基于混合随机相依SFE-Copula模型的地铁施工诱发临近建筑的可靠性分析

由于地下工程存在着明显的随机性和不确定性,因而利用传统方法对地铁施工安全风险进行评价存在不足。为将外界环境的随机不确定性导入地铁施工诱发临近建筑物的安全风险评价模型中,本文构建了能够表征参数之间非线性相关性的SFE-Copula模型,并以武汉地铁2号线越江段轴线附近的6座既有建筑作为研究对象,进行地铁施工诱发临近建筑的安全可靠性分析。本研究发现不同Copula函数构建的相关依赖结构不同,表明寻找最佳拟合Copula函数来精确表征变量的依赖关系结构是非常重要的。Copula函数可以有效解决使用传统方法评价地铁盾构施工对临近建筑物安全可靠性的影响时,需要大量条件概率分布函数来构建联合分布函数的问题。本研究成果可以应用到实际工程中,指导盾构施工临近建筑物的安全保护问题。     

基于模糊层次综合评价法的地铁区间盾构施工安全风险评估

对地铁区间盾构施工安全风险评估是一项非常重要的工作。为了能全面准确地评估其风险,评价方法的选择至关重要。鉴于模糊层次综合评价法模型的系统性和合理性,在专家调查、现场调研的基础上,结合区间盾构施工过程,构建了福州地铁4号线2标段6工区区间盾构施工安全风险评价模型,并对其风险进行评估定级。计算结果表明,该评价方法可行,评价结果对福州地铁区间盾构施工安全具有实际指导意义,同时也为其他类似工程项目提供借鉴和参考。     

地铁盾构工程造价异动风险WSR-BN评价模型研究

地铁盾构工程造价异动风险管理是地铁项目投资控制的重要环节。基于文献分析与调研访谈相结合的方法,根据物理-事理-人理系统方法论(WSR)识别出地铁盾构工程造价的关键风险因素,并应用贝叶斯网络(BN)构建风险评价模型。通过专家群决策和模糊集理论,根据现场情况收集并分析风险因素的发生概率,应用GeNIe软件对地铁盾构工程造价异动风险进行评价并通过诊断分析搜寻关键风险因素。最后以武汉地铁A号线项目为例,验证该模型的有效性,为管理者在地铁盾构工程的造价异动风险分析和管控方面提供科学有效的决策和参考意见。     

地铁盾构施工成本的风险管理研究

基于地铁盾构施工规模庞大、施工复杂、施工成本高的特点,为实现地铁盾构施工节约成本、规避风险、提高市场竞争力的目的,本文对地铁盾构施工成本风险进行风险管理研究.基于"4M1E"理论和专家打分法建立地铁盾构施工成本风险清单的基础上,构建评价指标体系;采用层次分析法和模糊综合分析法建立风险评价模型;结合实际案例对地铁盾构施工...     

基于网络分析法盾构下穿隧道风险分析

本文以深圳地铁某始发、到达阶段复合地层下穿既有线为工程依托,首先对其进行了风险分析,取得了两级风险指标。然后,在地铁盾构风险评价中采用网络分析法,以始发复杂地质条件下穿既有线隧道等多风险素为研究对象,以多风险因素专家调查结果为依据,构建风险评价模型,研究分析多层级风险源条件下,风险控制技术的不同层级权重排序。研究得到了盾构施工参数设置与控制不当、上软下硬地层不良影响为排序在首位、次位的风险因素。研究表明,网络层次分析法在地铁盾构工程风险评价中是可行的,可为地铁盾构工程风险控制快速决策提供了依据。     

地铁盾构施工中的安全风险和管控对策

随着经济的发展,地铁工程的建设也加快了步伐.因为地铁出行的交通方式具有载量大、污染少等优点,已成为大中型城市解决交通出行问题的主要方式.而城轨交通工程由于投资巨大,因此其风险管理非常重要.地铁区间隧道盾构施工相比传统施工方式具有很多优势,但盾构施工中也存在一些弊端,如设备投资大等,往往会由于不确定因素而存在各种风险.近年来,我国地铁工程盾构施工发生多起安全事故,严重威胁了群众生命财产安全.鉴于此,研究盾构施工安全管理方法是十分必要的.本文查阅相关资料研究地铁盾构施工中安全风险管控对策,首先阐述地铁盾构施工安全风险管理理论,通过对地铁盾构施工安全风险识别评价,重点总结地铁盾构施工安全风险管控对策.通过地铁盾构施工安全风险分析管控研究,为地铁工程盾构施工安全管理提供参考.     

