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World File Search System隧道衬砌
如何使用 PLAXIS 定义复合截面板属性并评估隧道衬砌能力
在 PLAXIS 2D 输入中，可以使用复合板来模拟钢筋喷射混凝土衬砌，复合板的属性是通过平均喷射混凝土和间隔钢组（等效截面）的贡献来计算的。在第二阶段，一旦运行了 PLAXIS 2D 分析，就有必要在支撑能力图上绘制力矩、剪切力和推力，以检查钢组和喷射混凝土衬砌中产生的应力是否在允许的范围内。为此，首先需要将等效截面上计算出的推力、力矩和剪切力重新分配到钢组和喷射混凝土各个组件上。一旦执行了重新分配操作，就可以生成支撑能力图，并独立评估钢组和喷射混凝土组件的安全性。
研究论文 基于监测变形的盾构隧道衬砌外部荷载反分析新方法
近几十年来，随着我国地铁的快速发展，在役盾构隧道衬砌的维护成为亟待解决的问题。外荷载是影响在役盾构隧道变形和性能的重要因素之一，但影响外荷载的因素复杂，难以评估，且现有理论没有考虑任意分布的外荷载。基于Betti定理，提出了一种利用隧道衬砌变形来评估外荷载的新方法。分析了所提方法的理论合理性，并给出了工作流程。采用模型试验数据和仿真模型验证了所提方法的有效性和准确性。结果表明，外荷载可以以令人满意的精度进行反分析，并且计算成本较低。最后，以某在役盾构隧道为例，进行了实际应用，并提出了激光扫描与反分析相结合的对外荷载评估工作流程。所提方法可用于基于隧道内部扫描衬砌变形的外部荷载反分析，具有良好的性能。
观测到作用于大型衬砌的地面压力...
准确评估隧道衬砌作用下的地压力对隧道结构设计具有重要意义。本文对某地铁隧道4个断面的衬砌作用下土压力和水压力进行了实测分析并与理论值进行了对比分析。研究结果表明：不同埋深条件下，衬砌作用下实测地压力大小及分布不同，现场实测水压力近似等于理论静水压力；盾构隧道衬砌作用下水压力不随盾构隧道开挖而波动，最大地压力发生在桩背注浆过程中，其最大值约大于实测压力稳定值的30%；对于深水河流下的盾构隧道，衬砌作用下水压力占主导地位，实测总地压力近似等于水压力。研究结果可为类似隧道工程的结构设计提供参考。
DM 630/地质解析——重新利用现有隧道获取能源...
博士研究将有助于确定利用现有隧道承载由高温高压液体组成的可再生能源储存系统的可行性，研究它们与未来供热网络的整合，包括社会接受度和成本效益。在意大利和欧洲城市地区，许多废弃或废弃的现有地下空间可以从智能和可持续的方法中受益，并重新开发用于能源目的，对社会经济活动产生积极影响。通过确定创新技术解决方案的规模、监测和分析实验场地的数据以及数值建模来了解用于储存的隧道衬砌和周围土壤的热-水-机械行为，将实现最先进的技术进步。通过增加对能源地质结构的行为和适用性的一般了解，即地下结构（桩、挡土结构、隧道衬砌）的热激活，将增强这一成果。该研究将与工程公司 Geosolving Srl 共同进行，该公司对实际应用感兴趣
山岭隧道穿越正断层柔性接头振动台试验研究
高烈度地震区隧道穿越活动断层时往往会遭受严重的震害，强震作用下断层运动可分为断层运动和地震运动，二者均对隧道结构的稳定性产生重要影响。然后，开展缩比模型振动台试验，研究正断层作用下隧道柔性接头的抗震性能，设计了相似关系、边界条件、传感器布置、输入地震波和柔性接头设计等试验关键参数。试验结果表明，分段衬砌间的接头会使结构发生局部损伤而非整体损伤，且与地震运动相比，断层运动对隧道结构的损伤更为严重；正断层作用下，上盘衬砌比下盘衬砌更容易发生损伤破坏，柔性接头可以适应强震时断层的差异变形。最后，隧道衬砌的动态响应表明，隧道上部结构主要承受较强的地震荷载，而下部结构在强震下可能会发生断层运动的施加变形。因此将柔性接头分段隧道衬砌的设计方法应用于隧道结构设计中，以提高隧道结构穿越活断层时适应变形的能力。
大型地下基础设施的自动像素级裂缝监测系统——欧洲核子研究中心的案例研究
在混凝土隧道衬砌中，裂缝通常在严重且无法忍受的使用寿命损坏之前出现和发展，这是结构退化的早期迹象。监测和评估裂缝空间分布可以突出长期隧道结构行为并促进隧道维护。本研究描述了一种使用机器人安装的成像技术在像素级范围内进行裂缝监测的远程自动化系统。该系统远程收集裂缝图像并将它们拼接在一起以创建隧道表面的全景图像。本研究采用迁移学习，对具有轻量级主干的最先进的语义分割模型 DeepLab V3plus 进行微调和改进，以自动检测裂缝。在全景图上实施了一种新颖的平滑混合预测方法，以呈现长距离隧道裂缝分布，从而缓解高分辨率图像推理中遇到的错误分类问题。此外，根据 CERN 隧道裂缝数据库特征，已经开发了迁移学习、定制损失函数和正则化技术，以保持所提方法的高性能和泛化。在 CERN 隧道中进行的现场试验证明了所提出的裂缝监测系统的可行性。结果表明，所提出的系统可以识别严重裂缝损坏的隧道段和特定的裂缝模式，这与隧道衬砌的结构行为有关。
