基于改进TOPSIS法研究隧道施工方案优化
发布时间：2021-01-13 07:32
由于城市地铁周围环境复杂,隧道稳定性难以得到保证,故合理地选择隧道施工方案是顺利施工的前提。考虑到客观环境和人工操作等因素,选择开挖顺序,初支封闭时间,加固范围和参数作为影响隧道稳定性的主要因素,并根据影响因素构建L16（4×4）正交表进行正交试验,对试验方案进行数值模拟。以隧道收敛变形和围岩应力为评价指标,建立改进TOPSIS评估模型,并将最优方案用于北京地铁17号线天通苑站项目。研究结果表明:工况5的相对贴近度最低,其值为0.182 7,故工况5为最优方案;最优方案比实际工程地表沉降小5.9%,说明改进TOPSIS法是可以广泛应用于浅埋暗挖大断面隧道工法优化,对于复杂隧道工程也有借鉴意义。
【文章来源】：铁道科学与工程学报. 2020,17(06)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
隧道连续渐变段
对北京地铁17号线渐变大隧道原始方案进行数值分析，选取歇甲村出入段线南肢暗挖隧道断面面积最大的C段，跨度为14.5 m，高为10.91 m，埋深为7.5 m。围岩级别为Ⅵ级，模型X方向120 m,Y方向60 m,Z方向47 m，见图3。图3 数值计算模型
图2 动态分区法示意图文献[14-15]提出隧道施工工序能影响隧道稳定性；文献[3]提出初支封闭时间能影响隧道稳定性，然而施工步距和导洞错开距离均能影响隧道初支封闭时间，故把这施工步距与Ⅰ和Ⅱ部导洞错开距离作为影响隧道稳定性的因素；文献[2]提出在软弱围岩中加固方式和加固参数会影响隧道稳定性。加固区强度越高和范围越广，隧道施工稳定性越好，但其造价越高，因此本文把加固参数和加固范围进行组合，作为为同一个影响参数。本文把施工步距(a)，加固区强度(E)，加固区范围(D)，固定分区与动态分区错开距离(L)和施工工序(P)作为影响隧道稳定性的因素。如何调整这些施工参数，使隧道稳定性最好，是本文研究重点。因为固定分区Ⅰ部采用CRD法施工，动态分区Ⅱ部采用台阶法施工，但是每个导洞的施工顺序仍需讨论，P1～P4施工顺序均不同，如图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。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国隧道工程技术发展40年[J]. 严金秀. 隧道建设(中英文). 2019(04)
[2]基于海明距离-TOPSIS法的山区公路隧道扩建方案直觉模糊优选[J]. 邬晓光,贺攀,苏兴矩,钱若霖. 隧道建设. 2017(08)
[3]基于正交试验、组合赋权-灰色关联的机床横梁优化设计[J]. 邱自学,鞠家全,任东,崔德友,刘传进. 振动与冲击. 2017(12)
[4]基于熵权法-CIM模型的高速公路施工临近房屋安全风险评价[J]. 赵挺生,任玲玲,周炜,刘文. 中国安全生产科学技术. 2017(03)
[5]地铁区间隧道黄土地层注浆预加固技术研究[J]. 来弘鹏,康佐,谢永利,高晓培. 中国铁道科学. 2014(01)
[6]基于AHP-TOPSIS评判模型的姑山驻留矿采矿方法优选[J]. 王新民,秦健春,张钦礼,陈五九,陈宪龙. 中南大学学报(自然科学版). 2013(03)
[7]基于正交试验的立体交叉隧道施工影响因素研究[J]. 康立鹏,施成华,彭立敏,雷明锋,蒋贤勇. 铁道科学与工程学报. 2012(04)
博士论文
[1]复杂条件下城市地铁隧道施工地表沉降研究[D]. 吴波.西南交通大学 2003
本文编号：2974481
【文章来源】：铁道科学与工程学报. 2020,17(06)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
隧道连续渐变段
对北京地铁17号线渐变大隧道原始方案进行数值分析，选取歇甲村出入段线南肢暗挖隧道断面面积最大的C段，跨度为14.5 m，高为10.91 m，埋深为7.5 m。围岩级别为Ⅵ级，模型X方向120 m,Y方向60 m,Z方向47 m，见图3。图3 数值计算模型
图2 动态分区法示意图文献[14-15]提出隧道施工工序能影响隧道稳定性；文献[3]提出初支封闭时间能影响隧道稳定性，然而施工步距和导洞错开距离均能影响隧道初支封闭时间，故把这施工步距与Ⅰ和Ⅱ部导洞错开距离作为影响隧道稳定性的因素；文献[2]提出在软弱围岩中加固方式和加固参数会影响隧道稳定性。加固区强度越高和范围越广，隧道施工稳定性越好，但其造价越高，因此本文把加固参数和加固范围进行组合，作为为同一个影响参数。本文把施工步距(a)，加固区强度(E)，加固区范围(D)，固定分区与动态分区错开距离(L)和施工工序(P)作为影响隧道稳定性的因素。如何调整这些施工参数，使隧道稳定性最好，是本文研究重点。因为固定分区Ⅰ部采用CRD法施工，动态分区Ⅱ部采用台阶法施工，但是每个导洞的施工顺序仍需讨论，P1～P4施工顺序均不同，如图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。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国隧道工程技术发展40年[J]. 严金秀. 隧道建设(中英文). 2019(04)
[2]基于海明距离-TOPSIS法的山区公路隧道扩建方案直觉模糊优选[J]. 邬晓光,贺攀,苏兴矩,钱若霖. 隧道建设. 2017(08)
[3]基于正交试验、组合赋权-灰色关联的机床横梁优化设计[J]. 邱自学,鞠家全,任东,崔德友,刘传进. 振动与冲击. 2017(12)
[4]基于熵权法-CIM模型的高速公路施工临近房屋安全风险评价[J]. 赵挺生,任玲玲,周炜,刘文. 中国安全生产科学技术. 2017(03)
[5]地铁区间隧道黄土地层注浆预加固技术研究[J]. 来弘鹏,康佐,谢永利,高晓培. 中国铁道科学. 2014(01)
[6]基于AHP-TOPSIS评判模型的姑山驻留矿采矿方法优选[J]. 王新民,秦健春,张钦礼,陈五九,陈宪龙. 中南大学学报(自然科学版). 2013(03)
[7]基于正交试验的立体交叉隧道施工影响因素研究[J]. 康立鹏,施成华,彭立敏,雷明锋,蒋贤勇. 铁道科学与工程学报. 2012(04)
博士论文
[1]复杂条件下城市地铁隧道施工地表沉降研究[D]. 吴波.西南交通大学 2003
本文编号：2974481
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/2974481.html
