淤泥质土堤防沉降预测方法的对比分析

为了获得更加精确的堤防沉降参数,通过双曲线法、三点法、S型曲线等常用曲线拟合法对淤泥质土堤防沉降进行了预测,并分析了这几种方法预测的精度。考虑到各种方法的优缺点,运用最优加权建立了组合预测模型,分别以组合模型的误差平方和最小及有效度最大为目标函数确定最优的加权系数。工程实例计算结果表明,单一预测中三点法预测精度最高,而最优组合沉降预测模型的精度不仅比单项预测模型的精度要高,且可靠性也更佳。     

珠藏洞隧道施工安全监测与量测分析

为保证谷城至竹溪高速公路珠藏洞隧道开挖过程中的施工安全,在优化围岩变形监测方案与预警方法的基础上,采用指数函数回归分析模型,对典型监测断面位移量测数据进行了回归分析与精度判定。结果表明:指数函数能较好地拟合实测值,且能反映隧道开挖后围岩的时态变化情况,可以作为围岩稳定性判定和确定二次衬砌施作时间的依据;典型监测断面的拱顶沉降和周边收敛累计位移均远小于警戒值,隧道围岩稳定性较好,支护结构合理。     

BP神经网络在隧道监控量测数据处理中的应用

为保证某高速公路隧道开挖过程中的施工安全,在优化围岩变形监测方案与预警方法的基础上,采用BP神经网络对典型监测断面位移量测数据进行了回归分析.结果表明,BP神经网络模型预测值能较好地拟合拱顶沉降和周边收敛位移实测值,可以作为围岩稳定性判定和确定二次衬砌施工时间的依据,具有重要的经济性和实用性.     

铁路隧道监控量测技术研究

依托在建的川藏铁路成雅段金鸡关2#隧道,对铁路隧道的监控量测变形数据进行了分析。选取隧道具有代表性的断面,对其周边收敛及拱顶沉降监测数据采用对数模型、指数模型、倒数模型、多项式模型等进行回归分析,以最优的回归分析模型实时反映隧道围岩变形情况,用以指导现场施工。     

隧道变形量测数据的拟合及预测模型优化

针对目前利用隧道监控量测数据建立回归变形预测模型存在的代表性不够、预测精度差、优化比选工作量大等问题,以各类隧道大量的变形量测数据为样本,采用优化拟合方法,取标准剩余差最小为目标函数,通过逐次逼近优选,获得了函数形式比较简单、参数求解过程直接、拟合及预测精度高、反映拱顶沉降发展趋势效果好的通用模型,可为隧道工程的施工质量及安全提供可靠技术保障,具有实用推广价值。     

最优加权组合预测模型在大坝变形监测中的应用

探讨最优的大坝变形预测模型,为大坝安全运行提供依据。建立基于多元线性回归、时间序列、BP神经网络3个单项模型的一般组合及最优加权组合预测模型。并采用相关性系数、均方根误差对各模型预测精度进行检验。通过对水布垭面板堆石坝坝体沉降进行预测,其结果表明BP神经网络模型和最优加权组合模型的预测精度都比较高,均适用于该工程的变形预测,尤其是ARMA-BP加权组合预测模型,计算便捷,预测精度较高,可供同类工程借鉴使用。     

云南省香丽高速浅埋隧道进口段二次衬砌支护时机分析

目前中国山岭隧道主要采用新奥法施工,如何确定新奥法二次衬砌施工的合理支护时机一直是隧道施工中重点关注的问题,尤其遇到隧道埋深较浅、围岩较差的情况。以云南香丽高速浅埋破碎围岩隧道进口段施工为例,采用基于现场监控量测数据的反分析法和收敛限制半解析计算法,得到了满足变形速率准则和极限位移准则的二次衬砌支护时机。研究结果表明:进口段二次衬砌合理支护时间参数为21～26 d,空间参数为52～73 m。     

多重组合神经网络模型在年径流预测中的应用

针对线性组合预测模型预测精度不高、单一预测模型权重较难确定和非线性组合预测模型组合函数难以构造等问题,为最大限度地挖掘输入向量间的有用信息以及充分发挥神经网络模型的高度非线性映射能力,提出一种基于BP、Elman、RBF、GRNN这4种神经网络算法原理的多重组合年径流预测模型。以4种单一预测模型的预测结果作为一次组合预测模型的输入向量,实测流量作为输出向量,构建4输入1输出的一次组合预测模型;再以一次组合预测模型预测结果作为二次组合预测模型的输入向量,实测流量作为输出向量,构建4输入1输出的二次组合预测模型;依次类推,构建12种多重组合预测模型。以新疆伊犁河雅马渡站年径流预测为例,将预测结果与4种单一预测模型及IEA-BP模型的预测结果进行比较,结果表明:多重组合预测模型的预测精度和泛化能力较单一预测模型均有较大提高,随着模型组合重数的增加,预测精度呈提高趋势,是提高预测精度的有效方法。     

