基于突变理论的盾构下穿危旧房屋及河流段风险评价与控制方法研究

为了综合评价盾构下穿危旧房屋及河流段风险,结合软土土质特点,在对已有评价模型分析的基础上,针对风险评价普遍存在的问题,借鉴突变理论,确定盾构施工风险突变评价法步骤,将各因素归纳为工程地质、勘察设计施工、周边环境和水文地质四大指标,并对其进行分解,构建风险评价指标体系及等级标准,利用突变理论对工程实例进行评价,得到该区间盾构施工风险等级为极高风险,评估的结果较好地反映了工程的实际情况。基于风险评价结果,在盾构下穿过程,采取合理设定土压力、调节盾构推进速度和注浆压力等措施,实时动态监控地表沉降的变化和盾构施工关键参数,所得成果验证了突变理论风险评价的实用性和有效性。     

物元可拓法在地铁盾构施工安全风险评估中的应用

针对地铁盾构施工安全风险评估结果不完善、精确度不高等问题，采用DEMATEL-ISM法与物元可拓评估模型相结合，对地铁盾构施工安全风险进行科学合理的评估。首先，以文献整理为基础，结合工程实际，从人员及管理、机械设备、施工材料、施工技术及施工环境5个方面建立地铁盾构施工安全风险评估指标体系；其次，采用DEMATEL-ISM法分析关键影响因素和影响程度以及因素间的层级结构；再次，考虑指标间的关联影响，引用shapley值法确定指标权重，采用物元可拓法构建地铁盾构施工安全风险评估模型；最后，对宁波地铁3号线一期句章-鄞州客运区间应用所建模型进行实例分析，结果表明，其风险评估等级为“中度风险”。其中，人员及管理、施工技术及施工环境所属风险等级相对较高，该区间盾构施工时管理人员应重点监测地质环境，并严格做好地基加固等施工技术工作。     

基于熵权物元可拓理论的隧道塌方风险评估

为了准确评价隧道塌方风险等级,降低隧道施工过程中塌方事故的风险,基于熵权物元可拓理论建立了隧道塌方风险分级的评估模型。在统计及综合分析隧道塌方影响因素的基础上,选取围岩级别、跨度、偏压角度、埋深、地下水影响、断层破碎带、施工管理与技术水平7个主要因素作为隧道塌方等级评价指标。借鉴可拓学原理,将熵权法引入可拓学理论中,建立了熵权物元可拓评估模型,对隧道塌方风险进行评估。在熵权物元可拓评估模型中,对定性的指标进行量化,并对各指标进行归一化处理,构建隧道塌方等级评估的经典域、节域和待评物元;为客观、合理地确定指标权重,提出用熵权法计算指标权重;对隧道塌方风险进行关联函数值和关联度分析,确定隧道塌方风险等级及其变量特征值。在工程应用中,对某隧道1#横洞的数据进行统计分析,通过构建的熵权物元可拓评估模型得到某隧道1#横洞的待评物元,从而应用熵权物元可拓理论对某隧道1#横洞进行隧道塌方风险评估,评估结果与实际开挖中毛开挖面围岩不稳定、且时有掉块现象发生的情况一致。研究表明,将熵权物元可拓理论应用于山岭隧道塌方风险评估是可行的,应用该模型得到的隧道塌方等级与实际开挖情况相吻合,很好地预测了隧道施工的安全状态。     

基于可拓学的地铁车站深基坑施工安全评价

针对地铁车站深基坑施工工艺复杂、不确定因素多、施工阶段风险概率高、风险损失后果严重等问题,采用层次分析法构建评价指标体系,利用可拓学理论建立可拓评价模型,通过定量化、模型化的方式使矛盾问题转化为相容问题。得到相应的评价指标体系和评价模型后,结合工程实际和专家打分确定安全评价指标权重,进而通过计算评价指标和对象之间的关联函数和关联度,最终得出目标层所属的安全等级。工程实例结果表明,基于可拓学的安全评价结果基本符合实际施工安全等级,该方法有效可行。     

基于熵权物元可拓模型的隧道瓦斯等级评价

为准确预测穿越煤层的隧道瓦斯等级,以有助于降低隧道施工过程中瓦斯事故的风险。通过分析国内外大量瓦斯隧道工程案例,选取地层岩性、地质构造、煤层厚度、隧道埋深、水文地质条件等5个分级指标作为隧道瓦斯等级评价指标,将熵权法引入可拓学理论中,建立熵权物元可拓模型,并应用该模型对10条穿越煤层的隧道进行瓦斯等级评价。结果表明:应用该模型得到的隧道瓦斯等级与其实际等级完全吻合,准确率达到100%。     

基于组合权重-可拓物元的脚手架施工风险安全评价

为提高脚手架施工过程的安全性,减少脚手架事故给作业人员造成的生命财产损失,根据脚手架特有的结构形式、搭设特点、作业环境构建评价指标体系,引入AHP-熵权法和可拓物元理论,构建脚手架施工安全风险因素综合评价模型;将该模型用于西安市某脚手架工程进行实例验证,得出该脚手架工程在施工过程中的不足,得到的评价结果与实际情况相符,表明可拓物元模型的评价结果真实可靠,对脚手架工程安全管理具有参考价值。     

