水文监测技术在岩溶隧道施工中的应用

为探析岩溶隧道开挖过程中隧址区水文地球化学特征、岩溶水补径排条件以及隧道涌水与地表水文环境的相关关系,以华蓥山隧道工程施工为依托,开展动态水文监测和分析。利用水文动态监测体系反馈的水质和水量信息研究隧址区地下水水文地球化学特征、判定隧道开挖后地下水影响范围。结果表明:1)常规水质分析和同位素分析显示隧址区地下水径流条件较好,径流途径较短,并且受大气降水影响密切;2)隧址区地表布设的4个水文监测点均呈现流量、水位减少趋势,证明隧道建设对本区地下水系统造成一定影响,其影响程度不一;3)相关分析表明隧道涌水与龙古井、龙神洞2个地表水点呈强相关性,具有显著性。     

超大断面马蹄形盾构盾体系统研究设计及应用

为探索超大断面马蹄形盾构盾体载荷分布特性,解决超大马蹄形盾体设计关键技术问题,针对适用于单洞双线铁路隧道的超大马蹄形盾构护盾薄壳体轴向、周向载荷分布特性和传递规律展开研究,构建了盾体受载数学模型。基于上述载荷分析与功能需求详细探究了超大断面马蹄形盾构盾体的结构设计,明确了马蹄形盾体受力的薄弱环节,通过三维建模和有限元分析优化了盾体结构:壳体结构采用多半分体组合式结构,并通过法兰连接,满足了吊装和运输要求;壳体箱型环梁结构设计,在保证结构强度要求的同时节省了材料、减轻了质量;此外,进行了盾体的梭式结构、帽檐设计和超前注浆通道设计等针对性设计,有效提高了马蹄形盾构的适应能力。该马蹄形盾构的应用和盾体变形工业性监测试验表明,马蹄形盾构盾体结构满足整机平稳掘进、盾体微变形的要求,也印证了该数值模拟分析方法的正确性。     

基于线性切割试验碴片分析的滚刀破岩效率研究

为了研究碴片形状与TBM破岩效率之间的关系,应用机械破岩试验平台对北山花岗岩进行线性切割试验。通过对试验所形成的碴片进行粗糙度指数、扁平度以及长轴分析,发现不同滚刀间距及贯入度下所形成的碴片有很好的规律。TBM破岩效率越高,所形成的碴片大岩块的长轴更长,粗糙度指数更大,同时碴片也更加扁平。将粗糙度指数与比能进行回归分析,二者具有很好的线性关系。对于北山花岗岩,当刀间距与贯入度的比值为40左右时,TBM破岩效率最高。因此,碴片分析对评价TBM的破岩效率和优化施工具有重要意义。     

黄土高原地区隧道开挖对邻近既有隧道稳定性影响研究

为研究新建隧道开挖对邻近既有隧道稳定性的影响,依托山西太原黄土高原地区邻近既有隧道施工的新建铁路隧道工程,采用经验评估法和三维数值模拟分析方法分析新建隧道开挖对临近既有隧道稳定性的影响。结果表明:当新建隧道位于既有隧道限制范围内时,新建隧道与既有隧道的距离越小,对既有隧道的变形影响越大;当新建隧道位于既有隧道需要注意范围内时,新建隧道开挖对既有隧道轴线中间位置的扰动最大。     

万华烟台液化烃地下水封洞库群施工通风优化研究

为解决地下水封洞库群大断面施工通风问题,通过增设通风竖井的方案,并采用三维数值模拟方法,对主洞内CO分布规律、风仓内风机布置位置对风机效率的影响进行计算分析。结果表明:1)掌子面爆破后通风30 min,掌子面附近区域CO质量分数均小于24×10~(-6),满足规范要求;2)风仓内风机组2行排列形式的风机效率明显高于风机组1行排列形式,且风机组间距为2 m时风机效率最高。     

