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以某淺埋偏壓小凈距隧道先行洞施工監測為工程依托,根據正交設計思想,確立實驗方案,結合彈塑性非線性有限元計算構造訓練樣本,借助BP神經網絡的超強非線性映射能力對隧道先行洞開挖所揭露的圍巖變形模量E、泊松比μ進行了位移反演,及時掌握先行洞開挖后圍巖物理力學參數,從而達到優化設計并指導后行洞施工的目的,以實現隧道的信息化施工與設計。
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基于現場監控量測數據、正交設計理論、有限元理論和鋼筋混凝土結構相關理論,提出合理評價隧道襯砌工作狀態的新思路。即以拱頂下沉和洞周收斂監測數據為依據,選取典型圍巖物理力學參數,設計正交試驗方案,采用有限元正交反演分析,得到巖土體計算參數;在此基礎上通過有限元正分析,計算隧道襯砌內力,綜合確定最危險截面;再根據鋼筋混凝土結構理論計算襯砌的設計內力,提出采用襯砌結構安全度來評價隧道襯砌的安全狀態,并將其工作狀態分為安全、極限和危險3個狀態。最后,以馬鞍山隧道工程為例,對其襯砌結構的工作狀態進行評價,得到其安全度為1.124,基本處于安全可靠狀態,可為相關隧道的設計和施工提供借鑒和參考。
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