基于组合赋权-二维云模型的铁路线路方案优选研究

针对线路方案比选时评价指标体系单一赋权方法的局限性,以及决策过程中多从工程建设结果单方面考虑的问题,提出基于组合赋权-二维云模型的线路方案评价方法。依托沈白铁路通化段线路方案比选实例,以技术可行和生态平衡为导向,选取线路设计、自然人文景观破坏、水土资源环境污染、施工难度及安全4个方面的17个影响线路走向因素,构建线路方案评价指标体系,后运用改进层次分析法与熵权法组合赋权确定指标权重,并以工程建设结果与工后恢复成本作为二维云的2组基础变量,运用MATLAB正向云发生器输出评价云图,确定不同线路方案的隶属等级。结果表明：经新宾、通港方案隶属评价等级介于良好和优秀之间,更贴近良好(Ⅱ级);经新宾、通化县西和经桓仁北、通化县西方案,隶属评价等级介于一般和良好之间,更贴近一般(Ⅲ级);推荐经新宾、通港方案为铁路建设方案,与工程实际选择一致。     

超大断面框构箱涵顶进过程中的力学性态分析

城市更新过程中新建线路下穿既有运营线的情况越来越常见，由于施工条件限制和地质条件复杂性，新建线路下穿施工的难度和风险很大。以西安市经九路-陇海铁路立交工程为背景，针对超大断面箱涵下穿铁路既有轨道时箱涵整体力学性态不明确的问题，考虑箱涵顶进施工中工况转换的复杂性，采用有限元分析方法系统研究箱涵顶进施工过程关键节点箱涵的整体受力情况，明确超大断面箱涵在施工过程中的力学性态演化规律，针对不同的施工阶段提出相应的施工建议。研究结果有效指导了现场施工，也可为相似的工程提供参考。     

基于博弈论-可拓云模型的隧道围岩稳定性评价

围岩稳定性评价是隧道施工中需要解决的重要问题。针对隧道围岩稳定性评价的多指标性和不相容性,将博弈论与主客观赋权法相融合,结合云模型理论对可拓理论进行改进,建立隧道围岩稳定性评价的博弈论—可拓云模型。以某隧道3种围岩地段为例,选取岩体完整性、单轴抗压强度、结构面平均间距等6个因素为评价指标,利用物元理论构造物元,运用云模型确定各类别等级的正态云关联度,将博弈论用于赋权得到组合权重,将各类别等级的关联度与组合权重相结合,从而得到等级特征值,并通过等级概念云图确定隧道围岩稳定性等级,经与既有方法进行对比,验证模型的可靠性。将该模型进一步应用于京广铁路大瑶山隧道试验洞段中,结果表明:该模型评价结果与工程实际相符,考虑传统经典域中各指标的模糊性与随机性,避免隶属于单一等级的弊端,并计算出不同等级的概率,为围岩稳定性评价提供一种科学合理的参考方法。     

箱涵下穿既有铁路干线施工技术

下穿既有铁路干线立交工程常采用预制箱涵整体顶进技术,其最大的优点是在保证铁路线路安全运营的前提下,直接用顶进设备将在工作坑预制好的钢筋混凝土箱涵顶入铁路路基,形成下穿铁路的立交工程。文章结合黄家圩路拓宽改造工程,主要研究了箱涵下穿铁路干线立交工程施工方法和关键工序,并提出了有关施工工艺和措施建议。     

基于可变模糊集理论的铁路隧道塌方风险评价

为准确预测铁路隧道塌方风险等级,避免塌方事故的发生,建立铁路隧道塌方风险评价可变模糊集理论模型.从工程地质、勘察设计、施工技术与管理3方面分析隧道塌方的风险因素,建立共10个2级评价指标的铁路隧道塌方风险评价指标体系,分别运用改进G2法和改进CRITIC法对评价指标进行主、客观赋权,运用博弈论组合赋权法对权重分配结果进行优化,通过可变模糊评价法结合岩山隧道工程实例验证评价模型可行性.研究结果表明:岩山隧道各区段塌方风险等级均在2级与3级之间,隧道整体风险在中等风险与高等风险之间,评价结果与工程实际情况吻合,说明该模型在铁路隧道塌方风险评价具有一定适用性.     

