基于人为因素的地铁盾构法施工失效概率估算

结合工程实例将工程失效概率估算分析方法引入地铁盾构工程风险评估中,首先对地铁盾构工程施工各工况风险因素中可能发生的人为差错进行分类,并采用专家权重法进行评估分析,计算施工工况风险因素中由于人为因素发生的最大概率,以及风险因素发生导致工程失效的条件概率,最后进行基于人为因素地铁盾构法各工况失效概率估算。     

熵权分析方法在深基坑工程风险评估中的应用研究

针对深基坑风险因素的特点,建立了一种有效的熵度量风险分析系统。采用熵度量法计算得出深基坑工程施工期失效概率大的工况对应的系统熵和熵权,分析出各个工况中熵权较大的风险因素。并将该风险分析系统应用于上海某深基坑实例,研究结果表明其具有良好的应用价值。     

考虑空间变异性的三维边坡可靠度分析

工程中计算边坡的稳定性时,常简化为均质边坡,然而实际土体参数粘聚力c、内摩擦角存在一定的变异性,采用单一的c、值难以满足计算精度。为更加真实的描述边坡的稳定性,基于三维边坡对数螺旋破坏机制,编制计算程序模拟c、的变异性,采用蒙特卡洛法得到了三维单级边坡的失效概率。并分析了c、变异系数对失效概率的影响规律,研究表明:边坡失效概率分别随着c、变异系数的增加而增大,其中c值变异系数对失效概率影响显著,值变异系数对失效概率影响相对较小。     

区间干涉下衬砌结构系统非概率可靠度研究

研究目的:衬砌结构进行非概率可靠性分析时,非概率可靠度指标0η1,结构发生应力-强度区间干涉。同时衬砌结构系统可靠度分析时,系统各单元失效概率多采用基于概率理论和模糊理论的传统方法。基于此,本文提出应力-强度非概率区间干涉模型,以失效域面积与不确定变量构成的总面积之比表征衬砌结构非概率失效度,并结合"概率网络估算法"将其运用在隧道结构系统非概率可靠度分析中。研究结论:(1)成功解决了区间干涉情况下衬砌结构非概率失效度的求解问题,并且证明了非概率失效度与概率理论所得失效度具有相容性;(2)可以运用衬砌结构区间干涉模型对隧道结构系统中各衬砌单元进行非概率可靠度计算分析;(3)该研究成果为隧道结构系统可靠度分析提供了一种新的可行方法,同时使实际工程中非概率可靠度分析中的区间干涉问题得到解决。     

地铁深基坑支护方案优选的模糊概率方法

根据地铁深基坑支护工程的特点,建立了支护方案评价的指标体系,并将模糊概率理论与层次分析法(AHP)相结合,构造了地铁深基坑支护方案优选的模糊概率综合评价模型。在此评价模型中,提出了模糊权重的概念,可充分考虑权重的模糊性,避免了传统方法在权重取值上的局限性。实例分析表明,该模型概念清晰,理论严密,计算简单,适用范围广,且评价结果客观可靠,为工程决策者提供了一种科学有效的评价方法。     

基于IDEPSO-SS的多工况转向架构架可靠性分析

基于子集模拟(Subset Simulation,SS)方法求解结构失效概率,再采用改进差分进化粒子群算法(IDEPSO)优化每层样本个数和初始条件概率,以获得单工况下结构最优失效概率,并结合几何分析确定联合失效概率,计算多工况下结构失效概率,确定最优失效次序。以某型转向架构架为研究对象,先采用SS方法建立构架各工况下每层样本个数和初始条件概率关于结构失效概率的响应面代理模型;再采用IDEPSO算法计算各工况下每层样本个数和初始条件概率的最优值,计算构架单工况下最优失效概率;最后,采用几何分析确定多工况下的联合失效概率,并结合二阶窄边界法和最优准则获得构架多工况下最优可靠度和最优失效次序。结果表明:基于IDEPSO-SS获得的单工况构架最优失效概率,在保证计算精度的同时,较传统方法计算效率提高了96%;最优失效次序下构架的多工况失效概率高于传统方法,提高了多工况转向架构架可靠性分析的准确性。     

基于数值分析的深基坑围护结构优化设计

深基坑工程涉及的影响因素多,而且各种影响因素之间的相互作用比较复杂.结合杭州某深基坑工程,采用基于数值分析的方法,分析了深基坑围护结构中地下连续墙的厚度对深基坑围护结构强度和变形的影响.在此基础上,提出了深基坑围护结构的优化方案.施工过程中的监测数据表明,深基坑围护结构的优化方案能够在满足工程安全可行的前提下降低工程成本.     