川藏铁路雅林段隧道工程施工安全风险评价

为准确评价川藏铁路隧道工程施工安全风险等级,提出了一种基于组合权模糊物元可拓的评价方法.首先,通过对国内外隧道工程施工安全风险评价研究的剖析,并结合川藏铁路隧道工程的实际情况,从"人-物-管-环-技"角度构建了包含5个一级指标、29个二级指标的川藏铁路隧道工程施工安全风险评价指标体系;然后,将熵权法与三角模糊数引入物元可拓学理论,构建了基于熵权-三角模糊组合权重的模糊物元可拓评价模型;最后,利用该模型评价了川藏铁路雅林段6座重点隧道工程施工安全风险.研究表明,该评价模型可以较为真实地反映川藏铁路隧道施工安全风险等级,有利于保障川藏铁路隧道工程的高质量安全建设.     

基于博弈论的隧道施工环境可拓评价模型研究

为了准确评估隧道施工过程中环境质量对人的影响,在分析隧道施工环境质量影响因素的基础上,选取粉尘质量浓度、CO质量浓度、环境噪声、环境震动、热环境和光环境6项指标,建立了隧道施工环境质量评价指标体系,运用博弈论将主观赋权法(层次分析法)和客观赋权法(简单关联函数法)相融合,结合可拓学理论,构建了隧道施工环境可拓评估模型。结合浙江省奉化市石郎山隧道段右线yk1+430~yk2+280区间内4道不同施工工序实测数据,应用该模型评价了隧道施工环境。结果表明,构建的模型能够综合反映各指标信息,将独立的单指标环境质量分析上升为系统化的综合环境评估,模型能更客观地反映施工环境状况。     

基于可拓学理论的装配式住宅施工过程安全风险评价研究

研究结合影响装配式住宅施工过程安全风险的因素,构建了装配式住宅施工过程安全风险指标体系。通过运用改进综合权重法来确定各指标权重,并结合可拓学理论构建了综合模糊可拓评价模型。最后,通过装配式住宅的实际案例进行验证,发现该评价模型能够客观系统地评估装配式住宅施工过程中安全风险状况,同时能及时准确地诊断出安全隐患,为决策者提供建议,从而减少施工过程中不安定因素。     

未确知测度理论在盾构下穿既有隧道安全风险评价中的应用

盾构下穿既有隧道工程施工通常存在较大风险,为了对风险等级做出准确有效的评价,提出了基于未确知测度理论的盾构下穿既有隧道安全风险评价模型。首先,通过对相关规范和现有文献的研究,并结合盾构下穿隧道施工的特点,构建了盾构下穿既有隧道安全风险评价指标体系,包括盾构掘进参数、新建隧道条件、既有隧道条件、地质条件和施工管理条件5个一级指标,以及掘进速度、掘进推力、注浆压力等19个二级指标;其次,将综合安全风险划分为5个等级,并明确了各指标的等级划分标准;然后基于熵权-未确知测度理论构建盾构下穿既有隧道安全风险评价模型,采用熵权法确定指标权重,根据未确知测度理论构建各指标的单指标未确知测度函数,将各指标数据值代入单指标未确知测度函数中得到单指标测度评价矩阵,结合指标权重和单指标测度评价矩阵计算得到多指标测度评价向量,依照置信度准则确定安全风险等级;最后,将提出的模型应用于实际盾构下穿既有隧道工程中,对其进行安全风险等级评价。结果表明,模型评价结果与实际风险等级一致,并通过与模糊层析分析法对比验证了所提模型应用于工程实践的有效性,研究结果可为实际施工安全管理提供决策支持。     

深埋长隧道施工地质灾害风险模糊层次评价

地质灾害是影响深埋长隧道安全施工的重要因素,将综合超前地质预报和模糊层次评价相结合,建立深埋长隧道地质灾害风险预测体系。首先对超前地质预报进行了研究并建立综合超前地质预报体系,以该体系为指导对隧道进行地质预报,了解掌子面前方的地质信息。其次在地质预报基础上作隧道施工地质灾害风险模糊层次评价,对隧道施工中可能遇到的地质灾害及整体风险程度进行评估。最后以米仓山隧道为工程背景,对建立的地质灾害风险预测体系进行了实践,得到里程段内发生涌水突泥、塌方、大变形及岩爆等地质灾害的风险等级,以及地质灾害整体综合评价风险等级。     

复合地层盾构滚刀磨损风险等级模糊评判

针对盾构在复合地层隧道掘进过程中存在滚刀易磨损且不易判断磨损程度的施工难题,通过综合分析滚刀磨损的各种影响因素及其影响关系,总结提炼出4个磨损风险等级和五大类15个子项的关键影响指标。针对复合地层提出复合高度比和等效岩土强度的概念,综合运用两级模糊评判法和层次分析法建立了复合地层盾构滚刀磨损程度评判方法。通过对佛莞城际铁路长隆隧道复合地层段进行现场验证,证实了该方法在不进入盾构土仓的情况下,可对滚刀在盾构不同掘进距离下的磨损程度进行定性判断。     

