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高速铁路隧道施工可视化动态反馈技术
| 论文题名： | 高速铁路隧道施工可视化动态反馈技术 |
| 关键词： | 高速铁路;隧道施工工艺;可视化;盘道岭隧道;预测方法;铁路隧道;监测数据;施工方法;隧道开挖;动态反馈;长吉城际铁路;隧道浅埋段;断面;稳定性;预报;围岩;开挖施工;监控量测;工程;高速公路 |
| 摘要： | 根据我国目前客运专线隧道的设计情况，通常采用了单洞双线大断面隧道， 隧道开挖断面积达到150-180 m2，是一般单线隧道的几倍，约是一般双线隧道的2 倍。其断面的跨度已接近我国一些高速公路的三车道隧道，而高度已超过一般的 高速公路隧道。在开挖如此大断面的隧道，加上实际地质条件复杂多变和施工过 程中存在的不确定性因素影响，使得隧道设计和施工存在很大风险。目前修建隧 道的施工方法，普遍采用的是新奥法，监控量测己成为反馈围岩和结构动态变化、 优化支护参数、保证施工安全的一个重要手段。通过监控量测，将采集到大量反 映围岩和支护结构力学行为的数据，然后依据规范及类似工程的经验，对围岩的 稳定性进行评价，这已成为隧道施工中的通用方法。但如何有效地分析监测数据 判断隧道的稳定性态，如何从目前的监测数据预测下一阶段隧道变形和受力的发 展，如何从数据里寻求有效指导开挖施工的决策，使其更大限度地为工程服务， 是目前隧道建设中一个急待解决的问题。 鉴于上述情况，作者以选定的长吉城际铁路盘道岭隧道为对象，围绕双线大 断面隧道施工工艺，建立适用于高速铁路隧道施工的动态可视化监控技术，可以 实现量测数据的三维可视化，智能预测下一阶段的位移与变形，并对施工的安全 性进行评价，建立应急的决策机制，实现动态反馈施工，确保了隧道施工的安全 和隧道结构的稳定。在对长吉高速铁路盘道岭隧道进行超前地质预报及施工，通 过上述研究，取得的主要认识如下： (1)复杂地层隧道超前预报应优先选用综合预报的方法，以实现对隧道超前 岩层的地质情况的准确预报。 (2)施工方法的适应性主要表现在对掌子面稳定性、隧道周边松弛的控制效 果以及当地质变化时施工方法转化是否灵活等几个方面，确定了若干了原则。 (3)针对铁路隧道施工规范中没有给出隧道浅埋段报警值，本文提出基于模 糊聚类分析的模式识别预测方法，系统地论述了铁路隧道浅埋段开挖时围岩稳定 性的评估方法和隧道位移速率预警值的确定方法。 (4)以长吉城际铁路中的盘道岭隧道为工程背景，提出了基于神经网络动态 反馈预测方法，并与既有的时间序列预测和动态方程预测方法对比，体现了方法 的先进性。 (5)采取现场埋设测点进行随开挖同步观测的动态反馈信息化施工技术，对 于保证工程的安全和顺利施工，积累相似隧道开挖施工的经验和数据，将产生积 极的作用。 关键词：高速铁路；隧道；可视化；监测；动态反馈 原书无英文摘要 |
| 作者： | 王国欣 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 肖绪文;谢刚奎 |
| 授予学位： | 博士后 |
| 授予学位单位： | 同济大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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