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隧道衬砌裂缝病害量化评价改进乘积标度法 被引量：2
1
作者 沈才华 苗淼 +1 位作者 鲍希琰 姜育科 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第2期62-73,共12页
隧道衬砌结构开裂是隧道养护工作中需重点防治的病害,隧道智慧管养的发展急需可推广应用的隧道衬砌结构裂缝病害定量评价方法。引入裂缝图像自动识别技术,融合乘积标度法和规范要求建立了单裂缝病害和衬砌结构区间段多裂缝病害量化评价... 隧道衬砌结构开裂是隧道养护工作中需重点防治的病害,隧道智慧管养的发展急需可推广应用的隧道衬砌结构裂缝病害定量评价方法。引入裂缝图像自动识别技术,融合乘积标度法和规范要求建立了单裂缝病害和衬砌结构区间段多裂缝病害量化评价指标体系,提出了指标阈值确定方法。单裂缝病害诊断方法以衬砌裂缝的长度、宽度作为主要评价指标,深度、方向和发展性作为辅助评价指标;多裂缝病害诊断方法以衬砌裂缝的长度、宽度作为主要评价指标,深度、方向、发展性和分布密度作为辅助评价指标。指标阈值确定既考虑了均匀分布函数概率分布特性,又结合了隧道结构受力安全性特点,并对评价方法的分值进行了系统的无量纲标准化处理,编制了可推广应用的软件。案例分析显示本方法基本科学合理,为实现隧道开裂病害智能识别和养护方案自动决策提供了新途径。 展开更多
关键词 隧道衬砌 乘积标度法 裂缝病害 病害诊断 层次分析法
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一种探地雷达与深度学习的隧道衬砌健康评价方法 被引量：1
2
作者 张广伟 《测绘通报》 北大核心 2025年第3期122-126,149,共6页
隧道在其服役期内,受多种因素影响,隧道壁后会产生空洞、不密实等多种结构病害,影响服役性能,探地雷达(GPR)无损检测技术广泛应用于隧道质量检测领域,但由于雷达数据的解译工作较为复杂,数据量大,检测效率有待提高。近年来,深度学习因... 隧道在其服役期内,受多种因素影响,隧道壁后会产生空洞、不密实等多种结构病害,影响服役性能,探地雷达(GPR)无损检测技术广泛应用于隧道质量检测领域,但由于雷达数据的解译工作较为复杂,数据量大,检测效率有待提高。近年来,深度学习因其出色的数据处理能力和信息提取能力而备受瞩目,提供了多种高效、可靠的病害分类模型。本文基于GPR图像,提出了一种多级病害分类方法用于评估隧道衬砌健康状况。首先,获取雷达图像数据,并进行人工解译,创建样本数据库,用于模型的输入和输出,以训练和测试深度学习模型;然后,针对数据库的小样本特点,利用Vision Transformer网络和改进后的Compact Convolutional Transformer对数据进行分类。结果显示,Vision Transformer算法可以实现基于雷达影像的隧道衬砌健康评价,相较于其他版本,具有更好的结果及较高的准确率。 展开更多
关键词 探地雷达 神经网络 Vision Transformer 隧道衬砌健康评价
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基于图像结构特征的隧道衬砌裂缝识别方法
3
作者 王玮 廖成 +1 位作者 李国良 袁晔 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第8期72-77,共6页