水利隧道监控量测技术研究

监控量测技术是保证水利隧道安全施工的重要措施。国外TANFINIT水利隧道施工作业面小,围岩种类多,严重制约了隧道开挖施工。本文结合国外TANFINIT水利隧道工程,详细分析了监控量测技术在隧道的开挖期间的应用,对开挖期间的隧道的水平位移和沉降进行动态监测,通过理论分析、现场试验与回归分析相结合的方法对监测数据进行拟合,推算围岩的变形量及力学变化,成功对围岩和支护在施工过程中的力学动态及稳定程度进行了预测,保证了施工安全。     

监控量测在水电站引水隧道工程中的应用

监控量测是隧道在施工过程中对围岩支护体系的稳定性进行监测，为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据，是确保施工及结构安全、指导施工顺序，提高施工管理的重要手段。该文简要介绍隧道施工中的监控量测工作，并结合在建工程甘肃橙子沟水电站引水隧洞工程监控量测实例。说明其在隧道工程中的重要性和必要性。     

Hyperbola-Logistic叠加模型预测地基沉降

针对Hyperbola模型和Logistic模型的优缺点,提出Hyperbola-Logistic叠加模型,该叠加模型综合了两种单项预测模型的优点,以期达到高精度的预测结果。结合发电厂地基沉降现场观测数据,利用Hyperbola-Logistic叠加模型预测地基沉降,并与单项沉降预测模型的拟合结果进行比较分析。结果表明:与两种单项预测模型的预测结果相比较,叠加模型减小了系统误差,提高了整体的预测精度,拟合结果可靠,适用于发电厂地基沉降量的预测。新模型具有一定的适用性,是一种分析预测地基沉降的有效方法。     

珠藏洞隧道施工安全监测与评价

为了保证谷城至竹溪高速公路珠藏洞隧道开挖过程中的施工安全,在优化围岩变形的监测方案与预警方法的基础上,对典型监测断面位移量测数据进行了回归分析。分析结果表明,隧道监测断面拱顶沉降和边墙收敛位移累积值均明显小于警戒值,隧道开挖后围岩稳定性较好;隧道围岩变形量和稳定时间与隧道埋深和地质条件密切相关,埋深越大或岩体质量越差,变形越大。     

基于均匀设计-响应面-有限元法的软岩隧洞围岩与衬砌结构协同承载可靠性分析

软岩隧洞围岩力学特性和衬砌结构受力皆具有显著的随机性、未确知性等不确定性,基于确定性分析的结构安全设计方法往往难以全面合理地反映软岩隧洞工程的复杂性;传统的可靠度计算理论则对于由围岩和支护系统构成的地下结构真实的功能函数无法从理论上给出显式表达,从而制约了可靠度计算理论在隧洞工程中的应用。在以数理统计方法为核心的可靠度计算理论基础上,结合均匀设计方法、响应面法和有限元数值模拟方法,借助于《水工隧洞设计规范》(SL 279—2016)中衬砌结构的承载力极限状态函数,构建了围岩和衬砌结构协同承载的荷载效应响应面显式表达式,由此提出了一种软岩隧洞围岩和衬砌结构协同承载的可靠性评价方法。采用该方法分析了影响联合承载特性的单因素随机变量,辨识了影响围岩和衬砌结构协同承载可靠性的主要因素,最后将该方法应用到具体工程中进行检验。通过与传统可靠度计算方法进行对比可知,该方法满足了精度,简化了流程,提高了效率,表明其具有很好的适应性和可行性。     

