地鐵隧道盾構(gòu)施工地面沉降風險評價與沉降量預(yù)警研究
發(fā)布時間:2021-01-26 09:43
在地鐵隧道施工過程中,盾構(gòu)法施工由于其機械化程度高、土層適用范圍廣、施工進度快等優(yōu)點被廣泛采用,但盾構(gòu)施工刀盤切削土體時,勢必會對地層產(chǎn)生擾動,嚴重時將會引起不同程度的地面沉降。當?shù)孛娉两颠^大時,不僅會對施工安全造成影響,同時也會危及周邊建筑物以及地下管線。所以,如何更為有效的進行地面沉降風險評價、實現(xiàn)盾構(gòu)掘進地面沉降量的超前預(yù)警是目前地鐵盾構(gòu)施工過程中急需解決的問題。論文以成都地鐵8號線機場快速路站益新大道站區(qū)間工程(以下簡稱機益區(qū)間)為背景,對土壓平衡盾構(gòu)施工過程中地面沉降風險因素進行識別,建立風險評價指標體系和定量化風險評價模型,同時,采用智能算法建立地面沉降預(yù)測模型,并在預(yù)測模型的基礎(chǔ)上進行地面沉降預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計,所做工作對于豐富盾構(gòu)施工風險管理體系具有重要的理論與實踐意義。主要的研究內(nèi)容和研究成果如下:(1)根據(jù)地鐵盾構(gòu)施工工序繁雜且沉降影響因素較多的特點,選擇WBS-RBS風險識別法對地面沉降風險因素進行全面的識別,最終確定5個一級風險因素,36個二級風險因素。同時,為了消除各個風險因素之間的相關(guān)性和信息重疊,采用主成分分析法對風...
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:117 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
地鐵施工事故數(shù)、傷亡人數(shù)趨勢圖
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文11.緒論1.1課題研究背景及意義1.1.1課題研究背景隨著我國城市化進程的加快,大量人口涌入城市,給原本就存在一定交通壓力的大中型城市帶來了更加嚴峻的交通狀況,這不僅給人民的交通出行帶來了巨大的不便,同時也嚴重限制了城市的經(jīng)濟發(fā)展效率。城市地鐵作為軌道交通的一部分,具有安全、快速、準時、運營量大且不占用有限的地上空間等特點,已經(jīng)成為許多城市緩解交通壓力的首要選擇[1]。然而,地鐵施工屬于隱蔽工程,施工過程中的不可預(yù)見因素多,施工技術(shù)難度大,導(dǎo)致施工過程中安全事故頻發(fā),這不僅增加了工程成本延誤了工程進度,給人們的生命和財產(chǎn)造成巨大的損失,同時,也會造成惡劣的社會影響[2]。通過網(wǎng)絡(luò)檢索、企業(yè)訪問以及文獻查閱等方式對2003~2018年我國地鐵建設(shè)事故進行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)[3-5]:地面沉降塌陷是所有事故中發(fā)生概率最大、損失最嚴重的事故類型,沉降塌陷發(fā)生之后不僅會造成隧道結(jié)構(gòu)的破壞,同時,也會引起地表建筑物/構(gòu)筑物的傾斜以及地下管線的斷裂。實踐證明,地面沉降塌陷是地鐵施工過程中很多事故的征兆,且由施工所引起的地面沉降是不可能完全消除的,區(qū)別只是沉降程度的不同。因此,只有在充分了解工程地質(zhì)等施工環(huán)境,選擇先進的施工工藝以及合理的掘進參數(shù)的基礎(chǔ)上加強施工風險管理,才能阻止風險進一步轉(zhuǎn)化為事故。在此背景下,將地鐵隧道施工過程中地面沉降風險作為研究對象,通過尋找地面沉降風險因素、探索定量化沉降風險評價方法、構(gòu)建沉降量預(yù)測模型、設(shè)計地面沉降預(yù)警系統(tǒng),對控制風險預(yù)防工程事故的發(fā)生具有很強的理論和現(xiàn)實意義。圖1.1地鐵施工事故數(shù)、傷亡人數(shù)趨勢圖圖1.2地鐵施工事故發(fā)生部位
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2圖1.32003年—2018年地鐵項目施工事故類型統(tǒng)計1.1.2課題研究意義在目前地鐵工程日益增多,且地面建筑物和構(gòu)筑物越來越密集,地下管線越來越復(fù)雜的情況下,地鐵隧道施工的風險也會隨之增大,同時對地面沉降的控制必須更加嚴格,本文通過對地鐵隧道施工過程中的地面沉降風險進行相應(yīng)研究,其主要意義如下:(1)有利于科學(xué)決策,減少地鐵隧道施工地面沉降事故發(fā)生由于地鐵隧道施工時影響地面沉降的風險因素比較復(fù)雜,地面沉降控制會比較困難,通過對地面沉降風險影響因素進行全面的識別,并探索定量化的沉降風險評價方法,能夠從更加專業(yè)、準確的角度制定有效的風險控制措施和應(yīng)急預(yù)案。