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。     

基于T-S模糊故障树的地连墙+支撑支护基坑坍塌可能性评价

针对基坑支撑围护结构复杂、坍塌事故频发,且传统故障树分析方法的应用受概率和精确与或关系限制的问题,提出了一种基于T-S模糊故障树的地连墙+支撑支护基坑坍塌可能性评价方法。该方法利用模糊数描述各底事件的发生概率和故障状态,克服了传统故障树过度依赖精确概率以及不能考虑事件中间故障状态对系统影响的问题;同时,以T-S模糊模型替换传统的逻辑与或关系,体现了故障机制和事件联系的模糊性,降低了故障树的建立难度。该方法实现了用底事件实际故障状态和底事件模糊概率两种不同的方式计算基坑坍塌可能性,并可根据底事件重要度分析结果指导风险控制工作。实例分析表明:该方法比传统故障树更加贴合工程实际,可以更加科学、可靠地评价发生坍塌的可能性并确定关键致险因子,可作为基坑坍塌可能性评价的有效工具。     

南京地铁二号线茶亭站基坑施工的风险管理

地下工程施工受到地质条件及周围环境的影响,施工风险比地面工程要复杂的多。为避免施工事故发生,对施工进行风险管理是非常必要的。结合南京地铁2号线茶亭站基坑工程,基坑工程建设施工风险进行了识别。运用风险评估矩阵法对风险进行了分析评估,确定了各种风险因素的级别。结合工程实践经验、专家分析以及相关理论,针对地铁车站基坑工程施工风险提出了相应的预控控制措施。     

临近地铁深基坑开挖方案研究

邻近地铁基坑开挖会引起地铁结构变形,影响地铁运营安全。本文以某紧邻地铁车站大型基坑工程为背景,采用三维有限元数值分析的方法,模拟了基坑开挖施工的整个过程,分析了基坑开挖对地铁车站和区间隧道变形的影响。在此基础上,对支护方案进行了优化,并用三维有限元数值计算的方法对不同方案进行了对比分析。结果表明,增加围护结构的深度和抗弯刚度均能有效减小基坑开挖引起的地铁结构变形。其中,增加围护结构抗弯刚度对约束地铁车站和区间隧道的水平变形作用更明显;增加围护结构深度对减小地铁车站和区间隧道沉降的作用更加明显。     

地铁施工环境影响定量风险指标研究

地铁施工邻近建筑物和构筑物受施工影响的安全风险评价是急需解决的关键技术问题之一。考虑实际工程中地层参数呈区间分布的特点,建议借助于区间分析理论估计建筑物和构筑物对于地铁施工的响应。在此基础上,通过引入风险评价函数定义了风险指标 ,在假定环境响应均匀分布的前提下定义了风险指标 。通过这两个指标可以将建筑物和构筑物受施工影响是否安全分为不可能事件、风险事件和必然事件。将风险事件分为3个等级,并建议了相应的应对措施。举例说明了定义的风险指标在实际工程中的应用。     

悬臂式支护结构中几种控制变形的方法

悬臂式支护结构是基坑工程中常用的支护形式,多以排桩、地下连续墙、工法桩、钢板桩等形式出现。基坑工程中在条件受限的情况下,无法做内撑,但周边部分建（构）筑物对基坑变形很敏感,需要采取一些辅助措施来控制基坑的变形。结合工程实例介绍了悬臂式支护结构中常用的几种控制变形的方法,包括双排桩外拉、锚杆（索）加固、基坑内斜撑、基坑内土加固、坑内预留反压土等,并对这几种方法的适用范围、技术要求等进行了分析,为今后类似工程的设计施工提供借鉴。     

基于BIM技术的地铁基坑工程施工仿真模拟方法

如何在地铁基坑施工过程中充分利用复杂地质和工程结构的多源异构信息,实现施工数字化建造是地铁工程建设中的一个难题。通过提出建筑信息模型（BIM）定制化思路,有效集成工程结构体和岩土体模型,建立岩土体开挖与结构体施作同步进行的基坑施工仿真模拟方法,来解决这一难题。采用工业基础类（IFC）标准,分别针对地质体和工程结构进行扩展和定义,构建基于IFC标准的基坑工程基础数据体系。在Autodesk软件平台上,研发基坑结构构件库和参数化构件建模技术,创建自定义的基坑结构建模插件。构建基于钻孔数据的三维地质建模方法,建立面向施工过程的地质模型动态剖切方法,将地质模型离散划分不同开挖阶段的三维地质块体,形成基坑分阶段施工三维地质模型。在此基础上,研究地质体与结构体融合的拓扑重构算法,构建基坑多阶段开挖一体化集成BIM模型,动态加载施工进度信息,形成基于BIM技术的地铁基坑工程施工仿真模型和模拟方法。最后,通过工程实例展示所提出的仿真模拟方法的可行性与有效性。     