盾构下穿既有铁路时安全技术措施研究

地铁建设过程中遇到下穿既有铁路的情况时,如何选择适当的措施保证地铁下穿施工过程中不影响铁路正常运营是一个比较复杂的问题。结合盾构区间下穿既有铁路的工程实例,对盾构下穿既有铁路进行了三维数值模拟,从结构受力分析、变形计算等方面着手,研究盾构隧道下穿时对既有铁路的安全技术措施,以期对于类似的工程有一定的借鉴意义。     

地铁隧道下穿既有铁路基础变形控制标准研究

地铁隧道下穿既有铁路施工时,线路基础变形会引起轨道几何尺寸发生变化,从而影响运营安全。首先,基于地铁隧道下穿既有有砟轨道线路路基的工程实际,建立有限元模型对地铁隧道下穿既有铁路变形规律进行分析。然后,以既有线路的轨道高低容许偏差管理值为依据,制定不同速度等级、不同埋深条件下铁路基础变形的控制标准和下穿施工时的沉降速率控制标准,为类似工程沉降控制标准的制定和施工安全管理提供参考。     

大断面高铁隧道下穿既有铁路悬臂掘进机施工研究

当大断面高铁隧道长距离下穿既有运营铁路及岩溶发育复杂地层时,采用大型机械化作业容易导致隧道塌方（塌陷）,影响既有线运营安全。文章以渝昆高铁引入昆明枢纽工程站前二标长水机场隧道下穿沪昆铁路施工为研究对象,针对大断面复杂地层高铁隧道下穿既有线铁路悬臂掘进机开挖工艺,对悬臂掘进机选型、开挖工法、工效分析等方面进行研究,根据研究结果采取科学的施工方法及有效措施,最终安全快速地完成下穿既有线路施工,为类似工程施工提供参考。     

新建隧道双侧近接既有隧道施工风险评价研究

研究目的:浦梅铁路新建隧道双侧近接既有浅埋偏压隧道工程的不良地质问题突出,近接形式独特,施工风险影响因素复杂多样。为合理评价近接既有隧道工程的施工风险,本文对经典可拓法进行改进,提出专门针对新建隧道双侧近接既有隧道工程的施工风险评价模型,并以浦梅铁路双侧近接段作为算例进行验证。研究结论:(1)在经典可拓法的基础上引入层次分析法进行权重计算,并通过距离函数确定评价指标的综合权重,可提高评估结果的合理性;(2)建立了完整的新建隧道双侧近接既有隧道施工风险评价模型,构建了对应的风险评价指标体系,通过关联函数和综合权重实现施工风险等级评定;(3)利用建立的评价模型对浦梅铁路双侧近接工程实例进行风险评价,得出其施工风险等级为3. 4级,属于"高度风险"偏向"极高风险";(4)本研究结果可为新建隧道双侧近接既有隧道风险评价提供借鉴。     

盾构下穿运营铁路施工风险模糊综合评价方法研究

针对盾构隧道下穿运营铁路工程的实际特点,对其施工风险进行有效辨识,从而建立基于层次分析法的风险评价结构模型。针对传统层次分析法的不足,通过引入三角模糊数理论对风险因素权重计算过程进行优化,从定量与定性2方面分别构建相应的隶属度函数,最后通过多级模糊综合运算确定盾构下穿运营铁路施工总体风险水平,并进行实例分析。该评价方法思路清晰,操作简便,能更加真实地反映主观判断的模糊性,对类似工程的安全施工具有指导意义。     