同時,在風險處理過程中體現(xiàn)了一種積極主動的態(tài)度,能夠有效降低沉降事故發(fā)生的概率并降低各方面的損失。(2)完善現(xiàn)有隧道施工風險管理理論傳統(tǒng)的工程風險管理存在一定的弊端,對于盾構(gòu)施工地面沉降的風險控制也只是在沉降發(fā)生后采取相應(yīng)的加固措施,本文通過建立沉降預(yù)測模型并進行沉降預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計,利用歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)對施工過程中的沉降量進行預(yù)測和預(yù)警,以預(yù)防性、動態(tài)性的管理方式來代替?zhèn)鹘y(tǒng)事后補救的風險管理方式,能夠豐富風險管理理論,提高地鐵隧道施工風險管理水平。(3)能夠為類似工程項目風險管理提供借鑒不僅在地鐵盾構(gòu)施工建設(shè),在其他類似的復(fù)雜項目中(如煤礦、大壩監(jiān)測、核電站等),也可以使用本文的思路,通過風險評價、風險預(yù)測、風險預(yù)警和響應(yīng)進行風險的控制。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于PSO-RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的海戰(zhàn)場電磁態(tài)勢預(yù)測[J]. 楊潔,程曉健,穆彥斌. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2019(03)
[2]寧波濱海軟土地鐵盾構(gòu)隧道地表沉降效應(yīng)與數(shù)值模擬研究[J]. 王小軍,蔣勇,王文笛,韓凱吉,毛志鵬. 路基工程. 2018(04)
[3]基于熵權(quán)二維云模型的深基坑施工風險評價[J]. 王景春,張法. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2018(03)
[4]盾構(gòu)施工對地表沉降的數(shù)值模擬分析[J]. 朱榮軍,席培勝,王楓,沈晨. 佳木斯大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(03)
[5]基于主成分分析的GA-SVM地表沉降預(yù)測模型[J]. 韓冰,袁穎. 中國科技論文. 2018(09)
[6]基于iS3平臺的巖體隧道信息精細化采集、分析與服務(wù)[J]. 朱合華,武威,李曉軍,陳建琴,黃賢斌. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2017(10)
[7]基于突變理論的盾構(gòu)下穿危舊房屋及河流段風險評價與控制方法研究[J]. 胡長明,張文萃,陸征宇,梅源. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2017(04)
[8]軟土地層地鐵盾構(gòu)施工風險可拓評估方法研究[J]. 胡長明,陸征宇,梅源,張文萃,張鈺. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2017(01)
[9]2002--2016年我國地鐵施工安全事故規(guī)律性的統(tǒng)計分析[J]. 李皓燃,李啟明,陸瑩. 都市快軌交通. 2017(01)
[10]富水圓礫地層盾構(gòu)下穿火車站股道沉降控制技術(shù)研究[J]. 謝雄耀,王強,劉歡,李軍,齊勇. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2016(S2)
博士論文
[1]地鐵隧道施工風險機理研究[D]. 游鵬飛.西南交通大學(xué) 2013
[2]北京地鐵盾構(gòu)施工沉降風險機理研究及評價模型構(gòu)建[D]. 黃俐.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2012
碩士論文
[1]地鐵隧道施工安全風險評估及其應(yīng)用研究[D]. 梁宏浩.西南交通大學(xué) 2017
[2]基于改進QPSORBFNN法在形變預(yù)測中的應(yīng)用研究[D]. 繆志偉.成都理工大學(xué) 2017
[3]基于支持向量機的盾構(gòu)施工地表沉降預(yù)警系統(tǒng)研究[D]. 宋臻.江西理工大學(xué) 2017
[4]鄰近既有地鐵的深基坑施工安全風險評估與預(yù)測研究[D]. 張方.西安建筑科技大學(xué) 2017
[5]地鐵盾構(gòu)施工安全風險評價研究[D]. 趙雅云.石家莊鐵道大學(xué) 2017
