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广州地铁如意坊站富水砂层异形深基坑安全风险控制

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路基工程 2024年第4期 208-212页

作者：李远平朱小军中铁二局广州地铁工程指挥部广州510300 中铁二局第一工程有限公司贵阳550000

以广州市轨道交通11号线如意坊站基坑工程为依托,其最近距离珠江24.5 m,砂层厚度约17.0 m,地下水位高,基坑成异形状,采用明挖顺作法施工。通过对勘察阶段、设计阶段、施工阶段的安全风险进行分析,提出有效的控制措施,在施工过程中严格... 详细信息

以广州市轨道交通11号线如意坊站基坑工程为依托,其最近距离珠江24.5 m,砂层厚度约17.0 m,地下水位高,基坑成异形状,采用明挖顺作法施工。通过对勘察阶段、设计阶段、施工阶段的安全风险进行分析,提出有效的控制措施,在施工过程中严格控制围护结构施工质量,细化基坑开挖顺序和开挖步骤,科学降水,快速施工结构等多种技术和管理措施,确保基坑施工和运营车站变形沉降安全可控,整个车站顺利完工。

关键词：地铁车站富水砂层异形深基坑监控量测沉降变形快速施工应急处置风险控制

基于粒子群优化的模糊掘进纠偏控制系统研究与应用

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隧道建设（中英文） 2024年第8期44卷 1679-1685页

作者：林福龙赵志成孙振亚刘盼陈建飞丁红军中铁工程装备集团有限公司河南郑州450000

为解决控制盾构导向偏差时既要保证盾构推进速度稳定又要控制导向偏差的问题,研发一种基于粒子群算法的模糊掘进纠偏控制算法,实现盾构设备自动掘进纠偏。首先,基于掘进数据和经验建立纠偏模糊控制规则,实现盾构导向纠偏控制合力和总推... 详细信息

为解决控制盾构导向偏差时既要保证盾构推进速度稳定又要控制导向偏差的问题,研发一种基于粒子群算法的模糊掘进纠偏控制算法,实现盾构设备自动掘进纠偏。首先,基于掘进数据和经验建立纠偏模糊控制规则,实现盾构导向纠偏控制合力和总推进力增量的输出;然后,以纠偏合力和总推进力为求解目标,采用粒子群算法对分区油缸目标控制压力进行求解;最后,采用PID控制器,实现油缸压力的闭环控制,保证盾构掘进纠偏稳定运行。通过在南昌地铁中铁1182号土压平衡盾构测试应用,单环纠偏目标和目标推进速度在每环开始前进行设定,研发的盾构掘进纠偏控制系统实现了连续环自动掘进纠偏控制,其中单环纠偏误差控制在±2 mm,连续环平均误差控制在±1 mm,推进速度平均波动在±5 mm/min。

关键词：自动纠偏粒子群模糊控制纠偏合力盾构导向偏差

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基于施工总承包模式下的地铁风险管理研究

铁道工程学报 2013年第7期30卷 100-105,115页

作者：赵庆武中铁郑州地铁工程指挥部郑州450016

研究目的:目前越来越多的城市开始采用施工总承包模式建设城市地铁,为承包商提供了广阔的市场,但地铁施工总承包风险管理研究的文献还不多、不够。本文对地铁施工总承包管理的特点以及风险特性进行了分析,提出了地铁施工总承包风险管理... 详细信息

研究目的:目前越来越多的城市开始采用施工总承包模式建设城市地铁,为承包商提供了广阔的市场,但地铁施工总承包风险管理研究的文献还不多、不够。本文对地铁施工总承包管理的特点以及风险特性进行了分析,提出了地铁施工总承包风险管理的思路和方法。希望本文能够为城市地铁施工总承包的风险管理提供考和借鉴,提高我国地铁施工总承包的管理水平和能力。研究结论:(1)地铁施工总承包项目的特点决定了项目实施过程中存在大量影响总承包目标的不确定性因素,风险大;施工总承包风险的特性决定了风险管理的思路和处置途径,是研究风险管理的依据。(2)本文构建了地铁施工总承包风险管理模型(IATM),建立了风险管理的标准,规范风险管理流程化,为风险管理提供了一整套方法和步骤,实现了风险的闭合管理。(3)本文建立了风险监控机制,确定主责部门对风险进行监控,并依据风险影响大小实时调整风险应对措施和工作重点,集中力量对重点风险进行防控,有效管控风险。(4)风险管理是项目管理的重要组成部分,加强地铁施工总承包风险管理对提升项目管理效益具有重要作用,对提高我国地铁建设管理水平具有较大的促进作用。