基于优化支持向量机-混沌BP神经网络的基坑变形预测研究

为解决基坑变形预测精度低的问题,采用小波去噪分离基坑变形的趋势项及误差项序列,并利用多种优化的支持向量机对趋势项序列进行预测,采用混沌BP神经网络对误差项序列进行预测,将两者预测结果进行叠加即得到变形预测值,且可根据后期监测数据的更新,实时增加数据信息,达到跟踪预测的目的。经过3个实例检验,得出小波函数的去噪效果相对较优,且预测结果的相对误差均值均小于2%,验证了优化支持向量机-混沌BP神经网络模型的有效性,且该模型具有预测精度高、适用性强等优点,对掌握基坑变形的发展趋势及评价基坑的稳定性具有重要意义。     

武汉三阳路公铁合建越江隧道地铁层排水系统设计

公铁合建越江隧道废水泵房的设置形式直接影响工程的投资和运营安全,是设计的重点和难点。以武汉三阳路公铁合建越江隧道为依托,根据工程特点,将公路层和地铁层的废水泵房分开设置,提出设置体外泵房、选用潜水泵的体内泵房和选用凸轮泵的体内泵房3种地铁层废水泵房设置方案,并从土建影响、水泵选型、检修维护及安全性等方面进行综合比选,最终确定选用凸轮泵的体内泵房方案。该方案利用轨道中间及两侧空间做成3个连通的小集水池,采用凸轮泵代替潜水泵作为一级泵,安装在轨道旁的一级泵房内,不仅能减少下沉集水坑的落深,降低对盾构管片的影响,提高安全性,而且便于水泵的日常检修维护。     

地铁一侧项目施工对已建地铁结构的安全影响研究

随着城市建筑和地铁工程的快速发展,经常会出现建筑物紧邻地铁一侧施工,造成对地铁结构的不良影响,因而必须评估其施工过程中地铁结构的安全性。本文运用MIDAS/GTS有限元软件,以厦门某项目紧邻已建地铁结构施工为例,建立了地铁结构二维和三维数值分析模型,研究了建筑物在整个施工过程中对已建成的车站主体结构、附属结构、盾构法和矿山法区间结构的内力和变形影响。结果表明,项目施工对地铁结构的变形和内力影响均在可控范围内,满足地铁结构的安全性要求。     

郑万高铁不良地质三维建模与修正分析

为解决郑万高铁不良地质和特殊岩土工程地质三维模型的不充分性、地下地质现象的不可见性和地质过程的复杂性等问题，对地形测量、地质数据、测绘数据、地勘数据分析修正，建立地表地质界线、水系、交通网、覆盖层、透镜体小地质单元、岩溶系统的三维模型，通过地质与数学插值结合曲面三维模型模拟进行分析，对TIN、Grid、趋势面拟合和NURBS曲面插值和修正分析，得出描述地质不良体的几何信息、拓扑信息和属性信息。这些方法对于三维建模与修正分析过程中解析各种复杂地质体的空间信息（几何信息与拓扑关系）和各地质单元的特性信息具有一定的指导意义，符合复杂地质体表达与分析的需要，可为三维建模在工程地质边界表示与数据选取方面提供参考。     

地铁隧道结构断面测量方法探讨及编程实现

地铁隧道的结构断面测量是铺轨建设期间的一项重要工作,常规的测量方法内外业工作量较大,内业处理较为繁琐,数据计算效率较为低下。为了尽可能提高测量工作效率,减少仪器成本及人工成本,探讨了在地铁隧道内的控制点上架设全站仪,采用三维坐标测量的方法测得每个结构断面的特征点坐标,进而计算相应的断面尺寸偏差,并用C#编程语言编制了计算软件,使数据处理更为方便。工程实践表明,相比传统测量方法,该方法可以减少一定的外业工作量,同时内业数据处理相对简单便捷,效率高,可为类似工程提供参考。