大连湾海底隧道风险评估及对策研究

以大连湾海底隧道为背景,针对工程可行性研究阶段的推荐方案,按照不同的施工方法对风险进行识别和分析,并且采用风险判断矩阵和专家调查的方法对各方案的风险进行评估.另外,采用层次分析的方法,从技术、经济、安全和环境影响等因素出发,对各施工方法进行风险评价,认为两种推荐轴线均采用沉管方案时其综合风险最小.根据风险评估的结果及大连湾海底隧道的工程特点,提出了相应的风险控制措施,为工程相关决策和方案的确定提供参考.     

海底隧道盾构施工中海上孤石及基岩凸起的处理方法研究

海底隧道地质的复杂性是其他隧道所不能比拟的,盾构法施工的施工效率虽然高但是对地质条件要求较为严格。本文通过厦门市轨道交通2号线1标工程实践,从安全、经济和效率等方面对盾构施工中采用钻爆船和钻探船施工的爆破工艺进行综合对比。     

基于可拓工程法的海底隧道施工突水后果严重性分析

施工突水是海底隧道建设过程中最大的安全风险,而对其后果严重性分析是风险评价的一个重要组成部分.由于海底隧道的突水后果严重性很难用定量的方式加以描述,无法采用经典的直接测算法和社会经济测算法,实现对海底隧道突水事故发生后灾难程度的定量评价.基于可拓工程法,依托厦门翔安海底隧道,将海底隧道突水风险后果分为生命损失、社会损失、环境影响损失和经济损失包括直接经济损失和间接经济损失,对海底隧道穿越海域风化深槽施工突水后果严重性进行半定量化的科学评价.     

利用位平面欧拉-熵向量的图像检索方法

首先将图像分解为8个位平面,选择前4个重要位平面,求出其灰度码表示,计算出每个灰度码位平面的欧拉数,组成欧拉向量;其次计算出每个灰度码位平面的信息熵,组成位平面熵向量;再把欧拉向量和位平面熵向量特征综合为一个新的图像特征,最后采用马氏距离计算图像间的相似度.实验结果表明本方法维数低,速度快,且避免了图像量化造成的误检,与比位平面熵算法和欧拉向量算法相比,检索效率高.     

海底隧道出入口段驾驶人眼动特征分析与建模

为海底隧道交通安全运营管理提供依据,研究海底隧道出入口段驾驶人眼动特征变化规律.选取了26名驾驶员在交通状况相近的非高峰时段进行海底隧道实车试验.利用Facelab 5.0眼动仪和照度计采集真实交通状态下海底隧道照度及驾驶人眼动特征指标.基于实测数据,分析了海底隧道出入口段驾驶人眼动特征及车速的变化规律,探讨了眼睑闭合度、眨眼频率、注视时长、车速与照度和坡度之间的关系,并建立了相应回归数学模型.研究结果表明:驾驶人驾车通过海底隧道出入口段时,受照度和坡度变化影响,眼睑闭合度和眨眼频率明显降低;受照度变化影响,注视时长增加,视认难度增加,注意力集中;不同照度及纵坡下车速保持能力存在差异性,平均车速受照度及纵坡坡度影响较大,车速呈现下降-上升-趋于平缓-下降-上升的规律.     

层次分析法的海底隧道盾构施工风险评价

针对台山核电站海底隧道泥水平衡盾构施工中要穿越不良地质体及地层结构界面的风险因素,利用模糊层次分析法对其进行辨识、分析、评价.结果表明在海底隧道盾构施工中,废弃物、孤石充填物力学指标不详、渗漏、换刀影响工期等危险有害因素对其影响较大,针对风险问题提出了有针对性的安全控制措施,保证了海底隧道安全顺利施工.     

一种基于设计数据的公路隧道三维快速自动建模方法

基于公路隧道的真实线位文件及横断面设计文件进行标准化处理,通过扫描法与CGS法实现了复杂公路隧道的三维快速、自动建模。所建立的公路隧道三维模型更加准确、直观,为设计方案的分析与比选,及工程设计与未来运营、养护环节的信息衔接提供了更准确、可靠的信息手段,并在厦门翔安海底隧道中取得了良好应用效果。     

模糊灰关联综合评估在扣件式钢管支模架风险分析中的应用

针对评价指标标准值与评分值为模糊数的综合评估问题,将模糊数引入灰关联综合评估领域,提出了一种基于模糊数平面距离的多指标多层次灰关联综合评估方法.为了评估现场扣件式钢管支模架的施工风险,设计了一套多指标多层次的扣件式钢管支模架的施工风险评估系统.通过10个工程的问卷调查,确定了系统各评价指标的权重和评分值.借助于该评估方法,建立了扣件式钢管支模架施工风险评估体系.最后实例分析表明该方法和评估系统的正确性和有效性.     

