基于范例推理的公路隧道拱顶变形时序支持向量机外延预测

针对公路隧道拱顶变形预测模型的普适性与外推预测的准确性,提出了基于人工智能推理的隧道工程属性(地理位置、监测位置、隧道高宽比、围岩级别和埋深)与拱顶变形时序曲线原子矩阵的相似范例检索方法,并在深入分析了获取的相似范例特征的基础上,进一步以LPG新核函数支持向量机建立先验知识的预测模型。应用该方法对通渝隧道工程K19+994断面拱顶下沉进行了预测与评估。结果表明,对于不同隧道间或同一隧道不同区段预判拱顶变形或收敛,基于范例推理能够获知良好的先验背景知识,且以此进行的支持向量机预测模型学习的回归内插(1～14步序)的平均相对误差为1.36%,而一次性外推预测15 d内的8个变形值(16～30步序)的平均相对精度为97.28%,证实了方法的可靠性。

灰色预测模型在隧道拱顶变形预测中的应用

隧道施工中围岩变形预测是隧道施工安全和工程质量的关键,至今已出现多种预测模型,但由于这些模型都存在一些不足之处,不能较好地指导施工。根据灰色理论建立灰色GM(1,1)模型,并利用炮台山隧道实际监测数据进行预测,验证了应用该模型进行隧道围岩变形预测是可行的。

灰色预测模型在隧道拱顶变形预测中的应用

隧道施工中围岩变形预测是隧道施工安全和工程质量的关键,至今已出现多种预测模型,但由于这些模型都存在较大误差,不能正确指导施工。根据灰色理论建立灰色GM(1,1)模型,并利用炮台山隧道实际监测数据进行预测,验证了应用该模型进行隧道围岩变形预测是可行的。

隧道拱顶下沉监测

为了保障隧道的安全施工,及时掌握隧道整体的稳定情况,需要进行隧道拱顶下沉监测。在介绍隧道内监测基准点、工作基点和监测点的建立方法的基础上,说明了精密水准测量方法和三角高程测量方法,重点讨论了隧道变形自动监测系统的应用。研究表明,精密水准测量方法和静力水准仪法精度可靠,但对于大断面隧道,操作相对不便;三角高程测量法可迅速测出相对拱顶下沉值和绝对拱顶下沉值,前者可以自由设站,后者可在控制点上设站,操作灵活方便,但不能实时连续观测;隧道变形自动监测系统无论巴赛特系统、全站仪动态监测系统或者断面仪动态监测系统,均可实现全天24小时无人值守、连续监测隧道拱顶下沉变形,但如果布置许多断面,硬件成本甚高。实践中,应相机抉择综合采用各种方法。

紧邻建筑物之隧道浅埋暗挖施工变形控制及数值模拟研究

城市浅埋隧道侧穿敏感建筑物施工时,采取合理得当的加固措施来保证建筑物和隧道结构安全十分重要。依托实际工程,通过数值模拟系统研究邻近居民楼的城市浅埋隧道采用双侧壁导坑法施工时的变形演化规律及沉降槽空间分布特征,比较施作隔离桩和地表注浆等不同变形控制措施的作用效果。数值模拟中研究区域内各地层均采用摩尔-库伦模型,为对比不同加固措施的作用效果,共进行6种变形控制措施施工工况的模拟计算。数值模拟结果显示,建筑物与隧道之间存在明显的相互作用,同时采取施作隔离桩、建筑物基础注浆加固和地表深层注浆加固3种变形控制措施,可以同时保证建筑物结构安全、隧道施工安全和地表行车安全。

软弱围岩隧道变形预测与初期支护技术研究

在软弱围岩区,隧道结构变形大,支护技术复杂。分析了软弱围岩隧道的变形特征和屈服准则,以隧道工程为研究对象,探讨了锚杆、钢拱架、喷射混凝土等在软岩隧道初期支护中的应用,并利用有限元软件midas GTS建立计算模型,探讨了软弱围岩隧道在初期支护施工前后的变形规律,研究成果可为类似的软弱围岩隧道变形预测和支护提供科学的理论指导。

