盾构施工对盾尾浆液压力波动变化的影响

为探明盾构隧道同步注浆过程中管片壁后浆液压力不稳定变化的原因,通过对珠海马骝洲隧道工程进行现场测试及施工参数统计,获得了盾构掘进过程中管片外荷载的变化规律与注浆滞后时间;将盾尾视为充满高压液体的密闭容器,盾构推进视为改变容器的边界条件,推导了盾尾体积应变与浆液压力的关系式;并用钱江隧道及Sohpia隧道的监测结果对其适用性进行了验证. 研究结果表明:造成同步注浆过程中管片壁后浆液压力不稳定变化的因素主要包括浆液注入口压力的波动变化,管片脱离盾尾过程中浆液的扩散及施工过程中同步注浆相较于盾构行程的滞后效应;马骝洲隧道注浆相较于盾构推进的平均滞后时间为86 s,当盾尾间隙体积变量为1 × 10–4时浆液压力变化值达到了0.218 MPa,盾构机从静止到掘进的短时间内滞后效应会使管片壁后浆液压力急剧降低的现象得到了验证.      

能源消费影响因素及辽宁省实证分析

以辽宁省总产值、居民消费水平、民用汽车拥有量、天然气和水电占能耗比重、总人口和第一、第二、第三产业产值占总产值比重等8个要素为自变量,以能源消费总量为因变量,构建能源消费回归模型;选用2001～2009年的时间序列样本数据,采用偏最小二乘法进行回归分析,对辽宁省的能源消费状况进行实证研究,提取影响该阶段辽宁省能源消费的主要因素,并提出相应的节能降耗措施.模型采用适用于小样本和自变量存在严重多重共线性的偏最小二乘法进行回归计算,提高了计算结果的可靠性;根据回归结果提出相应的节能建议,提高了节能建议的有效性和合理性.     

灌注桩施工对运营盾构隧道影响研究

以南京长江漫滩地层某道路暗桥全套管钢护筒灌注桩近接既有盾构隧道施工为工程背景,通过单桩及群桩施工期间既有盾构隧道变形现场的实测结果分析及回归分析表明:单桩施工工况下,全钢护筒施工方案相比半钢护筒施工方案,临近既有盾构隧道变形主要发生在钢护筒穿越密实砂层期间,5~15m净距工况下,变形总量增加2.6~4.3倍,影响半径扩大30%;群桩施工工况下,通过调整群桩成桩顺序实现遮挡隔离作用,可有效减少后续成桩对运营隧道的影响,隧道变形量平均降幅达35%。由此说明,穿越密实砂层的全钢护筒方案对既有盾构隧道影响较大,近接运营隧道施工方案须慎重论证,不穿越密实砂层的半钢护筒方案可作为既有盾构隧道结构保护的主动预防措施方案。     

海域环境下泥水盾构同步注浆浆液性能试验研究

盾构掘进同步注浆是控制隧道变形的关键工序,如何确保海水环境下同步注浆性能满足要求是施工必须考虑的问题。以苏埃通道工程盾构隧道为背景,通过浆液对比试验,得到海水拌制的同步厚浆在流动性、凝结时间、抗折强度、抗压强度和固结收缩率指标上均优于淡水拌制的同步厚浆;开展了海域环境下浆液配比的正交试验,分析影响浆液性能的主要因素,发现水胶比、胶砂比、膨水比、灰粉比和泥粉比与浆液的坍落度、稠度、泌水率和凝结时间呈现不同的相关关系;以坍落度为主要控制指标,确定保证施工效果的最佳配合比,并在施工中取得了良好效果。     

