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基于集对分析理论和数字化平台的山岭隧道塌方风险评价

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隧道建设（中英文） 2024年第3期44卷 475-483页

作者：覃亚伟谭怡琚旺来陈斌华中科技大学土木与水利工程学院湖北武汉430074 武汉华中科大检测科技有限公司湖北武汉430200 北京构力科技有限公司武汉研发中心湖北武汉430223

为更准确、更科学地完成山岭隧道塌方风险评价,提出一种基于层次分析法(AHP)-熵值法(Entropy)集对分析理论的山岭隧道塌方风险评价方法。首先,选取地质因素、设计因素、施工因素、管理因素4项因素作为塌方风险评价指标体系的准则层,选... 详细信息

为更准确、更科学地完成山岭隧道塌方风险评价,提出一种基于层次分析法(AHP)-熵值法(Entropy)集对分析理论的山岭隧道塌方风险评价方法。首先,选取地质因素、设计因素、施工因素、管理因素4项因素作为塌方风险评价指标体系的准则层,选取12项因素作为指标层,运用层次分析法和熵值法分别计算2级指标权重;然后,引入集对分析理论确定指标联系度,并结合置信度准则对塌方风险的等级进行判定;接着,利用Grasshopper以及Python软件,对集对分析理论进行可视化程序开发,并将其与隧道-地质BIM交互模型进行耦合,建立基于AHP-Entropy集对分析模型的隧道塌方风险数字化分析平台;最后,结合重庆某隧道实际工程,验证隧道塌方风险评价的高效化、可视化效果。研究表明:基于集对分析理论的山岭隧道塌方风险评价数字化分析平台运行时间约为2 s,与传统的隧道塌方风险评价方法相比可以大大提高风险评价效率,同时利用AHP-Entropy法确定评价指标权重,提高了评价结果的可靠性。

关键词：山岭隧道塌方风险评价数字化评价平台层次分析法(AHP) 熵值法集对分析理论 BIM

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山岭隧道地上地下一体化三维建模方法

科学技术与工程 2024年第8期24卷 3373-3380页

作者：徐晓雅王章琼李雷烈赵歧林周意蔡永辉武汉工程大学土木工程与建筑学院武汉430074 长江航道勘察设计院(武汉)有限公司武汉430040

针对山岭隧道地上地下一体化三维建模效率低、数据融合难度大的问题,提出一套基于建筑信息模型(building information modeling,BIM)+地理信息系统(geographic information system,GIS)+倾斜摄影技术的建模方法。以武汉市黄龙山隧道为例... 详细信息

针对山岭隧道地上地下一体化三维建模效率低、数据融合难度大的问题,提出一套基于建筑信息模型(building information modeling,BIM)+地理信息系统(geographic information system,GIS)+倾斜摄影技术的建模方法。以武汉市黄龙山隧道为例,首先,按用途和施工工序对山岭隧道构件进行分类,利用Revit和Dynamo软件,采用参数化建模+自适应拼接的方法构建隧道三维结构模型;其次,通过无人机采用倾斜摄影技术获取地表影像,构建三维实景模型;通过影像匹配和滤波技术处理点云数据,生成数字高程模型(digital elevation model,DEM),并结合钻孔数据,采用插值法和约束分区的方法构建三维地质模型;最后,基于MapGIS实现隧道结构模型、地表三维实景模型、三维地质模型的集成。所提方法可以优化模型管理方式,减少数据信息的丢失,实现隧道工程信息的集成与共享。

关键词：三维建模山岭隧道建筑信息模型(BIM)+地理信息系统(GIS) 倾斜摄影

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钻爆法山岭隧道修建技术发展与展望

现代隧道技术 2024年第2期61卷 67-79页

作者：洪开荣刘永胜潘岳中铁隧道局集团有限公司

随着山岭隧道向着“高、深、大、长”发展，钻爆法修建技术已逐渐无法适应当前隧道的建设需求。针对钻爆法山岭隧道修建技术的发展现状和面临的挑战，从建造理论、施工技术、装备配套和环境保障方面，全面回顾了钻爆法技术发展的历程，... 详细信息

随着山岭隧道向着“高、深、大、长”发展，钻爆法修建技术已逐渐无法适应当前隧道的建设需求。针对钻爆法山岭隧道修建技术的发展现状和面临的挑战，从建造理论、施工技术、装备配套和环境保障方面，全面回顾了钻爆法技术发展的历程，系统总结了当前钻爆法隧道的技术现状，揭示了钻爆法施工目前存在的技术瓶颈和行业痛点，并对钻爆法山岭隧道修建技术未来的发展趋势进行了展望，以期为山岭隧道钻爆法技术未来的发展提供参考。

