基于地质信息的地铁隧道施工风险预警系统研究

通过对地质信息、施工信息和监测信息的获取与分析,以风险评估理论为基础,以模糊数学综合评判法为手段,对地铁施工的风险进行综合预测预报,并及时反馈。     

基于BIM与GIS结合应用的地铁隧道安全预警预报技术

地铁隧道结构安全性评估是地铁建设的重要环节。针对南宁地铁2号线岩溶发育的工程地质条件,在GIS(地理信息系统)中展现和分析不良地质体的空间分布,进行隧道穿越区域的岩溶塌陷风险评价;针对不同岩溶地质灾害风险等级,根据施工信息和监测信息在BIM(建筑信息模型)平台上进行地铁隧道结构安全风险评估,进而采取不同防治措施,以及进行隧道安全预警预报。基于BIM与GIS结合应用的隧道结构安全风险评估,综合考虑了地铁隧道结构模型宏观地理环境,可为地铁隧道结构安全预警预报提供技术支持。     

地铁隧道矿山法施工安全风险评估

采用矿山法进行地下工程的开挖被广泛应用,然而矿山法施工发生坍塌、冒顶等事故较多。因此,对矿山法施工采用科学、系统、动态的安全风险辨识与评估,对降低矿山法施工风险具有重要的意义。文章以长春地铁某工程为实例,对矿山法隧道施工准备期间的安全风险评估及施工期间的动态安全风险评估的一般流程和常用方法进行阐述,以期为矿山法隧道施工的风险管理提供参考。     

基于层次-熵值组合法的越江地铁隧道防水可靠性评价

隧道透水是越江地铁工程建设与运营中面临的主要安全隐患,探明越江地铁防水可靠性对保障地铁隧道运营安全至关重要。采用层次-熵值组合法与模糊综合评价法,对地铁隧道透水灾害风险因子进行汇总分析,得出越江地铁隧道运营期防水可靠性评价模型;并以武汉地铁2号线为例,对该隧道工程运营期防水可靠性进行风险评价,得出隧道运营安全等级,并提出相应控制措施。结论认为,层次-熵值组合法综合考虑主观性与客观性,所得指标权重更加科学,构建的越江地铁隧道运营期防水可靠性风险评价模型适用性好;其中,管片拼接质量、地基承载力和结构抗渗等级为系统安全关键节点。研究成果为越江地铁隧道防水可靠性评价提供理论支持。     

岩溶地区地铁隧道盾构施工风险识别与评价研究

贵阳市地铁3号线盾构施工区间岩体内存在多处溶孔、垂直溶洞和溶蚀破碎带,在这种复杂地质条件下,盾构施工工期长且施工技术复杂。采用可考虑多因素的层次分析法对岩溶地区地铁隧道盾构法施工风险进行研究：首先,根据工程现场资料及专家咨询意见建立岩溶隧道盾构法施工风险评价指标体系,包括盾构掘进风险、周边环境风险、自然及地质风险3个一级指标,盾构机选型与刀盘、刀具选型和盾构进出洞加固等13个二级指标和相应风险源;然后,利用层次分析法分别计算各个风险指标权重,并结合专家打分法对岩溶隧道盾构法施工风险进行综合风险指数计算;最后,根据计算得到的风险指数确定隧道施工风险等级,并给出相对应的风险控制措施。将该风险评价模型应用于贵阳市轨道交通3号线农学院站—花溪公园站区间盾构法施工中,得到总体风险等级为Ⅱ级,该结果与现场施工情况基本吻合,说明该模型具有较好的实用性。     

高风险地段特大断面矿山法隧道下穿地铁线案例分析

在地铁建设中，为满足越行线的设置要求，变断面甚至超大断面隧道越来越常见。城市中心区受限的周边环境和复杂的地质条件，也使得隧道结构的建设难度大大增加。以广州地铁某新线大断面矿山法隧道近距离穿越运营地铁线为例，施工前对高风险地段下穿施工风险源进行了辨识与分析，提出了适应性的设计方案；施工中为解决工期收紧、地层条件恶劣、地下水位持续下降引发的既有地铁隧道持续下沉问题，通过数值模拟、实时监测信息化施工等多重手段形成了针对性控制思路与措施，提出“风险全方位辩识、措施信息化调整、平衡动态性维持”的控制理念，保证了特大断面矿山法隧道的快速施工与既有地铁线路的安全运营。     

