山区公路高边坡工程开挖施工安全风险评估技术——以湖北山区为例

为提高高速公路路堑高边坡工程施工安全管理水平,有效控制施工安全风险,针对湖北地区的地形地质条件和施工作业环境,选择湖北郧十高速、恩黔高速等6条在建高速公路的160处高边坡和深基坑工程的施工安全风险评估技术进行案例研究,并向国内相关专家发放并有效回收89份问卷调查,通过归纳总结和计算分析,得出施工安全风险事故可能性大小和稳定性经验修正系数,构建了山区公路高边坡开挖工程施工安全风险评估指标体系,提出施工前和施工过程中两个阶段的专项评估流程。所得研究成果在某公路边坡开挖工程安全评估应用中,发现该高边坡工程爆破开挖作业存在坍塌事故风险等级为高度风险,相关针对性风险防控措施为施工安全分级管理措施的制定提供了安全技术决策支持。     

基于熵值法的砂卵石地层深基坑开挖安全可拓评价

为客观评价富水砂卵石地层中深基坑开挖的安全稳定性,根据结构变形、受力、地下水以及周边环境等因素选取地面沉降、建筑物沉降、地下水位等8个评价指标进行开挖安全性评价,以成都某地铁车站深基坑工程为例,根据基坑开挖4个月内的实测数据,采用熵值法对所选评价指标进行赋权,基于物元理论与可拓集合的关联函数,建立深基坑开挖安全可拓评价模型,并将评价结果与模糊综合评判结果进行比较. 研究结果表明:熵值赋权计算中,混凝土支撑轴力、桩顶沉降和支护结构水平位移是本案例中最重要的三项指标,对安全评价影响最大;对地面沉降与管线沉降的可拓评价结果比模糊综合评判结果高一个等级,与实际监测数据的评判结果相符,有利于施工过程中对潜在风险的防控;基于熵值赋权的可拓评价模型能够对基坑开挖安全性进行单因素分析与综合分析,所构建的可拓评价模型可以在成都地区富水砂卵石地层基坑工程安全评价中推广使用.      

基于熵权-灰关联法的岩质开挖边坡安全评价模型

根据边坡稳定性评价体系, 选取边坡岩体质量评分、边坡开挖方法调整系数、高度修正系数、结构面调整系数、结构面调整值5个评价指标反映边坡的整体稳定性, 并作为安全评价模型的序列变量; 建立了熵权-灰关联安全评价模型, 将目标边坡作为系统特征序列, 12处岩质边坡作为相关因素序列, 评价了京沪高速改扩建工程沿线典型岩质边坡的安全性, 并提出工程建议; 采用FLAC3D仿真软件, 分析了不同阶段机械开挖和不同炮孔处静力爆破条件下边坡的稳定性变化规律, 以验证安全评价模型的准确性。分析结果表明: 边坡稳定性评价指标可较好地反映边坡的稳定性特征; 熵权-灰关联安全评价模型充分发挥了灰关联法在小样本数据分析的优点, 且由熵权法计算的指标权重改善了传统灰关联分析中由专家打分或平均赋权的缺陷, 使评价结果更加客观; 三级边坡和一级边坡的开挖使边坡K593+260~K593+555的安全系数分别降至1.01和1.00, 和上一级边坡相比降幅分别为34.8%、9.1%, 说明缓倾顺层岩质边坡的开挖会使岩层沿结构面滑动, 使边坡失稳; 瞬时动荷载和荷载积累效应控制静力爆破条件下边坡的稳定性, 瞬时动荷载的出现使边坡安全系数下降了7.7%, 荷载积累效应的消散使安全系数平均回升3.6%, 说明爆破对边坡的松动作用明显, 荷载积累的消散使边坡的稳定性提升。      

基于改进群组与模糊软集的深基坑开挖过程安全风险评价

为确保地铁车站深基坑施工过程安全可靠,提出基于改进群组G2与广义模糊软集相结合的安全风险评估方法.首先,结合工程实际,辨识出开挖过程包含的七个风险点;然后,构建一个包含6个一级指标和25个二级指标的深基坑开挖过程安全风险评价指标体系;第三,在提炼出各风险点的风险因子前提下,基于改进群组G2法对评价指标赋权;最后,采用模糊软集方法对该地铁车站深基坑工程进行综合评价.研究结果表明,基于改进群组与模糊软集的综合评价方法能实现对结构复杂、动态影响因素较多的地铁车站深基坑开挖过程的安全可靠性进行有效评估.     