泥水盾构下穿侵限隧道箱涵施工技术研究

盾构施工过程中,若遇到箱涵侵限隧道且无法改迁的情况下,施工风险和难度会难以控制。以广州8号线9标出入段线下穿侵限箱涵为背景,研究箱涵处理技术。经现场分析和复测,确定箱涵与隧道之间的位置关系,通过对箱涵清理、回填、制作抗浮压板等技术,解决了箱涵侵入隧道范围导致盾构无法掘进的问题;通过提前对刀盘和刀具进行优化以及掘进过程中设置合理的掘进参数,保证了盾构快速、平稳、连续穿越箱涵。同时,利用特制的惰性砂浆作为缓冲层,可有效隔断盾尾后方水土流动,确保了后期成型隧道运营的稳定性。该技术的研究与应用,确保了盾构施工和既有结构的安全,为以后类似盾构施工也提供了借鉴和参考。     

大跨度箱涵下穿铁路的顶力智能控制研究

大跨度箱涵下穿既有铁路时顶力较难控制,易发生箱涵姿态的较大偏移从而影响施工质量。本文以大跨度箱涵下穿既有铁路工程为研究对象,通过对箱涵底板内力的实时监测,并根据由有限元软件建立的大跨度五孔箱涵模型模拟其顶进过程,探究其在顶力与进尺不同情况下箱涵轴线偏移情况,为顶力的实时调整提供依据。基于上述研究在工程中实现了对顶力的智能控制,并通过分析箱涵中轴线偏差实测数据对工程质量进行了评估。研究结果表明,通过底板内力监测数据实时调整总顶力可使其每镐顶力与摩阻力基本相当,未造成顶力浪费;箱涵顶进过程中总顶力、左右顶力比值与总进尺均与轴线偏移存在一定关系,为顶力智能控制提供了参考;在大跨度箱涵顶进过程中对顶力的智能控制能较好地控制箱涵的姿态,将轴线偏差控制在50 mm以内,实现工程的高效性与精准性。     

地铁四线并行下穿火车站股道及站房关键技术研究

盾构法是目前城市轨道交通建设中的主要方法之一,在施工中常会穿越既有火车站股道及站房,影响铁路运营安全与地铁施工安全。当前地铁穿越施工多为双线或三线下穿,四线并行穿越在国内十分少见,相关研究尚显不足,此外四线并行穿越会增大工程风险与隐患,因此开展相关研究意义重大。探讨盾构隧道四线并行下穿火车站股道及站房的关键技术,研究成果可为同类工程参考。     

浅埋小净距隧道下穿多股铁路的风险分析及对策

以石家庄地铁1号线张西区间下穿铁路既有线工程为依托,针对其浅埋、小净距、下穿铁路风险高等工程特点,分析风险产生的原因及危害,提出实施洞内控制、地层控制及既有铁路控制的分项控制对策。实践证明,风险分析合理,对策有效,隧道施工及铁路运营安全可控,可为类似工程提供参考。     

新建铁路隧道下穿既有铁路施工引起的地表沉降控制标准研究

新建铁路隧道下穿既有铁路施工时引起地表沉降,这时对既有铁路运营安全的影响主要受控于轨道的前后高低差.采用ANSYS二维有限元方法,对新建铁路隧道下穿既有铁路工程建立数学模型,模拟计算不同最大等效应力、地质条件、隧道埋深、隧道结构形式等96种工况下的地表沉降量.并利用Peck公式回归分析得到96种工况下的沉降槽宽度系数.对模拟结果和回归结果进行数据分析,推导出沉降槽宽度系数与隧道埋深的关系式,以及地表最大沉降最与地层弹性模量、最大等效应力、隧道埋深的关系式.在此基础上,根据地表沉降曲线的正态分布规律、沉降槽宽度系数的数学意义和轨道的前后高低差管理值,推导得到新建铁路隧道下穿各等级既有铁路时的地表沉降控制标准.     