基于压缩感知隧道结构健康监测与可靠性评价

为了弥补隧道监测数据缺失导致信息丢失的不足,从而能够更好地评价地铁隧道结构健康状况,基于压缩感知理论对健康监测数据进行处理,通过对运营地铁的结构健康监测数据进行压缩和重构,减少对原始监测数据的传输和存储压力,以提高获取的地铁健康相关数据的信息完备与可靠性,为隧道结构健康安全评价提供数据基础。在此基础上,构建运营地铁隧道安全风险指标评价体系,在获取完备数据的基础上,基于不确定性视角,采用云推理综合评估运营地铁隧道的可靠程度,以及时掌握运营地铁的安全状态,并找到影响其可靠性的关键风险,从而制定相应的管控措施。最后以武汉地铁2号线长汉区间监测点的累计沉降作为数据样本进行实例分析,结果显示压缩感知能使监测数据重构以获得完备数据,再利用逐级云推理得到安全风险等级云图与实际情况相符。     

大断面黄土地铁隧道不同浅埋暗挖施工方法比较分析

为了确定大断面黄土暗挖地铁隧道的合理施工方法,以西安地铁5号线某区间工程为背景,通过FLAC3D软件对地铁区间隧道采用中隔壁(CD)法、交叉中隔壁(CRD)法及双侧壁导坑法等不同开挖方式下的施工过程进行模拟计算,以期得到合理的施工方法。根据模拟结果及实测内容得出:在地表沉降、拱顶沉降及塑性区分布等方面,双侧壁导坑法较好,CRD法次之,CD法最差。综合考虑安全、经济等因素,确定CRD法为大断面地铁区间隧道的合理施工方法。     

地铁隧道施工邻近建筑物安全风险评价

分析了地铁隧道施工对邻近建筑物的影响因素及建筑物本身抵抗变形的因素,对地铁施工引起的环境建筑物的风险进行评价.应用可变模糊集理论,建立了地铁施工区间多个邻近建筑物安全风险排序模型及邻近建筑物安全风险评估模型,对隧道施工引起的邻近各建筑物的安全风险进行排序,并进一步评价建筑物安全风险等级.通过风险评价,可为地铁隧道施工前期风险源排查、采取合理的施工措施及保护措施提供依据,从而在保证邻近建筑物安全的基础上实现地铁隧道的施工.     

基坑开挖引起下卧地铁隧道上浮变形的控制研究

以徐州轨道交通1号线工程车辆段基坑开挖施工为工程背景,在基坑开挖过程中对下卧地铁隧道的卸荷回弹变形进行动态再评估;对实测数据进行分析,提出了基坑施工对下卧地铁隧道的工程风险控制措施;有效控制了地铁隧道的上浮变形,确保了基坑及下卧地铁隧道结构安全.     

基于知识元表达的地铁隧道施工事故情景库设计

在地铁隧道施工安全风险管理和应急管理过程中,为充分、高效利用已发生的事故的历史经验,需全面、准确提取事故过程的关键信息,并将其结构化表达。基于知识元理论和情景理论,将事故过程片段化和情景化,提出包括表现层、情景层和知识层的地铁隧道施工事故情景表达通用层次模型。根据15个案例,分析事故特征并提取情景因素信息,提出事故情景知识元表达式;基于此,提出了情景库构建框架和流程以及应用方式。针对某坍塌事故进行了案例分析,结果显示,模型可以简练、完备地表达事故信息,可为应用历史事故大数据指导地铁隧道施工安全风险预警和事故应急决策提供参考。     

浅埋暗挖地铁车站地表沉降及既有线变形分析

浅埋暗挖地铁车站穿越既有地铁隧道施工地表沉降及既有线的变形的控制对施工及运营安全具有重要意义。以北京地铁4号线西单站下穿长安街,上跨地铁既有1号线开挖过程为例,在详细研究该区工程地质条件和地铁设计参数的基础上,采用FLAC^3D工程分析软件对地铁开挖过程及其引发的地表、拱顶及既有隧道的变形规律进行了数值模拟分析,优化开挖施工方案,模拟动态施工过程,合理设计隧道开挖步序,并对施工中的监控量测提出建议．指导地铁安全施工。     