胶州湾海底隧道衬砌混凝土关键参数研究

对我国第2条海底隧道即胶州湾海底隧道已施上衬砌混凝十的强度、氯离子扩散系数、保护层厚度、抗渗透性能、浇注厚度、空洞及胶结性能进行试验研究.研究结果表明:胶州湾海底隧道衬砌混凝土3 d强度大于30MPa,28 d强度大于60 MPa,但与标准养护相比,现场养护混凝土强度降低6%~7%:已施工衬砌混凝土回弹强度为53-75 MPa,氯离子扩散系数均值为(2.1~2.7)×10-12 m2/s,抗渗等级大于S12,海底隧道左、右线衬砌混凝土保护层偏差分别为-6~15 mm和-4~15 mm;衬砌混凝十芯样抗压强度大于50 MPa,氯离子扩散系数均值分别为1.60×10-12 m2/s和3.39×10-12 m2/s,满足设计要求;衬砌混凝十厚度超过设计值为1.0~3.5 cm,初衬和二衬间未发现脱空异常区,衬砌混凝土胶结好,合格率超过98%;此外,隧道洞口段衬砌混凝土受环境气候影响,其性能比其他部位的性能略差,建议对该部位进行防水处理.     

基于位平面图像的人脸特征抽取

提出一种新的基于位平面图像的特征抽取方法.该方法通过对原始图像进行"位切片",将1幅图像分解为8幅位平面图像,然后针对不同的位平面图像的特点,对不同的单幅位平面图像和合成的位平面图像进行特征抽取,为从复杂的人脸图像中抽取出有效的鉴别特征提供了一种有效措施.ORL标准人脸库中的实验数据验证了该方法的有效性.     

钻爆法施工的海底隧道结构防排水技术研究

阐述了海底隧道的防排水原则,以厦门海底隧道为例讨论了钻爆法施工的海底隧道的合理排放量,提出了针对不同地层的防排水方案以及在海底隧道防排水设计施工中应注意的主要问题及需要研究的问题,提出的海底隧道防排水设计方法可为类似工程提供参考。     

基于情景演变和突变级数的海底隧道火灾应急资源评价

为了研究海底隧道火灾情景应急资源评价问题,以翔安海底隧道为例,基于隧道火灾情景演变机理与流程分析,建立火灾事故情景演变分析模型.选择特征情景演变路径并抽取关键情景,构建关键情景应急资源评价指标体系,确立模型方法与步骤,建立基于突变级数的海底隧道火灾情景应急资源评价模型.最后,以客车火灾事故为例,对模型进行验证应用,为海底隧道火灾应急资源评价提供一种新方法.     

海底隧道衬砌混凝土在多种因素下的冻融损伤

调查了胶州湾海底隧道衬砌混凝土面临的气候环境,提出了隧道洞口段衬砌混凝土抗冻指标要求。以水和海水为冻融介质,对标准养护和现场养护的胶州湾海底隧道衬砌混凝土施加应力比为0,25%和50%的弯曲荷载,进行快速冻融试验。研究结果表明:胶州湾海底隧道洞口段衬砌混凝土快速冻融循环次数应大于300次,且应通过防水处理提高其抗冻性能。相比于标准养护,现场养护劣化了混凝土的抗冻性能,经过300次冻融循环,混凝土质量损失和相对动弹性模量损失分别提高了1.5%和15%。海水中的氯盐和硫酸盐使得混凝土表面剥落程度增加,但内部损伤程度却相应下降。弯曲荷载劣化了混凝土抗冻性能,且随应力比增加而增加。对胶州湾海底隧道200m施工里程内混凝土抗冻性能调查表明:衬砌混凝土质量稳定,抗冻性能良好,满足设计要求。     

基于模糊贝叶斯网络的水下生产系统 人因可靠性分析

近年,随着水下生产系统的应用范围不断扩大,人员在设计、运行、操作、维修维护等工作中造成的故障和失效问题逐渐凸显。人因导致的操作失效已成为水下生产可靠性中重要的风险因素。因此,有必要对水下生产系统进行人因可靠性分析,找出对人因失效概率影响较高的因素,提出改进措施,降低人为操作失误概率。本文通过构建水下生产系统人因风险因素体系,利用信度、效度指标验证了数据的合理性,并借助结构方程模型确定人因风险因素的权重系数,构建贝叶斯网络,利用模糊理论量化人因概率,实现对水下生产系统人因风险的预测和评估。最后通过南海某水下生产系统的实例分析,验证了该方法的适用性,为水下生产系统的人因风险预测和防范提供了参考依据     

