原文传递
盾构平行近接施工对既有隧道影响和控制研究
| 论文题名： | 盾构平行近接施工对既有隧道影响和控制研究 |
| 关键词： | 既有隧道;盾构平行近接施工;参数优化 |
| 摘要： | 本文主要研究新建隧道平行侧穿既有隧道的影响规律。首先通过建立有限元模型进行数值模拟，分析新建隧道开挖对地层和既有隧道位移的影响；然后重点分析几何参数、土性参数、施工参数以及应力释放率等单因素作用下既有隧道的变形规律；最后基于遗传算法对盾构施工参数进行优化。 论文基于某工程实例建立FLAC3D有限元模型，通过模拟开挖过程，分析得到了地层和既有隧道的位移变形规律，并与新建隧道平行侧穿既有隧道的实际监测结果以及采取加固措施后的模拟结果进行了比较，证明了模型的有效性。为了得到间距1倍洞径范围内的新建隧道在单因素作用下对既有隧道的影响规律，选择几何尺度（间距、埋深、洞径）、土性参数（弹性模量、粘聚力、内摩擦角、密度）、施工参数（圡舱压力、注浆压力）以及应力释放率等影响因素分别进行工况设计，并基于平行隧道施工位移控制标准和影响分区理论确定以上工况的近接影响范围和影响程度，并提出近接施工对策。为了进一步优化盾构施工参数，基于随机森林（RF）算法，对各种工况的影响因素进行重要性排序，得出主要影响因素是几何近接度、圡舱压力、全断面注浆压力的结论；然后在圡舱压力和注浆压力等参数基础上，增加了总推力、掘进速度、刀盘扭矩、刀盘转速和同步注浆量等盾构施工参数，基于最小二乘支持向量机（LSSVM）对既有隧道位移进行预测；结合某工程实例的盾构施工数据，基于LSSVM结合第三代非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅲ）对盾构施工参数进行优化，得到总推力、掘进速度、刀盘扭矩、刀盘转速、圡舱压力、同步注浆压力、同步注浆量的具体优化范围，实现盾构隧道近接既有隧道施工过程实时实时优化管控。 |
| 作者： | 柳海东 |
| 专业： | 工程管理 |
| 导师： | 吴贤国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
