公路隧道施工坍塌致灾因子分析

随着我国大量的高速公路的建设及公路建设技术标准的提升,隧道工程所占比重越来越大,所穿越地层地质条件空前复杂,施工倍受各种地质灾害及自身技术、管理等方面的困扰,施工坍塌现象也愈来来愈频发。本文从分析隧道坍塌致灾因素出发,解析导致隧道坍塌的相关因子,并利用隧道坍塌鱼刺图进行因子解析,讨论坍塌事故发生的原因及可能性;探导降低施工坍塌风险事故的措施,以达到降低隧道工程施工风险,节约工程建设经费,减少社会不良影响的目标。     

基于物元可拓模型的改扩建隧道施工安全风险评估

为预防改扩建隧道施工发生安全事故,提高改扩建隧道施工安全风险控制能力,以新建后祠隧道坍塌风险事件为例,进行施工安全风险评估。根据现有研究成果和工程实际情况,建立改扩建隧道施工安全指标体系,利用物元可拓模型确定各指标关联度、利用熵权法计算指标的权重,分别对风险发生的可能性和风险严重程度进行综合评价,最后利用风险矩阵法判别风险等级。将该评价方法应用于新建后祠隧道施工风险评估中,结果表明： 基于可拓理论和风险矩阵的评估方法对改扩建隧道施工安全风险评估具有一定的适用性。     

基于粗糙集和云模型的隧道施工过程动态风险评估

综合考虑隧道工程的实际地质情况及施工量测体系,选取净空收敛、拱顶沉降、围岩压力、岩石单轴抗压强度和地下水等5个因素作为隧道施工过程中动态风险评价指标。采用粗糙集理论确定指标权重,基于云模型基本原理,建立了隧道新奥法施工过程动态风险评估模型。该模型可以将施工量测数据量化为动态指标,并随隧道的开挖进行动态风险评估。工程应用结果表明,该模型的评价结果与实际开挖情况相吻合,对后期的隧道施工起到了较好的指导作用。     

基于事故机理和追责的地铁隧道坍塌事故分析与防范策略

为掌握地铁隧道坍塌事故机理,强化生产安全事故防范和地铁隧道施工中重点环节、关键工序的风险管控,对当前城市地铁隧道施工中出现的坍塌事故原因和类型进行分析,深化对地铁隧道施工坍塌形成机理的认识,提出预防事故发生必须以安全生产法律法规和施工安全标准规范为准则,构建风险管控和隐患排查双重预防机制。结合具体案例对盾构隧道事故发生的直接原因及所存在的问题进行深入分析,在探究事故原因和违法违规追责行为分析基础上,从安全生产管理原理出发,完善地铁施工安全责任体系、完善地铁施工安全法规和技术标准体系、完善分级分类建立地铁施工安全风险管理体系、加快信息技术与安全生产的深度融合等方面,提出地铁隧道坍塌事故的防范措施。     

基于模糊层次和后果当量法的隧道塌方风险评估

为了能够给具有较长的建设周期和一定施工风险的山岭铁路隧道施工提供必要的安全保障,减少隧道开挖过程中塌方等事故的发生,根据山岭铁路隧道施工塌方特点,依托成昆铁路邓家湾隧道,采用模糊层次综合分析法确定塌方风险影响因素的判断矩阵、权重及隶属度,引用风险后果当量估计法建立风险事故后果评估模型,2种分析方法相结合,构建出一种可以用于评估事故发生概率的模型。[JP+2]根据铁路相关管理规定和风险评估相关规定,对其危险等级进行具体划分,得出模糊层次综合分析法和后果当量估计法相结合的评估方法与隧道实际开挖情况吻合程度较高,可以作为塌方风险的有效评估模型应用于山岭铁路隧道施工中。     

寒区隧道洞口段施工安全风险研究

依托金家庄特长隧道,针对寒区山岭隧道的特点,建立了寒区隧道风险因素集。采用模糊分析法,引入Karwowski隶属度函数表,根据工程实际情况确定各风险因素的判断矩阵和隶属度;采用层次分析法对风险因素进行层次结构构造,通过1-9标度法确定每个因素的权重,最后运用模糊层次综合分析法,构建出一种可以用于预估风险发生概率的模型,同时根据最大隶属度原则确定风险等级。结果表明,由寒区隧道洞口段施工风险因素和风险预测模型可知金家庄特长隧道洞口段施工风险等级为Ⅲ,与实际情况吻合度高,同时也验证了模糊层次综合分析法的合理性,对类似的风险分析提供了参考依据。     

