基于最小二乘法的隧道地表沉降拟合研究

依托武汉市红黏土地区光谷一路-高新四路排水通道工程,基于有限元分析软件PLAXIS,开展双侧壁导坑隧道施工的数值分析,重点关注不同施工阶段的地表横向沉降曲线。在此基础上,对不同沉降曲线进行拟合回归分析。结果表明：随着施工推进,地表沉降最大值逐步增大,隧道施工引起的地层损失也逐渐增大;地表沉降曲线在不同施工阶段都呈Peck沉降曲线分布形式;利用最小二乘法回归分析,可以对双侧壁导坑隧道施工引起的地表沉降曲线进行拟合。该拟合方法具有较好的适用性。     

灰色-时序组合模型在建筑物沉降预测中的应用

为了获得较为准确的建筑物沉降预测结果和较高的预测精度,结合灰色模型、时间序列模型的优点,提出灰色-时序组合模型进行建筑物沉降预测的方法,有效克服了单一模型预测精度低的缺点。以某工程实例沉降观测数据作为原始建模分析数据,通过对灰色预测模型、时间序列预测模型以及组合预测模型的预测结果进行比较分析,结果表明,灰色-时序组合模型预测的沉降值更接近实测值,预测的精度比单一模型更高,具有一定适用性,有利于高层建筑物的沉降预测、预警,确保建筑物的安全性。     

广州地区复合多样性地层盾构施工地表沉降与特征参数研究

不同土层下盾构施工地表沉降存在较为明显的差异性，有必要对地区典型的复合多样性土层盾构施工进行针对性研究。文章对于盾构施工地表沉降横向曲线、地表沉降与掌子面位置的曲线进行了基于经验公式、施工监测的分析，结果表明：在掌子面通过前地表沉降不显著，掌子面通过时，地表存在显著沉降；在基于经验曲线地表横向沉降曲线的计算中，随隧道半径及地层损失量增大，地表沉降值增大，随隧道埋深和内摩擦角的增大，地表沉降减小；在同一工况相同地层损失率为0.8%时，Peck、Celestino的计算结果与本区段实测值接近，Loganathan公式计算的结果较小。对于地表沉降与掌子面位置曲线，Sagaseta公式在地层损失率为2.5%时，与本区段的沉降监测值较为接近。     

双侧壁导坑法隧道不同施工阶段变形分析

以武汉市光谷一路—高新四路排水通道工程为例,运用有限元分析软件PLAXIS,对双侧壁导坑法隧道的施工过程开展数值模拟,重点对不同施工阶段产生的地表沉降和拱顶沉降等进行分析.计算结果表明:在隧道开挖过程中,洞周土体均发生不同程度的变形,不同施工阶段对应的地表横向沉降槽形状基本与Peck曲线相近,且地表沉降的最大值在隧道轴线对应的地表处,其中S6a、S6b区段施工完成后发生的地表沉降最大值分别为2.1、1.2 mm;另一方面,S6b、S6a区段双侧壁导坑法的拱顶沉降最大值分别为6.9、2.8 mm,拱底隆起最大值分别为7.9、7.3 mm,且最大值发生位置均在隧道轴线对应的拱顶及拱底处.     

深厚软土盾构隧道施工地表沉降数值模拟计算

近些年越来越多的沿海城市兴建地铁,盾构隧道不可避免地会穿越软土地区,因而研究软土盾构施工引起的地表沉降规律变得尤为重要.以温州某盾构隧道为例,利用PLAXIS有限元软件,构建二维数值分析模型,分别研究单线隧道和双线隧道下的地表沉降规律.结果表明:土体变形逐步由隧道向上传递到地表,产生沉降,单线隧道最大地表沉降值为10.1 mm;单线隧道顶部管片的竖向变形最大达到2.56 mm,左侧腰部和右侧腰部管片往中间的变形量均为0.96 m m;盾构隧道埋深越大,则盾构施工引起的最大地表沉降量越小,而沉降槽宽度越大;在双线盾构施工完成后,后行隧道引起的地表沉降更大,同时发现双线隧道间距越小,两隧道之间的相互影响越大,由此造成了地表沉降量更大.     

