小间距双线隧道土压平衡盾构掘进地表变形规律及控制研究

土压平衡盾构掘进过程中不可避免地会对隧道周边岩土体带来扰动,引起地表变形,影响周围构/建筑物的安全。本文以广州市轨道交通十八号线陇枕出入场线为例,分析该双线隧道在小间距（最小2.5 m）条件下,土压平衡盾构施工参数以及掘进引起的地表变形数据,研究盾构掘进过程中地表变形规律和变形控制措施。研究结果表明,小间距双线隧道土压平衡盾构掘进过程中：地表变形大致经历了5个发展阶段,主要有4种变形趋势;先掘隧道对后掘隧道地表变形的影响效应与先掘隧道本身的地表变形效应基本一致,显著影响区域位于两隧轴线之间;地表变形的影响因素包括盾构施工参数、掘进段工程地质条件、盾构停机等,采取优化注浆压力、注浆量、土舱压力、掘进速度等盾构施工参数、加固地层、减少盾构停机时间等措施可有效控制地表变形。该研究结果为广州市轨道交通十八号线以及类似小间距盾构掘进施工控制提供了一定的理论依据。     

山岭隧道塌方风险模糊层次分析

对隧道施工塌方采用模糊层次综合评判法进行风险评估,通过收集和整理隧道塌方的资料,总结影响隧道塌方的因素,再遴选出主要的因素作为模糊层次评估方法的影响因子,然后统计分析得到各个因子与塌方发生概率、塌方量之间的隶属函数,并采用综合赋权法确定评价指标的权重,从而建立塌方风险模糊层次评估模型。该模型在青山岗隧道得到了验证,其分析结果可信。     

超大直径土压平衡盾构施工对环境影响的现场监测研究

软土地层中盾构法隧道施工对周围环境影响的控制是施工中最为关心问题。依托上海迎宾三路?14.27 m土压平衡盾构隧道工程,通过在试验段布设监测断面、调整施工参数,研究超大直径土压平衡盾构施工诱发的地表沉降分布和发展规律。通过分析发现,超大直径土压平衡盾构施工中土舱压力和同步注浆参数的设定决定了地表沉降的发展规律,其中同步注浆的参数设定对于控制地表沉降起关键作用。同步注浆填充效果不佳会导致盾尾上方较大范围内地表沉降发展明显,距离盾尾越近,沉降速率越大,而填充效果较好时,地表沉降可以得到有效控制,Peck公式比较适于盾尾间隙填充效果不佳的情况。另外,监测数据揭示,盾构停推过程中超孔隙水压力逐渐消散,地表沉降持续发展,距离盾尾越近的位置地表沉降发展速率越大。     

土压式盾构施工中地下水出渗机理研究

针对土压平衡式盾构机在高水头强透水地层掘进工程中，排土器出口易出现地下水渗出的现象进行了理论研究。通过建立地下水在盾构机内的渗流计算模型，提出了判别地下水渗出发生与否及其出渗量大小的方法，阐明了盾构施工中发生地下水出渗的机理。利用这一模型计算了出渗发生时地下水流失情况，对影响出渗发生的各相关参数进行了分析，为施工中克服和避免这一现象提供了理论依据。     

复合式土压平衡盾构刀盘失效风险分析

通过对复合式土压平衡盾构刀盘失效的事故种类及原因的分析与总结,应用故障树分析（FTA）方法对刀盘失效风险进行了研究,建立了刀盘面板、刀具和其他刀盘体系的故障树系统模型。通过定性与定量分析,讨论了各项风险事故的潜在失效模式和影响因素。结合具体工程进行了应用,并提出了针对性的控制措施。研究有助于复合式土压平衡盾构刀盘的设计、施工的决策与控制。     

盾构近距离穿越施工的工作面土压力研究

盾构近距离穿越已建地下构筑物位移场的影响因素及其敏感性与常规施工有较大的不同。结合上海地铁四号线隧道超近距离穿越运营地铁隧道的工程实例发现当盾构接近上方近距离（净距为1.05 m）地铁隧道时地层土压力发生较大变化,相应的盾构土舱管理压力需作相应调整。根据隧道受荷机理及弹性力学原理,找到了这一问题的理论依据,便推导了相关理论公式,并在实际工程中设计了盾构土仓管理压力分步台阶控制方案,对盾构控制起到了很好的指导作用,成功地将地铁位移控制在5 mm之内。土压力实测结果与理论推算的数值大小及分布相当接近,说明所采用的理论方法是正确可靠的,在盾构超近距离穿越施工中具有重要指导意义。     