浅埋黏土层大跨度隧道施工技术与塌方风险分析

为了研究黏土层浅埋大断面隧道洞口施工的塌方风险,从围岩地质条件与隧道设计特点两个角度分析了依托隧道工程的洞口施工难点,并提出相应施工工法和加固措施。在隧道典型段落的掌子面采用地质雷达进行短距离超前地质预报,以预报结果为基础,再综合考虑隧道水文和地质条件、施工状态和隧道管理水平,选择了围岩级别、隧道埋深、地下水、开挖方式、隧道跨度与施工水平作为塌方风险评估因素。以100多座典型隧道的塌方事故资料作为依据,提炼塌方事故主要致灾因子及其发生频率,采用频数统计法计算各风险因素的客观权重,通过专家对风险因素评分与层次分析法计算和获取各因素的主观权重和分配权重,再通过工程中广泛使用的Karwowski模糊隶属度函数确定各风险因素不同风险等级的隶属度,以此构建权重矩阵与隶属度矩阵,计算出隧道塌方综合风险隶属度,根据最大隶属度原则确定塌方风险等级。最终形成了一套黏土层浅埋大断面隧道塌方风险评估模型,将塌方风险评估模型应用到依托工程大罗山隧道中,结果表明:隧道评估段塌方风险结果为IV级,属于危险级别;洞内实际开挖引起地表发生塌陷,围岩含水丰富,评估和开挖揭露的塌方风险等级具有较高的一致性,验证了该风险评估模型的可靠性和适用性。     

余凯高速公路重安江隧道施工坍塌风险评估模型研究

本文依托重安江隧道工程,研究隧道施工坍塌风险评估,建立了风险评估模型,进行了后果估计,并构建了动态风险评估模型。     

基于事故统计分析的隧道坍塌施工安全风险评估

本章从灾害预警的角度,通过文献查阅及现场调研,统计分析了大量隧道坍塌工程实例,对隧道坍塌提出了分类,全面分析了隧道坍塌影响因素对隧道坍塌发生机制的作用;针对隧道施工阶段坍塌安全事故的特点及成因规律,对引起坍塌的风险源进行辨识与分析;在原指南坍塌风险评估指标的基础上,进一步细化与完善,构建了坍塌风险施工评估指标体系和评估方法,并在依托工程中进行了应用完善。     

北京地铁区间隧道马头门工程综合施工技术

地铁隧道马头门既是隧道结构的薄弱环节,也是工程施工过程中结构受力转换的关键环节。在马头门施工过程中应采取有效措施,避免开设马头门时出现拱顶坍塌等工程事故。通过总结北京地铁区间隧道马头门工程施工经验,分析了工程地质及水文条件、周边环境、施工竖井设置位置等因素对地铁区间隧道马头门工程施工风险的影响,系统地总结了降低马头门工程风险的综合施工技术措施。     

上河蒲隧道拱部坍塌病害原因分析及其处治措施

以连霍国道主干线天水至定西高速公路段的上河蒲隧道为工程依托,针对隧道在施工过程中出现的拱部坍塌病害,结合工程地质情况,分析了隧道坍塌及裂缝病害产生的原因,并针对具体工况提出了分别适用于隧道不同部位的病害处治措施及其施工注意事项。     

公路隧道围岩分级的物元可拓模型及其应用

基于物元可拓基本理论,建立了公路隧道围岩分级的物元可拓模型,分析了该模型用于公路隧道围岩分级的可行性。利用建立的公路隧道围岩分级的物元可拓模型,根据鸡场坪公路隧道的工程实际,选取了影响该隧道围岩稳定性的4个主要因素,对该隧道具有代表性的4段围岩进行了质量分级,得到的分级结果与实际情况相符,证明了物元可拓理论在公路隧道围岩分级中应用的有效性。     

复杂地质条件隧道坍塌原因分析及处治技术

广(南)砚(山)高速公路小那丫隧道,地处云南省砚山县境内,工程地质条件极其复杂,在施工过程中,多次发生坍塌事故,严重影响了工程的进展.文章在研究隧道工程地质、水文、设计、施工等基础上分析了其坍塌变形原因.并利用双层钢拱架加固初期支护、小拱部开挖支护、大管棚预支护等施工技术顺利通过了坍塌体.成功的实践证明,这是一种既安全可靠,又经济合理隧道坍塌处冶措施.     

