中隔壁—台阶复合工法地铁隧道施工过程动态风险预警研究
本文选题:地铁隧道 + 监控量测 ; 参考:《兰州交通大学》2015年硕士论文
【摘要】:近年来,随着我国国民经济的持续迅猛发展,城镇化速度不断加快,作为现代城市交通运输生力军的地铁,正在全国各大城市加快建设。然而我国地形地貌多种多样,地质条件又复杂,因此在修建过程中始终面临着较大的风险。事故一旦发生,轻则增加工程造价、损坏施工机械,重则造成人员伤亡,并且事故后处理工作难度很大,带来极大的负面社会效应。所以本文以地铁隧道施工过程中遇到的复杂地质条件下采用特殊工法的风险预警问题为研究对象,以风险预警理论为基础,以可拓理论为手段,开展地铁隧道施工过程中的动态风险预警研究,并及时反馈预警信号,以便减少施工风险事故,提高项目管理水平。本文主要开展了以下四个方面的研究:(1)依托采用中隔壁-台阶复合工法的莞惠城际项目常平段Ⅵ级软弱围岩区间,提出在这种复杂情况下解决风险预警问题过程中,将风险分析与施工监控量测体系相结合,对致险因子进行识别,构建风险预警指标体系,即包括地质与支护状况观察、拱顶沉降、净空收敛、地表沉降和建筑物沉降五个一级指标,以及相应的十三个二级指标。这样既保证了指标体系的系统性和科学性,也能定量化描述警情大小。(2)将可拓理论应用到风险等级评定中,建立关联度函数矩阵,并采用改进的层次分析法和熵权法进行主客观组合赋权,进而引入模糊综合评价理论判定最终整体风险等级。最后将风险等级与五色预警系统相联系,形成映射关系,从而完成中隔壁-台阶复合工法地铁隧道施工过程动态风险预警模型的建立,实现施工过程风险的动态预警。(3)在以上研究内容的基础上,论文结合正在施工的莞惠城际常平段,研究采用该模型评价施工风险并作出预警信号。从综合风险指数可以看出,评价的预警信号为“黄色信号”,说明此时地铁隧道施工风险等级为3级,比较紧急,出现局部坍塌和突水突泥,影响隧道施工,但不会产生大的事故。其中拱顶沉降速率、净空收敛累计和地表沉降累计是较高风险源,为4级;拱顶沉降累计、净空收敛速率、地表沉降速率、建筑物沉降累计是中风险,为3级。直观、及时地反映了隧道施工过程中的警情大小,实践证明了已建的中隔壁-台阶复合工法地铁隧道施工过程动态风险预警模型具有可行性和实用性,值得在类似工程中推广和应用。(4)选用面向对象的可视化编程工具Visual Basic 6.0作为平台,完成《中隔壁-台阶复合工法地铁隧道施工过程动态风险预警系统》程序设计,搭建了人机交互平台。
[Abstract]:In recent years, with the rapid development of China's national economy and the acceleration of urbanization, subway, as the main force of modern urban transportation, is being constructed rapidly in all major cities in China. However, there are various landforms and complicated geological conditions in China, so it is always faced with great risks in the process of construction. Once the accident occurs, the light will increase the project cost, damage the construction machinery, cause casualties, and the post-accident treatment is very difficult, which brings great negative social effects. Therefore, this paper takes the problem of risk early warning under the complicated geological conditions in the construction of subway tunnel as the research object, taking the risk warning theory as the foundation, and taking the extension theory as the means. In order to reduce the construction risk accidents and improve the project management level, the research on dynamic risk early warning in subway tunnel construction is carried out, and the early warning signal is feedback in time. This paper mainly carried out the following four aspects of research: 1) relying on the middle next-step composite method of Guanghui Intercity Project Changping Section VI class weak surrounding rock section, it is proposed that in the process of solving the risk early warning problem in this complex situation, Combining the risk analysis with the construction monitoring and measuring system, the risk factors are identified, and the risk early warning index system is constructed, that is, the observation of the geological and supporting conditions, the settlement of the vault, the convergence of the clearance, There are five primary indexes of ground subsidence and building settlement, and thirteen corresponding secondary indexes. This not only ensures the systematicness and scientificalness of the index system, but also quantitatively describes the magnitude of the warning situation. (2) the extension theory is applied to the assessment of the risk grade, and the matrix of the correlation degree function is established. An improved analytic hierarchy process (AHP) and entropy weight method are used for subjective and objective combination weighting, and then fuzzy comprehensive evaluation theory is introduced to determine the final overall risk level. Finally, the risk level is connected with the five-color early warning system to form a mapping relationship, so as to complete the establishment of dynamic risk early warning model in the construction process of the subway tunnel with the compound construction method of the next-door and step method. On the basis of the above research, this paper studies the application of the model to evaluate the construction risk and make early warning signal, combined with the Changping section of Guanghui city, which is under construction. From the comprehensive risk index, it can be seen that the warning signal evaluated is "yellow signal", which indicates that the construction risk of subway tunnel is grade 3 at this time, which is more urgent, with local collapse and water inrush, which affects tunnel construction. But there will be no major accidents. Among them, the rate of crown settlement, the accumulation of clearance convergence and the accumulative accumulation of surface settlement are the higher risk sources, which are 4 grades, while the accumulation of crown settlement, clearance convergence rate, surface settlement rate and building settlement accumulation are middle risk, which are three grades. Intuitionistic and timely reflect the size of the warning situation in the tunnel construction process. The practice proves the feasibility and practicability of the established dynamic risk early warning model in the construction process of the subway tunnel with the combined construction method of the middle adjoining and the steps. It is worth popularizing and applying in similar engineering. 4) selecting the object-oriented visual programming tool Visual Basic 6.0 as the platform to complete the program design of the dynamic risk warning system for the construction process of the subway tunnel with the compound engineering method of the middle and next steps. A human-computer interaction platform is built.
【学位授予单位】:兰州交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:U231.3;U455.49
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,本文编号:1842442
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