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地铁深基坑施工风险预测及可视化控制研究
| 论文题名： | 地铁深基坑施工风险预测及可视化控制研究 |
| 关键词： | 地铁基坑施工;风险预测;可视化管理;安全控制 |
| 摘要： | 当前，我国地铁建设进入发展黄金期。伴随地铁工程的快速发展，施工过程中的安全事故却时有发生，严重威胁着周围环境及居民的人身财产安全。地铁基坑安全事故频发不仅是因为基坑工程“大、紧、深”的特点，更是由于风险管理的缺陷，如风险预测不准确、风险规律把握不准、风险控制针对性不强、风险管理水平低等。因此，本文针对地铁工程安全风险的预测、风险发生规律及可视化方法等问题进行研究，提出了系统的风险管理方法，并以武汉地铁某车站施工为背景，对提出的方法和模型进行工程验证，结果表明该方法能够准确的预测风险状态，进行风险的致因分析和可视化控制。 首先，针对基坑风险管理现状，本文通过对国内外风险管理、评估方法的研究，重点讨论了三大类风险管理方法（经验法、数值模拟法、机器学习法）的优缺点，本文采用Support Vector Machines(SVM)方法用于基坑施工风险预测，Bayesian Networks(BN)方法用于风险诊断分析，最后基于Building Information Model(BIM)技术，实现风险可视化管理与控制。 其次，基于相关理论，构建本文提出的风险管理方法的基本框架和流程。详细地给出了基于SVM的基坑风险预测步骤，基于BN的风险诊断的分析流程，以及基于BIM的风险可视化模型的控制过程。通过三种方法的结合使用，可以实现事前、事中和事后的全过程风险控制。 最后，以某地铁车站为背景，在风险识别的基础上，利用SVM实现基坑风险等级分类预测，有效地解决了小样本条件下风险预测的准确性问题。继而，根据风险预测结果，模拟基坑总体风险的时空演化规律。同时以SVM预测结果为基础，结合BN方法，进行地下连续墙侧移风险推理，确定了导致地下连续墙侧移的关键因素，进而有针对性地进行风险控制。最后结合BIM技术进行基坑风险控制，风险状态可实时、直观地展示，风险应对措施自动生成，并可对关键部位进行施工模拟。通过实际工程案例，验证了该方法可有效预测地铁基坑施工风险，为地铁车站施工过程安全控制提供有效保障。 |
| 作者： | 苏婉君 |
| 专业： | 管理科学与工程 |
| 导师： | 周迎 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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