大客流下城市轨道交通车站运营安全风险评估

为评估大客流下城市轨道交通车站的运营安全风险等级,在考虑大客流流动性的基础上,通过设计问卷调查筛选具有一致性和代表性的评价指标,构建大客流下的城市轨道车站运营安全等级评估指标体系。通过组合赋权思想将客观权重与主观权重进行最优组合,得到评价指标的综合权重。利用云理论建立城市轨道交通车站运营安全风险等级评估的云模型,采用正、逆云发生器及云理论得到评估云和结果云,通过云的数字特征和云图比较直观展现评估结果。实例应用表明:云模型可较准确地评估客运站的运营安全风险等级,为大客流发生时车站的安全管理提供理论依据。     

公路桥梁施工安全风险评价与对策研究

基于风险来源理论,从"勘察设计风险"、"人材机风险"、"施工技术与组织管理风险"以及"施工环境风险"等四个部分构建了桥梁施工安全风险评价指标体系;运用灰色层次分析法对X高架桥施工进行了安全风险评价。结果表明:X高架桥施工属于"高度"安全风险等级,需要加强预防和控制施工过程中的安全风险因素,降低安全事故发生的概率。     

山岭公路隧道施工安全动态风险评估方法研究

将新奥法监控量测手段与以往静态风险评估方法相结合,基于监控量测项目确定山岭公路隧道施工安全动态风险评估指标体系。先采用层次分析法确定各风险评估指标的初始权重,借助监控量测对各评估指标进行数据采集、分析、处理,确定出各评估指标的施工状态值。然后,建立动态风险估计模型,根据评估指标的施工状态分别对其风险概率和风险损失隶属度进行估计,确定出各评估指标的风险概率及风险损失隶属度模糊集。最后,采用模糊综合评价法确定出各评估指标的动态风险等级,该动态风险评估方法对减少山岭公路隧道施工安全风险具有重要意义。     

小净距隧道施工中减振技术研究

结合云（阳）-万（州）高速公路张家山隧道小净距段的实际情况,介绍了小循环进尺、分区开挖的台阶分部法和短台阶断面法开挖,以及包括控制最大段装药量、段间隔时间、确定合理的爆破参数和对先行洞最不利部位振速监测等措施的爆破振动控制技术。实践表明：爆破振动控制技术保证了小净距段先行洞的安全和后行洞施工的顺利进行。     

高速公路改扩建工程施工安全管理评价方法

为定量评价高速公路改扩建工程施工安全管理水平,保障改扩建施工安全,研究提出了一种高速公路改扩建工程施工安全管理评价方法.首先,通过现场调研、专家咨询等方法,梳理分析了高速公路改扩建工程施工安全风险,包括施工作业对交通运营产生的安全风险、交通运营对施工作业产生的安全风险、施工作业本身的安全风险等3个方面.然后,应用层次分析法建立包括项目组织管理、施工作业安全、施工交通组织以及施工安全管理等4个方面的安全评价指标体系.之后,通过专家打分、实地调研等方法确定因素层指标评价标准和评价指标体系中各影响因素的权重,提出高速公路改扩建工程施工安全管理综合评价方法.最后,通过浙江省某高速公路改扩建工程予以验证,应用此方法计算该项目的施工安全管理得分为3.575分,总体处于安全水平,符合实际情况.     

瓦斯隧道施工期风险等级的FDA法评价

在综合分析国内外瓦斯隧道施工事故的基础上,确立了地层岩性、地质结构、煤层厚度、隧道埋深及水文地质条件等5类指标为影响瓦斯隧道施工期风险的关键主因素,由此将瓦斯隧道施工期风险划分为5个等级;然后,建立了瓦斯隧道施工期风险等级评价的FDA法评价体系及其正规化评价流程,并采用23个瓦斯隧道先验风险样本对其进行学习和回判,获得了相应的风险判别函数;最后,对我国20个瓦斯隧道施工期风险等级进行了验证性评价,所得结果和实际相符。FDA法具有稳健可靠的泛化评价计算能力,用于安全评价时误判率低、综合判别能力强,可在同类复杂系统工程施工期风险评价中推广应用。     

地铁站内深基坑爆破开挖技术

广州地铁三号线广州东站南站厅深基坑在客流量大、建筑物密集的条件下进行爆破开挖施工,开挖沿既有建筑物基础边缘垂直进行。施工实践表明灵活选择爆破方法、优化爆破参数、慎重选择炮位和最小抵抗线方向、充分利用场地地质条件等方法是保证施工安全的有效措施。本文总结分析了施工中采用的爆破方案、爆破参数以及试验爆破过程,可供今后同类工程参考。     

对高速公路隧道技术施工及安全管理措施

高速公路中的隧道工程施工具有安全风险大、不可预见性因素多、隐蔽性工程多、环境恶劣、交叉作业频繁及工期紧的特点,如没有根据隧道工程的施工技术特点管理好施工过程,则极易引发安全事故。分析了高速公路隧道技术,包括隧道支护与开挖技术,隧道爆破技术,隧道防排水技术;同时探讨了隧道施工的安全管理措施,包括强化爆破施工安全管理方法及做好动态安全管理工作。     

