盾构隧道结构病害状态综合评价方法研究

为了定量化评估运营盾构隧道健康状态,需要考虑结构病害对其安全性、耐久性和适用性的综合影响。将盾构隧道常见病害成因分为管片错位、衬砌材质劣化以及渗漏水等6个子系,对每个子系构建了病害故障树;从工程应用角度出发,从故障树中选取了23个可定量化因素作为评价指标,通过层次分析法建立了三层病害评价指标体系;对体系中单一评价指标的定量化分级方法进行简述,并给出所有指标的建议分级标准,采用改进的层次分析法-乘积标度法确定了各评判指标之间的相对权重;确定了基于Cauchy分布模型的隶属函数的关键参数。本方法修正了单因素诊断指标的片面性,考虑了多种病害对隧道结构综合作用,对"亚健康"的隧道结构的健康状态也能进行有效的定量化评价。

基于可拓学理论的盾构隧道结构健康诊断方法

针对目前世界最大直径的长距离盾构隧道,基于可拓学理论的物元可拓性和菱形思维方法,将研究对象、评判指标和指标特征值结合成为物元,通过物元表述关系式建立隧道健康诊断的物元模型,确立健康诊断指标体系和指标评判基准,提出了基于熵和乘积标度的融合赋权方法,并依据非对称贴近度原则进行了上海长江隧道(崇明越江通道)健康诊断的研究工作,同时也给出了可拓学健康诊断方法的具体实现步骤.研究结果表明:隧道健康诊断的可拓学法能全面系统地反映隧道结构的整体健康状态,且健康诊断结果可靠合理,其作为新的健康诊断思路和方法可为隧道长期健康服役和及时合理的养护维修提供科学的理论支撑与技术指导.

山地城市核心区地下空间开发适宜性三维评价

针对山地城市核心区特殊的地形地质、区位价值、建设现状等条件,利用三维精细化评价基本单元体划分城市地下空间,采用层次分析法构建适宜性评价因子体系,并建立敏感因子–模糊–变权复合模型作为评价计算方法,实现了山地城市核心区地下空间开发适宜性三维评价,可为地下空间开发三维规划提供指导和借鉴。以重庆市渝中半岛为例,获得其0~150 m地下空间开发适宜性三维立体分区及深度–适宜性分区占比变化关系,并选取典型区块对评价方法可靠性进行验证。

关于复合式衬砌整体计算模型的思考

复合式衬砌传统计算方法常忽略初期支护内力计算及其安全性检验,二次衬砌所承担的围岩荷载根据围岩条件进行经验确定。针对其不足,提出适用于复合衬砌的整体计算模型,并通过实例计算分析传统计算模型与整体计算模型下内力产生差异的原因。围岩与初支间接触的模拟需考虑其法向及切向约束作用。软弱围岩对初衬的最大剪切约束力与围岩的黏聚力、内摩擦角及两者所传递的法向压力有关,当围岩与初衬间的剪切力大于最大剪切约束力后,软弱围岩所能发挥的剪切约束与剪切位移、摩擦系数及两者所传递的法向压力有关。因防水板的设置,初衬与二次衬砌仅需考虑其法向约束作用,以仅受压弹簧模拟围岩与初衬及初衬与二次衬砌间的法向约束,可较为真实地模拟接触受压后方能传递压力的特性。传统计算模型下,围岩荷载承担比例的增加对衬砌内力分布形式影响较小,衬砌内力值与围岩荷载基本成同比例变化;整体计算模型下,围岩荷载在初衬与二次衬砌间进行自适应分配,衬砌所受荷载大小及分布形式与传统计算模型下的荷载具有较大差异,因此内力大小及分布形式也随之发生变化。

城市地下空间资源质量三维精细化评价

为了考虑地下空间的立体化利用行为,提出城市地下空间资源质量三维精细化评价方法.通过建立链式游程编码数据结构,构建数据结构与体素空间的映射关系,实现多源评价数据的压缩存储与集成.整合评价过程的各要素,基于ArcGIS Engine开发城市地下空间资源质量三维精细化评价系统.以重庆市渝中半岛作为工程应用,开展该区域60 m深度内的地下空间资源质量三维精细化评价,分析该区域地下交通线路的建设风险.结果表明,重庆市渝中半岛地下空间被精细地划分及评价,得到区域资源质量的立体分区,给出地下交通线路建设潜在风险的详细信息.提出的评价方法实现了城市地下空间资源质量三维精细化评价,可为城市地下空间开发提供决策支持.

重庆市渝中半岛地下空间开发安全风险评价

针对重庆市渝中半岛地下空间的特点,开展了地下空间开发安全风险评价研究。首先,利用地质环境调查数据,基于层次分析法和专家问卷调查法筛选并建立了地下空间开发安全风险评价指标体系;其次,结合模糊评价和变权思想建立了安全风险模糊变权综合评价分析模型;然后,基于ArcGIS Engine开发了重庆市渝中半岛地下空间开发安全风险评价系统,实现了区域整体评价和规划待建轨道工程风险分析的功能;最后,整体评价了渝中半岛地下0~150 m的开发安全风险,并选取某待建轨道工程进行了精细化风险分析。结果表明:本文开发的评价系统加载了模糊变权综合评价分析模型,完成了渝中半岛地下空间的三维评价,可为穿越该评价区域的规划待建轨道工程辅助选线设计提供参考。

暗做法铁路隧道的灌注桩盖板复合围护结构设计

在城区修建铁路,难免在建筑密集区与既有城市建筑及其他基础设施产生交叉关系。在本工程案例中,由于新建隧道下穿城市干道,其交通繁忙不可中断,而隧道浅埋且地质条件较差,不宜采取暗挖法通过。本文描述了钻孔灌注桩–板的联合支护体系在盖挖暗做法隧道工程中的应用。