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湿陷性黄土地道洞口开挖宁静危险评估及对策学习

日期:2020年12月29日 编辑:ad201107111759308692 作者:龙8 论文网 点击次数:169
论文价钱:150元 论文编号:lw202012261031092820 论笔墨数:34569 所属栏目:土木匠程论文
论文地域:中国 论文语种:中文 论文用处:硕士毕业论文 Master Thesis

本文是一篇土木匠程论文学习,本文安身于紫云猴子路地道施工名目,紫云山地道洞口段施工因为其工序烦琐、地质水文前提庞杂及在施工进程中存在诸多的危险身分,致使施工危险性较高。为了避免因危险身分斟酌不周产生施工变乱,经由进程对紫云山地道洞口段施工进程停止危险身分归结辨认及呼应的神经网络模子阐发,实现了洞口段施工进程中的宁静危险评估,对危险应答计划停止学习与归结。


1  绪论


1.1  选题背景及意思

跟着国度“一带一起”建议的提出和贯彻,东南地域作为“古丝绸之路”的首要节点,在呼应国度“一带一起”建议的进程中具备后天上风,同时在其动员下,对西部的成长计谋贯彻产生了间接的增进感化。交通扶植作为地域成长的“先行军”首当其冲,一多量交通根本举措办法名目规划和启动,此举在补充完美东南地域交通路网的同时,更是便利了人们的出行,推动了东南地域商业、游览财产的繁华。而在路网的规划进程中,东南地域湿陷性黄土的存在却成为滞碍路网完美的首要阻力。尽人皆知黄土是第四系聚积的陆相堆积物,在我国散布面积达 64 万 km2,约占河山总面积的 6.3%。而甘肃作为“一带一起”的关键,位于我国黄土高原的西部,是我国首要黄土散布省分,如图1.1,省内散布面积达 12 万 km2,约占我国黄土面积的 19%,占甘肃省总面积的 25.1%。且黄土大局部位于甘肃中东部中平地域,该地域以黄土梁、峁地形为主,冲沟非常发育[1-3]。在此特别地理环境身分影响下,地道交通成为路网布局的首要构成局部。向来甘肃地域因其黄土散布的遍及性和其本身的薄弱虚弱工程特色被诟病颇多,成为学术界和工程界的首要学习课题。特别是甘肃在公路路网扶植中,因为山脉浩繁,不可避免挑选以地道贯串的情势,为工程的扶植提出了极大挑衅。在甘肃省扶植的馋柳、兰海、兰临、安靖等高速公路中,已施工实现了较多的黄土地道,而地道经由进程的黄土层多具备大孔隙、遍及存在垂直节理和管状孔道等特色。在自然含水量不变时强度水平绝对较高,能较好的保持高差较大的大倾角边坡,一旦产生较大水平的渗水情形,黄土颗粒外部布局则产生粉碎崩解,表现为较强的湿陷特色,加上地道施工存在的围岩应力调剂失衡等缘由,给公路地道施工带来了极大的宁静危险[4-7]。

定临高速公路全长 69.8km,是一条高速公路联结线,是毗连定西市安靖区、临洮县的一条便利通道,同时也是甘肃东部地域通往临夏、甘南、青海南部地域的一条便利疾速通道,名目的扶植可以或许有用改良定西市的交通环境,极大地增进贫苦地域同周边都会之间的交通联系与经济来往,动员地域经济逾越式成长。紫云山地道全长 3.9km,是定临高速公路全线的重点节制性工程,地道穿梭地层地质布局庞杂,特别洞口段处于第四系上更新统冲积黄土、中更新统粉质粘土、卵石,围岩不变性差,开挖易坍塌并能够引发坡体的变形等,存在极大的施工宁静危险。
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1.2  国际外学习近况及阐发

1.2.1 外洋学习近况及阐发

危险办理作为一门新兴的办理学科,最夙起源于美国。在 1929 年~1933 年,因为天下性经济危急的影响,“危险”一词起头呈现,保险和金融行业成了最早呈现危险办理行业。到了 20 世纪中页,危险办理学习作为热点学科起头囊括欧洲及其余国度[15]。进而危险办理揭开了其奥秘的面纱,走进大众视线,起头影响着龙8糊口的各个方面。美国作为危险办理学习的先行者,在危险办理学习范畴已获得了丰富的功效的。其初期危险办理首要集合于金融办事行业。自 20 世纪中期以来,国际起头垂垂将危险办理学习带入各学科的成长。地道初期的危险办理学习学者首要包罗外洋学者 Vik E A[16]、Okazaki K[17]、Kwong A K L[18],Vik E A 对地道施工中利用的化学灌浆剂的环境危险办理经历停止总结,Okazaki K 接纳了直升机及时监测的方式停止地道施工危险办理,Kwong A K L 对香港东区海底地道构筑引入了危险办理与展望的方式。在国际,对地道危险的学习初期为沈富荣[19]在上海内环地道中接纳危险办理,对地道施工危险停止了呼应学习。经由进程最近几年来以胡根友[20]为代表的国际学者等对危险办理方式的优化与更新,对地道施工危险评估现实和方式停止了大批的学习,获得了丰富的功效。