关键词：山岭隧道钻爆法修造理论及技术环境保障

山岭隧道DMI精细化断面检测算法的研究及应用

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铁道标准设计 2024年

作者：李瑶郑荣政禚一李艳齐成龙苏哿中国铁路设计集团有限公司

为准确分析山岭隧道矿山法施工中超欠挖情况，以便有效减少超挖和欠挖，降低施工成本和风险，研究提出基于三维激光扫描技术的DMI（Difference-Mean-Interpolation）精细化断面检测方法。采用三维激光扫描仪获取隧道点云数据，提出均值... 详细信息

为准确分析山岭隧道矿山法施工中超欠挖情况，以便有效减少超挖和欠挖，降低施工成本和风险，研究提出基于三维激光扫描技术的DMI（Difference-Mean-Interpolation）精细化断面检测方法。采用三维激光扫描仪获取隧道点云数据，提出均值法去噪、差值法去噪和改进的克里金插值法（合称“DMI算法”）进行原始点云的精细化去噪和插值处理，从而更加精细、准确地计算超欠挖值、超欠挖处数、超欠挖面积及平均线性超挖值等参数。在广东省某矿山法施工的山岭隧道中进行实际应用和对比，结果显示：相较于常规断面检测方法，DMI方法在检测结果上存在显著差异，尤其是最大欠挖（侵限）值和欠挖（侵限）处数上。由于点云数据的噪点，使得常规检测结果中欠挖（侵限）的位置和处数出现了误判；通过DMI算法进行去噪和插值处理后，能够有效地消除这些噪点，并自动补全遮挡和欠缺位置点云数据，避免了欠挖（侵限）的误判，从而全面准确地反映隧道真实的超欠挖情况。检测结果方面，开挖段落整体满足要求，不存在欠挖，但存在较大的超挖；初支段落整体上基本满足要求，但存在较小的侵限以及较差的平整度；建议适当调整预留变形量，并对初支段落的侵限处进行必要处理，以保证工程的安全性和质量。

关键词：山岭隧道三维激光扫描技术 DMI算法精细化断面检测去噪与插值超欠挖分析

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山岭隧道施工班组质量标准化管理探讨

交通企业管理 2024年第4期39卷 78-81页

作者：范祥刘嘉祥袁霈龙谢永利长安大学公路学院中交二公局东萌工程有限公司

新时期以来,我国交通建设取得了长足发展。为响应国家高质量发展需求,山岭隧道建设工程师们通过不断完善理论体系、改进施工工艺逐步提高了隧道施工质量。然而,当前山岭隧道工程的质量管理尚不完善,在实际施工作业常会出现质量问题,轻... 详细信息

新时期以来,我国交通建设取得了长足发展。为响应国家高质量发展需求,山岭隧道建设工程师们通过不断完善理论体系、改进施工工艺逐步提高了隧道施工质量。然而,当前山岭隧道工程的质量管理尚不完善,在实际施工作业常会出现质量问题,轻则延误工期,造成工程项目经济损失,重则引起人员伤亡。山岭隧道施工班组是隧道施工的基本单元,是影响隧道施工质量的最活跃因素,抓好班组管理是控制隧道施工质量的基础。因此,针对山岭隧道施工班组探究其施工质量标准化管理方法非常必要。

关键词：山岭隧道质量标准化施工班组管理主体工序“三检制”

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山岭隧道竖井辅助正洞施工关键技术研究

建筑机械 2024年第8期 156-160页

作者：支国鹏中交第二公路勘察设计研究院有限公司湖北武汉430056

深大竖井辅助正洞施工在特长山岭隧道施工过程中起着重要作用。文章以云南省昌宁至保山高速公路2标段项目三家村隧道竖井为例,针对其复杂地质、破碎断层、围岩富水、施工困难等特点,结合现场竖井辅助正洞的施工设计思路,对竖井改造辅助... 详细信息

深大竖井辅助正洞施工在特长山岭隧道施工过程中起着重要作用。文章以云南省昌宁至保山高速公路2标段项目三家村隧道竖井为例,针对其复杂地质、破碎断层、围岩富水、施工困难等特点,结合现场竖井辅助正洞的施工设计思路,对竖井改造辅助系统、测量方法、马头门施工、右侧排烟道转主洞施工、危险源识别等关键技术问题进行研究。分别阐述了新的竖井辅助系统各部分的施工工艺,提出了“竖转平”的测量方法,并对施工过程中存在的风险源进行了风险评估,不仅有效提高了正洞的施工效率,也降低了施工过程中出现风险的概率。