及时支护隧洞变形规律研究及稳定性评价

针对软岩及土质隧洞围岩强度低、稳定性差及现有隧洞围岩稳定性评价方法对及时支护隧洞的不适用性,通过数学模型试验系统研究了弹性模量、泊松比、黏聚力、内摩擦角、埋深、洞径和侧压力系数等与需及时支护隧洞拱顶围岩变形和喷层受力的相互关系,并据此探讨了以支护结构安全性为标准的隧洞围岩稳定性评价新理念。该理论在新疆库尉输水工程的成功应用表明其具有较好的可靠性。数值试验结果显示各因素对拱顶围岩变形和喷层应力影响显著,且对大主应力的影响尤为明显,随变形的发展喷层拱顶处应力主轴对调,大、小主应力名称互换。喷层大主应力随弹性参数的增大而增大,随强度参数的增大而减小。该研究成果能为软岩隧洞工程的设计和施工提供理论指导。

敞开式TBM隧道掘进施工技术研究及模拟分析

为了研究敞开式TBM在某西部高原铁路某隧道掘进过程中的锚杆支护施工技术,以某隧道工程为研究背景,采用现场实测和数值模拟分析敞开式TBM掘进锚杆施工技术及拱顶变形。研究结果表明TBM掘进采用超前预报、锚杆支护等措施有利于拱顶变形小及隧道安全;TBM掘进近接、到达和通过监测断面引起的拱顶沉降逐渐增加,分为缓慢增加、快速增加和稳定三个阶段;无锚杆支护比锚杆支护拱顶沉降大,锚杆支护可有效降低拱顶沉降,提高了隧道稳定性和安全性。

考虑桥面变形控制的换索技术研究

通过对四川德阳桥的工程概况以及换索原因的介绍,并针对有纵梁且纵梁刚度较大的中承式拱桥,用控制桥面变形的方式,解决用常规方法可能导致换索过程中桥梁产生过大内力的问题。该方法对桥面变形的控制较好,用临时支撑代替临时拉索,可实现在不需要安装临时拉索情况下对提篮拱桥进行换索施工,大大缩短了换索工期且降低了工程造价,对类似桥型的换索有所帮助。

波形钢板管涵的刚度计算方法

结合波形钢板管涵的弹性力学性能与加拿大波形钢桥涵规范,以半圆弧拱为例推导了波形钢管涵结构变形的计算方法。利用此方法计算了典型尺寸的波形钢板管涵结构在填土作用下结构竖向、横向变形随填土高度的变化规律,并与工程实测结果进行了对比。对比结果显示,提出的计算方法能基本模拟波形钢板管涵结构的形状变化,除填土高度较小时拱顶竖向变形差距较大外,其余工况下提出的方法计算结果与实测值基本吻合,表明提出的波形钢板管涵结构的变形计算方法具有较高的合理性,可作为波形钢板管涵结构设计的参考。

梅林隧道出口初期支护变形处理方案分析

目前我国高速铁路处于一个迅猛发展的时期,相应地对铁路建设施工质量的要求也逐步提高。梅林隧道是厦深铁路重点控制工程段,为了解决隧道出口处工程地质条件较差而引起初期支护变形较大的问题,本文结合工程实际情况,提出两种支护方式并进行了方案的优化比选;采取能够安全有效防治隧洞初期支护变形的方案,并通过现场监测证明了采取方案的可行性;研究成果对实际工程具有重要的指导意义。

浅埋暗挖法施工地铁区间隧道监控量测的实施

地铁施工引起的地表沉陷对地表的影响程度及控制方法,是地铁建设者十分关注的问题。文章详细介绍了在地铁工程施工中监控量测目的、内容及方法,为今后地铁工程施工中监控量测提供了参考。

推力梁对波纹钢通道小桥力学性能影响分析

该文针对两种形式的推力梁,计算了埋置式波纹钢通道桥在土压力作用下,拱顶竖向变形及最大Von Mises应力情况,以及半圆弧两侧基础不均匀沉降工况下结构的最大Von Mises应力。分析发现:推力梁的设置可减小结构的拱顶竖向变形,同时可提高薄弱弧段的承载力。对于半圆弧拱,推力梁T1形式效果明显而且相较于推力梁T2更经济;对于多圆弧拱,推力梁T2效果优于T1。推力梁的施加会削弱结构基础抵抗不均匀沉降的能力。

高地应力双隧道开挖围岩变化规律分析研究

采用数值分析法对云县至凤庆高速公路随带开挖工程所不同埋深岩层竖向位移变化情况进行了解,通过归纳围岩土体变形规律提出具体的应对之策。结果发现:同一监测断面内,围岩变形峰值出现在隧道拱顶中心轴线上方,围岩沉降大小与其同隧道拱顶的距离呈反相关关系,变形曲线呈W型;岩层变形量与拱顶的距离呈正相关关系,岩层变形量在拱顶上方70 m之后越来越小,表现为直线。