美国 Einstein H H 在《Risk and Risk Analysis in Rock Engineering》(1996)一文中指出了地道等岩土工程范畴危险阐发的理念和特色[21],并在《Decision Aids in Tunneling》[22](1998)详细先容了 DAT 地道危险决议计划帮助系统。1996 年,Sturk 等斟酌到现场实地考查存在诸多不肯定身分难以触及的前提下,将变乱树法、德尔菲法(专家查询拜访法)等方式综合应用到公路地道的宁静危险评估系统的构建中[23]。Reilly J 于 2005 年提出了地道工程首要触及职员、财产、本钱、工期四个方面,其危险源一样存在于这四个方面。并指出在地道危险办理的进程中应将危险办理、危险分管斟酌其进程的静态性贯串于地道工程扶植的全数进程中[24]。2001 年,Weiss E H[25]等人经由进程使用“mediation”运算路子,对地道产生危险的几率停止定量计较,首创了地道危险定量评估的先河,也为后续地道危险产生几率评估供给了学习的现实根本。国际地道网(ITA)在 2004年颁发了《地道危险办理指南》一书,先容对照了了其余行业已成熟应用的危险评估方式[26],进而完美了危险办理在地道工程中详细进程和步骤。Marian 接纳贝叶斯网络构建了公路地道施工危险模子,并以波兰维斯瓦河下的公路地道为例,考证了模子的有用性[27]。

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2  地道施工宁静危险办理现实


2.1  地道施工宁静危险办理的意思

危险办理是指对存在的危险辨认、评估并采用呼应办法躲避、减缓、分离或转移的进程。危险因子引发危险源,危险源构成危险效果,是以辨认的是危险因子,评估的是危险源,躲避、减缓、分离或转移的是危险效果[58]。危险办理在时候挨次上包罗两个方面,即危险源产生之前的危险办理和危险源产生以后的危险办理,危险办理请求危险办理者在危险源产生前采用学习的防备办法,防患于已然,在必然水平上有用下降危险源的产生几率,如若危险源的产生没法避免,应在危险源产生后,主动敏捷地采用公道的危险节制办法,将危险效果尽能够节制到一个较小规模内,并防备危险丧失的进一步扩展。危险的不肯定性构成了危险源产生的不可展望性,是以危险办理现实上是展望危险产生的几率并拟定呼应提防、节制办法的进程[59-60]。

地道施工危险办理指的是:为了保障地道施工的宁静顺遂停止,危险办理者使用学习手腕对能够影响地道宁静施工或已对地道的宁静施工构成危险的危险身分停止辨认,并阐发评估其能够在施工进程中构成哪一种工程变乱和变乱产生后能够的丧失巨细,最初拟定防备节制办法,下降施工变乱产生的几率或变乱产生后主动采用防控办法,将危险节制在可控规模内。地道施工宁静危险办理进程是一个持续、静态的进程。其持续性表此刻危险办理的进程是环环相扣的,一阶段任务实现后能力停止下一阶段的任务,危险因子辨认后方能停止能够产生的危险源的阐发,危险源阐发实现后方能展望危险丧失的严峻水平,而后按照危险丧失的严峻品级采用呼应的避免办法,全部进程步步为营,环环相扣,缺一不可[61-64]。其静态性表此刻因为地道施工后方围岩情形的绝对不肯定性,所采用的支护系统要按照现实情形来设置,是以构成了施工进程中对地道宁静影响的危险身分的辨认不了了,此时所采用防备和节制办法都要跟从地道静态施工来变革,地道危险办理的静态性构成了危险源和危险丧失更难展望。

表 2.1 危险产生品级及判定标准

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2.2  地道施工宁静危险办理的流程地道危险办理的普通流程是:危险辨认、危险阐发、危险评估和危险节制,详细流程图如图 2.1 所示。

图 2.1 危险办理的根基流程

2.2.1 危险辨认

危险辨认即对能够构成危险源产生的危险因子停止学习公道辨认的进程。危险辨认请求对地道施工进程中一切潜伏危险因子停止辨认并统计辨认首要危险因子,最初构成公道的危险因子清单。

可是危险辨认并不是一项简略的任务,特别是在地道施工进程中,因为后方围岩情形的绝对不肯定性,构成了危险因子的随机性,危险因子并不是一成不变的,能够当施工停止了一段时候后跟着围岩情形和支护布局的转变,旧的危险因子削减乃至消逝,新的危险因子呈现,之前的首要危险因子变成了首要危险因子,而首要危险因子反而变成了影响地道宁静的首要危险因子。另外,地道施工进程中个体危险因子具备极强的隐藏性,危险因子辨认坚苦或难以辨认,但这些辨认坚苦或难以辨认的危险因子能够恰是影响地道宁静的首要身分[65-67]。是以使用学习公道的危险因子辨认方式,在地道施工进程中辨认首要危险因子,对地道施工宁静和性命财产宁静具备首要意思[68]。

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3  紫云岩穴口段开挖宁静危险评估目标系统的成立 ............26

3.1  紫云山地道工程概略 .................26

3.1.1  地形地貌 ......................26

3.1.2  水文前提 ............................26

4  基于 BP 神经网络的地道洞口段施工宁静危险评估 ....................................42

4.

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