[6]地鐵隧道盾構(gòu)法施工安全風險管理研究[D]. 蔡正.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[7]一種粒子群法優(yōu)化徑向基函數(shù)的預(yù)測模型在汽車輪輻成形中的應(yīng)用[D]. 孫騰.廣西大學(xué) 2015
[8]地鐵盾構(gòu)施工地面沉降風險分析[D]. 張青英.華中科技大學(xué) 2015
[9]基于改進PSO-RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的氣溫預(yù)測模型[D]. 陳廣.蘭州大學(xué) 2015
[10]鄭州地鐵2號線區(qū)間隧道盾構(gòu)施工風險管理研究[D]. 楊珍.蘭州交通大學(xué) 2015
本文編號:3000890
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:117 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
地鐵施工事故數(shù)、傷亡人數(shù)趨勢圖
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文11.緒論1.1課題研究背景及意義1.1.1課題研究背景隨著我國城市化進程的加快,大量人口涌入城市,給原本就存在一定交通壓力的大中型城市帶來了更加嚴峻的交通狀況,這不僅給人民的交通出行帶來了巨大的不便,同時也嚴重限制了城市的經(jīng)濟發(fā)展效率。城市地鐵作為軌道交通的一部分,具有安全、快速、準時、運營量大且不占用有限的地上空間等特點,已經(jīng)成為許多城市緩解交通壓力的首要選擇[1]。然而,地鐵施工屬于隱蔽工程,施工過程中的不可預(yù)見因素多,施工技術(shù)難度大,導(dǎo)致施工過程中安全事故頻發(fā),這不僅增加了工程成本延誤了工程進度,給人們的生命和財產(chǎn)造成巨大的損失,同時,也會造成惡劣的社會影響[2]。通過網(wǎng)絡(luò)檢索、企業(yè)訪問以及文獻查閱等方式對2003~2018年我國地鐵建設(shè)事故進行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)[3-5]:地面沉降塌陷是所有事故中發(fā)生概率最大、損失最嚴重的事故類型,沉降塌陷發(fā)生之后不僅會造成隧道結(jié)構(gòu)的破壞,同時,也會引起地表建筑物/構(gòu)筑物的傾斜以及地下管線的斷裂。實踐證明,地面沉降塌陷是地鐵施工過程中很多事故的征兆,且由施工所引起的地面沉降是不可能完全消除的,區(qū)別只是沉降程度的不同。因此,只有在充分了解工程地質(zhì)等施工環(huán)境,選擇先進的施工工藝以及合理的掘進參數(shù)的基礎(chǔ)上加強施工風險管理,才能阻止風險進一步轉(zhuǎn)化為事故。在此背景下,將地鐵隧道施工過程中地面沉降風險作為研究對象,通過尋找地面沉降風險因素、探索定量化沉降風險評價方法、構(gòu)建沉降量預(yù)測模型、設(shè)計地面沉降預(yù)警系統(tǒng),對控制風險預(yù)防工程事故的發(fā)生具有很強的理論和現(xiàn)實意義。圖1.1地鐵施工事故數(shù)、傷亡人數(shù)趨勢圖圖1.2地鐵施工事故發(fā)生部位
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2圖1.32003年—2018年地鐵項目施工事故類型統(tǒng)計1.1.2課題研究意義在目前地鐵工程日益增多,且地面建筑物和構(gòu)筑物越來越密集,地下管線越來越復(fù)雜的情況下,地鐵隧道施工的風險也會隨之增大,同時對地面沉降的控制必須更加嚴格,本文通過對地鐵隧道施工過程中的地面沉降風險進行相應(yīng)研究,其主要意義如下:(1)有利于科學(xué)決策,減少地鐵隧道施工地面沉降事故發(fā)生由于地鐵隧道施工時影響地面沉降的風險因素比較復(fù)雜,地面沉降控制會比較困難,通過對地面沉降風險影響因素進行全面的識別,并探索定量化的沉降風險評價方法,能夠從更加專業(yè)、準確的角度制定有效的風險控制措施和應(yīng)急預(yù)案。同時,在風險處理過程中體現(xiàn)了一種積極主動的態(tài)度,能夠有效降低沉降事故發(fā)生的概率并降低各方面的損失。(2)完善現(xiàn)有隧道施工風險管理理論傳統(tǒng)的工程風險管理存在一定的弊端,對于盾構(gòu)施工地面沉降的風險控制也只是在沉降發(fā)生后采取相應(yīng)的加固措施,本文通過建立沉降預(yù)測模型并進行沉降預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計,利用歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)對施工過程中的沉降量進行預(yù)測和預(yù)警,以預(yù)防性、動態(tài)性的管理方式來代替?zhèn)鹘y(tǒng)事后補救的風險管理方式,能夠豐富風險管理理論,提高地鐵隧道施工風險管理水平。