基于AHP-模糊综合法的浅埋隧道施工风险评估

浅埋隧道受地质、地形、环境的影响,在施工中容易发生边坡坍塌、塌方(冒顶)、山体开裂、变形失稳等风险,结合宁安城际铁路隧道分析了浅埋隧道施工安全、工期、环境风险。介绍了基于AHP(层次分析法)的改进模糊综合法进行浅埋隧道施工风险评估的基本原理和步骤,建立了浅埋隧道施工风险层次分析模型,采用改进的模糊数构建风险发生可能性判断矩阵。最后通过风险系数确定了宁安城际铁路钟鸣一号浅埋隧道施工风险等级,结合隧道施工特点及风险评估结果,提出典型风险控制措施。     

渔寮隧道围岩内部位移与支护结构受力分析

基于风化节理岩层中渔寮隧道的实测围岩应力,围岩变形以及支护结构受力等数据,结合解析公式计算以及数值模拟的结果,从围岩松动圈半径,支护结构变形与受力评价了围岩稳定性与支护效果。结果表明:渔寮隧道出口段围岩条件较好,最大围岩内部变形达7.71 mm,推测拱顶松动围圈岩厚度半径达3.1 m,拱腰、拱肩处松动圈围岩厚度大于4.0 m,锚杆轴力的分析反映出围岩松动范围内的锚杆受力较大;支护结构受力特征分析表明因隧道拱顶、仰拱处围岩变形较大而传递给支护结构的附加荷载导致其受力增加;数值计算结果显示不同工序打设的锚杆变形存在明显区别。基于围岩变形规律与支护结构受力分析结果,提出了相应的施工措施与支护结构优化意见。     

综合超前地质预报在壁板坡隧道的应用

针对壁板坡隧道存在多种特殊岩土和不良地质,易引发坍塌、突水、软岩变形等多种地质灾害的实际,提出了一种分级式超前地质预报管理机制。综合采用地质调查法、地震反射法、地质雷达法、红外探测法和超前水平钻法的超前地质预报方法,具有地质与物探相结合、长短距离相结合、物性参数互补的特点,能够比较准确地预报地质条件,减少占用工作面时间,加快施工进度。通过工程实际说明该方法取得较好的预报结果,为该类工程问题提供了有效的技术手段。     

高速铁路软土路基有控注浆技术现场试验研究

为有效控制软土路基注浆对高速铁路轨面变形的影响,提出有控注浆的总体原则及其施工控制方法.依托长三角地区某运营高速铁路软土复合路基注浆抬升的现场试验,监测轨面变形、孔隙水压力和土体侧向位移,分析不同注浆施工控制措施对注浆抬升效果的影响;模拟分析在不同列车速度下轨面变形对列车运行安全的影响,以此为依据提出注浆引起轨面变形限值.研究结果表明:采用合理的注浆参数、层位和时间间隔和路基两侧交错注浆的控制措施,可控制轨面变形;列车运行速度越快,轨面变形越大,脱轨系数、轴重减载率和轮轴横向力也越大,列车速度大于200 km/h时,轨面整体变形与差异变形不得大于15 mm,列车速度达到300 km/h时,轨面差异变形应小于10 mm.      

复合地层大直径盾构刀盘刀具磨损分析

在复合地层中采用盾构法进行隧道开挖施工,刀盘刀具能否有效对土层支撑和开挖,关系到整个工程的工期和施工效益。结合广州地层特点分析刀盘结构的选型对刀具寿命影响因素,并进行计算,对刀具的磨损类型和规律进行分析总结。     

粉喷桩加固复合地基数值模拟研究

以上海市桃浦五村居民楼地基加固为工程背景,对粉喷桩加固复合地基在纵向等长桩布置、长短桩间隔布置、减小下部桩身水泥掺入比和横向不同桩间距条件下的受力、变形进行了数值模拟研究.提出了在满足地基承载力要求前提下可以采用长短桩间隔布置和减小下部桩身水泥掺入比的优化设计方法,研究结果已在桃浦五村部分居民楼地基加固设计中得到采用.     

饱和岩体隧道施工力学特性与换拱技术研究

以浙江省甬台温高速公路复线古盘山隧道右线洞口侵限段为研究对象,对天然状态下和降雨饱和状态下的全风化粉土状凝灰岩地层进行施工模拟,研究两种状态下隧道围岩变形、塑性区分布和支护内力3个方面的差异。研究发现,降雨饱和状态下的全风化粉土状凝灰岩的强度弱化较大,其拱顶下沉、边墙收敛量比天然状态下分别高83.9%、46.2%;施工过程中,塑性区分布范围更广且主要集中在两侧拱腰和拱脚处,锚杆和喷混的最大内力分别增加55.1%和53.4%。针对侵限段提出整环立架、分段凿除和及时加固的换拱加固措施,能够有效地控制围岩变形并保证隧道支护结构的稳定性。     

超浅埋隧道下穿冲沟边坡塌方分析与处治

某铁路隧道在下穿冲沟边坡时出现冒顶。针对该隧道工程的实际情况,建立数值分析模型,采用FLAC3D程序模拟隧道施工力学行为,考虑暴雨积水对围岩的影响,从围岩塑性区分布、位移以及锚杆和超前大管棚内力分布情况分析隧道变形和冒顶发生的原因。结果表明：隧道超浅埋、持续降水积水、围岩力学性质差及施工支护不当导致坍方。结合工程实际提出洞内加固、冲沟边坡加固及开挖控制的综合处治方法,取得了理想的效果,为日后类似工程提供借鉴与参考。     

铁路路基病害的智能识别

探地雷达适合于铁路路基病害的检测,但后期资料处理工作费时费力,不利于其在铁路路基检测中的推广使用。本文分析各种路基病害图像的特征,从图像中提取分段能量、方差和层面位置作为特征值。根据这些特征值的大小不但能区分各种病害类型,而且可以比较病害的发育程度。根据已知样本数据计算这些特征值,建立学习向量量化神经网络模型,通过不断调整神经元的权值和阈值对特征值进行学习,直到满足给定精度为止。应用调整好的神经网络模型对沪宁线检测数据进行测试,结果表明,该模型对路基翻浆冒泥病害的识别率达90%以上。     

铁路桥梁桩基优化计算方法研究

研究目的:铁路工程总承包项目设计时，桥梁桩基础体量庞大、控制因素繁多，存在较大优化空间。本文从桩基类型、桩长、桩身配筋等方面进行研究，在满足桩基设计安全和质量要求的前提下，提出桩基优化计算方法。研究结论:(1)构建了旋挖挤扩灌注桩的具体计算方法和流程，增加了桩基类型的比选方案；(2)提出了地震荷载下桩长优化的联动迭代算法，准确计算出桥墩摩擦桩基础的最优桩长；(3)提出等效地质参数法模拟上覆淤泥层较厚时的桩基计算，优化桩身配筋量效果明显；(4)提出了三次坐标转换的计算方法，解决了桥墩与基础产生扭角时计算精度不够的问题；(5)以上算法纳入桩基计算系统，大规模应用于多条铁路总承包项目，实现了铁路桥梁桩基础的精细化计算，满足了高经济性、高安全性与高质量的设计需求，为各项目节约了0.5亿～1.8亿不等的工程造价，可为铁路桥梁桩基结构优化设计提供借鉴。