研究目的:隧道衬砌表观裂缝精准识别是铁路基础设施智慧维养的关键。为解决复杂铁路隧道场景下衬砌裂缝识别结果不准确、可靠性不足等难题,本文研究一种图像结构特征与注意力机制增强的裂缝可靠智能识别方法,为大规模运营铁路隧道裂缝... 研究目的:隧道衬砌表观裂缝精准识别是铁路基础设施智慧维养的关键。为解决复杂铁路隧道场景下衬砌裂缝识别结果不准确、可靠性不足等难题,本文研究一种图像结构特征与注意力机制增强的裂缝可靠智能识别方法,为大规模运营铁路隧道裂缝病害精准快速识别提供支撑。研究结论:(1)构建了基于U-Net语义分割架构的隧道衬砌裂缝可靠识别方法;(2)通过在CrackSeg9K大规模裂缝识别公开数据集的广泛实验验证,本文方法相比现有裂缝识别方法,精度显著提升;(3)本文设计的图像多结构特征提取与注意力增强的特征融合策略有助于提升裂缝识别结果的准确性和完整性;(4)本文方法对细微裂缝识别更加准确,在跨场景应用的可靠性更高,对隧道裂缝病害检测工程应用具有借鉴意义。 展开更多
关键词 隧道衬砌裂缝 结构特征 通道注意力机制 多特征融合
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层理影响下隧道衬砌爆破振动响应特性及安全判据 被引量：1
4
作者 吕加兵 陶铁军 +1 位作者 邱贤阳 段武全 《工程爆破》 北大核心 2025年第1期139-147,共9页
隧道钻爆法施工过程中,明晰爆破能量的传播规律是量化支护结构振动控制的前提,而层理是影响爆破能量传播的重要影响因素。为探究层理影响隧道爆破初始能量传播后支护结构振动响应特性,以巴岳山隧道为背景,采用LS-DYNA建立三维数值模型,... 隧道钻爆法施工过程中,明晰爆破能量的传播规律是量化支护结构振动控制的前提,而层理是影响爆破能量传播的重要影响因素。为探究层理影响隧道爆破初始能量传播后支护结构振动响应特性,以巴岳山隧道为背景,采用LS-DYNA建立三维数值模型,结合现场振速监测,研究了隧道掌子面区域含层理情况下的衬砌振速特征,明确了二衬振速的安全阈值与安全距离。研究结果表明:在距掌子面2 m范围内,层理隧道的初支振速较无层理隧道大,原因在于层理的存在使得爆炸应力波形成多次反射,在一定区域内造成能量的往复作用,致使支护结构振动较大;在距掌子面2 m范围外,层理隧道的振速衰减较无层理隧道快;斜交于层理方向的振速受层理影响较大,平行于层理方向的振速受层理影响较小;隧道二衬峰值振速和峰值拉应力均出现在左侧拱腰处;隧道衬砌的安全振速阈值为14 cm/s,二衬结构的安全距离为34 m。 展开更多
关键词 爆破振动 层理 隧道衬砌 安全判据
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机制砂对隧道衬砌混凝土收缩性能的影响 被引量：1
5
作者 宋广明 《材料科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期90-96,共7页
使用机制砂制备铁路隧道衬砌混凝土是未来的发展趋势。衬砌混凝土是隧道工程的重要组成部分,由混凝土收缩导致的环向裂缝是其常见的缺陷。因此,研究采用机制砂后的衬砌混凝土收缩性能对保障隧道工程质量有重要意义。本研究对强度等级为... 使用机制砂制备铁路隧道衬砌混凝土是未来的发展趋势。衬砌混凝土是隧道工程的重要组成部分,由混凝土收缩导致的环向裂缝是其常见的缺陷。因此,研究采用机制砂后的衬砌混凝土收缩性能对保障隧道工程质量有重要意义。本研究对强度等级为C40的花岗岩机制砂混凝土(GSC)、凝灰岩机制砂混凝土(TSC)和河砂混凝土(RSC)的工作性能、抗压强度、收缩性能、早期抗裂性能进行了对比研究,并结合水分蒸发量和孔结构进行了内在机理分析。结果表明:在相同外加剂掺量下,两种机制砂混凝土的工作性能与河砂混凝土相近,较河砂混凝土具有更好的保坍性;机制砂混凝土的抗压强度可以满足设计要求,且凝灰岩机制砂混凝土在各龄期均较河砂混凝土表现出更高的抗压强度;若早期进行良好养护,机制砂不会增加混凝土的收缩,花岗岩机制砂还能显著降低收缩;若早期缺乏良好养护,两种机制砂均会增加混凝土早期收缩,早期抗裂性能也下降,增加衬砌混凝土环向开裂风险。 展开更多