基于驾驶仿真的海底隧道出入口段视觉减速标线有效性

为提高海底隧道出入口段行车安全性,研究海底隧道出入口段不同视觉减速标线方案下驾驶员视觉特征变化规律。本文共设置了6种视觉减速标线方案,对26名驾驶员进行了室内驾驶仿真实验,采集了车速、注视点占比、瞳孔直径和察觉距离等数据,通过分析和处理数据判断视觉减速标线的有效性,分别建立了海底隧道出入口段车速与驾驶员瞳孔直径的回归模型,在海底隧道入口段二者呈非线性关系;出口段二者呈线性关系。采用驾驶员问卷调查法对视觉减速标线有效性进行了验证。结果表明：在海底隧道出入口段共设置的6种视觉减速标线方案均对驾驶员视觉特征有显著影响;与其他标线方案相比,白色鱼刺形减速标线设置下驾驶员瞳孔直径、A区域注视点占比、察觉距离和错觉影响最大,有助于驾驶员主动降低车速、提前采取减速措施,保障行车安全。     

复杂工况下盾构隧道车辆智能调度系统开发及应用

为解决长大隧道施工时多作业车辆行驶时车辆拥堵、安全风险高、调度难的问题,依托上海轨道交通市域线机场联络线超大直径盾构隧道工程,设计了具有位置确认、信号传输、定位应用功能的智能调度系统。分析施工物料优先性,以减少车辆等待时间为目标确定车辆调度次序,建立了车辆调度模型。基于隧道车辆定位系统和车辆调度模型,开发了复杂工况下隧道车辆智能调度系统,通过在上海轨道交通市域线机场联络线工程度~凌区间隧道进行验证应用,提前20~35 s为相对行驶车辆进行避让预警,在相距50 ~ 200 m范围内进行车辆安全车提醒,提高了超大直径盾构隧道物料运输效率,提升了长距离隧道单车道多车辆行驶安全。     

水下测试树国内外研究现状与国产化思考

水下测试树是深水测试过程中风险控制的关键性设备,在特殊海况时具有快速断开测试管柱、封堵井下管柱内高压油气以达到保护测试仪器和人员安全以及避免海洋环境污染的作用。通过大量文献资料收集和现场调研,分析了水下测试树的国内外研究现状,详细介绍了国外水下测试树的功能、结构特点、应用情况及国内水下测试树的发展与应用情况。对比分析表明：国外水下测试树现有产品功能强大、性能可靠、适用于不同海洋工况,且不同公司的产品在结构和功能上各具特点。同时,针对国内水下测试树的应用现状,提出了水下测试树国产化的研究思路以及研究开发过程中可能出现的问题,对促进我国海洋石油水下装备自主研发与制造具有重要意义。     

用有限元强度折减法对海底隧道进行稳定性分析

利用有限元强度折减法求得的安全系数与潜在滑动面,不仅可以评价隧道的稳定性和设计的合理性,还可以对支护参数和施工工艺提出改进建议.计算表明,青岛湾址隧道的埋深、双洞净间距均安全合理;隧道围岩的整体变形不大,局部位置变形明显,在支护设计及施工过程中这些部位需重点考虑;双洞上拱出现拉应力区,但是最大拉应力值小于岩石抗拉强度.模拟结果为海底隧道结构设计提供了可靠的分析依据.     

山岭隧道新奥法施工过程动态风险评估

将风险分析与施工量测体系相结合,对致险因子进行识别,确定风险评价指标体系;通过层次分析法(AHP)确定各个量测项目的权重,进而引入模糊数学理论,建立合理的隶属度函数,对具体的量测数据进行模糊综合评判;结合权重分析和赋分体系得到综合风险指数,从而建立山岭隧道新奥法NHTM施工过程动态风险评估模型.该模型可以将量测数据量化为单一的动态风险指数,并随着隧道开挖和量测的进行对施工风险进行动态评估.该动态风险评估体系在保阜高速隧道工程中得到了应用,应用结果表明该方法具有合理性和实用性.     

地铁隧道施工过程中风险分析与控制

为降低地铁隧道施工过程中的风险,提出了地铁隧道施工过程中风险分析的框架,包括风险识别、分析和评估、风险应对以及风险防范措施等,采用风险矩阵评价准则对风险进行评价,避免了由于风险所发生的概率和风险造成的损失相乘所产生的释怀效应.以南京地铁二号线为例,具体分析了地铁隧道施工过程的风险因素,从成本和工期的角度对每一标段的风险进行了量化,根据量化的结果结合风险评价准则,提出了相应的风险应对措施.为以后的地铁隧道施工过程中的风险分析提供有益的借鉴和参考.