地铁暗挖隧道下穿预混站相互影响评价分析

为了评估成都地铁6号线三期出入场线下穿预混站的安全性,采用数值计算方法,利用Midas软件建立三维有限元模型,对隧道开挖施工、预混站的加卸载和后期预混站的拆除进行了数值仿真分析,得出了隧道开挖对地面沉降、上部既有结构变形和内力的影响程度及规律,给出了预混站设计寿命中的各工况对地铁隧道的影响。结合分析,提出了工程实施中的主要监测项目和控制指标,并将相关工程监测数据和数值分析结果进行了对比分析,结果表明:隧道开挖工程中引起的土体扰动和应力重分布会对上部预混站桩基产生卸载效应;整体引起的既有预混站桩基轴力及弯矩变化较小,均在工程可接受的范围内。     

机器学习方法在盾构隧道工程中的应用研究现状与展望

随着盾构隧道工程信息化水平的提升,隧道掘进设备作业过程监测技术日益完善,记录的工程数据蕴含了掘进设备内部信息及其与外部地层的相互作用关系。机器学习因其数据分析能力强,无需先验的理论公式和专家知识,相较于传统的建模统计分析方法具有更大的应用空间。通过机器学习方法对收集的信息与数据进行深度挖掘并分析其内在联系,有助于提升盾构隧道工程建设的效率和安全保障水平。简述机器学习方法的基本原理,总结和分析机器学习方法在盾构工程中的应用研究状况,综述基于机器学习的盾构设备状态分析、盾构设备性能预测、围岩参数反演、地表变形预测和隧道病害诊断等5个方面的进展,并分析当前研究的不足。最后,分析盾构隧道工程向智能化方向发展需重点攻克的难题。     

Adomian分解法在反应工程非线性数模求解中的应用

针对传统数值求解方法存在的不足,将Adomian分解法(Adomian Decomposition Method,ADM)引入到反应工程非线性数模求解中,可给出非线性数模逼近解析解的代数表达式.介绍了ADM的基本原理及其近年来在反应工程非线性数模求解中的应用进展,给出了ADM求解多孔催化剂、多孔电极及填充床电极理论数模的实例,并对其求解多种反应工程数模的应用前景作了展望.实践证明:在求解精度和收敛速度方面,ADM是一种替代数值计算的有效方法.     

砂性土地层中盾构穿越高铁桥梁影响分析

结合国内某城市轨道交通盾构隧道侧穿高铁桥梁的工程实例,采用三维数值分析的方法,研究了桥墩位移的特点和桥桩内力的变化。分析盾构侧穿桥桩的影响范围,得出需重点控制桥墩朝向隧道侧的变形、盾构隧道上下土体的沉降和隆起,并就相关控制问题给出相应的处理建议。     

隧道地震成像理论与应用案例

在隧道施工中采用地震方法对隧道地质情况进行探测,应该以最大的空间分辨率成像为目标.然而,由于信号频率对空间分辨率以及小角度照明度覆盖范围造成衰减的影响,地震方法在隧道中的应用仍然存在一些重要的局限性.首先采用了有限差分方法模拟弹性波的传播来合成隧道地震反射数据,合成数据采用最优化最实用的隧道数据处理流程对P、S波进行处理,特别是采用了衰减模型补偿振幅的衰减以及扩散,通过反Q滤波和使用空间变速模型能够获得反射地质单元在空间中的正确成像位置.最后结合奥地利Koralm隧道工程采用隧道地震预报方法的案例分析,充分说明该预报方法在隧道中应用的可行性.     

基于神经网络模型的故障预报技术的研究与应用

探讨了故障预报技术的应用及其数值预测方法,给出了神经网络模型在预测过程中的算法,把神经网络,预测技术和诊断专家系统相结合建立了一个故障预报系统,以空间推进系统气略路部分的故障为例,实现了故障的预报。     

隧道开挖引起管线沉降计算的刚度修正法

在城市地铁隧道掘进中,地层位移会对密布的城市地下管线形成较大的威胁.由于管-土-隧道相互作用问题的复杂性,除了数值分析方法以外,一般在工程实践中均忽略了结构刚度对其变形的影响作用,因此结构变形预测结果大大偏于保守.在理论分析的基础上,通过机理研究和实测数据的分析,提出了管线变形及其内力计算的高斯分布模型与结构刚度影响机理;给出了管线沉降槽宽度系数K和管线刚度之间的经验关系,建立了考虑隧道-管-土相互作用的管线沉降和内力的预测方法——刚度修正法.     

