高铁路基后期沉降预测方法的运用分析

针对软土地基沉降周期长,承载力低,沉降变形波动大等特点,以某高铁沉降数据为依托,应用双曲线法、Asaoka法、星野法、GM(1,1)模型进行沉降预测,分析不同时间起点对预测结果的影响.结合实际沉降结果对比分析得出:①负沉降点对预测精度影响较大,沉降预测时最好跳过或删除负沉降,且不易采用负沉降点附近的数据作为参考数据;②双曲线法、Asaoka、GM(1,1)模型较适合于软土地基沉降预测,而星野法拟合效果相对较差;③双曲线法和GM(1,1)模型以停载后5个月为预测时间起点结果较准确,Asaoka法受预测时间起点影响不明显.     

戈壁土路基后期沉降预测方法及误差分析

各种沉降预测的研究已在软土路基进行,而对戈壁土路基这一特殊路基的沉降预测研究较少.以兰新第二双线新疆段工程实测沉降数据为研究对象,分别采用双曲线法、星野法、Asaoka法、GM（1,1）模型四种沉降预测方法,预测戈壁土路基的后期沉降并分析不同时间起点对预测结果的影响.研究表明,常用的双曲线法和Asaoka法的预测精度受预测时间起点影响较大,双曲线法建议恒载期5~6月后为时间起点,Asaoka法建议恒载期1~2月后为时间起点.不同时间起点对星野法和GM（1,1）模型影响较小,其中GM（1,1）模型预测结果最为精确.     

深埋千枚岩隧道群变形规律及预留变形量分析

为系统研究深埋千枚岩隧道变形规律及合理预留变形量,以银百高速安康至岚皋段3座典型千枚岩隧道群为工程依托,采用精密水准仪和收敛计对隧道全程拱顶下沉和水平收敛进行了长期跟踪监测,并结合实测数据建立相应的变形分析预测模型。结果表明：千枚岩隧道围岩变形总体较大且离散性高,拱顶下沉和水平收敛分别可达95.3 cm和90.1 cm,不同风化程度的千枚岩变形稳定时间为30～120 d;千枚岩隧道变形时程曲线采用指数函数拟合效果较好,拟合优度均在0.93以上且预测变形值与实测稳定值相对误差不超过15%;深埋千枚岩隧道采用三台阶七步开挖法施工时,微风化、中风化、强风化以及断层破碎带预留变形量建议取值依次为20～30 cm、30～45 cm、40～60 cm和55～80 cm。     

基于MIDAS的地铁隧道开挖对邻近建筑物的变形影响分析

地铁隧道规划往往会经过城市的繁华地段，不可避免的对邻近既有建筑物造成影响，如何有效控制地铁开挖过程中引起的建筑物变形沉降问题一直是研究的重难点。以南京地铁7号线为例，采用MIDAS数值模拟软件建立三维地质模型，首先分析地铁隧道开挖对既有建筑物的影响，后依次对三台阶法和交叉中隔墙(CRD)法开挖引起围岩变形进行研究，最后对隧道完工后的监测点曲线进行变形分析。结果表明：地铁隧道开挖穿越邻近建筑物这一过程，离隧道近的建筑物基础点沉降量很大，而离隧道远的建筑物基础点沉降量相对较小，由沉降差可知为不均匀性沉降；相比于CRD法，采用三台阶开挖法能有效降低隧道开挖处的拱顶沉降，提高隧道围岩的安全稳定性。由于隧道开挖导致围岩应力迅速释放以及初期支护效果的滞后性，相比于隧道周边收敛点变形而言，拱顶处的变形幅度则更大。     

岩溶地区隧道施工时空效应的数值分析

结合贵州双龙航空港经济区外环北路2号隧道开挖的工程实例,利用图表研究工具和理论分析的研究思想对岩溶地区隧道开挖对地层造成的影响进行了数值分析研究。运用图表对数法对地表位移积累平均值、洞内变形积累平均值和拱顶变形积累平均值变化的规律进行预测。研究得到岩溶地区隧道开挖引起地层沉降随时间缓慢增长的时长是非岩溶地区的1倍左右。结合施工量测数据,采取极限速率法,对地表位移变形积累平均值和洞内变形位移积累平均值变化的规律进行预测,30 d内地表变形位移积累平均值预测值为6.818 mm,洞内变形位移积累平均值为4.712 mm。研究结果对指导岩溶地区隧道施工,监测并控制隧道周边地表沉降及隧道整体变形有实际参考价值。     

茶镇隧道二次衬砌施作时机的确定

针对隧道工程二次衬砌施作时机的问题,依托茶镇隧道工程,选取4个断面为研究对象,对拱顶沉降、支抗内力的监测数据利用MATLAB进行回归分析,分别依据"变形速率准则"、"极限位移准则"、"支护抗力最小"的原则,确定应用不同准则下二次衬砌施作时机,并通过对比分析,确定最佳支护时机.研究结果表明:拱顶有效应力能够替代支护抗力研究隧道衬砌;二次衬砌最佳支护时机建议取初期支护后21~23d,距掌子面距离47~54m.     

