南水北调中线穿黄工程盾构隧洞施工进度动态仿真

南水北调中线穿黄工程盾构隧洞是整个项目的控制性工程,其施工进度受地质条件、盾构机施工参数和工程组织管理的影响较大。本文根据穿黄工程盾构隧洞的地质条件、已定货的盾构机施工参数和初定的施工方案,建立了施工进度仿真系统模型,在此基础上研制出动态仿真软件,对盾构隧洞的施工进度进行动态仿真,并对仿真计算结果进行了分析。     

引水隧洞盾构法施工风险源辨识与分析

引水隧洞所处地质环境多变,加之盾构施工是一个复杂的施工过程,其风险概率高,风险难以预测,并且风险带来的经济损失、人身伤害不可估量。寻找引水隧洞盾构施工中可能出现的风险源并进行分析,有助于保障隧洞工程安全施工。针对某引水隧洞,利用WBS-RBS法构建风险矩阵,进行隧洞盾构施工风险源辨识,然后通过层次分析法,确定隧洞各风险因素的权重,得出各个风险因素对隧洞盾构施工进度的影响程度,根据影响程度制定相应的风险控制措施,使隧洞盾构施工安全管理从事后补救变为事前预防,降低了风险发生的概率,提高隧洞盾构施工安全管理的水平。     

南水北调中线穿黄隧洞盾构施工中特殊情况的技术对策研究

穿黄隧洞工程采用先进的盾构法施工，地质条件复杂且掘进距离长，技术复杂，难度高，施工中存在着较大的风险和困难。因此，必须针对穿黄工程地质条件、工程设计和要求，对盾构施工中可能出现的特殊情况下进行重点研究，提前采取相应的技术对策，确保如期、安全、优质完成穿黄隧洞工程施工。     

长距离输水工程突发污染事故风险分析

以南水北调中线工程输水干渠突发污染事故风险为目标,通过污染事故风险源识别,确定突发污染事故的主要风险源;以店北公路桥突发污染事故风险为研究对象,考虑天气、道路状况、车辆响应情况以及驾驶员特征等因素对事故的影响,构建突发污染事故的贝叶斯网络风险模型,根据贝叶斯网络的风险传递和事故原因推理功能,预测事故风险推断主要风险因子。结果表明:中线工程跨渠桥梁突发污染事故概率为0.06%,风险等级为"低",驾驶员判断和车辆响应是导致突发事故发生的最敏感因子,最不利条件下的事故风险概率为0.98%,是推理风险的16倍。运用河北省2011和2012年实测交通流量和交通事故概率数据对本模型进行了验证,结果表明本模型合理。贝叶斯网络能有效评估、预测长距离输水工程突发污染事故的风险概率,对提高输水工程水质安全和风险管理具有一定的指导意义。     

南水北调中线穿黄盾构隧洞工程地质研究

穿黄隧洞是南水北调中线总干渠上规模最大的特大型河渠交叉建筑物,全长4.25 km.隧洞穿越的地层为第四系上更新统硬塑粘性土和全新统中密饱水砂层以及卵石层、泥砾石层等,地质条件复杂,施工难度和风险较大.阐述了穿黄隧洞工程地质条件,对盾构施工隧洞的埋深、盾构机选型、设计与制造需要考虑的障碍物和不良地层等问题进行了研究,对保证盾构隧洞顺利施工具有重要意义.     

泥水盾构施工泥膜成膜质量控制试验研究——以穿黄隧洞工程为例

在穿黄隧洞盾构施工过程中,基于泥水平衡盾构施工原理与穿黄工程的地层特性、地下水特点,针对泥浆配置与性能优化问题展开试验研究,提出了适于穿黄工程不同地质条件和地层特点的泥浆配置技术,为穿黄盾构掘进提供了性能优良、有针对性的泥浆配置方案。     

穿黄隧洞盾构施工进度仿真系统软件开发

基于Visual Basic和数据库技术开发了穿黄隧洞盾构施工进度仿真系统软件,可进行3种情况的仿真模拟:①模拟施工全过程;②对设计方案中某一时段的施工情况进行模拟;③根据现场施工的实际情况及计划数据的变化,模拟未来施工进度和面貌.仿真成果可为隧洞施工组织设计提供科学有力的分析工具,可作为现场参数调整的依据,对保障穿黄隧洞黄河段施工工作的顺利进行,提高穿黄工程的科学化管理水平具有重要的实用价值.     