关键词：竖井施工工艺辅助系统山岭隧道关键技术

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山岭隧道抢救性施工风险管理研究

管理科学与工程 2024年第3期13卷 586-593页

作者：郑龙华王凤山叶雨佳于海宝刘庆中国人民解放军陆军工程大学野战工程学院江苏南京

山岭隧道抢救性施工因施工地点、性质的特殊性和复杂性,其相较普通施工任务存在较大安全风险。为提高山岭隧道抢救性施工风险管理的系统性和科学性,将风险管理划分为风险识别、风险评估和风险应对三个部分,描述了风险识别、评估的方法... 详细信息

山岭隧道抢救性施工因施工地点、性质的特殊性和复杂性,其相较普通施工任务存在较大安全风险。为提高山岭隧道抢救性施工风险管理的系统性和科学性,将风险管理划分为风险识别、风险评估和风险应对三个部分,描述了风险识别、评估的方法和步骤,风险应对的手段及预警体系,提出智慧工地理念应用于抢救性施工风险管理的具体方法,制定了标准化、规范化、科学化的风险管理流程,为山岭隧道抢救性施工风险管理提供了理论基础。

关键词：风险管理山岭隧道抢救性施工智慧工地

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山岭隧道洞口段边坡及衬砌震害机理

公路交通技术 2024年第1期40卷 145-151页

作者：任义刘文德四川省交通勘察设计研究院有限公司成都610017 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点试验室成都610059

为探明山岭隧道洞口段的震害机理,以期为该段落的震后恢复和抗减震措施提供参考,依托“5·12”汶川地震中受损严重的龙溪隧道,采用数值模拟分析了隧道洞口段边仰坡及衬砌的地震动力响应,系统研究了山岭隧道洞口段边仰坡开裂及滑移、落... 详细信息

为探明山岭隧道洞口段的震害机理,以期为该段落的震后恢复和抗减震措施提供参考,依托“5·12”汶川地震中受损严重的龙溪隧道,采用数值模拟分析了隧道洞口段边仰坡及衬砌的地震动力响应,系统研究了山岭隧道洞口段边仰坡开裂及滑移、落石、崩塌、衬砌开裂几类震害的产生机理。研究表明:1)隧道洞口边仰坡开裂是水平地震惯性力的张拉作用超过坡体自身的抗拉强度所形成的;2)边仰坡滑移是边仰坡开裂后,水平地震惯性力的斜向分力超过坡体抗剪强度使裂缝贯通,并沿坡体内某一软弱面产生滑移;3)落石、崩塌是坡表松散岩土体的累积拉应力超过自身抗拉强度引发的;4)衬砌横向开裂是地震荷载沿轴向反复的拉压作用使衬砌拉应变不断累积并超过混凝土极限应变所致;5)衬砌纵向开裂是在于横向地震作用下衬砌产生方向交替急剧变化的附加弯矩,混凝土受到方向交替的拉压作用,使其强度明显降低产生纵向开裂。

关键词：山岭隧道边坡衬砌震害机理数值模拟

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山岭隧道扩挖稳定性及支护参数优化分析

西部交通科技 2024年第2期 136-138页

作者：杨健新疆交通规划勘察设计研究院有限公司新疆乌鲁木齐830006

文章以某山岭公路隧道为研究对象,采用数值模拟的方法研究隧道扩挖的稳定性,并重点对相关支护参数影响规律进行了分析,得到以下结论:现场监测结果和数值模拟结果曲线吻合度较高,且在隧道扩挖稳定之后二者曲线基本趋于重合,说明了该数值... 详细信息

文章以某山岭公路隧道为研究对象,采用数值模拟的方法研究隧道扩挖的稳定性,并重点对相关支护参数影响规律进行了分析,得到以下结论:现场监测结果和数值模拟结果曲线吻合度较高,且在隧道扩挖稳定之后二者曲线基本趋于重合,说明了该数值模拟方法的正确性;通过增大锚杆长度和减小锚杆纵向间距可以减小单根锚杆所承受的最大轴向拉力,减小扩挖隧道的变形,从而增大隧道稳定性;增大喷射混凝土厚度可以减小扩挖隧道的变形,增大隧道稳定性;建议该工程锚杆长度、环向间距、喷射混凝土厚度分别优化为3.5m、1.0m和25cm。

关键词：山岭隧道扩挖工程支护参数数值模拟