基于G1-CRITIC的输水管线工程盾构施工风险模糊评价

输水管线工程盾构施工因其复杂性而存在诸多风险。为对输水管线工程盾构施工风险进行科学评价,依据4M1E分类方式,从施工人员、机械设备、安全管理、施工技术、施工环境5个方面构建风险评价指标体系。考虑到风险指标权重求取的主观性与模糊性问题,将组合赋权与模糊综合评价法(FCE)相结合,构建基于G1-CRITIC组合赋值的模糊综合评价模型,并将该模型运用到实际管线工程盾构施工中进行风险评价,验证该模型的有效性。结果表明：该工程的风险等级为“较高风险”,比较符合实际情况。建立的评估模型将为输水管线工程盾构施工过程中的风险管控与综合评估提供借鉴与参考。     

运营地铁盾构隧道结构健康诊断的T-S型模糊神经网络方法研究

为了能对地铁盾构隧道结构的健康状态进行更准确评价,以确保今后国内大量地铁盾构隧道的安全运营,将T-S型模糊神经网络方法引入到运营地铁盾构隧道健康诊断研究中,并通过工程实例分析,与模糊综合评价方法进行了比较分析。研究表明:随着实测数据量的增加,基于客观数据所构造的训练样本集会更加科学、系统和全面,T-S型模糊神经网络健康诊断方法能准确反映现场实际情况,是一种新的运营地铁盾构隧道结构健康诊断方法。     

基于贝叶斯-Copula模型的突发堆载下盾构隧道结构安全性评价

在地铁运营安全可靠性评价中,难以通过传统的可靠性分析表征复杂系统各部件和单元的相依结构。为考虑时变效应下临近环境变化对地铁隧道结构安全的影响,建立较为精确的运营地铁隧道安全状态评价模型,本文利用Copula相依性建模理论能够准确描述参数之间相关性的特点,并结合贝叶斯更新技术能够体现时变效应对模型的影响特征,提出了基于Copula函数和参数贝叶斯更新的净空收敛(CD)和差异沉降(DS)二元离散时变相依模型构建过程,并以武汉地铁2号线某段区间为工程背景,验证该模型的准确性和实用性。利用本文构建的二元离散时变相依模型,能够较为敏感地捕捉到时间效应作用下盾构地铁结构安全性的变化规律,具有较大的参考意义和推广价值。     

CIM模型在地铁施工安全风险评估中的应用

文章对国内近年的地铁施工安全事故进行了统计分析,从事故原因的角度建立了地铁施工安全风险评价体系,构建了地铁施工安全风险CIM评估模型。运用这一模型对大连地铁工程一号线一期102标段进行了施工安全风险评估验证。结果表明,CIM模型在地铁风险评估中具有有效性和可操作性。     

基于PCA-Shapley 复合权重的盾构地铁施工安全管理模糊评价研究

提出了影响盾构法地铁施工安全的影响因素集合,并对集合中24 个影响因素进行PCA 降维处理,对得到的9 个主成分进行整合重组,形成计划、技术、环境、组织监控4 类安全管理评价指标,建立基于主成分分析的地铁施工安全管理评价指标体系,利用Shapley 值基本原理计算基于非可加测度的各指标权重,并结合Fuzzy 理论构建地铁施工安全管理评估模型,对某实际工程分析盾构法地铁施工安全管理效果,确定了影响盾构地铁施工安全的关键因素,并给出了针对盾构法地铁施工的安全管理改进意见,通过模型信息反馈指导现场施工,验证了该模型的可行性。     

Damage detection and quantitative analysis of shield tunnel structure

The damage of lining widely exists in metro shield tunnels, which may weaken the structural performance, affect the durability of the structure and even cause accidents. Investigation and evaluation of the lining damage is an essential work to reduce the risk grade during the service life of the structure. A rapid detection and analysis system has been applied in the shield tunnel of Metro Line 2 in Changsha, China for surveying the damage of lining. The system can obtain high definition image information of tunnel surface through multiple array CCD cameras at high speed, and use intelligent analysis method to identify and quantify the damage. The types, morphological characteristics and distribution characteristics of structural damages were analyzed based on the automatic detection results. The causes and the factors influencing the structural damages have been concluded. Finally, the existing problems and development prospects of metro tunnel structure management are discussed from the point of view of construction and maintenance.     

基于信息融合的地铁车站基坑施工风险评估

针对地铁车站基坑工程施工风险大和施工环境的复杂性,为实现基坑工程风险等级的合理评估,提出了基于证据理论的信息融合方法对基坑工程进行风险等级评估。基于实际工程概况和施工经验,确定了围护结构顶水平位移,竖向位移,地下水位等影响基坑安全等级的因素,并将其划分为 4 个等级。利用熵权法确定各个风险等级的权重,然后基于证据理论的信息融合方法对监测数据进行有效融合, 进而得到基坑工程各个区域的风险等级。对广佛环城际铁路琶洲支线大学城东站的基坑工程进行实证分析,基坑工程风险评估等级与实际工程情况相符,为基坑风险评估与安全管理提供决策依据,保证了地铁车站基坑工程施工的安全性。     