基于T-S模糊故障树的寒区水库大坝冻害风险分析

由于运营环境恶劣,寒区水库大坝会面临冰冻灾害频发且致灾因素众多等问题,严重影响大坝稳定运营,增大了安全风险隐患,并增加了整治维修成本。为有效预防大坝冻害发生,提升大坝风险管理水平,提出了一种基于T-S模糊故障树理论的寒区水库大坝冻害风险分析方法。以坝体不均匀变形、坝体渗漏加剧、面板冻害破坏为下级事件建立了T-S模糊故障树;同时通过底事件重要度计算对主要致险因素进行了分析;并将冻胀力学分析与T-S模糊故障树相结合,对红旗泡水库大坝面临的冻害风险进行了计算分析。研究发现诱发大坝冻害的主要风险因素包括反复冻融作用,库区水位波动、冰层堆积与风浪侵蚀,面板与坝体填筑质量缺陷和坝体防渗及保温措施不足等;同时,发现红旗泡水库大坝发生冻害风险的可能性较高,应进行风险排查与处理。应用结果表明,所提出的方法能科学合理地分析大坝冻害风险并确定关键致险因子,可为寒区水库大坝的冻害风险的识别、管理与决策提供技术支持,进而为大坝设计、施工、运营维护及冻害防治提供参考依据。     

南京德基广场二期基坑支护设计

南京德基广场二期工程位于南京市中心区域,主楼区普遍开挖深度21.50m,附楼区普遍开挖深度19.70m,基坑开挖深度较深,基坑面积巨大.本文通过分析该工程的建筑结构方案、场地的工程地质条件和水文地质条件、周边环境等因素,提出了基坑周边全部采用两墙合一的地下连续墙作为基坑围护结构,并且附楼逆作法施工,结合主楼顺作法施工的设计方案.在此基础上,本文提出了相应的地铁隧道保护措施.另外本文采用通用有限元分析软件,取邻近地铁侧的典型剖面计算基坑开挖对地铁隧道的影响,计算结果显示该工程采用逆作法施工对周围环境影响较小,能满足地铁运营对隧道变形提出的要求.本文对采用逆作法施工的工程具有一定的指导意义.     

基于多态模糊贝叶斯网络的地铁车站深基坑坍塌可能性评价

针对地铁车站深基坑施工风险因素多、坍塌事故多发,且传统方法在多态性以及精确概率难以获取的复杂系统风险分析方面存在一定的局限性,提出了一种基于多态模糊贝叶斯网络的深基坑坍塌可能性评价方法。该方法根据建立的风险分析故障树来构建多态贝叶斯网络模型;利用模糊数描述根节点的故障状态和发生概率,克服了不能考虑事件中间故障状态对系统的影响以及精确概率难以获取的问题。基于贝叶斯网络正向推理实现了用根节点的模糊概率和施工中实际故障状态两种不同的方式计算基坑坍塌风险发生的概率,从而可以实现基坑施工过程中的实时动态风险分析,而且可以根据敏感性分析结果辨识关键致险因子以指导风险控制工作,同时可以通过反向推理获得各根节点的后验概率以进行故障诊断及进一步预测系统状态。实例分析表明：该方法能够科学、合理地评价基坑坍塌风险并确定关键致险因子,可作为基坑施工安全风险管理的决策工具。     

软土地区深基坑围护结构综合刚度研究

为了预测地铁深基坑开挖阶段围护结构的变形特性,从围护结构综合刚度的角度研究了软土地区地铁深基坑的围护结构设计方法。鉴于Clough综合刚度模型存在诸多缺陷,提出了新的MVSS综合刚度模型,其包含了围护墙（桩）刚度、基坑深度、支撑刚度、支撑水平及竖向间距、地基加固等多个变量,反映了基坑围护结构的整体属性。从有限元计算及地铁基坑实测变形等角度验证了MVSS综合刚度合理性,并建立了地铁深基坑围护结构侧向变形与基坑围护综合刚度之间的函数算式。该算式为基坑围护结构的变形预测提供了新的思路与方法。基坑围护结构最大侧向变形与基坑MVSS综合刚度呈递减函数关系,但当其MVSS综合刚度增大至一定程度后,其继续增大对基坑围护结构变形的进一步控制效果甚微。     

