAC对支护效果进行模拟预测 ,结果表明 ,设计的参数能较好地满足生产需求。

煤巷锚杆支护数值模拟研究

采用数值模拟方法对煤巷锚杆支护进行分析研究 ,获得煤巷锚杆支护围岩应力分布规律及矿压显现规律 ,验证了支护的合理性 ,为优化煤巷锚杆支护参数 ,控制围岩变形提供了理论依据。

地铁暗挖双线隧道侧穿中华世纪坛安全度评估分析

目前在分析隧道施工对周围建筑物的影响时,一般采用数值分析方法来预测建筑物在施工期间的变形,再根据变形控制标准来评估建筑物的安全度。中华世纪坛结构设计独特,由转动的坤体和静止的乾体两部分组成,其内部支撑坤体运转的轨道对变形敏感,因此在分析其安全度时,不但要考虑整个结构的变形情况,而且特别要针对内、外轨道的水平平整度进行分析。根据设计对轨道差异沉降的要求,明确其在隧道施工期间的变形控制标准,再采用数值分析方法预测中华世纪坛结构和轨道的变形情况,进行安全度的评估。通过工程实际监测结果的验证,表明该方法正确、合理,为工程设计和施工提供了有效的指导和依据,为类似工程提供了可行的分析思路。

煤巷锚杆支护技术综述

本文简要回顾了锚杆支护技术的发展过程，分析了锚杆支护的作用原理及其优越性，阐述了国内外锚杆支护技术现状，着重分析了我国煤巷锚杆支护技术的主要问题及今后的发展方向。

不同扫描参数、光照条件对三维激光扫描精度的影响研究

本文提出将三维激光扫描技术应用于变形监测领域,由点云变形计算原理可发现点云密度会对扫描精度造成影响,而光照条件则决定了三维扫描技术的应用场景。基于Trimble TX-8型三维激光扫描仪,通过模拟扫描对象的不同变形状态,系统研究了扫描等级和光照条件对扫描精度的影响,为三维激光扫描技术在变形监测领域的应用打下基础。

双向聚能拉伸爆破新技术

针对光面爆破和当前聚能控制爆破存在的问题,以及某特大型硐室高强度岩体复杂断面成型爆破的工程现状,提出了双向聚能拉伸爆破新技术,对其特点、相应的聚能装置、聚能爆破机理、爆破力学行为及力学模型作了详细介绍。在单孔、联孔爆破的基础上,将该技术应用于硐室的方形断面和岩台成型爆破,收到了良好的爆破效果。该技术的开发与应用,为高强度岩体复杂断面成型爆破提供了一条高效低耗途径,有广阔的应用前景。

深部回采巷道锚网索耦合支护时空作用规律研究

针对深部巷道围岩在开挖与支护时所表现出的非线性力学过程特性,对锚网索耦合支护时空规律进行数值模拟与工程应用研究。研究结果表明,在巷道实施锚网耦合支护后,在围岩剧烈变形阶段结束或临近结束的时间施加锚索关键部位耦合支护,是实现锚索与锚网和围岩之间时空耦合的最佳二次支护时间,其主要特征是通过锚索调动深部围岩强度实现巷道围岩高应力向低应力的转化;同时,实施锚网索耦合支护的深部回采巷道能够满足巷道掘进与工作面回采期间的稳定性控制要求。

基于人工神经网络的煤巷锚杆支护设计研究

基于人工神经网络原理， 构筑锚杆支护设计多级人工神经网络， 在围岩分类的基础上，进行煤巷锚杆支护形式和参数优化设计． 应用结果表明， 该方法操作简便， 可靠性高， 具有先进性， 有较高的实用价值和广阔的应用前景．