浅埋偏压隧道变形特征及施工方案优化

为研究隧道洞口浅埋偏压段的变形特征,采取现场隧道变形监测和围岩室内三轴率敏性试验相结合,建立隧道围岩的弹黏塑性本构模型.通过有限元软件ABAQUS的UMAT子程序开展了隧道变形三维弹黏塑性数值分析,探讨了隧道在三种开挖工法下的拱顶沉降、水平收敛位移、围岩最小主应力及围岩塑性区分布规律,以此确立合理有效的施工工法.研究结果表明:预留核心土法、三台阶法以及上下台阶法这三种施工工法引起的地表沉降,其深埋侧分别是浅埋侧的2.01,1.48,1.83倍,边墙两侧最小主应力则分别相差0.11,0.29,0.05 MPa,表明偏压隧道的应力场和位移场在开挖支护过程中呈现出不对称分布的特点;选出适宜的施工工法为上下台阶法,采用此工法可以使拱顶沉降及地表沉降减少11.7%~22.1%,而且在施工过程中支护结构受力最为合理,有利于偏压隧道的长期稳定.     

泉太隧道围岩破碎带施工方法可行性研究

以泉太隧道为依托工程,通过Midas/GTS数值模拟软件对围岩破碎带处采用台阶法和CD法2种开挖方法进行三维数值模拟,并与现场监测数据进行了对比分析。研究结果表明:在采用台阶法或CD法开挖时,均表现为在隧道拱脚、拱腰部位围岩应力集中、水平位移最大,拱顶和仰拱处竖直位移最大。相比于台阶法,CD法开挖条件下围岩应力、衬砌受力、围岩变形更小,但2种开挖方法均能满足隧道受力及变形要求。综合考虑施工难度、施工成本、施工工期等因素,可优先采用台阶法进行开挖,若实际开挖过程中发现隧道变形过大时,应及时换用CD法开挖。现场监测的水平收敛位移和拱顶沉降变化规律与数值模拟结果趋势相同,但变形稍大于模拟值,在施工过程中应加强监测。     

均布荷载下小净距浅埋偏压隧道双侧壁导坑法工序优化分析

对具有断面跨度大、净距小、埋深浅、偏压、围岩稳定性差和下穿建筑等特点的隧道,如何减小和控制地表沉降成为施工中考虑的关键技术问题。基于双侧壁导坑法,建立FLAC3D有限差分三维数值模型,对8种开挖工序所产生的拱顶沉降、建筑所处地表位移、塑性区面积和类型进行对比分析。结果表明:左右侧导洞开挖对拱顶沉降影响较小,中间导洞上台阶开挖时,拱顶沉降最大,能占到总沉降的40%左右;优化后的工序要点为优先开挖深埋侧隧道,并优先开挖其浅埋侧导洞。研究结果可为该类隧道的设计与施工提供理论支撑。     

基于单项预测模型筛选的隧道变形优选组合预测

采用优选组合理论,提出了基于单项预测模型筛选的隧道变形优选组合预测方法,建立了隧道变形预测系统.系统由包含各种监测成果的监测库、动态更新的变形预测模型库和模型评价库组成,采用人机对话方式在众多的经评价满足最优组合预测条件的单项预则模型中筛选出合理的单项模型,对其进行组合预测,继而再对不同的组合预测结果进行评价比较,得到较好的隧道变形组合预测结果.将该方法应用于隧道工程的拱顶下沉预测,利用前期工况的数据建模,对后期工况的未来变形量进行滚动预测,获得了令人满意的结果.     

地层纵向特性对隧道衬砌结构应力与位移的影响分析

探讨地层纵向性态变化对隧道横截面应力、位移的影响,采用midas GTS有限元分析软件,结合兰州市九州隧道实际工程,选取不同性态的土体进行数值模拟,分析对比了3种不同土体下隧道拱顶的竖向有效应力及位移.结果表明,随着土体围岩级别的提高,容重的增大,内摩擦角的减小,隧道截面竖向有效应力有所增大,且拱趾处增量最大,增长速度也最快,有效应力的增量和增长速度沿拱圈向拱顶逐渐减小,拱趾处增量是拱顶处增量的20倍以上;围岩级别提高,竖向位移有所减小,其中拱顶处位移增长最快,增量也最大,位移的增量和增长速度从拱顶沿拱圈向拱趾逐渐减小,拱顶处位移增量是拱趾处增量的1.17~1.23倍,对实际工程提供了一定的参考和建议.     

