基于改進(jìn)TOPSIS法研究隧道施工方案優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2021-01-13 07:32
由于城市地鐵周圍環(huán)境復(fù)雜,隧道穩(wěn)定性難以得到保證,故合理地選擇隧道施工方案是順利施工的前提?紤]到客觀環(huán)境和人工操作等因素,選擇開(kāi)挖順序,初支封閉時(shí)間,加固范圍和參數(shù)作為影響隧道穩(wěn)定性的主要因素,并根據(jù)影響因素構(gòu)建L16(4×4)正交表進(jìn)行正交試驗(yàn),對(duì)試驗(yàn)方案進(jìn)行數(shù)值模擬。以隧道收斂變形和圍巖應(yīng)力為評(píng)價(jià)指標(biāo),建立改進(jìn)TOPSIS評(píng)估模型,并將最優(yōu)方案用于北京地鐵17號(hào)線天通苑站項(xiàng)目。研究結(jié)果表明:工況5的相對(duì)貼近度最低,其值為0.182 7,故工況5為最優(yōu)方案;最優(yōu)方案比實(shí)際工程地表沉降小5.9%,說(shuō)明改進(jìn)TOPSIS法是可以廣泛應(yīng)用于淺埋暗挖大斷面隧道工法優(yōu)化,對(duì)于復(fù)雜隧道工程也有借鑒意義。
【文章來(lái)源】:鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2020,17(06)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
隧道連續(xù)漸變段
對(duì)北京地鐵17號(hào)線漸變大隧道原始方案進(jìn)行數(shù)值分析,選取歇甲村出入段線南肢暗挖隧道斷面面積最大的C段,跨度為14.5 m,高為10.91 m,埋深為7.5 m。圍巖級(jí)別為Ⅵ級(jí),模型X方向120 m,Y方向60 m,Z方向47 m,見(jiàn)圖3。圖3 數(shù)值計(jì)算模型
圖2 動(dòng)態(tài)分區(qū)法示意圖文獻(xiàn)[14-15]提出隧道施工工序能影響隧道穩(wěn)定性;文獻(xiàn)[3]提出初支封閉時(shí)間能影響隧道穩(wěn)定性,然而施工步距和導(dǎo)洞錯(cuò)開(kāi)距離均能影響隧道初支封閉時(shí)間,故把這施工步距與Ⅰ和Ⅱ部導(dǎo)洞錯(cuò)開(kāi)距離作為影響隧道穩(wěn)定性的因素;文獻(xiàn)[2]提出在軟弱圍巖中加固方式和加固參數(shù)會(huì)影響隧道穩(wěn)定性。加固區(qū)強(qiáng)度越高和范圍越廣,隧道施工穩(wěn)定性越好,但其造價(jià)越高,因此本文把加固參數(shù)和加固范圍進(jìn)行組合,作為為同一個(gè)影響參數(shù)。本文把施工步距(a),加固區(qū)強(qiáng)度(E),加固區(qū)范圍(D),固定分區(qū)與動(dòng)態(tài)分區(qū)錯(cuò)開(kāi)距離(L)和施工工序(P)作為影響隧道穩(wěn)定性的因素。如何調(diào)整這些施工參數(shù),使隧道穩(wěn)定性最好,是本文研究重點(diǎn)。因?yàn)楣潭ǚ謪^(qū)Ⅰ部采用CRD法施工,動(dòng)態(tài)分區(qū)Ⅱ部采用臺(tái)階法施工,但是每個(gè)導(dǎo)洞的施工順序仍需討論,P1~P4施工順序均不同,如圖2所示施工工序如下:P1:1-2-3-4-5-6;P2:3-4-1-2-5-6;P3:5-6-1-2-3-4;P4:5-6-3-4-1-2。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)隧道工程技術(shù)發(fā)展40年[J]. 嚴(yán)金秀. 隧道建設(shè)(中英文). 2019(04)
[2]基于海明距離-TOPSIS法的山區(qū)公路隧道擴(kuò)建方案直覺(jué)模糊優(yōu)選[J]. 鄔曉光,賀攀,蘇興矩,錢(qián)若霖. 隧道建設(shè). 2017(08)
[3]基于正交試驗(yàn)、組合賦權(quán)-灰色關(guān)聯(lián)的機(jī)床橫梁優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 邱自學(xué),鞠家全,任東,崔德友,劉傳進(jìn). 振動(dòng)與沖擊. 2017(12)
[4]基于熵權(quán)法-CIM模型的高速公路施工臨近房屋安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 趙挺生,任玲玲,周煒,劉文. 中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2017(03)
[5]地鐵區(qū)間隧道黃土地層注漿預(yù)加固技術(shù)研究[J]. 來(lái)弘鵬,康佐,謝永利,高曉培. 中國(guó)鐵道科學(xué). 2014(01)