拱北隧道管幕工程顶管间距计算分析

为使管幕相邻顶管之间能够形成稳定土拱,防止管幕周围土体发生局部坍塌,需要合理控制管幕顶管间距。针对全断面支护管幕工程,结合管幕支护机制,运用土拱效应理论,对管幕顶部、中部、底部3个特殊位置形成的管间土拱进行分析,建立相应的管间土拱模型,分析土拱的受力情况; 运用土体的极限平衡条件对拱顶和拱脚进行稳定性验算,得出顶管间距的控制式。针对港珠澳大桥拱北隧道管幕工程,结合管幕所在地层的土体参数,对隧道顶管间距进行计算分析,得出拱北隧道顶管间距为0.47 m。与工程顶管间距实际取值（0.35 m）相比,计算值略微偏大,符合工程实际情况,说明建立的管间土拱模型是合理的。     

互通式立交与隧道出口小间距路段事故影响因素分析

为明确隧道出口与立交小间距路段事故严重程度的影响因素,根据浙江省21处典型路段的319起事故统计数据,从事故发生天气、时间、路段特征、交通因素等方面选择8个不同的自变量,结合有序Logit模型,分析这些不同因素对交通事故的影响程度。结果表明:晴天对应的绝对事故率最高;伤亡事故在05:00—07:00及10:00—12:00高发;事故主要发生在隧道出口与渐变段起点间及出口三角端端部;尾随相撞和撞固定物为事故最主要的形态;事故发生天气、事故发生时段、隧道立交净距3个自变量对事故严重程度有显著影响,且影响大小排序为隧道立交净距、事故发生天气、事故发生时段。通过对模型的预测准确度进行分析,建立的回归模型能较好地表征实际的事故情况。     

遵毕高速尖山岩溶隧道坍塌数值模拟与施工控制

以遵义至毕节高速公路段尖山Ⅰ号隧道Zk1745＋061岩溶坍塌为工程实例开展了深入的研究;通过超前地质预报、超前水平钻孔、地质测绘手段,首先查明溶洞发育规模及空间形态分布;数值模拟了岩溶隧道坍塌的机理,认识了隧道顶板溶洞块、碎石土的塌陷破坏,以及引起地面出现塌坑的过程;为确保隧道施工及运营安全,采用大管棚辅以小导管超前支护、洞内加强支护结构、三台阶七部法施工措施;隧道强支护处治措施后,隧道安全、顺利地穿越了岩溶发育区段,处治过程中未出现二次坍塌等事故。成功处理了该岩溶坍塌问题,为类似隧道溶洞块石土填充坍塌的处治提供了借鉴。     

基于事故树的隧道塌方风险评估

基于隧道施工中常见安全事故原因的调查和分析,对隧道施工阶段常见风险因素和危险环境进行辨识,并采用事故树分析方法,建立隧道塌方事故树模型,对隧道施工塌方顶事件进行了定性和定量分析。最终得出隧道塌方26个基本事件的结构重要度序列以及隧道塌方事件概率重要度和临界重要度分析方法;通过工程实例分析发现,采取措施前后塌方的发生概率从0.006 225降至0.000 941。     

隧道施工技术风险评估及风险控制措施研究

国内外隧道发生的多起施工事故引起了人们对隧道施工技术风险问题的关注,总结出应从风险管理的角度对隧道施工技术风险进行综合评价。通过对隧道施工过程分析,从开挖、支护和环境保护等各方面选取了15项对隧道施工过程影响较大的因素作为评价指标,建立了隧道施工技术风险的评价的层次结构,运用层次分析法和模糊综合评价法的相关理论建立了一整套适用于隧道施工技术风险的评估模型。从西钟岭隧道施工技术风险评估的计算结果可以看出,该模型具有较好的适应性,可为类似工程的风险分析提供参考,结合西钟岭隧道的实际工程条件,提出了该隧道施工风险的控制措施。     

断层破碎带隧道突涌水灾害风险等级评价研究

为了准确评价隧道突涌水灾害风险等级,以降低隧道施工过程中突涌水事故的风险,依托海南五指山隧道进行风险等级评价研究.通过文献调研确定断层破碎带隧道突涌水灾害影响因素及评价指标,在专家打分的基础上,采用AHP_熵权法得到指标权重,进而通过模糊综合评价方法确定灾害发生概率等级.调研归纳给出隧道最大集中涌水量与灾害后果等级的对应关系,最终根据灾害发生概率等级和灾害后果等级确定隧道突涌水灾害风险等级.将建立的风险等级评价方法应用于五指山隧道,评价结果与隧道实际突涌水情况一致,验证了该方法的合理性及可行性,为断层破碎带隧道突涌水灾害风险定量评价提供了有效途径.     

改进优度评价理论在岩溶隧道中的应用

河(池)-百(色)高速公路上的隧道地处喀斯特地区,可能发生岩溶或突水突泥等事故,所以提供可靠的风险评价具有重要的指导意义。该文对影响岩溶隧道围岩不良地质情况的因素进行分析,基于优度评价理论建立了岩溶隧道围岩不良地质情况的评估模型,采用人工神经网络法对各因素进行权系数分析;为解决不良地质指标难以量化的难题,提出基于TSP法获取的实测数据作为优度评价模型的输入参数。结合河百高速公路拉物隧道进行了案例分析,结果表明:拉物隧道围岩不良地质情况等级为t=3,根据隧道开挖实际结果反馈发现,该评价模型评估准确,具有良好的适用性。