关键词：施工总承包风险管理地铁研究

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基于结构分割法的顶管暗挖地铁站建造技术

都市快轨交通 2024年第4期37卷 88-95页

作者：付增范晓冬魏旭鹏李鹏余长益中铁工程装备集团有限公司郑州450016 中铁工业制造专业研发中心城市地下空间开发技术与装备研发分中心郑州450016

为了避免传统明挖法建造地铁车站带来的围挡占道、商铺拆迁、地下管线改迁等诸多负面问题,以广州地铁3号线东延段海傍站为工程背景,对矩形顶管暗挖地铁站建造技术进行研究。首先,提出了3种建造车站的顶管组合方案,并总结3种方案的特点,... 详细信息

为了避免传统明挖法建造地铁车站带来的围挡占道、商铺拆迁、地下管线改迁等诸多负面问题,以广州地铁3号线东延段海傍站为工程背景,对矩形顶管暗挖地铁站建造技术进行研究。首先,提出了3种建造车站的顶管组合方案,并总结3种方案的特点,结合车站工程实际给出优选方案;然后,对车站截面设计、顶管机选型、管节设计和防水设计方案进行介绍;最后,通过理论计算、数值模拟、现场监测等手段验证组合顶管法施工的可行性。结果表明:矩形顶管暗挖地铁站建造技术可以用于下穿管线的地铁车站建设,且安全性高、可实施性强。

关键词：城市轨道交通地铁车站矩形顶管结构分割法密贴施工施工监测

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TBM破岩关键参数跨工程转换关系

地球科学 2024年第5期49卷 1722-1735页

作者：李海波李旭王双敬陈祖煜荆留杰北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室北京100044 中国水利水电科学研究院岩土工程研究所北京100048 中铁工程装备集团有限公司河南郑州450016

TBM信息化施工中采集了海量数据,通过数据挖掘建立机器学习模型,是实现TBM智能化的前提.然而在TBM新建工程初期,由于数据量稀少导致机器学习模型预测效果不佳;同时由于TBM设备结构和刀盘直径存在差异,基于历史工程训练得到的机器学习模... 详细信息

TBM信息化施工中采集了海量数据,通过数据挖掘建立机器学习模型,是实现TBM智能化的前提.然而在TBM新建工程初期,由于数据量稀少导致机器学习模型预测效果不佳;同时由于TBM设备结构和刀盘直径存在差异,基于历史工程训练得到的机器学习模型也并不适用于新建工程.为了解决这一瓶颈问题,基于单刀受力分析、经验方法和扭剪实验模型等多种换算关系推导得到了仅与刀具数量和刀盘直径有关的物理不变量,利用由不变量组成的转换方案,可以对新建工程数据进行转换;之后针对围岩分类和机器学习模型上的应用效果,比选出最佳的破岩关键参数转换方案;进而采用遗传算法,以比选得到的转换方案不变量作为初值,迭代搜索出适合当前工程的最优转换方案不变量.研究结果表明,引绰工程(新建工程)数据经过不变量的转换后输入到引松工程(历史工程)机器学习模型,其刀盘扭矩T和刀盘推力F预测结果的拟合优度R2分别达到了0.84和0.70.本研究采用该转换方案不变量,可将不同工程的TBM施工数据归一化,将其统一到同一个框架下进行分析,实现了基于历史工程数据训练得到的机器学习模型指导新建工程施工.研究结果可为TBM机器学习模型跨工程应用提供参考.

