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2019-04-25 15:13 来源:
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“隧道施工围岩稳定性评价及安全预警系统研究”课题通过吉林省交通运输厅验收

近日,我院同吉林省高速公路集团有限公司、大连海事大学共同承担的吉林省交通运输科技项目(科研类)“隧道施工围岩稳定性评价及安全预警系统研究”课题通过吉林省交通运输厅的验收。

 

项目验收会

 

“隧道施工围岩稳定性评价及安全预警系统研究”课题依托辉南至白山高速公路项目,从隧道施工自适应控制和优化控制本质入手,建立隧道围岩变形预测的DE-ELM非线性模型和基于差异进化算法、ELM和正交试验对围岩蠕变参数反分析方法,建立基于单元安全度和非线性蠕变理论分析隧道围岩的稳定性分析方法,建立和开发基于可视化和云平台隧道施工的安全预警系统。

课题组自20173月~201812月历时2年依托辉南至白山高速公路建设项目,进行了隧道围岩稳定性评价及安全预警系统研究和应用。针对辉白隧道工程地质特点,在辉白高速公路板石1号隧道、高丽沟隧及石门岭隧道等12个典型断面安装200多个了多元信息自动化监测系统进行数据采集,并进行围岩极限位移确定、复杂条件围岩局部及综合安全分析、围岩反分析等技术应用,开发了隧道稳定性评价及安全预警系统。通过现场围岩动态分级和反馈分析进行支护方案调整,动态指导隧道施工,提前工期2个月,获得了很好的经济、社会效益。

 

多元信息自动化传感器的布置与采集

 

稳定性评价及安全预警系统

 

课题组结合常规监控量测和地质超前预报,研究围岩监测变形非线性预测模型、围岩极限位移和预警技术基础上取得以下研究成果:

1、基于监测多元信息对围岩蠕变参数和节理参数进行反馈分析,提出了基于节理、渗流、蠕变的隧道围岩局部安全度计算方法,对复杂围岩施工稳定性进行评价。

2、提出了隧道围岩变形控制方法和风险控制处理措施,使用单元安全度和非线性蠕变理论分析围岩安全度的时空变化,完善了隧道施工方法并确定了二衬支护时机。

3、建立隧道施工围岩稳定性评价及安全预警软硬件系统,实现了监控测量、传感器数据管理、围岩分级、时间序列预警、风险分析、有限元反分析等功能。

4、本课题申请专利5项,发表论文8篇,软件登记2项。

本项目建立了隧道施工围岩稳定性评价技术和安全预警系统,综合多种科学途径进行隧道围岩稳定性分析,增加了分析的可靠性和快速性。所采用的信息反馈施工技术,可以动态地指导隧道的施工,确保施工安全。同时提高隧道信息化施工水平,其成套施工技术和工艺填补了国内同类工程施工的空白,并积累了宝贵的经验,对今后类似的工程施工具有重要的借鉴作用和推广价值。