基于神经网络模型的故障预报技术研究

探讨了故障预报技术的应用及其数值预测方法,给出了神经网络系统模型在预测过程中的算法,把神经网络、预测技术和诊断上结合建立一一个故障预报系统;以空间推进系统气路部分的故障为例,实现了故障的预测。     

破碎围岩浅埋偏压隧道衬砌荷载的计算方法

隧道洞口大都会面临围岩破碎、浅埋和偏压等不良地质地形情况,现行规范只给出了偏压隧道衬砌荷载的计算方法。对于破碎围岩浅埋偏压隧道,根据现场情况及实测的衬砌受力和变形特征表明其与规范假定不同,不宜直接利用规范方法。通过工程实例分析及隧道三维数值分析结果提出了浅埋偏压隧道破碎围岩的破坏模式,即隧道开挖后深埋侧岩体滑塌下落挤压支护结构使其向外侧变形,从而外侧支护受到被动土压力。根据提出的破坏模式,将隧道开挖后围岩主要分为滑塌区和被动区,在此基础上利用极限平衡法推导出了衬砌荷载的计算公式。将计算得到的结果与现场实测值对比发现,对于围岩极其破碎且存在较严重偏压的浅埋隧道工程,提出的计算方法比采用规范方法更接近实际情况。     

隧道施工公路路面沉降规律和控制标准研究

新建铁路大量出现下穿既有公路的交叉工程,隧道施工沉降将影响公路行车安全,急需建立下穿公路隧道施工沉降控制标准.本文根据公路运营安全平整度要求,揭示了公路维修标准平整度与隧道施工路面最大沉降值的关系;应用正交数值试验方法,提出了不同等级公路路面允许的隧道施工沉降值及沉降速率.     

An analytic study on the deflection of subway tunnel due to adjacent excavation of foundation pit

Predicting and estimating the response of subway tunnel to adjacent excavation of foundation pit is a research focus in the field of underground engineering. Based on the principle of two-stage method and incremental method, an analytic approach is suggested in this paper to solve this problem in an accurate and rapid way, and the upheavals of tunnel due to adjacent excavation are solved by analytic method. Besides, the presented method is used in the practical engineering case of Shenzhen Metro Line 11 and verified by numerical simulation and in situ measurement. Finally, a parametric analysis is performed to investigate the influence of different factors on tunnel’s deflection. Some useful conclusions have been drawn from the research as below: The deflection results of tunnel obtained from analytic method are nearly consistent with the results getting from numerical analysis and measured data, which verified the accuracy and rationality of presented method. The excavation size has a significant impact on both the displacement values and influenced range of tunnel. However, the relative distance only impacts the displacement values of tunnel, but not the influenced range of tunnel. It may provide certain reference to analyze the deflection of subway tunnel influenced by adjacent excavation.

     

考虑渗透各向异性的水下非圆形隧道渗流场解析

矩形、直墙曲拱形、多圆心形等非圆形隧道在工程建设中越来越常见,自然界土体多为渗透各向异性介质也是一个基本事实,目前水下隧道渗流场研究尚未综合考虑上述两种情况。本文以2个相互垂直的渗透系数表示隧道洞周土的渗透各向异性,基于坐标变换和保角映射法,给出了在渗透各向异性半无限多孔介质水下非圆形隧道的渗流量及水头的解析式。以某水下隧道为依托,通过数值模拟验证了解析解的正确性。并且研究发现：不考虑洞周土渗透各向异性将会低估隧道渗流量和衬砌外水头,给隧道工程的设计带来安全隐患,在隧道工程建设中根据实际情况适当考虑洞周土渗透各向异性的影响有重要工程意义。本文提供的方法适用于考虑渗透各向异性下的任意形状隧道的渗流场研究。     

破碎围岩山岭隧道施工稳定监测及数值模拟

以某高速公路破碎围岩隧道大变形为工程背景,并以现场调查、数值模拟和现场监测为手段,提出了三台阶七步开挖仰拱紧跟工法。利用Midas GTS建立了三台阶七步开挖法的两个数值模型,结合地质勘查和室内试验数据进行了隧道大变形分析,并将新工法的模拟结果与监测数据进行了对比分析。研究结果表明,所提工法中的仰拱紧跟技术对变形控制起到了较好的作用,不仅可以有效控制隧道施工中的大变形问题,且能缩短工期,提高施工效率,节省工程造价。     

