隧道及地下工程注浆效果模糊评价方法的研究与应用

为进行隧道及地下工程地质灾害注浆治理的效果评价,降低开挖风险,提出一种注浆效果综合评价方法,基于注浆量分析法、检查孔分析法、P-Q-t曲线法以及地球物理探测法,分析并确定注浆效果的主要影响因素,采用层次分析法,建立注浆效果评价指标体系层次结构模型并量化各评价因子,运用模糊综合评价法对二级和一级指标因素进行评价,通过分析评价结果,建立了优、良、中、差4个反映注浆效果的评价等级标准。采用该评价体系及等级标准对江西永莲隧道F2断层破碎带帷幕注浆的治理效果进行评价,隧道实际开挖情况与评价结果基本吻合,初步实现了注浆效果评价从定性、经验性向科学化和半定量化的转变,研究成果可在今后类似工程中推广应用。     

运营期盾构隧道结构治理评价体系研究

针对盾构隧道加固治理后效果评价问题开展研究。首先,以两种极限状态设计为基础,从表观特性、变形特性和强度特性3个方面选取了21个影响因素,构建了盾构隧道加固治理效果评价指标体系。其次,结合现行规范及现场治理要求,建立了盾构隧道治理效果评价等级集,确定了各项指标限值,采用专家打分法和直线型无量纲化方法对定性、定量指标进行了量化处理。最后,采用层次分析法建立各级指标判断矩阵,并进行了一致性检验,形成了盾构隧道加固治理效果评价方法体系。通过实际工程案例应用表明,文中提出的评价指标体系及评价方法切实可行,可为后续盾构隧道治理评价提供借鉴。     

北京地铁10号线二期某区间粉细砂地层帷幕注浆效果评价研究

通过北京地铁10号线二期粉细砂地层帷幕注浆工程介绍帷幕注浆效果评价方法的应用,采用注浆资料分析法、注浆量分布特征法、浆液充填率反算法等常规方法进行注浆效果评价,并采用三维成像软件将浆液的注入情况进行直观表示,采用监测数据分析法和开挖验证法等注浆后评价法对上述3种方法进行验证性分析,从而综合评价注浆效果。     

模糊层次评价法在隧道地质灾害评估中的应用

运用模糊层次评价法对椿树垭隧道施工中可能遇到的地质灾害风险进行了评估。采用德尔菲法建立了椿树垭隧道地质灾害风险评价指标体系;运用层次分析法计算各风险因素的相对权重;以问卷调查的形式对各风险因素进行单因素评价并建立模糊关系矩阵;采用模糊综合评价法计算出椿树垭隧道地质灾害的风险等级及风险值。评估结果:在椿树垭隧道施工中最可能发生的地质灾害风险是岩溶和岩爆,其次为塌方和涌水,而发生大变形和瓦斯的可能性则非常小。椿树垭隧道整体综合评价风险等级为三级,即中等风险。应用表明:该方法是可行的,可以为隧道施工制定或完善施工方案和确定综合超前地质预报方法提供依据。     

基于Cloud-AHP的隧道铣挖机效果评价研究

为有效控制软岩隧道超欠挖,控制隧道塌方,降低施工风险,提高施工效率,铣挖机在施工中被广泛推广。目前针对铣挖机在软岩隧道中应用效果的量化评价研究较少,未能客观地反映出铣挖法在工程项目建设过程中的作用。本文基于云模型—层次分析法展开隧道铣挖机效果评价,首先从多方面深入分析了效果评价的基本要素,其次利用专家调查法和层次分析法建立了多维度评价指标体系及评价模型,最后借助云模型描述评价标准和评价结果,根据最大隶属度原则确定隧道铣挖机应用效果等级为优秀,并搜索识别主要影响指标,为技术管理工作提供依据。通过分析评价结果以及施工应用实际,开挖过程中铣挖机能充分适应软岩隧道地质环境,超欠挖及掌子面平整度能够得到保障,洞周变形收敛小,开挖进尺易控制,机械化施工效率高,该方法在隧道铣挖机效果评价中,评价过程合理科学,评价结果客观准确,可为类似工程提供参考。     

注浆效果对地铁隧道施工沉降的影响分析

为了研究矿山法隧道注浆效果对围岩安全变形的影响程度,了解注浆在富水段所应起到的止水、加固作用,并分析注浆手段、注浆参数和工艺水平等因素对注浆效果的好坏所起到的影响,现以地铁2号线的一段复杂地质段隧道施工过程为研究背景,采用数值方法模拟隧道围岩加固不同效果,结合实际开挖过程,分析不同加固效果下沉降的差异,并对控制沉降的手段进行对比。结果显示在易发生流浆的富水软弱围岩段使用双液浆和严格把控注浆工艺管理水平产生良好作用,以数值计算和实际开挖效果能够得到这样的结论:采用合适的注浆手段和严格的管理制度能够在开挖过程中控制水土流失并达到最佳的加固效果。     