基坑开挖对邻近地铁隧道影响的Midas GTS三维数值模拟分析

随着城市地铁工程的高速发展,地面建筑物基坑的施工将必然会对邻近的地铁隧道造成一定的影响,运用Midas GTS三维数值模拟计算软件分析基坑开挖对邻近地铁隧道的影响,对地层自重固结、基坑开挖施工的整个过程进行模拟分析,计算的结果与实际监测数据进行对比表明,该方法对实际工程有一定的指导意义。     

层状盐岩中储备库油气渗漏风险的故障树分析

油气渗漏是盐岩地下储备库事故的重要类型之一,具有突发性强、损失难以估计的特点。针对国内层状盐岩中储备库运营过程中的油气渗漏风险进行分析,揭示了油气渗漏事故的发生机制并建立了相应的故障树模型。通过对该模型的分析,找出了事故发生的各基本致因事件和故障模式,并得出适用于典型层状盐岩储备库油气渗漏事故的发生概率公式。分析结果表明,国内层状盐岩中储备库发生油气渗漏事故的可能故障模式有28种,且发生条件易于满足而难于防范,因此事故发生的可能性较大;按照各基本事件结构重要度的计算结果,盐岩强度低、盐岩蠕变过量、附近有断层、地震、造腔参数控制不当、非均匀地应力、人为操作失误等是层状盐岩中储备库油气渗漏事故的主要致因事件,并据此提出有效措施防止事故发生;通过专家调查法和故障树法的综合分析得出,金坛盐矿5口老腔储库在近10年的运营期内发生油气渗漏事故的概率为0.703%,属于偶发性事故。     

地铁车站基坑围护结构变形监测与数值模拟

以某城市大型地铁车站基坑为研究背景,对基坑围护结构及其变形监测方案进行了设计,并对基坑围护结构变形的现场监测数据进行了分析,重点分析了基坑施工过程中围护结构的水平变形随基坑开挖深度和时间的变化规律。建立了弹塑性有限元模型,并对地铁车站深基坑开挖进行施工仿真模拟计算,将获得的围护结构变形结果与监测结果进行了对比分析,再引用多种围护形式对基坑变形进行敏感性因素分析。结果表明：钢支撑+围护桩的围护形式对基坑土体的侧向变形有较好的限制作用,有限元数值计算结果与现场实测结果比较一致,有限元计算的结果是可信的,改变钢支撑的施作位置对限制基坑的侧向变形有重要作用。随着围护桩入土深度的增大,土体向基坑内侧变形的趋势有所减缓。     

长输油气管道裂纹缺陷事故树模型的建立

分析了引起长输油气管道裂纹缺陷的原因(腐蚀疲劳、应力腐蚀破裂、氢脆、机械疲劳断裂)及其特征.应用事故树理论建立了长输油气管道发生裂纹缺陷的事故树模型,给出了事故发生概率的计算方法.根据俄罗斯长输油气管道的故障资料计算出在长期高压条件下运输聚乙烯时,发生长输油气管道裂纹缺陷的概率,计算结果与统计概率基本相同.     

应用最大熵原理分析水利工程经济效益的风险

采用层次分析方法,将水利工程经济效益系统分为防洪、发电、灌溉效益子系统,辩识出风险因子,建立了基于最大熵原理(准则)的经济效益风险分析模型,并给出求解方法。对总系统经济效益风险分析采用了两种方法:一是直接对辩识出的风险因子进行概率分析,得出总效益指标的最大熵密度函数;二是按照"风险树"的思路,分析子系统效益的风险特性,再进行风险组合,从而考察总效益的风险性。用实例验证了该模型的可行性和实用性。     

广州石牌桥地铁车站基坑设计优化

广州市石牌桥地铁车站主体基坑维护结构采用密排人工挖孔桩,通过优化计算分析确定桩间距2.0 m的疏排人工挖孔桩方案,并且详细分析了疏桩基坑的安全性以及对主体结构的影响。计算结果表明,采用的疏桩方案,不仅确保了基坑安全,而且节约了资金,经济效益相当显著。