(3)能夠為類似工程項目風險管理提供借鑒不僅在地鐵盾構(gòu)施工建設(shè),在其他類似的復(fù)雜項目中(如煤礦、大壩監(jiān)測、核電站等),也可以使用本文的思路,通過風險評價、風險預(yù)測、風險預(yù)警和響應(yīng)進行風險的控制。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于PSO-RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的海戰(zhàn)場電磁態(tài)勢預(yù)測[J]. 楊潔,程曉健,穆彥斌. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2019(03)
[2]寧波濱海軟土地鐵盾構(gòu)隧道地表沉降效應(yīng)與數(shù)值模擬研究[J]. 王小軍,蔣勇,王文笛,韓凱吉,毛志鵬. 路基工程. 2018(04)
[3]基于熵權(quán)二維云模型的深基坑施工風險評價[J]. 王景春,張法. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2018(03)
[4]盾構(gòu)施工對地表沉降的數(shù)值模擬分析[J]. 朱榮軍,席培勝,王楓,沈晨. 佳木斯大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(03)
[5]基于主成分分析的GA-SVM地表沉降預(yù)測模型[J]. 韓冰,袁穎. 中國科技論文. 2018(09)
[6]基于iS3平臺的巖體隧道信息精細化采集、分析與服務(wù)[J]. 朱合華,武威,李曉軍,陳建琴,黃賢斌. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2017(10)
[7]基于突變理論的盾構(gòu)下穿危舊房屋及河流段風險評價與控制方法研究[J]. 胡長明,張文萃,陸征宇,梅源. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2017(04)
[8]軟土地層地鐵盾構(gòu)施工風險可拓評估方法研究[J]. 胡長明,陸征宇,梅源,張文萃,張鈺. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2017(01)
[9]2002--2016年我國地鐵施工安全事故規(guī)律性的統(tǒng)計分析[J]. 李皓燃,李啟明,陸瑩. 都市快軌交通. 2017(01)
[10]富水圓礫地層盾構(gòu)下穿火車站股道沉降控制技術(shù)研究[J]. 謝雄耀,王強,劉歡,李軍,齊勇. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2016(S2)
博士論文
[1]地鐵隧道施工風險機理研究[D]. 游鵬飛.西南交通大學(xué) 2013
[2]北京地鐵盾構(gòu)施工沉降風險機理研究及評價模型構(gòu)建[D]. 黃俐.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2012
碩士論文
[1]地鐵隧道施工安全風險評估及其應(yīng)用研究[D]. 梁宏浩.西南交通大學(xué) 2017
[2]基于改進QPSORBFNN法在形變預(yù)測中的應(yīng)用研究[D]. 繆志偉.成都理工大學(xué) 2017
[3]基于支持向量機的盾構(gòu)施工地表沉降預(yù)警系統(tǒng)研究[D]. 宋臻.江西理工大學(xué) 2017
[4]鄰近既有地鐵的深基坑施工安全風險評估與預(yù)測研究[D]. 張方.西安建筑科技大學(xué) 2017
[5]地鐵盾構(gòu)施工安全風險評價研究[D]. 趙雅云.石家莊鐵道大學(xué) 2017
[6]地鐵隧道盾構(gòu)法施工安全風險管理研究[D]. 蔡正.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[7]一種粒子群法優(yōu)化徑向基函數(shù)的預(yù)測模型在汽車輪輻成形中的應(yīng)用[D]. 孫騰.廣西大學(xué) 2015
[8]地鐵盾構(gòu)施工地面沉降風險分析[D]. 張青英.華中科技大學(xué) 2015
[9]基于改進PSO-RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的氣溫預(yù)測模型[D]. 陳廣.蘭州大學(xué) 2015
[10]鄭州地鐵2號線區(qū)間隧道盾構(gòu)施工風險管理研究[D]. 楊珍.蘭州交通大學(xué) 2015
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