盾构隧道近距离小角度上穿已建暗挖隧道方案

北京地铁4号线动物园-白石桥左线区间盾构隧道从9号线暗挖隧道上方穿过,两线隧道垂直净距离小、交叉穿越的角度较小、彼此间相互影响范围较大,针对这些特点,采用ANSYS有限元软件,对暗挖隧道二次衬砌不同修筑时机下（盾构通过前、后）的施工方案进行数值模拟分析,并综合工期等方面因素,确定现场采用的施工方案及相应的加固措施。进一步研究的结果以及现场监测数据表明：在盾构施工前及时修筑暗挖隧道的二次衬砌,有利于近距离隧道交叠穿越期间的整体安全;如果不能及时施作二次衬砌,可在已建暗挖隧道内部架设临时型铜支撑体系进行加固,能够有效地限制盾构施工对已建暗挖隧道结构变形和主应力变化的影响。     

高速公路隧道穿越滑坡段变形机制与处治技术

以奉(节)巫(溪)高速公路孙家崖隧道为工程依托,探讨隧道穿越滑坡体时隧道施工对滑坡体的影响机制与处治技术。在滑坡形成机理与变性特征分析的基础上,基于理论研究和数值分析方法提出针对性的滑坡体综合防治措施设计;采用多方位的监控量测措施全程监控了隧道开挖施工扰动对滑坡体形变的影响,并由此探讨隧道与滑坡体之间的相互作用机制。研究结果表明:滑坡体抗滑桩处治方案减小了隧道开挖对滑坡体稳定性产生的不利影响;隧道支护措施能同抗滑桩支挡结构一起组成组合抗滑结构体,有利于滑坡体的稳定。     

麻溪坳隧道塌方冒顶处理

麻溪坳隧道进洞时出现坍塌冒顶事故,从不良地质、雨水侵蚀作用以及设计施工等方面分析事故发生原因.综合分析坍塌的规模及现场揭露的地质情况,结合洞内施工条件及施工情况,提出封闭注浆处理方案,并在处理段增设监测断面,通过监控量测判断围岩的稳定状况及坍塌变形处理效果.量测结果表明,坍塌变形段围岩处理后在一定时间内达到稳定,说明隧道坍塌变形处理效果良好,对类似工程事故处理有一定的借鉴作用.     

浅埋、偏压、软岩隧道进洞施工技术研究

浅埋、偏压、软弱围岩隧道进洞施工一直是隧道施工的难点,通过实例介绍此类隧道施工关键技术,采用重力式挡墙和边仰坡加固措施处理隧道偏压,采用大管棚、超前小导管及套拱法处理隧道浅埋,采用三台阶七步流水法进行软弱围岩洞内施工,同时阐述施工过程中监控量测的方法和对围岩变形的处理措施。     

打场二号隧道进口穿越块石堆积滑坡体施工技术

主要介绍黔桂铁路扩能改造工程打场二号隧道进口车站大跨采用抗滑桩、钢花管地表注浆、地表锚喷、超前大管棚的综合加固措施及常规施工技术穿越块石堆积滑坡体进洞,为今后同类地质条件的隧道施工提供经验。     

考虑流固耦合铁路隧道下穿河道的扰动及注浆加固研究

鹅岭隧道进洞口下穿拿山河床,进洞段覆土厚度最小仅16 m,地层为粉质黏土,隧道开挖极易引起塌方,如何防止坍塌是该段隧道的施工难点;隧道围岩软弱破碎,需要进行预注浆加固,施工中如何确定注浆范围及参数是另一个难点。考虑流固耦合作用,采用数值模拟分析,揭示了铁路隧道下穿河道的扰动效应,在试验的基础上,获得了注浆加固参数,为隧道的安全顺利进洞及后期施工提供了技术支持,确保了鹅岭隧道下穿河道段的施工安全。     

隧道洞口滑坡综合治理与监测分析

研究目的:受工程地质、水文地质条件及人为因素等的影响,隧道洞口在施工过程中容易发生洞口滑坡等问题,造成隧道进洞施工困难。结合青藏高原东部某隧道洞口的地质概况及滑坡特征,对滑坡体进行分区并对其稳定性进行相应的评价,提出具有针对性的滑坡综合治理方案,并对滑坡体和隧道结构进行系统监测和动态反馈。研究结论:(1)不良地质体在隧道洞口开挖前后的稳定性发生了显著变化,稳定系数存在不同程度的降低;(2)现场监测表明,对不良地质体、主滑体和隧道分别采取设置普通钢筋混凝土抗滑桩、锚索抗滑桩和加强支护等综合治理措施,使得坡体和隧道结构都处于安全状态,治理效果良好;(3)本研究成果可应用于隧道纵向穿越滑坡体的类似工程,具有借鉴和指导意义。     

小净距隧道施工监控量测与数值分析

针对小净距隧道净距小和出口段围岩较差的特点,在进洞施工过程中,严格按照新奥法对其进行监控量测,对洞内掌子面、支护状况、拱顶沉降、水平收敛和地表沉降等项目进行了监测,并对量测数据进行分析;同时建立数值计算模型,对施工过程进行模拟分析.通过现场监测和数值模拟对比分析,得出该隧道围岩变形规律.此结果对变更施工措施和安全施工有...     