京灶大桥基础施工对跨越引水隧洞安全监测的影响分析

盾构与近距离建筑物影响的变形预测及风险控制对于施工指导有积极意义。以京灶大桥跨越盾构隧洞为研究工程案例,安全监测京灶大桥施工期间对盾构隧洞结构的洞径收敛、应力、连接缝开合度变化情况,以掌握工程建筑物结构的动态变化信息,并结合PLAXIS数值模拟评价桥基分步施工对盾构隧道的影响,研究成果可对此类工程问题提供较好的知道参考,同时能够更精确掌握施工期工程安全情况。     

基于PSO-SVM的水工隧洞施工成本预测

为了对水工隧洞工程施工成本进行精确预测,从工程、环境、市场以及管理4个方面分析了水工隧洞施工成本影响因素,构建了水工隧洞施工成本影响因素量化方法。采用粒子群算法(PSO)优化支持向量机(SVM)模型中的惩罚因子C和核函数参数g,建立基于PSO-SVM的水工隧洞施工成本预测模型。对比SVM模型的预测结果发现,PSO-SVM模型的平均绝对百分比误差和均方根误差更小,训练速度更快,预测效果更好。     

穿黄盾构隧洞新型复合衬砌结构特性研究

为防止穿黄盾构隧洞在运行期洞内高压水从外衬管片接缝和内衬变形缝外渗,从而诱发洞外围土渗透破坏,确保隧洞能安全稳定运行。采用三维有限元分析和1〖DK（〗∶〖DK）〗1仿真物理模型试验的方法,对穿黄隧洞复合衬砌结构的特性进行了试验研究,探讨了结构型式、破坏机理和风险预防措施以及有关工程应用的具体问题;研究了盾构隧洞复合衬砌3种结构形式的7个具体方案。提出了预应力盾构隧洞结构型式,研发了拼装式管片环与预应力结构相结合的新型复合衬砌型式。这种创新结构设计型式在盾构隧洞工程中尚属首例,可为同类工程参考。     

南水北调中线工程穿黄隧洞关键技术研究

简要介绍了国家＂十一五＂科技支撑计划项目＂南水北调中线工程关键技术研究与应用＂课题四＂中线工程输水能力及冰害防治技术研究＂所取得的部分水力学研究成果,包括南水北调中线工程输水模拟平台的研制、中线工程数值仿真软件开发、分水口和节制闸的水力敏感性分析、闸前常水位控制算法、穿黄工程节制闸闸前水位确定、冰期输水能力及冰期运行控制等,研究成果紧密结合中线工程的实际情况,可应用于中线工程的运行、调度与管理。     

基于信号时频特征的微震波形识别在岩爆预测中的应用

在深埋地下工程施工中,需要通过监测采集微震信号分析施工过程中的岩爆风险,由于现场干扰因素多,数据中混入了大量冗余信号,大大影响了岩爆预测的效率。为有效识别出岩石的破裂信号,本文采用快速傅里叶变换,对比分析了微震/岩爆信号与其它无效信号的频率特征,采用多输入的卷积神经网络方法,建立了基于信号时频特征的微震波形识别模型,实现了对微震/岩爆信号的有效识别。基于引汉济渭秦岭输水隧洞的微震监测资料,采用3770个波形对模型进行了测试,模型识别精度可达96.1%。模型对比了不同输入方式对预测结果的影响,针对随机挑选的100次微震事件和100次无效事件,结果表明：采用信号的时频特征作为输入,模型比单纯采用时域或频域特征具有更高的精度。     

南水北调中线水质安全潜在风险及对策

南水北调中线来水主要作为北京市生活饮用水源,水质安全决定调水成败.长距离输水存在水质风险,分析了南水北调中线潜在的水源地水质风险、输送过程风险、突发性水污染事故及水质差异影响等风险.在此基础上,提出构建水环境监测网络及预警体系,建立健全突发水污染事件预案及应急处置体系,提高抵御灾害及应对突发水污染事件的能力;加强本市调蓄池库水生态环境建设;加强外调水与本地水适应性生态研究等输水水质安全对策,以保障南水北调调水水质安全和水生态安全.     

