盾构机数据采集系统的超前预报波场成像研究

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盾构机是目前开展城市地下空间高效建设的主要手段之一.关于盾构机掘进面地质超前预报的理论和方法问题是亟待解决的关键科学问题之一.对于该问题,利用有限差分波场正演模拟方法和逆时偏移方法开展了相关的理论研究.对建立的多层三维速度模型,采用了密集型和环形地震数据采集方法记录了反射波信息,再利用逆时偏移方法对两种数据采集方式记录的地震波进行了成像处理,数值实验表明:密集型地震数据采集方法对可掘进面的构造进行准确的成像,但是不利于实际应用操作;数据采集方法可在节约成本的基础上对可掘进面前端的地质构造进行合理的成像,更具有实际可操作性.
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应用AHP--FCE模型,提出了一种隧道照明灯具清洁效果评价方法.以隧道照明灯具清洁前后的照度结果为基础,提取了照度提升率、照度清洁率和照度恢复率指标并构建隧道照明灯具清洁效果评价指标体系;结合层次分析法,完成各评价指标的权值划分;建立隧道照明灯具清洁效果模糊综合评价模型,最终实现清洁效果的评价.分析结果表明,提出的照明清洁效果评价方法能有效地对不同清洁方式下清洁结果的优劣进行判别,可为隧道照明系统管养的效果提供评价方法,同时可为降低隧道运营安全风险提供理论支持.
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通过LM算法改进的BP神经网络位移反分析理论及数值模拟获得隧道位移反分析模型,基于现场勘测位移数据反演出围岩关键物理力学参数,将反演结果与该隧道区段的岩石试验所得参数进行对比,符合度高达97.3%,说明LM--BP神经网络位移反分析模型能较好地反映隧道中围岩物理力学参数与隧体形变之间的非线性模糊特性.此外,将该反演模型运用到与样本位置相距5 m、10m、15m的区段进行力学参数反演,得出模型可靠性较高的区段范围,可在一定程度上通过反分析模型及该区段的岩石力学参数反推工程后续施工的围岩位移变化特征.
针对目前沥青路面坑槽修补时使用的热沥青混合料不耐储存、冷补料修补强度不足等问题,制备了具有常温松散、存储性能好、对微波敏感的沥青路面坑槽快速修补材料,并测试了快速修补材料的常温松散效果、在微波下的升温速率、高低温性能、水稳性能及抗疲劳性能.结果 表明:所制备的快速修补材料在常温下松散,便于取用,在5 min微波作用下温度即可上升到130℃.快速修补材料高低温性能、水稳性能和抗疲劳性能均满足热拌沥青混合料的标准.
在隧道运营甚至施工过程中常出现排水管结晶堵塞的现象,而我国西藏、云南等地区建设的高地温隧道越来越多,因此需要探究高地温对隧道排水管结晶的影响规律.依据隧道地下水和结晶物的现场取样分析,在实验室配制试验溶液以综合考虑地下水和隧道初支混凝土的相互作用;通过自制水循环和加温试验装置,进行5组水流温度区间的隧道排水管结晶56d生长模拟试验,分析水流温度对宏观结晶体生长规律和微观电镜扫描(SEM)晶体形貌的影响.研究表明:随着水流温度升高,试验管段内的结晶量呈先升高后降低的趋势;当水流温度在40~50℃范围时,试验
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为解决超大异型沉管隧道管节长距离海上拖航过程中的稳性、运动响应及浅水吸底减小于舷等问题,提出利用静水力及水动力数值模拟计算方法,以2019年1月投入使用的香港中环湾仔绕道项目的 超大异型沉管管节远距离海上拖航为例,研究了超大异形管节的拖航完整与破舱稳性、运动响应及浅水吸底情况,并据此分析得到最优拖航方案.超大异形管节拖航过程的浮态、稳性、运动响应及浅水吸底等数值模拟结果与工程实际数据十分吻合,验证了该方法的有效性,研究结果可为类似超大异形管节长距离海上拖航分析提供参考.
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