基于AHP-模糊综合评判的岩溶塌陷危险性评价

我国1/3以上的国土面积有可溶岩分布,尤其是我国南方各地经常发生岩溶塌陷,且塌陷的数量多、规模大,严重影响国民经济建设;目前,用于岩溶塌陷危险性评价的方法很多,但普适性有限。在大量实地调研资料的基础上,选取15个因素并分成4个类别,运用层次分析法确定评价因子权重,以模糊数学理论为基础建立岩溶塌陷危险性评价两级综合评判模型,以岭形分布函数作为定量影响因素的隶属函数,并给出了确定岭形隶属函数的定量表达式;以某重大工程岩溶地基作为算例,评价结果与经验公式法评判结果吻合较好,表明评价结果真实可靠,可为工程设计、施工提供一定依据。     

基于土压盾构的城市地铁隧道构筑过程地表沉降规律

通过经验、理论分析和数值模拟等预测方法,并结合实测数据研究分析土压盾构施工引起的地表沉降问题.分析结果表明:预测方法估算的最大沉降值总高于实测的沉降值;Oteo方法的曲线形态更优化;当隧道埋深较浅时,Loganathan-Poulos、Sagaseta、Peck和Verruijt-Booker方法均过高估算了最大沉降量,且Loganathan-Poulos、Sagaseta和Verruijt-Booker方法给出的沉降槽偏宽;数值模拟方法比分析和经验方法更有效,可以有效模拟施工过程.根据研究结果,经验、理论分析和数值模拟方法具有一定的安全储备空间,可用于软土地层中土压盾构施工引起的地面沉降预测.      

胶州湾地区区域工程地质稳定性灰色模糊综合评价

胶州湾及其邻区在青岛市经济和社会发展中日趋重要。本文在了解区域大地构造背景的基础上,运用层次分析法对影响研究区构造稳定性、地面稳定性以及岩土介质稳定性的各类因素进行了全面分析和权重排序;进而利用灰色模糊综合评判模型分别对陆域和海域进行了定量评价及分区,以期为今后胶州湾地区的规划选址提供参考。     

基于AHP和模糊综合评判的TBM施工风险评估

岩石隧洞建设中面临很大和众多的风险,利用TBM施工的深埋长隧洞受多种不确定因素影响,具有随机性和模糊性,目前的研究方法难以对其进行准确定量分析。通过深入分析影响TBM施工的风险因素,建立了TBM施工风险综合评价指标体系。基于风险影响因素的层次性,提出了TBM施工风险二级模糊综合评判计算模型,并利用层次分析法(AHP)确定各级因素权重,利用模糊集法确定隶属函数,划分了风险接受等级。以南水北调西线工程深埋长隧洞TBM施工为例,应用二级模糊综合评判计算模型对该工程TBM施工风险进行分析,计算结果表明,该方法是合理性实用的。其理论、方法、思路和结论可供同类工程借鉴。     

模糊综合评判法分析地震滑坡启程能量转换

地震滑坡启程能量转化分析对于后期滑坡动力学研究极为重要,因其影响因素较多,具有模糊性,目前还没有准确的定量计算公式。模糊综合评判法分析模糊问题具有明显的优势,能够综合考虑各种因素给出总体评价。选取地震加速度、岩体结构类型、控制性结构面特征、岩体完整程度、地层岩性、地下水、不利结构面与临空面的夹角7个因素作为地震滑坡启程剧动能量转换大小划分的主要因素,详细分析各个因素对能量转化的影响。采用逻辑分区法确定隶属函数,应用模糊层次分析法（FAHP）确定各因素的权重。在此基础上,运用模糊数学综合评判方法得出能量转化率等级,半定量地确定能量转化率大小。以东河口地震滑坡为例,应用模糊综合评判法对其启程能量转换分析结果客观合理,表明该方法是科学可行的,在同类理论研究中可以借鉴。     

堤防工程风险评价体系研究

分析了堤防系统的层次性及模糊性,在此基础上建立了堤防工程风险评价系统指标体系和评价结构模型。结合FCT(Fuzzy Consistency Theorem)及AHP(Analytic Hierarchy Process)定义了模糊一致空间,实现了基于模糊一致矩阵的权重反演。针对各典型护岸段,通过加固前江堤系统风险评价的结论,实现了护岸工程的风险等级划分,进而按照局部与整体加固两种情况完成了加固后江堤系统的风险评价。     

