改进遗传算法在浅埋隧道施工倾斜地表沉降预测中应用

本文简述了浅埋隧道的施工工艺,以实际工程为对象,运用flac3d软件,对城市浅埋隧道的分步开挖的施工过程进行模拟,分析了岩层竖向位移,为建立合理开挖措施与坍塌应急预案提供了一定的参考价值。

考虑到边界条件,浅埋隧道施工对地表沉降的影响的简化解析计算式里面主要是底层损失的计算,地层损失是地表沉降的一个诱发因素,其解析式也是一个随着时间变化的函数。针对地层损失这个现象,得出了地层损失与时间变化相关的模型,同时与三维空间中的萨格塞塔相结合,计算得出了预测浅埋隧道施工对地表沉降的影响随着时间变化和施工参数变化的计算式,并通过具体的工程实例解析,来验证计算式的可靠性。

考虑到边界条件,浅埋隧道施工对地表沉降的影响的简化解析计算式里面主要是底层损失的计算,地层损失是地表沉降的一个诱发因素,其解析式也是一个随着时间变化的函数。针对地层损失这个现象,得出了地层损失与时间变化相关的模型,同时与三维空间中的萨格塞塔相结合,计算得出了预测浅埋隧道施工对地表沉降的影响随着时间变化和施工参数变化的计算式,并通过具体的工程实例解析,来验证计算式的可靠性。

受边界条件的制约,浅埋隧道开挖引起地表沉降的解析式中大多包含地层损失,地层损失不仅是地表沉降的诱因,又是时间的函数.针对这一现象,提出了地层损失随时间变化的模型,结合三维空间的萨格塞塔解,给出了预测浅埋隧道地表沉降随时间及施工参数变化的新型表达式.通过算例,分析了施工方法、开挖速度、台阶间距及解析模型中地表沉降速度系数对地表沉降的影响特征,结果表明:相向施工时,地表沉降速率先增大后减小,背向施工时,地表沉降速率逐渐减小;开挖速度对地表沉降的路径有较大影响,但不改变沉降的终值;隧道分部开挖时,台阶间距为隧道直径的2～3倍,相互影响较大,大于这个区间之间几乎没有影响;地表沉降速度系数不影响地表沉降的终值,仅改变沉降路径.最后,通过工程案例验证了解析式可靠性.

采用解析法研究穿越地表建筑物浅埋隧道开挖对地表沉降的影响,推导出了穿越地表建筑物浅埋隧道施工引起的地表沉降公式,依托广州地铁五号线右线区庄区间隧道穿越地表建筑物工程实例,验证了此方法的可行性,可为类似穿越已有建筑物隧道工程提供一定指导。

浅埋隧道施工可能会引发地面沉降、塌陷,既有公路、铁路线路破坏或其它建筑物破坏等,威胁国家和人民的生命财产安全。通过数值方法计算,可提前预测在隧道施工中可能出现的危害,从而指导施工,提前采取防护措施,保证施工安全。以延安新宝塔山隧道工程为实例,对数值模拟预测做详细说明。

对不同地质段隧道开挖引起的地表沉降进行了分析对比,采用对初支背后土体注浆技术,对地表沉降进行了有效控制。

地铁施工诱发地层沉降与环境损伤的预测与控制是亟待深入研究的重要课题.地铁区间隧道多是同一埋深建造的两条近距离平行隧道,两隧道开挖对地层沉降的影响往往相互叠加,沉降预测更加困难.本文研究了双孔平行隧道施工诱发地表横向及纵向变形的修正peck法与随机介质法计算公式;对于地铁双孔平行隧道开挖,基于部分实测沉降数据的powell最优化理论方法,实现了peck法与随机介质法各自的多参数反分析预测;开发出了地铁隧道施工诱发地层环境损伤预测评价与控制设计的stead系统;对多处双孔平行隧道工程实进行了理论预测和验证,实测沉降证明了理论方法与stead程序系统的科学性和有效性.

文章结合具体工程,从解析和数值分析角度对隧道浅埋段暗挖法施工引起的地表沉降分析进行了分析。研究成果可为地表沉降控制提供技术参考。

结合浅埋隧道工程地质和支护设计特点,应用大型有限元软件(ansys70)模拟了浅埋隧道近接施工的地表沉降曲线,并与现场实测资料进行了对比分析,得出了多洞室施工的地表沉降量是单洞室沉降量的2～3倍。尤其是隧道上台阶的开挖对地表土体的扰动更为严重,从而证明了地表深层注浆的必要性。同时,通过对实测资料的回归分析,得出了地表沉降与时间的关系曲线,对现场施工有着很重要的指导意义

标准遗传算法在求解无约束优化问题时得到了成功的应用,但是多数的工程实例为约束优化问题.目前引入惩罚函数思想的遗传算法是解决约束优化问题最常用的方法,但是使用此方法时参数的设定较为困难.从避免这个困难和提高算法本身性能的角度出发,构造了一种新的算法.首先对非可行个体进行修正,把约束优化问题转化为无约束优化问题;其次,采用了扩大搜索空间选择较优个体的交叉算子,增强了全局搜索能力;最后,在部分较优个体附近采用了局部搜索策略,提高局部搜索能力.通过对2个工程优化实例的求解说明了算法的有效性.