关键词： TBM 机器学习破岩关键参数不变量遗传算法岩土工程工程地质

考虑土体剪切与接头剪切效应的盾构隧道纵向变形计算模型

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中国铁道科学 2024年第1期45卷 142-154页

作者：李明宇朱康康陈健蔺云宏吴龙骥靳军伟杨潇郑州大学土木工程学院河南郑州450001 中铁十四局集团有限公司山东济南250101 中国铁建水下隧道工程实验室山东济南250101 广州地铁设计研究院股份有限公司广东广州510010 武汉地铁集团有限公司湖北武汉430070

针对紧接盾构隧道或盾构穿切桩基工程中附加外力作用下的盾构隧道纵向非均匀变形和受力问题,利用计算解析方法,将盾构隧道视为置于Pasternak双参数地基上的铁摩辛柯梁,同时引入修正等效连续化模型和传递矩阵法,提出一种新的盾构隧道纵... 详细信息

针对紧接盾构隧道或盾构穿切桩基工程中附加外力作用下的盾构隧道纵向非均匀变形和受力问题,利用计算解析方法,将盾构隧道视为置于Pasternak双参数地基上的铁摩辛柯梁,同时引入修正等效连续化模型和传递矩阵法,提出一种新的盾构隧道纵向变形计算模型,并采用室内模型试验的方法进行验证。结果表明:模型试验中,在集中荷载与围压共同作用下,整个隧道处于弹性变形阶段,各环管片收敛变形、拱顶和拱底竖向位移、环缝错台量均随集中荷载的增加而近似线性增大,并以集中荷载为中心沿纵向呈对称分布,变形趋势与计算结果相同,且2种方法下环缝错台量最大相对误差仅为8.75%;2种方法得到的结果在分布特征和量值上基本一致,验证了计算模型的可行性。该计算模型能够反映土弹簧间的剪切作用、收敛变形对隧道纵向变形刚度的影响及接头的非连续性,可对盾构隧道纵向变形和内力进行预测分析,并为紧接盾构隧道工程中既有盾构隧道的安全评估提供理论指导。

关键词：盾构隧道铁摩辛柯梁 Pasternak双参数地基模型纵向变形

基于XGBoost算法的公路隧道失稳风险评估模型及系统开发

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应用基础与工程科学学报 2024年第4期32卷 957-971页

作者：王迎超郭崟姜雯张政邹鹤民中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 青岛地铁集团有限公司山东青岛266100 中国铁路上海局集团有限公司合肥铁路枢纽工程建设指挥部安徽合肥230011 中铁十六局集团第三工程有限公司浙江湖州313000

为降低公路隧道建设过程中围岩掉块、塌方等灾害的发生,在充分发挥工程数据价值的基础上,建立了基于XGBoost算法的公路隧道失稳风险评估模型.选取岩体的风化程度、围岩级别、岩体完整程度、结构面结合程度、地下水出水情况和开挖方法共... 详细信息

为降低公路隧道建设过程中围岩掉块、塌方等灾害的发生,在充分发挥工程数据价值的基础上,建立了基于XGBoost算法的公路隧道失稳风险评估模型.选取岩体的风化程度、围岩级别、岩体完整程度、结构面结合程度、地下水出水情况和开挖方法共6个指标作为公路隧道失稳风险评估模型的指标,通过对各定性指标进行量化赋值来实现风险评估.引入混淆矩阵和准确率对失稳风险评估模型的测试集和预测集的训练效果进行检验.通过对比大华山隧道模型应用结果与实际工程结果,对所建立的风险评估模型进行了验证,验证结果二者呈现高度的一致性,成功预警了围岩失稳灾害的发生.基于Visual Basic自主开发了“公路隧道失稳风险评估系统”,实现了公路隧道建设过程中准确快速的失稳风险评估.