层次分析法在滑坡区建筑适宜性评价中的应用

在滑坡稳定性评价的基础上,建立了滑坡区建筑适宜性评价的递阶层次结构指标体系.利用层次分析法,确定了各层次之间的判断矩阵及单项指标在建筑适宜性评价中的相对权重.结果表明给出的判断矩阵具有满意的一致性,从而为滑坡区建筑适宜性的评价奠定了基础.     

基于不确定型层次分析法的边坡稳定模糊评判方法

针对边坡稳定性影响因素众多复杂,且存在模糊不确定性和层次性的特点,首先引入锚固边坡稳定性分析二级模糊综合评判模型,并基于模糊数学理论建立评价指标隶属度确定方法和模糊运算规则,从而建立出锚固边坡稳定性分析的二级模糊综合评判方法;然后,考虑评价指标重要程度取值的不确定性、专家判断的模糊性以及群组决策的优势,建立基于群组决策的不确定型层次分析（AHP）方法确定权重,进而建立出基于AHP的锚固边坡稳定模糊评判方法,最后通过工程实例分析和计算,表明文中方法的可行性与合理性。     

基于模糊综合优化模型的地下水质量评价

在应用模糊综合评判法进行地下水水质评估中,存在地下水质量标准与方法要求的分级标准不匹配以及隶属度绝对化的问题。文中在模糊综合评判法的基础上,引入相对隶属度概念表征评价指标与水质标准间的模糊关系,从而建立起模糊综合优化模型。应用该模型对青岛市大沽河地下水源地水质状况进行评价和分析对比,研究结果表明,地下水质量标准符合优化模型对评判标准类型的要求,克服了传统模型存在的标准不兼容问题。指标实测值介于某中间等级时,该等级与左右相邻等级的相对隶属度值均大于0。与绝对的隶属度分布相比,优化模型拓展了指标在各等级隶属度的分布,真实反映了其相对的特征。水源地南部地区(监测井S1和S3)地下水的总硬度、溶解性总固体与其他特征污染物的含量均超过Ⅳ类水质标准,优化模型判定的水质等级也为Ⅳ类水,评价结果符合研究区的实际情况,表明优化模型是可靠的。     

基于可变模糊集理论的水资源开发利用程度综合评价

基于水资源开发利用程度,针对南通市沿海5县、区社会经济的发展对水资源需求与供给量的矛盾问题,利用可变模糊集理论和层次分析法,从水资源、社会、经济和生态四方面选定16个指标,构建了4层水资源开发利用程度综合评价指标体系,对研究区水资源开发利用程度现状进行分析评价研究。研究结果表明,当地水资源的支撑能力处于中等偏低,水资源满足发展的供需能力有逐渐变差的趋势;地区水资源开发利用充分,压力有超载的趋势,如果不尽快采取相应的措施,研究区的水资源将会出现供需紧张的现象。     

基于AHP法的模糊综合模型在流域生态健康评价中的应用

流域生态环境健康评价是流域内水资源合理开发利用、经济社会可持续发展和生态环境保护的重要依据~([1]),也是流域生态健康状况的一种系统诊断方式。在确定疏勒河流域生态健康评价指标的基础上,采用层次分析法研究各指标,应用模糊综合评价法对流域生态系统健康程度进行综合评价。疏勒河流域健康程度隶属度为0.4219,属于亚健康(0.4~0.6)状态,依据评价结果,分析该流域生态环境存在的主要问题,并提出建议。     

矿区生态系统健康的可拓评价

建立了多层次多指标的矿区生态系统健康综合评价体系,并给出矿区生态系统健康等级标准以及相应评价指标的量值。应用物元概念和可拓集合关联函数,并采用层次分析法确定各评价指标的权重,构建矿区生态系统健康的可拓评价模型。将该模型应用于大同矿区的生态系统健康评价。通过关联度计算,得出该矿区生态系统健康的综合关联度为-0.023,健康等级为Ⅲ级,属于合格水平。该可拓学评价方法能够准确、科学地区分矿区生态系统健康的等级,为矿区生态系统保护措施的制定提供依据,具有实用性。