注浆效果综合评价在填土加固中的应用研究

奥运中心区环形隧道两侧的回填土存回填过程巾因回填不密实,造成路面沉降。应用注浆法对填土沉降区域进行加固,并在注浆后采用注浆资料分析法、标准贯入度法、声波测试法、干密度测试等检测方式对其加固效果进行综合评价。     

隧道穿越断层破碎带突水涌泥模糊安全评价

为了探索隧道施工过程中断层破碎带突水涌泥的安全等级,建立了隧道穿越断层破碎带突水涌泥安全评价指标体系及其评价等级.评价过程中采用一种改进的层次分析法--乘积标度法确定安全评价指标的权重,并运用模糊综合评价法对隧道穿越断层破碎带突水涌泥安全评价指标体系中的4个单因素和整体进行评价,对评价结果确定了安全等级标准.通过对别岩槽隧道穿越F3断层破碎带突水涌泥实例验证,表明断层破碎带突水涌泥安全评价指标体系具有合理性和实用性,这对于类似隧道工程断层破碎带突水涌泥安全评价工作具有参考价值.     

管棚支护因素在多种工况下有限元分析

采用数值分析方法,对隧道开挖管棚支护进行了三维有限元模拟,分析了开挖进尺、钢管直径、管间距、注浆层厚度、混凝土强度、断面跨度和围岩等级因素对管棚支护的影响效果,得到了不同因素的围岩沉降位移和支护结构的内力情况。     

基于模糊数学的山岭隧道施工塌方风险评估

通过统计资料总结了山岭隧道施工塌方的影响因素,遴选出6个最主要因素作为模糊数学分析的二级评价指标,并细化了21个一级评价指标及其分级标准,最后建立了山岭隧道塌方风险二级综合评价模型;根据评价指标的确定性信息和不确定性信息,及考虑历史统计资料,采用层次分析法(AHP)与构建隶属度函数确定一级评价指标的权重,采用采用频数统计法和层次分析法相结合的组合赋权法进行确定二级评价指标的权重。该模型在博深高速公路石鼓隧道得到了运用和验证,其分析结果可信,该模型可行、合理。     

基于模糊层次分析法的瓦斯隧道施工风险评价

瓦斯隧道在施工过程中面临众多复杂的风险,而且施工风险源具有复杂性、随机性和模糊性,目前的研究方法难以对其进行准确定量分析。笔者结合实际工程的施工,通过深入分析影响瓦斯隧道施工的风险因素,建立了施工风险评价指标体系,采用专家调查法和层次分析法确定了各级因素的权重,分析得出影响施工的主要、次方面,并运用模糊数学的方法,建立模糊评判模型,对瓦斯隧道施工风险评价指标体系中的单因素和整体进行评价,最终根据评价结果确定了瓦斯隧道的施工风险等级。通过对计算结果分析,该方法在瓦斯隧道的施工风险评价上具有适用性和可靠性。     

太谷隧道不良地质段地表注浆效果评定研究

针对铁路隧道穿越断层破碎带等不良地质体时可能产生的问题,文中以太谷隧道为研究对象,采用动态定向注浆工法对隧道不良地质段的地表进行加固.采用注浆量分析、浆液填充率分析、注浆P-q-t曲线分析、取芯检查孔法、地层含水率对比、开挖观察等多种方法对地表注浆效果进行了评价.分析结果表明,注浆使地层得到有效加固,满足开挖要求.     

地下过街通道浅埋暗挖法施工围岩加固效果分析

某城市新建地下过街通道施工采用交叉中隔壁法（CRD）开挖。以此浅埋暗挖开挖支护过程为研究对象,采用3DEC软件建立了地下通道分析模型,通过数值模拟对地下过街通道开挖过程中地表注浆加固与径向系统锚杆加固措施进行了对比分析。研究表明：在浅埋隧道围岩较差的情况下,采用地表注浆加固,改变了原有地层的围岩应力状态,提高了围岩的承载能力,隧道变形控制效果明显。研究结果可为类似地下过街通道设计和施工提供有益借鉴。     

富水流砂层注浆设计及控域注浆技术

隧道开挖过程中富水流砂层易引发涌水涌砂及围岩失稳破坏等地质灾害,注浆技术为有效的治理手段。针对青岛地铁区间隧道富水流砂层注浆堵水加固治理难题,结合帷幕注浆第四强度理论及工程爆破施工影响确定注浆加固圈厚度,设计注浆材料、注浆压力、注浆量等注浆参数;采用控域注浆技术对掌子面前方12m富水流砂层进行注浆堵水加固。由掌子面开挖进行注浆复合岩土体及洞内围岩稳定性监测数据分析可知,富水流砂层注浆堵水加固效果明显,围岩稳定性较好,对类似水害治理设计及施工具有一定借鉴意义。     