矿区地表形变监测及预测方法研究

利用2018年1月至2021年12月的47景Sentinel-1A影像，基于SBAS-InSAR技术，对窑街矿区进行沉降监测。根据矿区沉降特征，构建GM(2,1)、BP神经网络、PSO-SVR和LSTM4种预测模型，对3个矿区2020—2021年形变中心沉降值进行预测分析。结果显示：窑街矿区大部分区域处于稳定状态，矿区中心形成明显的沉降漏斗，最大平均沉降速率为157.01 mm/a，2018—2021年最大累积沉降量达到681.82 mm，存在发生采空区大面积塌陷和次生地质灾害的危险。预测结果显示，4种模型表现出不同的预测精度， LSTM模型预测精度最高，可作为矿区地表沉降相对可靠的预测模型。     

双侧壁导坑法隧道施工方案优化研究

以武汉某排水通道工程为工程背景，运用有限元分析软件Plaxis3D，对双侧壁导坑法隧道的施工过程开展数值模拟，重点分析不同循环开挖进尺、不同工序对隧道开挖过程中的变形响应及地表变形规律，优化双侧壁导坑法隧道施工方案。计算结果表明：循环进尺为4 m时计算得到的地表沉降值及拱顶沉降值显著大于循环进尺为1 m和2 m时的对应值。施工顺序1(Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅴ→Ⅵ)较施工顺序2(Ⅰ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅳ→Ⅴ→Ⅵ)对地层扰动影响更小。对比计算结果，综合考虑施工安全及施工效率的因素，建议隧道的循环进尺取2 m，施工工序采用顺序1(Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅴ→Ⅵ)。该研究可为武汉地区相似地层环境条件下的暗挖隧道工程提供设计参考。     

盾构下穿河道地层沉降分析与支护力优化确定方法——以济南地铁4号线下穿刘公河为例

随着我国地铁的大力建设,施工中难免会面临下穿建筑物、桩基、管线、河流等情况的出现,因此对盾构施工的参数要求越来越高,施工难度逐渐增加。以济南轨道交通4号线邢村站至唐冶南站区间盾构施工为工程背景,利用ABAQUS有限元软件构建三维数值计算模型,对下穿河道高差过程中的不同开挖面支护力设定以及沉降位移变化进行研究。研究结果表明：全覆土理论下计算所得开挖面支护力对地表及河道的沉降控制效果最好;在不同支护力下,地层水平位移最大值均出现在隧道开挖面附近;隧道中心线上方的地层分层沉降量随着埋深的增加而增大。研究结论在盾构下穿高差地层的工程实际中具有指导意义。     

浅谈三坐标测量机长度测量不确定度的评定

通常情况下。我们运用三坐标测量机进行测量时，我们往往得到的都不是特别精确的值，通常是被测参数的估算值，而非具体测量任务的测量不确定度。本文的重要意义就是建立一个精确地测量三坐标测量机的不确定度的评定模型。这个评定模型以ISO测量不确定度为基础，运用最小二乘估计模型，并把相关因素都纳入考虑范围，最后推出不确定度的计算传递链函数。这个模型的另一大特点就是可以进行推广应用到三坐标测量机各种测量任务的不确定度评定中，这样就大大提高了三坐标测量机的测量适用范围。     

新型PBA工法初期支护施工地层沉降规律研究——以北京某地铁站为例

PBA（Pile-Beam-Arch）工法施工过程中地层沉降主要集中在初期支护施工过程。新型PBA车站是在传统单层4导洞PBA车站的基础上,将中间导洞联合,共用中隔壁,形成由CD法（中隔壁法）施工的大断面,初期支护施工过程地层沉降规律难以掌握。为了研究地层新型PBA车站初支施工过程地层沉降规律,依托北京采用新型PBA工法施工的某地铁车站,运用Peck理论、有限元数值分析和现场监测相结合的方法,对该车站新型PBA工法初期支护施工过程地层沉降规律进行分析。研究成果可为今后相同车站施工提供借鉴。     