大直径盾构隧道下穿既有高铁线变形控制技术研究

盾构隧道施工会不可避免地对周围土体产生扰动,当新建盾构穿越既有高铁线时,保证高铁运营的安全性是施工过程中的关键性问题之一。以苏州桐泾路北延工程盾构下穿沪宁城际高铁为例,通过建立三维数值模型分析大直径盾构隧道施工对高铁桩基变形的影响,结合现场监测数据实现快速预测施工变形,并对盾构下穿既有高铁线变形控制技术进行研究,提出洞内外复合隔离加固措施的同时,还应加强对盾构掘进、同步注浆与二次注浆参数的控制。     

拱顶空洞对浅埋暗挖隧道的影响及其防制

研究目的:在城市地铁修建中,空洞的存在往往会加剧地层的变形,甚至引起坍塌事故的发生。在隧道开挖扰动下,探究空洞存在对地层稳定性产生的影响,可以为施工过程中事故的防制提供有效的参考。本文依托青岛地铁工程,通过模型试验与三维有限元模拟,研究空洞在隧道正上方时,开挖过程中地层的失稳机制,并为解决该地层现象提出合理的控制对策。研究结论:(1)随隧道开挖,拱顶处塌落范围逐渐向上扩大,上方地层空洞会受到扰动,轮廓线逐渐闭合,最后完全消失与隧道拱顶塌落融合,同时空洞的存在会加剧地表的沉降,甚至造成隧道上方地表的贯通式坍塌;(2)采用超前地质预报手段可以有效地确定施工地区地层中不良地质体的位置,通过地面注浆与洞内注浆相结合的方法预防空洞坍塌事故的发生,并通过现场地表沉降实测数据证实了超前地质预报与注浆处治相结合的方法对地层空洞预防控制工作的有效性,可为后期的隧道工程中含空洞地层的治理提供参考。     

一种考虑中点偏移的 三电平逆变器容错控制策略

对一种具有容错能力的NPC三电平逆变器进行研究。分析传统的SVPWM容错控制算法,发现传统SVPWM容错控制算法会导致中点电位偏移。中点电位偏移会影响电压矢量,进一步导致线性调制区域减小。为了抑制中点电位偏移,提出在合适的扇区补偿参考电压幅值的策略,并给出补偿量的计算方式。最后通过实验验证该容错控制策略能够在逆变器故障后保障逆变器继续工作的同时有效控制中点电位偏移。     

隧道爆破全时程荷载研究及其应用

基于多段多孔爆破荷载的等效思路,提出适用于微差爆破荷载简化计算的隧道爆破全时程荷载函数,并将数值模拟与现场实测结果进行对比分析,验证了隧道爆破全时程荷载在工程实际应用中的有效性和可行性。     

短期集中荷载作用下伏既有浅埋盾构隧道力学行为分析

某新建立交桥跨越地铁盾构隧道,受跨度影响需架设临时支墩。由于下伏盾构隧道埋深较浅,桥墩的设置及其所施加的荷载将导致赋存于土层中的盾构隧道结构产生附加应力和变形。通过数值模拟分析临时钢便桥支墩集中荷载对隧道结构的内力及位移所产生的影响,以进一步指导施工,规避风险。研究结果表明:所得集中荷载作用下盾构隧道拱顶最大沉降变形与径向收敛变形、隧道衬砌所受内力均未超过控制标准。     

基于元胞自动机的 城市道路冲突车流建模

为研究无信号控制条件下2条单车道的车辆汇入同一车道时形成的冲突车流特征,通过分析车辆通过冲突点的运动规则,建立城市道路冲突车流的元胞自动机模型。模拟分析在道路处于不同进车概率下车辆的时空运行状态及道路的进车概率对交通流量和车辆平均速度的影响,研究结果表明:其中一条道路的进车概率小于临界值(0.2)时,该道路的交通流量和车辆平均速度不受另一条道路进车概率的影响;其中一条道路的进车概率大于临界值(0.2)时,另一条道路进车概率大于0.01时,该道路的交通流量和车辆平均速度随另一条道路进车概率的增大而减小,直到另一条道路进车概率达到临界值(0.2)。     