隧道和地下空间技术 - reposiTUm
本文采用混合方法（即计算-实验方法）来解决分段隧道衬砌中应力的实际估计问题。在（i）在隧道现场环境条件下进行为期一年的单轴蠕变试验的混凝土样品中，以及（ii）在构成 Koralm 隧道衬砌的管道中安装了配备热敏电阻的振线应变计。从蠕变试验中获得的数据可用于校准和验证积分微分热粘弹性模型。蠕变函数结合了短期蠕变的幂律和长期蠕变的对数律。相应的松弛函数通过拉普拉斯-卡森变换、反演和反变换确定。这是将在 Koralm 隧道 KAT3 中 Ring 2013 管道中测得的周向应变历史转化为周向和纵向应力演变的基础。它们主要是由于机械地壳相互作用。相应的利用率在环安装后的前四个月内增加，此后几乎保持不变。季节性温度变化引起的应力波动只起很小的作用。关于长期预测，非常有趣的是，当将管道中记录的应变测量绘制为时间对数函数时，会遵循双线性趋势。这些趋势可以推断到 150 年，即奥地利新建隧道的目标使用寿命。在此期间，基于粘弹性的应变传感器附近应力估计值在时间上保持不变，约为混凝土强度的 40%。
考虑开裂后衬砌响应的钢筋混凝土隧道振动台试验的缩放定律
本文提出了一套新的缩放定律，用于研究轻质钢筋混凝土隧道衬砌在 1g 振动台试验中的开裂后行为。开裂后行为缩放定律使用两个无量纲参数制定：脆性数 s ，它控制非钢筋混凝土构件的断裂现象；NP ，它对钢筋混凝土构件中混凝土断裂过程和钢塑性流动的稳定性起主要作用。提出的定律允许开发“充分”的实验模型，并使用原型和 1:30 模型比例的岩石钢筋隧道的数值分析进行验证。采用的实验装置的灵感来自现有的 1g 物理测试活动，该测试活动针对岩石混凝土隧道的地震响应，并且假设的定律表明在两个检查的地震记录下，模型和原型隧道的开裂行为具有令人满意的相似性。强调了在 1g 测试中使用提出的定律对钢筋混凝土隧道中不断发展的裂缝模式进行 A 级预测的潜力。在三种可能的边界条件下对所提出的定律进行了检验，结果表明，与设想的自由场边界模型相比，刚性箱和层流箱仍然可以显著改变行为。但分析表明，对于较大的土壤与衬砌刚度比，边界伪影可以大大减少。本研究为迄今为止尚不存在的未来 1g 测试提供了有用的建议，而所提出的缩放定律允许在设计新型隧道衬砌模型测试材料时具有多功能性。
机器学习用于指导隧道施工
符号列表 α 岩体中薄弱面的方向。 β g , β l 分别为粒子群优化算法的全局和局部学习参数。 γ 土壤单位重量。 γ SVM 支持向量机核系数。 ϵ 高斯噪声。 ζ(x) 输入值 x 的高斯隶属函数。 θ 隧道掘进机俯仰角。 κ 土壤卸载-重新加载曲线的斜率。 μ(x) 高斯过程的平均向量。 ν l 隧道衬砌的泊松比。 ν s 土壤的泊松比。 ρ 1 , ρ 2 两个随机初始化的向量，其条目范围在 0 和 1 之间。 σ 高斯函数的标准偏差。 ϕ′ 土壤摩擦角。 ψ′ 土壤扩张角。 A 隧道掘进机的表面积。 a 使用模糊 c 均值聚类算法控制系统模糊性的参数。AR 隧道掘进机推进速度。b 可调偏差矢量。BI 岩体脆性指数。C 管串收敛。c 高斯函数均值。c′ 土壤黏聚力。CP 刀盘功率。CM 施工方法。D 隧道掘进机直径。dj 数据聚类中心 j。D c 隧道掘进机刀盘直径。DPW 弱面间深度。E l 隧道衬砌杨氏模量。E s 土壤杨氏模量。EI 抗弯刚度。EPB 土压平衡。f ( x ) 表示数据底层结构的潜在函数。FPI 场穿透指数。g* 粒子群优化算法的全局最佳历史位置。GSI 地质强度指数。H 隧道覆盖深度。H w 隧道掘进机上方地下水位高度。 it, il 土面沉降曲线横、纵向拐点。J FCM 模糊c均值聚类目标函数。JF 隧道掘进机顶进力。K 侧向土压力系数。ks 土的渗透性。k sub 路基反力模量。k ( x , x ′) 输入对x和x′的协方差函数。
土压平衡隧道回填注浆方法的数值模拟
摘要 隧道掘进机施工过程中涉及的主要问题之一是尾部间隙注浆。该间隙位于隧道衬砌外径和开挖边界之间，并用高压注浆材料填充。本文研究了 FLAC3D 软件中三种不同的间隙注浆建模方法，特别关注注浆材料硬化过程的影响。在第一种方法中，将注浆在注入过程中模拟为液体，考虑 TBM 的推进及其硬化时间，将注浆特性转变为固体注浆的性质。在第二种方法中，在模型中将注浆材料从注入开始时就视为具有固体注浆性质，忽略液相。在第三种方法中，不考虑模型几何中的回填注浆区域，只在盾构末端和已安装管片后方施加注入压力。根据最大地表沉降评估了这三种方法的有效性。这三种方法估算的表面沉降量不同，但第一种方法的结果更接近监测数据。同样作为敏感性分析，在这项工作中，我们研究了液体和固体灌浆材料的弹性模量对表面沉降量的影响，这有助于更准确地了解灌浆混合物的影响。