[6]基于AHP-TOPSIS評(píng)判模型的姑山駐留礦采礦方法優(yōu)選[J]. 王新民,秦健春,張欽禮,陳五九,陳憲龍. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(03)
[7]基于正交試驗(yàn)的立體交叉隧道施工影響因素研究[J]. 康立鵬,施成華,彭立敏,雷明鋒,蔣賢勇. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2012(04)
博士論文
[1]復(fù)雜條件下城市地鐵隧道施工地表沉降研究[D]. 吳波.西南交通大學(xué) 2003
本文編號(hào):2974481
【文章來(lái)源】:鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2020,17(06)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
隧道連續(xù)漸變段
對(duì)北京地鐵17號(hào)線漸變大隧道原始方案進(jìn)行數(shù)值分析,選取歇甲村出入段線南肢暗挖隧道斷面面積最大的C段,跨度為14.5 m,高為10.91 m,埋深為7.5 m。圍巖級(jí)別為Ⅵ級(jí),模型X方向120 m,Y方向60 m,Z方向47 m,見(jiàn)圖3。圖3 數(shù)值計(jì)算模型
圖2 動(dòng)態(tài)分區(qū)法示意圖文獻(xiàn)[14-15]提出隧道施工工序能影響隧道穩(wěn)定性;文獻(xiàn)[3]提出初支封閉時(shí)間能影響隧道穩(wěn)定性,然而施工步距和導(dǎo)洞錯(cuò)開(kāi)距離均能影響隧道初支封閉時(shí)間,故把這施工步距與Ⅰ和Ⅱ部導(dǎo)洞錯(cuò)開(kāi)距離作為影響隧道穩(wěn)定性的因素;文獻(xiàn)[2]提出在軟弱圍巖中加固方式和加固參數(shù)會(huì)影響隧道穩(wěn)定性。加固區(qū)強(qiáng)度越高和范圍越廣,隧道施工穩(wěn)定性越好,但其造價(jià)越高,因此本文把加固參數(shù)和加固范圍進(jìn)行組合,作為為同一個(gè)影響參數(shù)。本文把施工步距(a),加固區(qū)強(qiáng)度(E),加固區(qū)范圍(D),固定分區(qū)與動(dòng)態(tài)分區(qū)錯(cuò)開(kāi)距離(L)和施工工序(P)作為影響隧道穩(wěn)定性的因素。如何調(diào)整這些施工參數(shù),使隧道穩(wěn)定性最好,是本文研究重點(diǎn)。因?yàn)楣潭ǚ謪^(qū)Ⅰ部采用CRD法施工,動(dòng)態(tài)分區(qū)Ⅱ部采用臺(tái)階法施工,但是每個(gè)導(dǎo)洞的施工順序仍需討論,P1~P4施工順序均不同,如圖2所示施工工序如下:P1:1-2-3-4-5-6;P2:3-4-1-2-5-6;P3:5-6-1-2-3-4;P4:5-6-3-4-1-2。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)隧道工程技術(shù)發(fā)展40年[J]. 嚴(yán)金秀. 隧道建設(shè)(中英文). 2019(04)
[2]基于海明距離-TOPSIS法的山區(qū)公路隧道擴(kuò)建方案直覺(jué)模糊優(yōu)選[J]. 鄔曉光,賀攀,蘇興矩,錢(qián)若霖. 隧道建設(shè). 2017(08)
[3]基于正交試驗(yàn)、組合賦權(quán)-灰色關(guān)聯(lián)的機(jī)床橫梁優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 邱自學(xué),鞠家全,任東,崔德友,劉傳進(jìn). 振動(dòng)與沖擊. 2017(12)
[4]基于熵權(quán)法-CIM模型的高速公路施工臨近房屋安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 趙挺生,任玲玲,周煒,劉文. 中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2017(03)
[5]地鐵區(qū)間隧道黃土地層注漿預(yù)加固技術(shù)研究[J]. 來(lái)弘鵬,康佐,謝永利,高曉培. 中國(guó)鐵道科學(xué). 2014(01)
[6]基于AHP-TOPSIS評(píng)判模型的姑山駐留礦采礦方法優(yōu)選[J]. 王新民,秦健春,張欽禮,陳五九,陳憲龍. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(03)
[7]基于正交試驗(yàn)的立體交叉隧道施工影響因素研究[J]. 康立鵬,施成華,彭立敏,雷明鋒,蔣賢勇. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2012(04)
博士論文
[1]復(fù)雜條件下城市地鐵隧道施工地表沉降研究[D]. 吳波.西南交通大學(xué) 2003
本文編號(hào):2974481
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