黄土地层盾构隧道施工的掘进试验研究

 黄土是一种典型的非饱和结构性土,其强度与土体结构特征密切相关。黄土地层中盾构法隧道施工开挖面稳定性受施工参数影响较大,控制不当容易造成开挖面土体松动或坍塌,严重影响隧道结构安全及周围环境。针对我国首次在黄土地层中修建的地铁盾构隧道西安地铁2号线,采用自主研制的土压平衡式模型盾构机开展室内掘进实验,研究黄土地层条件下盾构掘进对地层的扰动情况以及盾构施工关键参数的匹配问题。研究结果表明,黄土地层中盾构掘进引起的地层横断面沉降曲线与黏性土地层存在差异,曲线形式具体表现为下部呈深V型、上部区域呈缓和的盆状,并得到地层损失率K和地表沉降槽宽度系数i;地表位移时程曲线具有突变性,存在明显的三阶段特点;盾构顶推力的变化直接影响隔舱土压力的变化,掘进过程中隔舱土压力和出土率表现出一定的随机性,出土率有随顶推力的增大而呈减小的趋势,并与推进速度成反比。     

基于动态故障树的盾构刀盘失效风险分析

地铁隧道施工是一个动态过程,针对在地铁隧道施工过程中经常发生的盾构刀盘失效风险分析宜采用动态评价方法。为了获得盾构刀盘失效的可能性并找到刀盘失效的关键致险因素,本文结合地铁隧道施工过程,建立动态故障树评价模型。然后将评价模型模块化成静态子树和动态子树以简化计算过程,并采用贝叶斯和离散贝叶斯分别对它们进行分析;在此基础上,预测出盾构刀盘在不同时段失效的可能性,并进行敏感性分析确定关键影响因素;最后通过工程实例验证了动态故障树在盾构刀盘失效风险分析中的实用性。     

PSO-based Elman neural network model for predictive control of air chamber pressure in slurry shield tunneling under Yangtze River

The excavation face stability is crucial for safety and risk management in slurry shield tunneling, especially for the river-crossing tunnel. To avoid face collapse or blow-out, shield operators need to keep air chamber pressure balanced using their own experience, which would be difficult, discontinuous and less reliable in the process of construction. Considering the disadvantage of the manual control process, this paper presents a predictive control system for air chamber pressure in slurry shield tunneling using Elman neural network (ENN) model. It mainly contains a theoretical model, an ENN predictor and an ENN controller to set optimal control parameters automatically tracking the desired air chamber pressure. Moreover, to improve the learning capability of ENN model, a particle swarm optimization (PSO) algorithm is implemented. This system has been tested with collected data of slurry shield operation parameters in the Yangtze riverbed metro tunnel project in Wuhan, China. Analysis revealed that the predictive control system using PSO-based Elman neural network model in this paper has the potential for enhancing face stability in slurry shield tunneling.     

基于信息熵的地铁车站深基坑开挖安全风险多维度动态评价

为实现城市地铁车站深基坑开挖过程中安全风险的多维度动态评价,基于信息熵理论提出了针对深基坑开挖过程安全风险评价方法。进一步提出了单项安全风险指标安全风险等级评价值和综合安全风险等级评价值,用以对深基坑开挖施工过程中的单项风险评价指标安全风险状态和整体安全风险状态进行多维度动态评价。结合上述两类指标和安全风险等级评价体系,有效地实现了安全风险状态的定量化描述。基于该评价方法,对安徽合肥地铁车站7 号线深基坑开挖施工过程开展了安全风险评价,结果表明该方法可有效地评估深基坑开挖过程中安全风险状态,并可有效识别获取不同施工阶段的关键风险指标,可为深基坑开挖施工过程的安全风险管理提供一定技术支撑。     

基于 WBS-RBS 的地铁盾构始发安全风险巡视内容研究

为了科学合理地确定地铁施工安全风险巡视的具体内容和提供相关建议,选择具有代表性且风险较大的盾构始发阶段为研究对象,采用 WBS-RBS 法建立盾构始发阶段的风险耦合矩阵,研究盾构始发阶段可能存在的风险。在此基础上,确定盾构始发阶段安全风险巡视的内容,为确定地铁施工安全风险巡视的具体内容提供借鉴;同时,根据盾构始发阶段的安全风险巡视具体情况提供相关建议,为地铁施工安全风险巡视工作提供参考     

基于STAMP的地铁施工安全控制结构研究

简要回顾了事故致因与系统安全理论的发展,分析了建立地铁施工系统安全模型的挑战,在此基础上提出了基于STAMP的地铁施工安全分析方法,在明确了地铁施工系统安全需求和约束的基础上构建了地铁施工安全控制结构,识别了各建设主体之间的控制流、信息流以及对地铁施工过程的控制和反馈,为分析地铁施工中存在的控制缺陷、改进地铁施工安全状况提供方法依据。