基于相空间重构及PLS法的冻土路基变形预测

为了正确预测多年冻土路基变形, 将多年冻土路基变形单变量混沌时间序列进行相空间重构, 依重构空间嵌入维数38在多维空间中定义自变量、因变量和样本数, 利用偏最小二乘法对所构造的自变量进行主成分提取, 建立路基变形预测模型, 借助多种评判指标进行模型精度分析, 并绘制了预测值与实测值散点图。对比分析结果表明所有样本点都集中在散点图对角线附近, 相关系数达0.889 4, 预测值与实测值最大相对误差为9.75%, 说明建立的预测模型合理可信, 利用该预测模型进行多年冻土路基变形预测可行。     

隧道竣工后中心线形确定的一种新方法

介绍并比较了隧道竣工后中心线形确定的最小二乘直接拟合椭圆法、最小平方中值拟合椭圆法,在此基础上提出了一种新方法。即结合两种椭圆拟合方法的优缺点进行组合,并通过样本分位值法先剔除数据中的粗差再进行拟合,增强了拟合结果的稳健性,并以某公路隧道竣工后实测数据进行了验证。     

铁路货物周转量的半参数回归模型预测

为提高铁路货物周转量预测的准确性,在定性分析的基础上,运用灰色关联度理论选择出反映铁路运输供给能力的7个因素,并用偏最小二乘回归方法处理变量的共线性问题.采用非参数方法表达不能量化的影响因素,建立了半参数回归模型,并与线性回归模型和灰色预测模型进行了比较.研究结果表明,用半参数回归模型预测铁路货物周转量,预测结果的相对误差仅1.7%,比线性回归模型和灰色预测模型的预测精度更高.     

基于红外光谱的沥青常规物理指标预测匹配性研究

为了对沥青品质进行高效快速的无损评判,基于红外光谱分析技术,采用偏最小二乘法对沥青红外光谱图分析,确定了针入度、软化点、蜡含量的主因子数分别为10、8、8。通过对沥青红外光谱分析及试验验证,得出针入度：RC为0.91、SEC为1.0、RP为0.86、SEP为1.0,软化点：RC为0.76、SEC为0.3、RP为0.63、SEP为0.4,蜡含量：RC为0.92、SEC为0.6、RP为0.89、SEP为1.9,最终建立对应的预测模型。结果表明：通过预测值的均方差误差、预测值和实际值的预测偏差分析,判断红外光谱技术可以快速检测沥青常规物理指标,评判出沥青质量优劣,能大幅度提高工作效率。     

双线盾构隧道施工对既有桥梁安全影响的研究

以盾构隧道近距离穿越地下既有桥梁桩基为工程背景,采用FLAC3D有限差分软件,对施工过程中隧道开挖引起桩基的位移进行了计算分析,最后建立Midas civil荷载-结构模型,在最不利差异沉降工况条件下,对上部桥梁结构的附加内力及变形进行验算。结果表明,全部注浆加固地层时,隧道开挖引起的桩基最大沉降值为9.3 mm,最大差异沉降值为1.0 mm,桥梁承载力满足要求。     

南湖路湘江隧道盾构施工影响因素及工程措施

盾构是穿越江河水下隧道的主要工程方法之一．针对南湖路湘江隧道盾构段围岩中岩溶具有成岩差、易软化、崩解以及石英质和砾石含量高特性的红层软岩、上软下硬的浅覆土等特征,分析了复杂地质条件下盾构施工的风险,提出了应对措施,其结果可为南湖路湘江隧道的设计和施工提供指导性建议．     

冲孔施工对邻近盾构隧道的影响分析

以深圳地铁某隧道工程为依托,研究了冲孔施工影响下盾构隧道的损伤变形规律。首先,对冲孔施工的振动特性进行分析,并深入探讨了冲击荷载对盾构隧道的影响作用机理;然后,根据非线性动力有限元分析原理,研究得到了冲孔条件下盾构隧道力学响应分析方法与实现步骤,并应用于实例分析。结果显示:冲孔产生的挤土效应创造了盾构管片损伤的客观条件;管片最大拉应力与管体周边超孔隙水压力之间存在一定关联性,孔隙水压力场的剧烈变化是导致管片损伤的重要原因;实例分析结果与管片实际开裂情况较为符合,本文分析方法具有一定可行性和正确性。     