基于可拓云模型的高速公路隧道入口段行车风险评价研究

研究高速公路隧道入口段行车风险的影响因素,确定其行车风险等级,从而可提高隧道入口段行车的安全性与舒适性。利用文献萃取法,从驾驶员因素、道路条件、交通条件和环境条件中选取18个行车风险因素,建立了高速公路隧道入口过渡段行车风险因素集。基于决策实验室-解释结构模型建立了高速公路隧道入口段行车风险因素识别模型,筛选出高速公路隧道入口过渡段行车风险评价指标,并结合风险评价指标建立了山区高速公路隧道入口过渡段行车风险可拓云评价模型。利用熵值法确定评价指标权重,根据最大关联度原则明确了隧道入口段的行车风险等级,通过与可拓法的对比分析进而验证模型的准确性。通过实例应用分析发现,利用可拓云模型和可拓法计算出隧道X和隧道Y的行车风险等级均为Ⅱ级,而隧道X的特征期望值大于隧道Y的特征期望值,表明隧道X的安全水平高于隧道Y。两个模型计算出的可信度均小于0.01,可信度都较高,结果表明了可拓云模型的有效性和科学性,为探究高速公路隧道入口段行车风险提供了一个新的方向。研究结果不仅有助于高速公路隧道入口段行车安全的提升,同时对研究交通事故的影响因素与形成机理具有借鉴意义。     

大跨公路连拱隧道安全控制爆破研究

针对隧道开挖爆破施工安全及爆破振动对围岩和支护结构稳定性影响的问题,以温州绕城高速公路北线陈家桥大跨度连拱隧道开挖爆破施工为例,开展安全控制爆破研究工作.从钻爆预设计着手,建立了爆破安全控制流程和数值计算模型,并结合震动实测分析和反馈对隧道开挖爆破进行了安全控制,有效地指导了隧道开挖,减少了爆破对围岩及已有支护结构的扰动,确保了隧道工程的施工安全和质量.     

光面爆破技术在向莆铁路青云山特长隧道工程中的应用

光面爆破设计是隧道工程建设确保质量安全的核心技术要素。向莆铁路青云山特长隧道采用钻爆法施工。穿越围岩以Ⅱ~Ⅲ级为主,此地段采用全断面法开挖;进出口与浅埋地段等部分为Ⅳ、Ⅴ级围岩,采用台阶法施工,围岩较差段采用弧形开挖预留核心土方法施工。不同级别围岩采用了针对性的爆破设计,取得了满意的爆破效果。适当加密周边眼、合理确定光...     

爆破施工安全防护技术措施探究

在工程施工过程中难免会遇到一些用挖掘机无法开挖的地质层,这时必然得进行爆破施工,就是用炸药炸松无法开挖的地段,这也就是工程施工中人们常常说的施工爆破,在爆破中必然会用到炸药,因而必须要做好安全防护工作。本文主要就爆破施工中安全防护措施在汕昆高速公路板坝至江底T11合同段K48+160～K48+420爆破施工中的应用进行了探析,提出了解决爆破施工中外来电流、爆破震动、爆破飞石等常见问题的方法。     

基于模糊综合评估法的顶管施工沉降风险评估

文章以顶管施工沉降风险为评估目标,以土质条件、地下水情况等12项评价因素为评估指标,采用层次分析法,构建了对比判断矩阵,计算分析了各评估指标的权重;与模糊关系矩阵进行合成运算后,根据最大隶属度原则,确定了风险发生概率和风险发生后果的评价等级;依据评价矩阵,得到了风险评估最终结果,为风险控制决策提供依据。     

高铁隧道光面爆破技术控制与应用

文章结合贵南高铁广西段2标九万大山二号隧道施工实例,介绍了高铁隧道光面爆破技术的施工控制及其应用,从断面测量入手确定开挖的预留变形量,再以钻孔爆破的施工控制确定正洞以及泄水洞的钻爆设计。根据现场勘察效果,该隧道施工控制得当,爆破效果良好。     

兰青复线虎头崖隧道微振动爆破技术研究

新建兰青复线虎头崖隧道出口段（DK60＋590～DK60＋710）与既有隧道线间距11．6～40m。为保证既有隧道正常行车安全,对新建和既有虎头崖隧道进行支护加固并采用微振动爆破技术施工。同时采用4C型振动测试仪对隧道爆破振动进行监测,根据监测结果并结合新建隧道确定下一次爆破的参数,对爆破设计进行优化。通过合理选择爆破时差、最大装药量、微差起爆、掘进进尺、预裂爆破等5个方面的振动控制技术措施,使该隧道开挖施工爆破中的既有隧道振动速度值控制在安全范围以内。最后,利用微振动爆破技术保证了虎头崖隧道开挖作业安全、顺利地进行。     

超前地质预报在隧道围岩动态分级预测中的应用

隧道的围岩等级直接影响到施工的开挖方法、支护结构的确定以及隧道的施工安全等诸多方面。在目前的隧道工程中,准确地预测前方围岩的等级仍然是一个重点和难点。以长桥隧道工程为实例,先后采用TGP探测法、SIR-20地质雷达探测法、掌子面编录法3种超前地质预报方法,由远到近,由粗到细地对隧道围岩的等级进行动态预测。实际开挖结果表明:该动态预测方法具有较高的准确性,可以有效地指导隧道安全施工。