工程结构时变失效概率分析

用泊松脉冲随机过程模拟机车车辆荷载,考虑抗力随时间的变化,给出工程结构时变失效概率的计算公式。定性分析抗力衰减函数、荷载平均发生率和结构服役时间对失效概率的影响。结果表明,在其他因素确定的情况下,荷载发生频率的增大、结构服役时间的延长及抗力的衰减均会导致失效概率增加,其中抗力衰减引起结构失效概率的增加更明显。因此在服役过程中需对结构进行定期的检测维修,以确保其可靠性。     

地铁深基坑渗流应力耦合研究

研究目的:武汉地区深基坑事故中,九成以上是因为地下水控制失效造成的。其中,承压水含水层在长江一级阶地中普遍存在,且含水层厚度很大,承压水头很高,成为武汉地区深基坑工程的一大特点。针对武汉长江一级阶地地铁深基坑,研究其降水与开挖施工过程中引起的地面沉降以及基坑稳定等影响与变化规律具有重要的现实意义。研究结论:对深基坑降水与开挖的流固耦合效应进行了分析,建立了渗流场与应力场耦合计算模型。使用FLAC3D对武汉长江一级阶地深基坑降水与开挖施工过程进行了渗流应力耦合模拟;计算结果表明,地表沉降形成了二次函数曲线分布形态的沉降凹槽;地下连续墙以下渗流速度最大,容易发生渗透破坏;相较于不考虑流固耦合计算,考虑耦合的计算结果与工程实际规律更为吻合,能更好地的预测与信息化施工。     

基于事故树分析的铁路牵引供电系统可靠性评价

提出一种基于事故树分析的可靠性评价方法,用于描述电气化铁路牵引供电系统各失效原因之间的逻辑关系,并通过定量分析方法计算系统失效概率函数。虽然事故树分析方法被用于评价复杂大系统的可靠性时具有良好效果,但不足之处是需要消耗大量的计算时间。因此,本文又进一步提出一种事故树近似评价方法,根据串-并联和并-串联系统的可靠性函数计算事故树顶事件发生概率的上、下边界,然后计算上、下边界的平均值作为事故树顶事件发生概率的近似值。本文以电气化铁路交流牵引供电系统AT供电方式为例建立事故树,并应用本文提出的近似方法对该算例事故树顶事件发生概率进行计算,证明本文方法与传统的准确评价方法的计算结果之间误差很小,且较大程度减少了评价过程所需的计算时间。     

地铁深基坑地下水的处理

在轨道交通建设中,地下车站工程深基坑地下水的处理好坏直接影响到工程的安全、质量及工期等。分析了霍营站深基坑地质状况,阐述了其施工流程和采用降水管井及合理输导基坑内渗水的措施,以及钢筋混凝土结构施工防水措施,为有效地控制深基坑的地下水,确保深基坑后续工程安全施工提供了借鉴。     

考虑节理尺寸的随机块体可靠度及其出现概率分析

本文从岩体内节理面的间距分布参数出发，对不同大小块体的出现概率进行了分析。在分析块体的可靠度时考虑了结构面的产状粘结系数，摩擦系数，岩体的容重等多个随机因素。并对分析过程编制成通用程序，可以分析具体的工程设施在开挖面内不同尺寸块体的出现概率及其失效概率，以便作为支护设计提供科学依据。     

北京地铁深基坑工程对周围环境的影响分析

介绍北京地区深基坑工程的发展形势、工程特点与结构形式,对北京地区深基坑施工中常出现的问题进行分析,提出防止深基坑对周围环境造成不利影响的措施和对策。     

在役隧道结构多失效模式时变可靠性研究

隧道衬砌结构服役寿命期内的可靠性研究对隧道安全管理具有重要意义。对于混凝土衬砌而言,在服役过程中受到多种时变因素的共同作用,结构存在多种失效模式。为此,提出基于抗力衰减控制、最大裂缝宽度控制和混凝土碳化深度控制的多失效模式的服役隧道衬砌结构时变可靠度分析方法,采用概率故障树模型构建衬砌多失效模式系统可靠度分析模型,利用JC法计算结构的可靠度指标和失效概率,分析衬砌结构可靠度服役期内的变化规律和不同失效模式对可靠性的影响。将该方法进一步应用于某一病害隧道的可靠度分析中,结果表明:随着服役时间的不断增长,结构的可靠度指标不断降低,且多失效模式下的结构失效概率高于单一失效模式。拱顶处相比于其他位置失效概率较高,抗力衰减失效模式对结构可靠性影响最大。模型可以较为合理地反映结构的可靠度水平及变化规律,为衬砌结构可靠性评价提供一种科学合理的参考方法。     

