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基于BP神经网络的水下岩溶地层盾构掘进参数预测与分析
盾构隧道 水下岩溶地层 BP神经网络 掘进参数预测
2021/4/7
随着我国城市地铁网的建设，越来越多的隧道将不可避免的穿越水下岩溶区，受制于岩溶地层的复杂性、注浆加固后地层的诸多不确定性，盾构穿越该类地层施工风险极大，而选取合理的盾构掘进参数是确保盾构安全与高效掘进的关键。以长沙地铁三号线盾构穿越水下岩溶段为工程依托，首先通过统计与分析钻探数据，明确了岩溶分布特征；其次，通过输入地层特征参数和隧道特征参数，建立了可输出盾构掘进速度、推力、刀盘扭矩、开挖仓压力、气...
苏通管廊越江隧道工程是我国近几年较为典型的水下大直径泥水盾构工程，盾构穿越地层以淤泥质黏土、粉质黏土、粉土、粉细砂等地层为主，在掘进过程中较易结成泥饼。文章依托于苏通管廊越江隧道工程，基于刀盘面板冲刷仿真模型实验，分析刀盘掌子面区域的流场分布特性，提出刀盘冲刷喷头数量和位置的优化设计方案。通过现场冲刷试验分析表明采用该刀盘面板冲刷系统，冲刷效果较好，可以保证刀盘中心冲刷区域及开口的流畅性。通过现场...
盾构对接技术凭借其“相向掘进、地中对接、洞内解体”等技术特点，在水下盾构隧道施工中的应用愈加频繁，由于技术尚不完善，盾构拆机导致的掌子面失稳和管片衬砌应力松弛等问题亟待解决。依托某海底隧道工程，针对盾构地中对接管片槽钢加固技术展开研究，建立了管片衬砌壳连接器模型，通过在环间预留间隙实现了管片环缝的模拟，计算了管片环之间的连接强度，能够详细模拟不同荷载下的环缝张开量。以环缝张开量为判断标准，对比分...
考虑盾构隧道渗水的富水软弱 地层地表长期沉降计算研究
盾构隧道 地表长期沉降 富水软弱地层 隧道渗水
2021/4/7
富水软弱地层中盾构隧道渗水的情况时有发生，对盾构施工引起超孔隙水压力的消散造成影响。在地表长期沉降的计算中，隧道渗水的工况是不容忽视的。对此，以富水软弱地层盾构隧道渗水为背景，将超孔隙水压力的消散视为地下水向低水头位置和向隧道渗流共同作用的结果，在前人研究的基础上推导了长期沉降计算式。针对3个实际工程，采用提出的计算方法与不考虑隧道渗水的方法、实测结果进行对比，结果表明：对于黏土占比较高的地层，不...
为了研究寒区裂隙冻岩隧道冻胀力并建立合理的计算模型，以川藏公路雀儿山隧道为工程依托，组合利用水压力计、土压力盒和多点铂电阻温度传感器进行冻胀力原位测试，考虑静水压力，提出了裂隙成环贯通原位冻胀时的隧道宏观冻胀力理论模型，并将计算结果与原位测试结果进行了比较分析。研究结果表明：现场原位测试方法考虑了岩-水-冰在冻结过程中随时间和温度的变化特征，避免了对裂隙岩石细观结构模型的讨论，方案合理且易于实施；...
地铁隧道承压水地层盾构机选型配套及施工实践
地铁隧道 盾构 承压水 施工
2021/4/9
随着城市交通事业的蓬勃发展，越来越多的城市陆续修建城市轨道交通项目，其中盾构机施工技术已经是在地质条件复杂的城市轨道隧道施工中的主要技术之一。如济南地区具有承压水作用的全断面风化石灰岩、闪长岩地层，对盾构机的选型配套以及施工措施的实施等方面，存在诸多施工难题。文章以济南地铁R2号线烈士陵园站～开源路站盾构隧道工程为依托，通过查阅地勘资料，并参考国内其他城市类似地层施工经验，就承压水地层盾构机选型配...