朝阳站富水砂卵石层施工动态降水控制技术研究

以长沙地铁5号线朝阳站为工程背景,对车站工程地质和水文条件,采用理论分析、数值模拟等方法对富水砂卵地层条件下基坑动态降水控制技术进行研究。通过确定降水方法,明确降水过程中地下水位动态水文变化过程排水量的计算公式;得到3个降水阶段基坑降水进入稳定的时间、地表沉降达到稳定需要的时间以及最后的沉降值。     

基于SD的既有线施工安全管理 多目标决策分析

针对既有线施工风险事故高发,进度难以顺利开展的现状问题,提出一种基于SD的既有线施工多目标决策分析方法。在实践基础上对既有线施工关键问题安全和进度进行识别,并构建多目标管理系统结构框图;在此基础上确定模型边界和子系统,通过劳动力数量、操作水平和返工率等要素深入反映系统目标之间的相互影响关系并构建因果关系图;结合案例进行模型仿真,对不同行为模式和不同天窗兑现率下的系统变化趋势进行对比分析,提出系统满意解和不同系统目标下的优化策略,结果表明,天窗兑现率对既有线施工违章和风险水平影响较大,为既有线施工安全管理提供了政策支持和参考。     

基于机器视觉三维重建技术的隧道掌子面岩体结构数字识别方法及应用

提出采用数字图像结合机器视觉方法获取隧道掌子面岩体表观信息。通过采集隧道开挖面的序列图像,生成开挖面岩体表面的三维点云模型,利用投影算法获得隧道掌子面及硐壁岩体结构的平面模型高清影像;基于影像表面结构迹线素描结果进行岩体节理特征的量化描述。将该方法应用于东天山公路隧道开挖面岩体节理分布、节理倾角间距等特征参数的获取。研究结果表明:该方法可快速生成开挖面三维点云模型,实现隧道地质信息编录与围岩级别辨识,具有快速、准确的优点,可为施工提供参考。     

基于尺度不变特征变换的钢轨蠕变检测研究

针对钢轨现有定点蠕变检测技术的不足,提出一种基于尺度不变特征变换及图像配准的非接触式实时观测方法。通过安装于轨侧观测桩上的相机对待检钢轨进行拍摄,提取图像中轨腰附近预定义的感兴趣区域,而后基于尺度不变特征变换,与同一视场中钢轨未蠕变图像的对应感兴趣区域进行配准,得到定场环境下多关键点在像素坐标系中的轨向及高低位移集。根据相机的内外及畸变参数将像素位移集映射到世界坐标系,对轨向及高低位移集分别求均值,得出钢轨的轨向及高低蠕变量。为验证方法的有效性,搭建试验平台并采用OpenCV开发了仿真系统。研究结果表明:高低和轨向蠕变的相对测量误差均值分别低于0.606%和1.170%。     

非接触式铁路货运车辆超偏载检测系统研究

针对现有铁路货运装载站存在的装货效率低,过程反复的问题,提出一种新型铁路货运车辆无线动态称重系统的设计方法,即在被测车辆底部非共线的4个点上垂直于轨面安装测距传感器,得到各测点投射到钢轨表面的位移量,从而得到车辆的超偏载信息。并设计出一种货运车辆超偏载检测装置。详细介绍车辆超偏载检测原理,系统的硬软件设计以及样机模型功能检验。研究结果表明:本系统稳定、测量精度较高、可拓展性强,可实时监测装载的超偏载状态,可达到预期效果。     

不同运行方式对高速地铁气动效应的影响

为了研究时速140km/h高速地铁列车以不同运行方式在隧道中运行时的气动效应,采用三维、可压、非定常N-S方程的数值计算方法,对地铁列车由明线驶入隧道及站间运行时产生的气动效应进行数值模拟,分析不同运行方式对高速地铁隧道气动效应的影响。研究结果表明:列车站间运行时,车体表面测点压力峰峰值沿车长方向基本不变;而列车由明线驶入隧道时,车体表面测点压力峰峰值从头车向尾车逐渐降低。2种运行方式下的隧道壁面测点压力峰峰值均在中间风井处达到最小值。并且列车由明线驶入隧道时的最大车体表面和隧道壁面压力峰峰值分别为列车站间运行时的1.37倍与1.49倍。不同列车密封指数下,列车由明线驶入隧道时的车内压力变化均大于列车站间运行时的车内压力变化。因此,地铁列车由明线驶入隧道时的空气动力学效应比站间运行时更加不利。