城市地铁盾构隧道与前方断层破碎带临界安全距离研究

立足于城市地铁盾构施工掘进过程,旨在预防地下岩溶发育并存在断层破碎带的城市中地铁盾构施工面临的突水涌泥灾害风险。针对城市地铁建设过程中盾构隧道前方断层破碎带临界安全距离问题,研究不同类型与直径的盾构机刀盘、不同厚度与水压的前方断层破碎带对临界安全距离的影响规律与响应敏感程度。利用COMSOL Multiphysics软件流固耦合方法模拟盾构推进过程与突水发生时刻。综合三维有限元数值模拟结果,利用SPSS Statistics软件中的多元回归功能得到盾构隧道前方断层破碎带临界安全距离公式。研究结果对于断层破碎带发育及地下水丰富的城市地铁盾构开挖工程具有一定的施工指导意义。     

双护盾TBM在杭州第二水源输水工程的应用与挑战

杭州第二水源输水通道工程是浙江省的一项重大民生工程,也是双护盾TBM在华东地区的首次应用与实践。首先介绍了三种TBM类型的特点,又结合工程概况、地质条件以及岩体情况,分析了所采用的CREC696号双护盾TBM的地质适用性。为应对隧道穿越断层带以及下穿G320国道及杭富地铁存在的主要挑战,包括可能出现的塌方突水突泥以及卡机和地表沉降等事故,提出了相应对策：采用隧道超前预报体系,堵水注浆方法及监控量测技术等。     

深基坑工程近接施工对既有地铁的影响——以济南某邻近地铁基坑开挖工程为例

基坑开挖过程中,扰动、地层损失和固结沉降等会引起地层产生移动和变形,随之邻近既有地铁结构发生变化,影响地铁运营安全。为研究基坑开挖过程对临近地铁区间结构的影响,结合临近济南地铁3号线某深基坑工程,选取大型岩土有限元分析软件MIDAS系列 GTS NX作为数值计算平台,建立三维有限元模型,对临近区间盾构隧道和风井的深基坑工程施工过程进行模拟,根据计算结果对区间隧道及风井进行影响分析,可为类似工程提供设计经验,对地铁保护区内作业项目管理提供技术指导。     

基于现场监测位移的隧道围岩参数反演分析

根据高速公路隧道现场监测的实际情况，采用位移反分析法，利用编制出的Geo-Inverse.m程序，将分析得到的数据与现场实际的监测结果进行对比，综合比较水平收敛和拱顶沉降两项参数，结果表明：拱顶沉降和水平收敛的最大峰值分别为15.4 mm和14.4 mm，实测结果与反演结果分别相差0.4 mm和0.28 mm；隧道围岩基本参取值为弹性模量1.50 GPa，泊松比0.35，黏聚力350 kPa，说明该段围岩比较软弱，但是在支护过后能达到稳定状态。研究成果在隧道围岩反演方面具有一定的借鉴意义。     

基于二维云模型的地铁深基坑施工风险评价

城市地铁车站深基坑工程受工程地质与水文复杂、周边建筑物与地下管线多、施工作业面狭窄等条件影响，施工过程不确定因素多，面临的风险不可低估。因此，建立基于C-OWA算子-二维云模型的地铁深基坑施工风险评价模型。通过文献研究以及实际调研，从基坑主体和周围环境两方面进行风险分析，建立地铁深基坑施工风险指标体系，采用C-OWA模型进行赋权，结合云模型加权集成的方法，构建综合评价云数字特征以及二维云图。实例分析显示，地铁深基坑施工风险评价结果属于临界风险，与实际情况相符，可为项目管理者提供理论参考。     

基于CRITIC-TOPSIS法地铁车站基坑开挖施工安全风险评估——以济南地铁9号线开源路站为例

地铁车站基坑通常因规模大、近接建构筑物、对变形控制的要求高,而成为地铁车站建设中重点关注的环节。如何对地铁车站基坑开挖施工进行科学有效的评估,使其对施工工法及技术进行优化和指导,降低地铁车站建设时带来的风险,有至关重要的意义。应用指标相关性权重确定(CRITIC)法,并结合逼近理想解排序(TOPSIS)法,依托在建地铁车站基坑项目进行评估。结果表明：周边环境与支护不足成为地铁车站基坑开挖施工的主要风险来源;对于狭长型的地铁车站基坑来说,端头井处较易发生危险。通过使用CRITIC-TOPSIS法对地铁车站基坑开挖施工进行安全风险评估,可有效分析基坑开挖中的风险因素并按照影响程度进行大小排序,针对具体因素采取有效措施以减小施工风险。