盾构下穿复杂区间隧道数值模拟及施工关键技术研究

在城市地铁网的建设过程中,经常出现盾构隧道下穿建筑物、小半径曲线及浅覆土等工程施工重难点。为确保盾构机在推进过程中的不间断运行和沿线风险源的安全,结合天津地铁1号线双林站—李楼站盾构区间的施工实践,针对风险源的特点,提出了盾构始发与接收端头加固方案、区间隧道盾构掘进施工方案等详细措施,并运用MIDAS/GTS有限元软件建立了盾构区间—土体—既有上地站的协同作用整体模型,模拟了盾构区间施工过程,得出协同作用整体模型下既有上地站站房及其独立基础应力及位移变化规律,保证盾构隧道下穿过程中各项风险源的安全。研究成果可为今后类似工程提供借鉴和参考。     

新建隧洞下穿既有隧道离心模型试验研究

针对某市输水隧洞下穿既有地铁隧道沿线,采用离心模型试验技术研究了新建隧洞以不同间距下穿既有隧道,对既有隧道产生的影响以及上覆土层的沉降变形。通过分阶段排出固定体积的溶液模拟盾构掘进过程中的地层损失,辅以激光位移计以及应变片对既有隧道和地表变形进行监测。试验结果表明:隧道深埋时,新建隧洞与既有隧道净距为一倍隧道直径时,既有隧洞不均匀沉降愈显著;净距两倍以上隧洞直径时既有隧道不均匀沉降趋势渐弱;深埋隧洞开挖对地表沉降影响较小。离心模型试验成果为隧道模型试验以及类似隧洞开挖施工提供参考依据。     

观音峡水电站引水隧洞设计方案分析

无压隧洞是引水发电站常采用的引水工程。本文以观音峡水电站无压输水隧洞作为工程背景,介绍了观音峡水电站及其引水隧洞的工程概况,在此基础上,分析了隧洞线路方案比选和隧洞结构形式比选,并对隧洞过水能力和衬砌结构受力安全进行了验算。结果表明,采用左岸引水隧洞,选用城门形式的无压引水隧洞结构形式,在技术、经济指标等方面优势明显;隧洞的衬砌结构受力和过流能力满足设计要求。     

基于LIB-SVM的盾构隧道地表沉降预测方法研究

在大数据开源的背景下,为了分析及预测隧道施工盾构掘进引起地表沉降,同时容纳较多影响地表沉降的因素,提高沉降预测的准确性,本文在总结归纳支持向量机的建模原理的基础上,将支持向量机(support vector machine,SVM)方法应用到地表沉降预测中。结合虹梅南路隧道西线工程,选取土体参数、盾构参数和隧道埋深等8个影响因素作为输入特征,地表最终沉降量作为输出目标值,通过交叉验证选取LIB-SVM的最优参数组合并建立预测模型,对盾构施工引起的地表沉降进行了预测,并与实测数据进行了对比。结果表明:预测结果与工程实际情况较吻合,误差基本在5%以内,证明了该方法在盾构施工引起地表沉降的实际预测中具有可行性,为隧道工程的研究提供了一条新途径。     

输水隧洞施工盾构管片修补措施

总结了输水隧洞盾构施工过程中盾构管片存在的主要缺陷，从材料选择和修补技术方面，阐述盾构管片修补措施。研究成果可为类似工程施工提供参考。     

隧洞施工过程中渗水及突发涌水的防治

根据辽宁大伙房水库输水工程施工中所存在的浅埋隧洞突水、突砂,深埋隧洞涌水量大、水头压力高、补给丰富等问题,介绍了施工中采取的准确预测,适时有效的处理措施,可供类似工程参考.     

穿越高速公路输水工程中盾构法的应用

在输水隧洞穿越八达岭高速公路时,为了保证路面下沉控制在一定的范围内,且保证地下管线的安全,采用盾构法施工方法。在穿越高速路时采用盾构隧道内注浆加固措施,提前进行地面雷达探测并保证施工的连续性;严格控制掘进土压力、掘进速度和出土量;严格控制盾尾同步注浆、二次补注浆和盾构掘进轴线,并采用合理的监控量测与应急预案。确保了输水工程高质量穿越八达岭高速公路,该方法和施工过程对于该类施工具有很好的示范和借鉴作用。