作用在管片结构上的水土压力是管片设计的关键，但目前盾构隧道管片衬砌结构的荷载确定尚未有一个统一的方法，开展现场测试获取管片衬砌结构的水土压力是一个有效的解决途径，但受工法特性影响，所得测试数据通常具有一定的误差。
预判隧道运营期排水量与二衬外水压力的关系是城市隧道设计中的关键问题，而高、低水位隧道的渗流场影响范围存在较大差别，理论预测隧道排水量和水压力时不能忽视其边界效应的作用。首先，利用地下水渗流理论、复变函数保角映射理论和二维稳态流动的复变函数理论，并结合围岩-支护结构精细化模型和气象因素，分别对高水位和低水位隧道运营期排水量及二衬外水压力进行分析，然后依托在建的深圳东部过境高速公路连接线工程，对不同注...
水下隧道工程实践面临的挑战与对策及思考
水下隧道工程 排水 明挖方法
2013/12/3
除在城市湖泊下修建水下隧道可采用筑围堰、排水、明挖方法外，在江、河、海下一般采用暗挖法（钻爆法、TBM和盾构法）以及沉管法。
基于MSC.DYTRAN有限元软件中的EXINIT及EXFLOW2接口分别开发、定义了三维流场静水压力与边界条件的子程序；以Frost提出的气泡体积加速度模型为基础，确定了水下爆炸气泡脉动的初始条件，对水下爆炸单一气泡脉动过程进行了数值模拟；通过将气泡脉动半径、周期与经验公式对比，验证子程序开发的正确性与计算结果的准确性。以单一气泡运动模型为基础，建立水下爆炸两气泡运动的计算模型，研究两气泡水平距...
水上交通风险分析方法国内外研究进展
水路运输 事故 风险分析
2014/7/4
水路运输在国民经济发展和国际贸易中发挥重要作用的同时，也存在着巨大的风险。如何有效提高水路运输的安全水平成为人们长期关注的焦点。本文对海事风险评估领域内的最新研究成果进行分类和评价，将当前的研究分为直接风险评估和间接风险评估方法。并对事故统计、综合安全评估、故障树和贝叶斯网络分析法，以及基于理论模型和仿真的风险分析方法的基本原理、研究现状、主要特点等方面作了较为全面的论述。最后对当前研究中存在的问...
为了对盾构隧道（尤其是水下盾构隧道）施工中遇到的特殊地层的处理方法进行总结，特别是阐明水下盾构对接施工的关键技术，以借类似工程参考。结合目前盾构隧道施工实践，分析在软硬不均地层、孤石地层、卵砾石地层中利用盾构法修建隧道的主要问题和困难，相应地提出了一些基本措施和技术对策。结合台山核电站取水隧洞（位于海域中）盾构施工中遇到的微风化花岗岩硬岩（最高强度达197MPa）和球状风化孤石，提出了水下爆破法...
大断面深埋隧道穿越富水断层施工具有很大风险,一直是工程界的关键科学问题。通过现场试验和三维各向异性非线性流固耦合模型,研究了富水断层隧道支护体系受力特征、空隙水压、能量积聚、变形特性和力学响应。斗篷山隧道F3断层掌子面水压现场实测为1.50 MPa,排水后衬砌外水压力降至0.1 MPa,隧道高水压问题主要集中在掌子面开挖。拱腰锚杆受力较小,建议取消拱部系统锚杆,只打设拱部锁脚锚杆,及早封闭成环;围...
水底隧道衬砌水压力是衬砌结构设计的关键参数之一，根据对衬砌水压力作用机制的探讨，“全堵型”隧道衬砌承担全部静水压力，而对于“排水型”隧道，衬砌只承受部分水压力，作用在衬砌上的水压力应该进行折减。根据渗流理论，推导了轴对称条件下衬砌水压力折减系数的理论公式及利用隧道衬砌前与衬砌后涌水量的反分析简化公式，并通过数值方法验证了其可靠性。计算结果表明： 1）隧道涌水量随着衬砌渗透系数的减小而减少，当k...