大曲率盾构隧道施工对邻近建筑物的影响研究

太原地铁1号线与2号线联络段盾构区间内为小半径曲线隧道,隧道附近有重要建筑物,须对土层扰动进行严格控制。为保障建筑物的安全,在关键地区布置监测点对地表和建筑物进行监测,得出盾构掘进对周边地层变形的影响。采用FLAC3D软件对隧道盾构区间风险点进行数值模拟分析,将现场收集到的数据与模拟计算所得数据进行对比分析,分析土层在盾构掘进过程中的起伏变化规律,并确定风险易发阶段,为类似工程提供参考,以保证盾构过程中周边地区的安全与稳定。     

超大直径盾构试掘进施工关键技术研究

试掘进施工是泥水盾构施工的一项关键技术,该文以南京长江隧道Φ14.93 m 泥水盾构施工为背景,对试掘进的工作内容和主要目的进行介绍,并结合距离始发井 75 m 的一处池塘的原位试验,对盾构施工引起的地表沉降变化规律和泥水压力的取值进行了研究。     

隧道盾构施工对地面结构物的影响分析

目前各大城市都在相继建造各种城市公路隧道、铁路隧道及市政、人防、电力电缆隧道来解决日益严重的城市空间拥挤问题.在城市隧道快速发展的同时,也暴露了许多问题,其中隧道建设期间安全问题突出,尤其是隧道施工引起的周边邻近（建）构筑物的损坏,此类事故不断发生.以某地铁一盾构区间为例,利用FLAC有限元软件分析了地铁盾构施工对地面结构物的影响,为相关工程实践提供借鉴与帮助.     

基于高光谱成像技术的绝缘子污秽度预测

高光谱成像技术能对绝缘子进行非接触式成像,且具有多波段、图谱合一等特点. 为此,本文提出一种基于高光谱成像技术的绝缘子污秽度预测方法. 首先,利用高光谱成像仪对绝缘子进行成像,得到400～1 000 nm波段范围内的高光谱图像数据,并进行黑白校正;然后,获取感兴趣区域（region of interest,ROI）的反射率光谱曲线,进行Savitzky-Golay平滑、对数或一阶导数变换的预处理. 最后,联合部分的真实样本标签数据分别建立基于支持向量机的绝缘子污秽度预测（support vector machines-insulator contamination degree prediction,SVM-ICDP）和基于偏最小二乘回归的绝缘子污秽度预测（partial least squares regression-insulator contamination degree prediction,PLSR-ICDP）模型. 从实验结果中可知,当预处理方法采用一阶导数变换时,所建立的绝缘子污秽度预测模型效果最佳,即SVM-ICDP模型准确率达到91.84%;PLSR-ICDP模型的均方根误差（root mean square error,RMSE）为0.024 1.      

盾构隧道近距侧穿施工对建筑物桩基的影响研究

依托某地铁隧道侧穿桩基工程,考虑实际的工程地质条件的影响,采用Midas GTS NX建立数值计算模型,模拟盾构隧道开挖近距离侧穿建筑物桩基的全过程,对注浆和未注浆两种不同的加固方案条件下桩基变形规律进行了分析。研究结果表明,桩基距离隧道越近,桩基变形越大,桩基位移主要发生在隧洞拱顶附近;桩基前后15m开挖范围是影响桩基位移变化的主要区域;注浆有利于防止开挖对桩基的扰动。研究结果为地铁建设中类似地质条件下侧穿建筑物桩基工程提供参考。     