关键词：公路隧道失稳风险评估定性指标量化赋值机器学习 XGBoost算法预警系统

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大盾构管片最不利上浮状态下三维形变特征模型试验方案设计

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中国铁道科学 2024年第2期45卷 101-112页

作者：李明宇王越李庆民陈健王承震蔺云宏田应飞郑州大学土木工程学院河南郑州450001 中国铁建水下隧道工程实验室山东济南250101 中铁十四局集团有限公司山东济南250101 广州地铁设计研究院股份有限公司广东广州510010

隧道施工期管片所受浆液浮力并非恒定,壁后浆液压力的不均匀分布会导致管片变形和隧道环的位错损伤。为减弱或避免因管片上浮造成的结构病害,通过自主设计研发一种考虑千斤顶水平推力、围岩压力以及同步注浆上浮力作用的管片三维加载模... 详细信息

隧道施工期管片所受浆液浮力并非恒定,壁后浆液压力的不均匀分布会导致管片变形和隧道环的位错损伤。为减弱或避免因管片上浮造成的结构病害,通过自主设计研发一种考虑千斤顶水平推力、围岩压力以及同步注浆上浮力作用的管片三维加载模型试验系统,对大直径管片最不利上浮状态下的瞬时变形进行分析。试验装置由围压加载装置和非均布上浮力加载装置组成,可实现单点或多点同步加卸载;模型试验采用不同刚度弹簧模拟上浮期隧道与地层之间的相互作用;根据相似理论对管片模型和连接螺栓进行精细化设计和加工;根据实际工程中试验段的围压对模型围压初始值进行换算,并将动、静态上浮力相结合,提出更符合工程实际的盾构隧道横、纵向上浮力分析模型。结果表明:在拱底非均布上浮力的作用下,拱底竖向位移和收敛变形沿纵向均近似呈对数正态分布,其最大值均出现在脱出盾尾后第3环;各环管片的收敛变形与拱底竖向位移近似呈线性关系,斜率介于0.63~1.49之间;模型试验结果与实测数据相吻合。研究成果可为盾构隧道管片抗浮设计和施工提供一定的技术支持。

关键词：盾构隧道管片上浮三维形变模型试验非均布上浮力

盾构隧道下穿对高速铁路CFG桩复合路基影响规律研究

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北京交通大学学报 2024年第1期48卷 11-19页

作者：杜家庆豆海涛郭华伟史小萌邓廷邦王承亮郑州地铁集团有限公司郑州450000 中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

针对城市地铁隧道下穿高速铁路的施工过程中,CFG桩复合路基对地层沉降的响应机理不明确、路基的沉降预测与控制理论缺乏的问题,依托郑州轨道交通8号线盾构区间下穿郑州东站咽喉区工程,提出CFG桩复合路基沉降预测方法 .基于地基加固理论... 详细信息

针对城市地铁隧道下穿高速铁路的施工过程中,CFG桩复合路基对地层沉降的响应机理不明确、路基的沉降预测与控制理论缺乏的问题,依托郑州轨道交通8号线盾构区间下穿郑州东站咽喉区工程,提出CFG桩复合路基沉降预测方法 .基于地基加固理论,分析CFG桩对路基的加固效果,并通过物理模型试验,研究盾构隧道下穿对高速铁路CFG桩复合路基的影响规律.研究结果表明:CFG桩可以大幅提升路基压缩模量,盾构隧道下穿不会影响CFG桩复合路基的整体性,复合路基的变形规律符合Peck沉降曲线;CFG桩复合路基能够将地层的等效内摩擦角提高约50%,降低约23%的地层沉降量;盾构隧道下穿引起CFG桩复合路基的沉降量最大值为1.65 mm,在盾构隧道掌子面距离路基中线10 m时地层开始发生显著沉降变形,其中83.6%沉降量发生在盾构穿越阶段;盾构远离阶段,路基沉降量仍会继续增大,建议沉降监测持续到沉降稳定.研究结果可为盾构隧道下穿高速铁路CFG桩复合路基的沉降预测和加固处理提供参考.

关键词：盾构下穿高铁路基 CFG桩地层沉降影响规律