管幕法下穿既有地铁隧道微变形控制技术

依托矿山法新建北京地铁8号线木—大区间正线下穿既有10号线盾构区间工程,采用FLAC3D建立空间三维数值模型对管幕施工及新建地铁隧道下穿既有地铁隧道施工过程进行了数值分析,研究在管幕预支护体系保护下新建地铁双线隧道近距离下穿既有地铁隧道施工对地层扰动变形的影响,并将数值模拟结果同现场监测结果进行了对比分析结果表明：在管幕预支护体系作用下,新建隧道的施工对上部地层的扰动以沉降为主;新建地铁双线隧道施工中,左、右线隧道施工引起的土层沉降具有叠加效应;在管幕预支护体系作用下进行新建隧道近距离下穿既有隧道施工,能够将既有结构的沉降变形控制在允许范围内     

LSTM网络在地铁隧道沉降预测中的应用研究

为提高地铁隧道沉降预测的精度,研究长短记忆网络(LSTM网络)在地铁隧道沉降预测中的作用。分别利用反向神经网络(BP神经网络)和LSTM网络建立模型,结合2组地铁隧道实测数据,对模型的预测精度进行了比较和分析,试验结果表明LSTM网络优于BP神经网络并有较高的预测精度,与BP神经网络模型相比LSTM网络模型预测误差降低幅度可达35%,相对误差降低幅度可达42%,均方根误差值降低幅度为55%,预测的结果更接近实际测量结果。研究表明将深度学习的方法之一LSTM网络引入到地铁隧道沉降监测中,提高了预测精度。     

隧道开挖地表沉降影响因素分析

通过计算分析了不同因素在隧道开挖过程中对地表沉降的影响,分析得出:台阶长度的大小对地表沉降具有重要影响,在能够保证施工的前提下,应尽量选择较短的台阶长度;开挖进尺的大小对地表沉降具有重要影响,开挖进尺较小时,可以很好的控制地表沉降;隧道的上台阶开挖在正台阶法施工中起到了主要作用,上台阶开挖引起的地表沉降量占正台阶法施工沉降总量的90%以上。     

龙塘隧道出口段二次衬砌开裂原因探究

针对复杂地质条件隧道二衬结构在多因素作用下的开裂损伤,以龙塘隧道左洞二衬开裂为研究背景,通过分析左洞ZK58+795断面的变形监测数据并进行有限元数值模拟,结合理论与实测数据得到如下结论:隧道左洞围岩塑性圈厚度约2m,左洞二次衬砌所受的最大弯矩(1.159 73tonf·m)(1tonf=10kN)出现于拱顶位置,最大轴力(1 118.690tonf)出现于左侧拱腰.出洞口段地形和地质条件的不对称使得支护结构在偏压荷载作用下产生局部应力集中,致使衬砌实际应力超过允许强度,是隧道衬砌开裂的主因,而施工过程中混凝土捣实质量欠缺与后期保养不力也为开裂提供了生长条件,最终造成龙塘隧道左洞二衬混凝土受拉屈服破坏.     

浅埋隧道施工中围岩应力分析

以某隧道为背景,对浅埋偏压公路隧道在CRD法开挖条件下进行施工力学数值模拟和现场监测监控.分析开挖过程中围岩应力的变化情况,并将模拟结果与现场监测结果进行比较.结果表明:浅埋偏压隧道开挖后,围岩应力场并不对称,深埋侧的变化程度大于浅埋侧;在每一个开挖步骤前后,围岩应力变化较大;钢弦式传感器能够记录围岩应力释放的情况.     

西安地铁盾构施工引起地表沉降规律分析

结合黄土地区的特殊性对西安地铁施工引起的地表沉降影响因素进行了初步探讨,根据有关勘测资料,采用三维数值模拟软件FLAC3D对盾构推进过程进行了模拟,以西安地铁二号线工程为背景,对开挖引起的地表沉降规律进行了研究.分析了隧道纵向沉降分布规律、黄土特性对盾构法施工中地表沉降的影响、地表沉降与黄土层覆土厚度的关系以及黄土特性对盾构法施工中土体变形的影响,从而得出了黄土地区地表沉降的一般规律.     

无线视频监控技术在公路隧道施工中的应用

当前,现代化管理和安全作业在公路隧道建设中具有举足轻重的作用。利用以无线远程视频图像实时传输技术为代表的信息化技术,组建公路隧道施工全过程质量风险监控系统,通过对风险源远程识别,风险预防预测,风险控制与响应等工作对隧道施工过程中各类风险进行监控,最终使工程管理和质量监督等单位能够对公路隧道工程进行高效,准确和全面的质量控制。     

某地下过街隧道施工开挖方法优化

本文对某过街隧道施工开挖方法进行研究,主要提出了两种隧道开挖方法:一种是中导洞+CRD法;一种是中导洞+CD法。并采用三维有限元模型对隧道两种开挖方式进行了数值模拟分析,通过沉降位移控制和应力控制计算分析得出,中导洞+CRD法和中导洞+CD法各有优劣,需要根据工程情况、地质条件及施工条件来进行选择。     

一种基于BC RBFNN的高填路堤地基沉降预测模型

针对高填路堤地基沉降难以预测这一技术难题,对其影响地基沉降的主要因素进行了分析,根据各因素之间存在的高度非线性, 结合BCRBFNN（基于聚类分析径向基函数神经网络）非线性拟合的特点, 提出一种基于BCRBNN模型对高填方地基沉降进行预测.运用施工期路基沉降实测资料,对神经网络模型进行学习、训练和仿真, 得出仿真值与实测值非常相似, 从而得出基于BCRBFNN模型在高填路堤地基沉降预测中具有很好的实用效率.