电力隧道密贴下穿既有地铁隧道影响分析简

随着城市基础设施建设的加快,地下空间得到有效利用,各种市政管线、地铁等相互交叉穿越,造成穿越工程施工难度加大、风险高,穿越地铁施工更是这样。此文以新建电力隧道密贴下穿北京地铁l号线区间隧道工程为例,根据工程情况,采用有限元数值模拟软件ANSYS对施工过程进行模拟,研究穿越工程施工对既有地铁隧道造成的影响及变形规律,探讨注浆加固及顶升技术对地铁隧道的影响规律。通过模拟计算与分析得出,穿越工程施工对既有结构引起的沉降随着注浆强度的增加而减小,且减小量逐渐变缓;适当增大千斤顶预加力和采取有效措施可以控制既有结构沉降,达到设计指标和要求。     

盾构长距离下穿湖底的设计方案研究

苏州轨道交通1号线星港街站～会展中心站区间隧道长约2 350 m,其中约1 850 m下穿金鸡湖,是苏州地区第一条湖底盾构隧道,同时也是目前国内最长的湖底盾构隧道。该区间隧道所处的地层为含有微承压水的粉细砂地层,且隧道最小覆土厚度仅为7.4 m,隧道结构与防水设计难度高,施工风险大。结合该工程,对地铁区间长距离下穿水域的设计方案进行了探讨。     

高压富水砂层超大直径盾构隧道下穿既有地铁影响分析和控制措施

针对超大直径盾构隧道下穿既有地铁线路时引起的地表沉降及既有地铁沉降问题,以北京市东六环拟建隧道下穿既有北京地铁6号线为工程背景,利用有限元软件模拟盾构施工过程获得不同控制位置的变形及应力数据.结果表明:拟建盾构隧道下穿地铁6号线施工过程中,地表沉降及6号线衬砌结构沉降均在变形控制标准内且影响不大,安全风险可控;拟建盾构...     

地铁隧道下穿既有铁路基础变形控制标准研究

地铁隧道下穿既有铁路施工时,线路基础变形会引起轨道几何尺寸发生变化,从而影响运营安全。首先,基于地铁隧道下穿既有有砟轨道线路路基的工程实际,建立有限元模型对地铁隧道下穿既有铁路变形规律进行分析。然后,以既有线路的轨道高低容许偏差管理值为依据,制定不同速度等级、不同埋深条件下铁路基础变形的控制标准和下穿施工时的沉降速率控制标准,为类似工程沉降控制标准的制定和施工安全管理提供参考。     

地铁与地下综合管廊统筹协调问题探讨

以郑州市轨道交通8号线工程为例,全面梳理地铁与综合管廊的空间关系,并按建设时序进行分类,深入研究各种条件下处理地铁与管廊工程的协调方案,从地铁区间、车站附属以及车站主体3个方面提出综合利用城市地下空间可实施的解决方案。综合管廊与地铁区间相交时,地铁设计在纵向上加大埋深;与车站附属相交时,根据建设时序选择双方上下层关系;与车站主体相交时,根据建设时序选择合建或者绕避,可为类似工程提供借鉴思路。     

裂隙岩体注浆技术在长春地铁中的应用

地铁隧道建设中地下岩体裂隙形成的涌水通道致使地下水渗入隧道洞室,危害地铁运营安全。结合长春地铁2号线解放大路站—平阳街站区间隧道渗水情况,采用先深后浅,最后重点部位强化注浆方式综合治理围岩裂隙涌水获得了良好的治理效果,有效地根治了地铁隧道初期支护背后围岩裂隙涌水的问题,以期该技术为地铁隧道初支背后注浆提供借鉴。     

盾构机近距离上穿既有隧道施工技术研究

随着全国城市地铁建设规模的不断扩大,地铁网络日趋复杂,新建线路施工将不可避免地对既有线路产生扰动。本文以南宁地铁2号线东延工程出入场线于泥灰岩地层近距离上穿既有正线成型隧道为背景,对上穿既有结构的风险进行分析。通过在盾构机掘进前后对夹层土体进行深层注浆、下部隧道搭设扣件式满堂支撑体系、施工过程动态调整掘进参数,以及全周期不间断风险监测等多种措施,有效保障了上部隧道的顺利掘进以及下部成型隧道的结构安全,为类似工程提供参考依据。