曹源隧道出口段加固处理

对泉三高速公路曹源隧道出口段塌方机理进行了分析,提出了施工中采用地表注浆、长管棚注浆等辅助措施及采用CRD法开挖的处理方案,经地表沉降与洞内敛变形观测效果良好,达到了预期的效果。     

富水软土长距离非锁口曲线管幕施工风险研究

非锁口曲线管幕工法是为适应复杂地下环境与工程障碍物而发展的隧道非开挖新技术,其施工过程的风险控制是十分值得重视的研究课题,特别是富水软土隧道。本文结合港珠澳大桥拱北隧道暗挖工程,重点研究富水软土长距离非锁口曲线管幕工程施工的风险评估问题。基于富水软土中长距离非锁口曲线管幕施工进行风险分析,得到风险因素对总评指标的权重,再采用专家调查法对单因素进行评价,得到模糊关系矩阵,然后进行合成计算得到综合评判集,建立基于层次分析法的风险模糊评估方法和标准。最后运用该方法对港珠澳大桥拱北隧道管幕工程的施工风险进行分析评估,绘制了风险因素分布直方图,计算得到了综合风险等级,提出了风险控制建议。     

基于模糊层次综合评价法的高边坡安全风险预测

以贵阳市黄山冲的某小区住宅楼7#、8#、9#基坑开挖形成的高边坡工程为例,利用专家调查法结合信心指数法对边坡存在的安全风险及其影响因素进行了识别,建立了该城市高边坡工程安全风险的评价模型,利用层次分析法和模糊层次综合评价法对建立的风险模型进行了分析,得出该边坡工程的安全风险等级,最后针对评价结果提出了风险管理对策建议。     

对某拟建海底隧道运营期的风险评估

根据隧道工程运营期风险评估的一般流程,对某拟建海底隧道工程在其运营期的风险进行了评估.评估中考虑的主要风险因素有隧道通风系统、隧道交通事故、隧道结构的防水耐久性、环境影响、火灾及地震等自然灾害.综合运用信心指数法和层次分析法,参照隧道与地下工程风险接受准则和风险等级标准,对海底隧道运营期中的风险进行估计与评价.给出了该海底隧道运营期的风险等级,并讨论了本评估工作中尚存在的一些问题和今后有待深入的工作.     

基于数值模拟的断层破碎带隧道注浆方案优选分析

断层破碎带会引发隧道突水突泥等地质灾害,在造成人员伤亡的同时,还会造成经济损失和工期延误。为解决断层破碎带在隧道施工过程中的突涌水问题,以大凉山1号隧道断层破碎带为工程背景,根据工程地质条件与水文地质特性将隧道划分为不同的风险等级,并提出采用纯水泥浆或水泥-水玻璃双浆注浆材料对不同风险等级的隧道段分别采用开挖后周边注浆、周边深孔预注浆、全断面深孔预注浆的注浆措施。此外,采用COMSOL软件建立注浆后的数值模型,以研究隧道应力及注浆后的渗流变化规律。研究结果显示,注浆有效缓解了应力集中现象,同时也减少了渗流集中现象,从而降低了施工过程中隧道突涌水的发生率。     

注浆纠偏隧道水平位移的数值模拟

为研究影响注浆效果的影响因素,以天津市某基坑工程为背景,在既有隧道与基坑之间的场地开展原位注浆试验,同时利用大型有限元模拟软件PLAXIS模拟注浆过程,研究了注浆距离、注浆量、注浆深度、基坑开挖以及多孔同时注浆对注浆效果的影响。另外,对比分析了基坑周边有隧道和基坑周边无隧道2种情况下隧道与土体的变形规律。结果表明:采用注浆法控制隧道变形时,协调选择注浆量与注浆距离才能达到较高的注浆效率,注浆量应根据基坑开挖情况及隧道位移情况及时调整,同时后续需要在相同或相近位置进行重复注浆补偿隧道位移恢复值,才能使隧道变形得到整体控制; 当注浆范围顶部埋深与隧道轴线埋深相同时,隧道的水平位移恢复值最大,为注浆深度的确定提供了参考; 基坑开挖后注浆纠偏隧道位移的效果相较于无基坑情况时出现一定程度的削弱,并且注浆量越大,注浆效果削弱越明显; 根据注浆影响范围布置注浆孔,充分利用多孔注浆的叠加效应能够使隧道变形得到均匀控制。