膨胀土地层浅埋暗挖法施工方案比选分析

本文以合肥市轨道交通二号线过渡段浅埋暗挖工程为背景,对CRD法、CD法及台阶法三种施工方案进行了数值模拟。对比分析了横向地表沉降和拱顶沉降以及开挖对掌子面附近隧道变形的时空效应。并结合三种施工的现场施工方案,对三种施工方法的技术难度以及经济成本进行简要分析。研究结果表明,合肥轨道交通二号线过渡段暗挖工程采用台阶法施工技术可行,经济合理。     

变位分配原理在隧道穿越建筑物施工中的应用研究

厦门机场路隧道工程在浅埋、大跨及复杂地质等工程条件下穿越地表复杂的建筑物群,为了保证既有结构的安全,制定了以变位分配原理为核心的隧道施工环境安全风险管理程序.以拆迁房104#和105#试验楼为例,论述了建筑物承载能力分析方法和建筑物破坏形式,制定了建筑物安全风险控制标准,数值模拟预测了隧道施工影响下的地层和建筑物变形,并提出了超前预加固,加强支护参数,洞内跟踪注浆以及地表注浆加固建筑物等控制围岩大变形和有效保护建筑物的工程措施.现场实测数据表明,采取相应工程措施后,建筑物最大沉降量减小了30%~40%.     

一种三维隧道地质超前预报新方法的研究与应用

目前,各类隧道地质超前预报技术在隧道开挖过程中发挥着巨大作用,首先简要阐述了隧道地质超前预报发展概况及存在问题,然后基于自主研发的AGI-T3三维隧道地质超前预报系统,较详细地介绍了隧道地质超前预报三维观测系统设计方法;根据掌子面前方反射波信号特征(负速度),应用"F-K"二维速度滤波方法提高信噪比;基于地震波共反射面元(CRS)叠加和偏移成像原理实现隧道地质三维成像。最后通过数值模型和工程实例,分析验证了仪器信号采集和成像方法的正确性和实用性,为隧道的超前探测和预报工作开辟了一条全新、有效、简洁高效的途径。     

平顶隧道下穿人防隧道的影响研究

以青岛某段新建平顶隧道下穿"回字形"既有人防隧道为例,采用三维有限元方法对此段隧道的三导洞开挖方式进行数值模拟.开挖过程中引起的人防隧道变形,严重时可能导致地层倒塌,与此同时,由于受既有人防隧道的影响,新建隧道的衬砌可能会受到受力及变形影响、对此进行分析,为设计与施工提出合理建议,也为类似工程施工提供参考.     

隧道埋深及开挖方法对于二衬支护时机的影响

为了研究隧道埋深和施工方法对二衬支护时机的影响,以广梧高速公路牛车顶隧道为工程背景,建立数值计算模型,分别改变隧道埋深和施工方法,得到相应的隧道二衬支护时机.结果表明：通过数值计算,可定量得到二衬及掌子面之间的允许距离和埋深的关系;当埋深较小时,二衬与掌子面的允许距离随着埋深的增加而增加;当埋深超过某一限值时,隧道二衬与掌子面的允许距离基本不变;开挖工法对二衬与掌子面间的允许距离影响比较显著,而对仰拱与掌子面的允许距离影响很小.随着开挖断面分部的增加,开挖对围岩的扰动减小,因而可以适当延缓构筑二衬时机.若选取Ⅲ级围岩中的全断面开挖法作为参考基准,则围岩中二衬与掌子面的允许距离将由于选择不同工法需进行修正,相应的修正值为：全断面法1.0,上下台阶法和中隔壁法均为1.5.     

连拱隧道围岩渗透系数对渗流场影响的数值模拟研究

以昱岭关隧道工程为依托,结合数值模拟方法,采用Midas-GTS软件,遵循D-P准则,对常水位作用下连拱隧道渗漏水特点以及围岩渗透系数大小对渗流场特征的影响进行了研究,并结合实际工程与数值模拟结果得出了一些有益的结论.     

地铁隧道开挖引起地表沉降的数值模拟研究

大中型城市修建地铁是未来城市建设的一个重要方向,但是城市中环境复杂,地表沉降控制要求严格。因此,研究隧道开挖地表沉降变化规律,对沉降控制具有重要的实践意义。文章运用有限元数值模拟方法对青岛某标段地铁隧道工程进行分析,结合数值计算结果与现场实测数据,研究隧道在由断面开挖对地面沉降变化规律的影响,对比实际隧道开挖的监控数据,模拟结果表明,地表沉降仍在安全范围内,可以为类似工程沉降控制提供参考。