艰险山区路基工程施工风险分析

研究目的:为实现对路基工程施工风险的动态评估,以西南艰险山区特殊环境中的路基工程为研究主体,提出一种基于动态权重—二维云模型的路基工程施工风险评估模型。研究结论:(1)基于一般路基施工存在的风险影响因素,考虑艰险山区复杂的地质环境和路基工程施工的特征,构建了艰险山区路基工程施工风险评估体系,并以路基工程施工实时反馈的动态风险信息为基准,利用动态权重模型为指标赋权;(2)以风险概率和风险损失为基础变量构建了风险评估的二维云模型,并以成贵铁路兴文至毕节段的某段路基工程为例,用该模型评估其施工的风险情况,同时借助MATLAB绘制风险云图直观反映风险程度,最后通过计算贴近度确定风险等级,以确保评估结果的准确性;(3)研究结果表明：艰险山区路基施工的风险主要源于自然和地质风险以及由其造成的材料设备和施工技术风险;(4)本文研究可为艰险山区路基施工风险预防及控制提供参考。     

地铁隧道下穿既有铁路施工时的地基加固分析

地铁隧道在下穿既有铁路施工时,保证铁路运营安全是施工中的关键问题之一。通过建立FLAC三维数值模型,对南京地铁S8线某段盾构隧道下穿既有宁启铁路进行了计算分析,并根据计算结果建议对铁路路基采取地基注浆加固措施。对加固后的地基重新进行计算,同时制定了地基变形监测方案。监测结果表明,地铁隧道盾构施工时,影响地面沉降的因素由地基和施工参数共同作用组成。在地铁隧道下穿铁路施工时,对铁路地基进行的注浆预加固保护措施和盾构掘进过程中对施工参数进行的动态调整,保证了地铁隧道施工期间该铁路的运营安全。     

既有铁路列车运营对新建下穿隧道的振动影响

以在建的某城际铁路暗挖隧道段下穿既有铁路线路为工程背景,对既有铁路列车运营对下穿隧道的振动影响展开研究,得到如下结论:因施工前对既有铁路线路采取的预加固措施及对既有铁路的运行速度的限制,有效减小了既有铁路运营对新建隧道带来的影响,列车动荷载引起的隧道内力及变形并不显著,不需要单独进行加固措施设计。     

既有线下穿箱涵工程对周围环境影响的研究

研究目的:在实际施工中,如何控制箱涵下穿施工对周围地层的扰动影响,是快速、安全进行箱涵顶进施工的关键.某超大断面、施工技术难度很高的箱涵顶进工程,在施工期间为不中断既有公路线的正常通行,采用了管棚支护下箱涵下穿技术.本文通过对其现场测试数据的整理和分析,总结箱涵顶进对周围环境的扰动影响规律.研究结论:(1) 在与箱涵的中心标高一致处,掌子面正前方的深层土体发生最大的水平位移;(2) 通过监测土体与涵壁的接触压力,可以分析顶进过程中注浆及箱涵顶力的作用效果;(3) 采取修正箱涵顶力,可以保证箱涵沿着设计线路顶进;(4) 孔隙水压力是评价箱涵顶进对土层扰动的灵敏准确的指标.     

基于二维云模型和Apriori算法的围岩稳定性分级研究

针对围岩稳定性分级大多是对未受工程扰动岩体进行分级,以及分级结果难以为支护方式提供决策的现状,建立围岩稳定性的岩体及地质因素和工程因素二维分级指标体系。运用云理论确定岩体及地质因素和工程因素的等级期望值、熵和超熵,通过二维云发生器绘出围岩稳定性分级的二维云图,并向二维体系等级图进行投影,得到围岩稳定性的综合等级。将该模型应用于工程实例,并与一维云模型和实际进行对比,验证了该模型的准确性。该模型得到不同系统耦合作用下的围岩稳定性等级,实现了等级的可视化。通过Apriori算法进行关联挖掘得到围岩稳定性的综合等级决策表,可以快速确定工程的综合稳定性等级,并根据已知综合等级和岩体及地质因素等级确定工程因素的等级。