地铁盾构施工风险评估与风险规避研究

深圳地铁二号线2202标段包括科苑站—红树湾站—世界之窗站,大部分采用盾构法施工。盾构隧道处于砂质粘性土地层填海地层,下穿4栋高尔夫别墅,存在基岩隆起、孤石和易出现施工扰动等情况。对2202标盾构施工进行安全评估,指出盾构机选型、盾构机进出洞及盾构施工过程中的风险源,如始发方向失控、盾尾卡死、洞口土体坍塌、地面建筑物出现不均匀沉降等,进而强调在施工过程中要正确辨识风险源,并根据地质、水文和周围环境条件研究采取适当的规避风险措施。     

地铁隧道施工对邻近垂直于地铁线路管线的 变形影响规律研究 ）

地铁隧道施工对周围管线的影响已成为地铁工程中的重点和难点。研究地铁隧道盾构施工对周围邻近管线的变形影响规律,并据此对管线进行合理保护是地铁等隧道建设中面临的普遍任务。以西安地铁3号线为研究背景,通过FLAC数值模拟,得到了多种工况下地铁隧道盾构施工对邻近垂直于地铁线路的管线变形影响规律。研究表明,地铁盾构施工时,对周围环境的影响大小是不一样的,管线的沉降最大值处均位于隧道轴线正上方,且随着管隧距离的缩短,管线沉降最大值不断增大,因隧道盾构施工而对管线的变形影响范围逐渐减小,沉降曲线的沉降槽宽度逐渐减小;管线在距隧道轴线±1.6倍洞径范围内随管隧距离的减小沉降值逐渐增大,反之,其变形减小;随着土仓压力的增大,地下管线的变形越来越小,甚至可能产生向上隆起。工程实践表明,预测结果和监测结果基本一致。     

基于云理论和组合赋权法的牵引变电所风险评估

为解决传统评估方法无法同时反映牵引变电所运行风险的模糊性和随机性的问题,将云理论中的云重心评估法运用于京津城际高速铁路某牵引变电所运行风险评估中。通过建立该牵引变电所运行风险评估指标体系,实现了从管理、人员、设备、环境4个方面的牵引变电所运行风险水平定性概念向定量表示的合理转换,并引入联盟博弈思想对各指标进行组合赋权,进而对该牵引变电所运行风险现状进行综合评估。结果表明,该方法直观可行,评估结果符合客观实际情况。     

基于熵权-集对分析的山区丘陵公路边坡安全评价——以河南省修武县为例

针对山区丘陵公路边坡安全存在多种随机性、模糊性和不确定性因素等问题,优化改进了标准集对分析理论,并将熵权-集对分析模型应用于公路边坡安全评价中。以河南省修武县5处典型山区丘陵公路边坡为例,构建了由4大类共14个指标组成的评价指标体系,再利用熵权法确定各指标权重,最后通过单指标联系度、综合联系度等计算,得出综合评价结果。结果表明,1、4、5号路段边坡安全性较差,建议采取及时的防治措施;2、3号路段边坡大体安全,可留意观察,暂不处理。与传统方法相比,熵权-集对分析模型理念清晰、计算简单、准确度高、实用性强。     

软土地铁隧道盾构工法端头井加固稳定性分析

以上海地铁10号线盾构隧道的进出口端头井加固为例,说明软土地区盾构端头井基坑的加固方法,重点说明高压旋喷桩和三轴搅拌桩联合加固在软土地区的应用和用FLAC软件对加固后土体进行稳定性分析。表明此种方法在软土盾构端头井加固的设计和施工的实用性,为以后同类工程的设计和施工起到一定的借鉴作用。     

沿海高速公路风险评价体系构建

沿海高速公路建设面临地质条件复杂,气象灾害多样、工程类型多等困难,针对其风险评估工作多而繁杂的实际情况,以浙江沿海疏港高速公路为工程背景,选择道路工程、桥梁工程和隧道工程为研究对象,在其中筛选提炼出软土路基区、人工海岸区、跨海湾特大桥、水底隧道等作为评价对象,分析了在沿线地质条件及气象条件下,不同评价对象在施工期和运营期可能面临的各种风险因素,选择其中的主要风险因素,构成多级评估对象,搭建了沿海高速公路风险评价的体系,并且说明了所采用的评估方法和评估流程,并介绍了所采用的风险概率和风险后果等级标准。构建沿海高速公路风险评价体系能为我国的类似工程提供了借鉴。     

基于SPA法的盾构隧道施工邻近桥梁安全评价

为实现盾构隧道施工邻近桥梁安全评价,基于大量的文献研究和工程实践,从地质水文条件、盾构施工参数、隧道工程条件、桥梁自身条件和组织管理风险5方面构建涵盖16个因素的评价指标体系,并确定各指标的分级标准,提出1套基于集对分析理论(SPA)的安全评价方法;通过构建各指标等级间的联系度隶属函数,基于G1-CRITIC法确定综合...