第三系泥岩隧洞围岩大变形成因及应对措施

围岩大变形是软岩隧洞建设中危及隧洞施工及长期安全的重大工程灾害之一。结合第三系泥岩隧洞出现的显著围岩大变形及支护结构破坏等现象的工程现场调查,通过开展围岩监测、室内试验及数值模拟等工作,获得了第三系泥岩隧洞围岩大变形的主要成因和发生机理。研究表明:触发该隧洞围岩大变形的主要因素是低岩石强度条件下隧洞开挖卸荷引起的塑性变形以及地下水对围岩的软化作用,围岩挤压膨胀变形和不同岩层间的非一致变形共同主导了支护结构的破坏;围岩大变形的发生机理主要体现在第三系泥岩洞段横穿一条常年流水的冲沟,加之隧洞中部透水性良好的砂砾岩层,使得隧洞开挖后围岩含水率显著增加,第三系泥岩遇水泥化、软化,强度显著降低并呈现出一定的膨胀性,最终促使围岩产生显著的大变形。在此认识的基础上,提出了提高钢拱架型号、增强钢拱架之间的纵向连接、增设底拱外八字锁脚锚管、施加初期支护与二次衬砌之间的聚乙烯缓释消能层等应对措施,实施后的现场监测结果表明,所提出的控制措施有效解决了第三系泥岩洞段开挖过程中的软岩大变形难题。     

高地应力环境下引水隧洞软弱围岩稳定性分析

以实际深埋软岩引水隧洞施工为背景,在对导致大变形的围岩压力性质认识和力学行为分析的基础上,结合室内实验、数值模拟手段、施工变形监测数据和围岩—衬砌接触压力现场试验,研究了隧洞开挖后洞周位移分布特征、围岩变形和支护受力随时间发展规律。研究结论表明:(1)大主应力方向为垂直方向的高地应力环境中,隧洞软岩大变形以挤压型变形为主;(2)开挖面和二衬对约束隧洞空间位移分布具有重要作用;(3)软弱围岩变形发展和支护受力具有明显的流变特性和时间效应,及时施加二衬能有效限制流变变形的发展。在研究基础上提出了一些施工中有益于控制围岩稳定性的建议。     

回归应力场下的大型地下岔管围岩稳定及衬砌结构分析

根据实测点反演研究区域的初始应力场是地下洞室围岩稳定性分析的首要工作。采用有限元模拟中常用的多元线性回归与逐步回归相结合的方法,结合某水电站地下尾水岔管段区域地形地质条件回归得到初始应力场,并在较准确的回归应力场下,研究该大型地下岔管在完建、运行和检修工况下衬砌厚度对围岩稳定及衬砌结构本身的影响,提出较合理的支护措施。     

隧道开孔段围岩变形的薄壳理论预测方法研究

隧道围岩变形预测分析理论主要是针对无开孔隧道,而对于隧道开孔产生的围岩变形,相关预测分析研究理论较少。为此,利用薄壳理论对隧道开孔处受力进行分析,同时结合Mindlin公式对隧道开孔段围岩变形公式进行修正,从而得到了隧道开孔围岩变形预测公式。将所得隧道开孔段围岩变形预测公式应用于肯尼亚内马铁路恩贡山隧道开孔段围岩变形预测,结果显示:隧道开孔段围岩变形预测公式得到隧道开孔段位移为10.766 mm,与恩贡山隧道实际监测位移值相比,其预测分析误差为9.86%;而采用隧道非开孔段位移计算公式得到的隧道围岩预测位移为6.376 mm,其预测误差为35.04%。可见,该隧道开孔段围岩位移预测公式精度较高,满足实际施工精度要求,对实际隧道开孔段设计与施工具有较大的指导意义,并为隧道开孔段拱顶稳定性分析预测提供了新的预测方法。     

浅埋大跨隧道穿高压铁塔的注浆效果研究

李家冲隧道为浅埋大跨隧道,其周围介质为V级软弱围岩,隧道经过区域左洞侧上方有一高压电线塔.为保证高压电线塔的安全,防止由于隧道开挖引起的塔基不均匀沉降,需对围岩进行注浆预加固.通过应用FLAC3D,研究注浆前后隧道拱顶沉降和塔基沉降情况.数值分析表明:围岩在注浆后,拱顶沉降量和塔基沉降量有明显的减小,而且能有效控制塔基的不均匀沉降.与实际监测结果对比发现,围岩注浆效果较好,且模拟的计算值和实测值相近,说明应用FLAC3D进行注浆效果的事前分析是可行的.     

软岩隧洞TBM施工中围岩变形预测研究

TBM施工过程中,为防止软岩变形导致卡机事故的发生,需要对围岩变形进行准确的预测。以巴基斯坦N-J水电站为研究对象,通过对围岩变形监测数据的反演分析,得到其蠕变参数,并采用反演得到的蠕变参数对大埋深洞段的围岩变形进行预测。结果表明,TBM在软岩段掘进过程中,围岩除了产生明显的弹塑性变形外还会出现明显的蠕变变形,且蠕变变形在TBM在开挖后的几小时内会迅速增加,增大了TBM卡机风险。建议TBM在软岩段掘进过程中,在保证安全的前提下尽可能快速通过。