本文以西安地铁长延堡站配线暗挖段为依托,通过对地表沉降实测数据进行的统计分析,结果表明,浅埋暗挖隧道台阶法施工时上(下)导对一定断面沉降的纵向影响范围分别为其前后的2d(2d)和1d(3d)(d为隧道跨度),且下导开挖所引起的总沉降量大于上导所引起的,其比值约为3/1;横向影响范围约为10d,且给出了沉降槽宽度参数建议值k为0.66。这为后续暗挖施工和类似土质暗挖施工所引起的沉降控制提供参考依据,具有重要的实用价值。

通过研究盾构施工引起地层移动及地表沉降的原因与机理,对施工过程中的地表变形量进行预测和数值模拟计算,并据此在设计与施工中根据现场特殊的施工工况和周边环境条件,制定和采取有针对性的沉降控制措施。

随着城市化的发展,地面交通压力越来越大,越来越多的城市开始发展地下交通轨道,不可避免地会实施隧道工程,由此引起的地表沉降是我们不得不重视的问题.本文以山东省某地铁隧道工程为研究对象,利用实测数据分析研究由此引起的地表沉降规律.一般认为peck公式只能对下沉最终值进行预测,本文将依据peck公式对隧道施工过程中的地面沉降值进行实时预测,结合实测数据,我们可以发现peck公式可以很好地预测隧道施工过程中的地表沉降规律.

以单孔隧道开挖圆形断面引起的地表沉降的随机介质原理为基础对大坪车站施工便道所引起的地表沉降进行预测，得到了地表沉降规律，并计算结果与实测结果进行对比，发现二者在数值上存在差异性，但对应的结果变化规律基本吻合。因此，将数值分析和实测结果有机结合起来，以达到科学真实反映围岩与隧道支护变形的目的。

介绍运用新奥法“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”的原则进行南平机修厂浅埋隧道开挖施工。

浅埋隧道施工的监控测量——通过实例介绍浅埋隧道施工期间监控测量的目的、原则和方法，包括地表沉降和标准、周边位移允许值、围岩应变管理基准、监控项目的管理基准及监控量测的设计等，为同类工程提供参考。

结合青州至临沭高速公路穆陵关隧道,对浅埋三车道大跨度隧道施工引起的地表沉降变形特征进行现场监测,探讨浅埋大跨度隧道的开挖方式,分析采用三台阶七步平行线流水开挖引起的隧道地表沉降变形特征。通过现场试验研究发现,在浅埋大跨度隧道管棚施过程中和开挖到达掌子面前方时,地表已经发生先行沉降位移。采用三台阶七步开挖法,影响隧道中心附近地表变形的关键步序分别为上、中台阶开挖以及下台阶和仰拱施做,处于左右洞之间的地表变形受到左右洞两次施工干扰,大于左右洞外侧变形。掌子面施工对地表沉降变形影响范围主要集中在掌子面之后的1倍洞径(d)范围内,距掌子面1d距离之后,其变形逐渐变缓,最终地表沉降变形分布呈现整体向优先开挖一侧的偏态性。采用三维连续介质快速拉格朗日元模拟隧道的施工过程,研究隧道地表沉降变形特征,其结果与现场监测所得结果具有较好的拟合性,所得结论对其他类似工程具有重要的借鉴意义。

火凤山隧道为城市公路隧道,根据其进口段超浅埋回填土地质条件实际情况,设计中采用地表注浆预处理措施,以及早进洞施工,达到改善围岩强度,保证隧道施工安全的目的。运用大型有限元软件midasgts对地表注浆效果进行数值模拟分析,并提出地表注浆效果评定方法。数值模拟及实际监测数据表明：地表注浆预处理后,围岩强度及完整性得到很大提高,隧道开挖后变形速率及最终变形值均较小,初期支护受力改善明显。由此可知,地表注浆预处理可有效保证隧道施工安全及质量。

通过运用典型的类比分析法和三维模拟理论计算法对沉降的分析,比较准确地预测了隧道每一步开挖过程中所引起的地表沉降,确保了地面建筑物、地下管线及结构本身的安全,取得了良好的效果。

以北京长安复线隧道浅埋暗挖工程为背景,对目前经常采用的台阶法开挖、小导管超前注浆及喷射砼三种技术措施,采用数值仿真技术,对其控制地表沉降的有效性进行了定量分析,可供设计、施工参考。

结合浅埋隧道工程地质和支护设计特点,应用大型有限元软件(ansys7.0)模拟了浅埋隧道近接施工的地表沉降曲线,并与现场实测资料进行了对比分析,得出多洞室施工的地表沉降量是单洞室沉降量的2~3倍,尤其是隧道上台阶的开挖对地表土体的扰动更为严重,从而证明了地表深层注浆的必要性。同时,通过对实测资料的回归分析,得出地表沉降与时间的关系曲线,对现场施工有着很重要的指导意义。