基于数理统计的地铁车站深基坑施工风险评估

为更准确地评估施工风险,保障施工安全,根据风险定义从风险发生概率和风险发生损失两方面对地铁车站深基坑施工风险进行分析,以层次分析法为原理基础,将数理统计数据应用于模糊综合评价法.对南宁轨道交通5号线狮山公园站深基坑施工风险总值及各风险因素风险值进行评估.经评估,该工程施工风险处于最低合理可行区域,并给出应注意的主要风险因素以及相应的控制措施.后续监测结果显示,该工程在采取相应控制措施后,主要风险得到有效控制,工程安全得到保障.     

考虑渗流作用时深基坑开挖坑底隆起变形分析

对于软土地区的深基坑工程,坑底隆起变形往往在基坑变形失稳中占有重要位置,而影响深基坑坑底隆起的因素很多,找到它们之间相互影响的规律性,对指导实际深基坑工程中的设计及施工有很大意义。本文通过理论分析及数值模拟方法,同时考虑渗流作用时,对影响深基坑开挖过程中坑底隆起变形的因素进行分析,得出渗透系数增加,会使得坑底隆起变形显著增大等结论。     

信息化施工技术在地铁基坑施工中的应用

研究目的地铁基坑工程由于受多种因素的影响,已成为岩土工程中的重点和难点。为确保基坑安全,除了对深基坑的围护支撑设计和施工方案充分论证外,另一个重要方面是制定出周密而又系统化的基坑监测及周围道路管线、相邻建筑物的监测方案,实行信息化施工,即以监测数据指导施工。研究方法结合天津地铁1期工程营口道地铁站深基坑施工,通过全面应用监控量测技术,对地铁深基坑施工过程中的维护结构进行监测,掌握支护结构和周围环境的动态,使整个深基坑过程都处于安全可靠控制范围之内。主要介绍了深基坑变形监测的内容、监测点的布设、数据观测等,通过深基坑变形监测的实施及监测成果的分析,得出了必须依靠变形监测的动态信息反馈来保证深基坑施工安全和优化设计,在此基础上提出了相关的施工技术措施。信息化施工技术在天津地铁1号线得到广泛应用并且收到了良好的效果。研究结论在基坑施工过程中,需要根据现场的实际工程地质条件及选择的支护型式、建筑物的安全等级,对支护结构的变形进行监测和严格控制,对于地铁深基坑必须进行信息化设计和施工,以便在施工中通过加强监测及时反馈信息,修改调整施工方案,使施工始终处于安全可控状态。基坑开挖过程中,必须加强监测,对监测成果进行及时、准确的分析,以确定支护系统的安全系数,进而对原有设计方案进行评价,在准确分析的基础上,提出对策,确保施工安全。     

基于现场实测数据的深基坑工程可靠度研究

研究目的:深基坑开挖活动存在着各种不确定性因素,现场监测数据常常无法直接反映基坑当前的稳定状态。针对杭州地铁彭埠站的深基坑开挖工程,结合贝叶斯修正和Monte Carlo有限元方法,基于现场监测数据对基坑开挖过程中的安全度进行了实时的可靠度评估。研究结论:研究结果表明,根据现场实测数据来评估基坑的失稳概率的方法比常规方法更为合理。该方法可有效地提高基坑稳定性分析的准确性,并避免测斜结果误差引起的问题;可选取地下连续墙的水平位移实测值作为可靠度分析的输入信息;破坏准则的选取对稳定性分析结果有很大的影响。本方法可以弥补传统可靠度分析的不足,为基于现场实测数据的深基坑安全性评估提供了新的途径。     

土钉技术在复杂软土深基坑支护中的应用

土钉技术常用于粒状土及砂卵石层等地层边坡或深基坑支护 ,在软土深基坑支护工程中的应用较少 ,并存在一些问题。以立式风洞深基坑为例 ,对土钉技术在软土深基坑支护工程中的有关问题进行了探讨分析 ,分析结果及实践表明 ,土钉技术可以应用于复杂软土深基坑的支护     

复杂环境下超深超大基坑风险预防与控制

天津站交通枢纽工程第二施工标段是天津地区最具施工难度,乃至居全国地铁施工难度前列的工程。施工过程中对超深超大基坑的风险预防与控制技术进行攻关和系统整理,几近涉及目前大部分深基坑风险预防与控制措施,适用范围较广。相关技术攻关及应用成为天津地区超深基坑施工的典型代表,该技术在整个深基坑施工领域具有较大的推广应用价值。