顶管法施工对邻近地铁盾构隧道的安全影响研究

无锡某泵站工程采用顶管法施工,顶管近距离跨越运营地铁隧道。为保证运营地铁隧道结构安全,施工前采用有限元分析软件PLAXIS 2D和PLAXIS 3D模拟施工过程,预测了顶管法施工对隧道变形的影响,同时在施工期开展了全过程的安全监测。基于模拟结果和实测数据对比分析,得出以下结论：隧道变形均满足规范中对隧道结构变形的控制要求;数值分析结果与实测结果变形规律基本一致,顶管施工引起下方地铁盾构隧道的竖向变形表现为隧道隆起,水平变形相对较小,隧道收敛表现为横向压缩、竖向拉伸;顶管穿越施工引起下方盾构隧道上浮和轮廓收敛变形,隧道最大变形均发生在顶部,施工过程中应加强对隧道顶部上浮和轮廓收敛的监测工作。顶管法施工上跨地铁运营隧道的影响结果可为类似工程安全控制提供一定参考。     

自行车骑行者生理、心理与综合负荷感知模型

为探究自行车骑行者在骑行过程中的生理、心理状态与骑行者个体属性、骑行强度及骑行环境之间的影响规律, 设计并实施了自行车骑行试验; 选取了相对代谢率、心境状态、自感疲劳程度和任务负荷指数等指标, 分析了骑行者生理、心理与综合负荷感知的特性及规律; 以骑行试验数据为基础, 应用偏最小二乘回归方法建立了骑行者生理、心理及综合负荷感知模型, 并对模型预测能力进行评估。研究结果表明: 骑行者个体属性、骑行强度及骑行环境均对骑行者负荷感知有影响, 其中骑行者个体属性因素中, 身体质量指数和基础代谢率作用较为显著, 二者在负荷感知模型中的平均影响因子分别为0.121和0.112;骑行强度因素中骑行时间对于负荷感知影响最大, 其平均影响因子为0.139;骑行环境因素中交叉口数对骑行负荷感知影响最为显著, 其平均影响因子为0.137;各个变量对心理负荷与综合负荷感知的影响趋势相同, 对生理负荷与综合负荷的影响趋势不相同。可见, 关注部分因素以及骑行者心理负荷对于提高骑行服务水平具有一定作用, 研究结果可应用于改善自行车骑行设施环境。     

基于灰色理论的砂卵石地层盾构施工参数控制对地表沉降影响分析

为了揭示地面沉降对不同盾构施工参数的敏感性,以成都地铁17号线来凤路站—凤溪站盾构区间隧道为例,采用灰色理论对总推力、刀盘扭矩、同步注浆压力等9项控制参数的实测数据进行分析.研究结果表明:地面沉降对盾构施工参数敏感性最主要的3个因素依次为推进速度、注浆压力(注浆量)和螺旋机转速;在成都地区富水砂卵石地层中进行盾构施工时,盾构总推力控制范围为19000～41000 kN,刀盘扭矩控制范围为8000～23000 kN·m,同步注浆压力为1～3 bar;灰色理论模型能客观、准确地反映富水砂卵石地层盾构施工参数控制与地面沉降之间的关系.     

既有桥桩对盾构引起地表沉降槽的变形影响

针对预测盾构开挖引起的地表沉降槽变形曲线,通常采用Peck公式或其修正公式,但该公式没有考虑邻近桥桩刚度对地表沉降槽变形的影响。采用Midas GTS NX建立三维有限元模型,分析不同桩径和桩-隧道间距对地表沉降槽曲线的影响,提出一种适用于预测盾构近距离侧穿桥桩时地表沉降槽的偏态分布曲线。以长沙地铁5号线圭塘站至高桥南站区间为工程背景,将有限元计算结果和现场实测值与偏态分布曲线值进行对比分析。研究结果表明：当L/D<1.8时,地表沉降槽变形曲线会呈现明显偏态分布,整体地表变形会在桩基附近出现“绕桩”现象。采用偏态分布曲线可以较好地预测邻近桥桩影响下盾构开挖引起的地表沉降槽变形,可为此类工况修建盾构隧道提供参考。