关键词 花岗岩机制砂 凝灰岩机制砂 隧道衬砌混凝土 抗压强度 收缩 孔结构
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基于小样本学习的探地雷达隧道衬砌病害分类数学模型和计算方法
6
作者 侯斐斐 吴柄啸 +2 位作者 罗享寰 王艳辉 樊欣宇 《铁道学报》 北大核心 2025年第10期204-211,共8页
交通建设的隧道工程大幅度增多,衬砌病害检测对于隧道的安全运行至关重要。针对探地雷达(GPR)实测数据采集环境复杂和数据量稀缺导致目标识别困难等问题,提出一种基于深度最近邻神经网络的小样本学习算法DCDN,以对脱空、不密实、空洞三... 交通建设的隧道工程大幅度增多,衬砌病害检测对于隧道的安全运行至关重要。针对探地雷达(GPR)实测数据采集环境复杂和数据量稀缺导致目标识别困难等问题,提出一种基于深度最近邻神经网络的小样本学习算法DCDN,以对脱空、不密实、空洞三种隧道衬砌病害的GPR图像进行分类。所提算法取消了神经网络的全连接层,将卷积结果定义为局部描述子,作为图像的特征信息;在此基础上,设计分类模块,通过比较近邻局部描述子的相似度完成分类。为解决数据集稀缺问题,构建脱空、不密实、空洞小样本学习数据集FSL-CUV,用于对DCDN进行迁移学习训练。在相同实验条件下,与CAN、ProtoNet和RelationNet三种深度学习模型进行比较,所提算法分类平均准确率达到75.96%,远高于其他模型。测试Conv64F、ResNet12、ResNet18三种主干网络,DCDN在最简易的Conv64F下准确率仍能达到71.698%,单张图像处理时间下降至0.005 s。DCDN模型具有较高的分类准确率且支持不同的主干网络,可为实际工程中隧道衬砌病害实时分类提供参考。 展开更多
关键词 探地雷达 隧道衬砌 病害分类 小样本学习 DN4
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日本山岭隧道衬砌浇筑新技术
7
《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第1期218-218,共1页
近年来,日本的多家建筑企业陆续开发山岭隧道的衬砌浇筑系统,系统开发多以自动化、智能化、预制化为目的。奥村组:山岭隧道衬砌混凝土自动浇筑系统该系统于2024年9月研究完成,结合了奥村组以前开发的“高速浇筑系统”和“基于压力计的... 近年来,日本的多家建筑企业陆续开发山岭隧道的衬砌浇筑系统,系统开发多以自动化、智能化、预制化为目的。奥村组:山岭隧道衬砌混凝土自动浇筑系统该系统于2024年9月研究完成,结合了奥村组以前开发的“高速浇筑系统”和“基于压力计的浇筑高度检测系统”,并连接了泵送机的遥控器和振捣器的控制盘。预先设定浇筑高度,通过自动控制泵的压送速度、泵和振捣器的运转和停止,可自动进行除浇筑口切换以外的衬砌混凝土浇筑作业。西松建设:注浆数据三维可视化和分析系统该系统于2024年8月开发完成,通过专用分析软件读取由注浆装置记录的注浆率、注浆压力、注浆量等数据,进行注浆数据的三维可视化,并使用反距离加权法等空间数据插值功能进行分布趋势分析。日本佐藤工业:自填充衬砌构筑系统该系统已于2024年成功应用于“俵山·丰田道路第1隧道工程”中。 展开更多
关键词 隧道工程 隧道衬砌 控制泵 振捣器 山岭隧道 反距离加权法 浇筑高度 控制盘
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重载铁路隧道衬砌裂损分布特征及数据分析方法
8
作者 王少瑜 田甜 +3 位作者 万忠华 张武 杨道锋 孟芸缇 《铁道建筑》 北大核心 2025年第9期75-80,共6页
本文以中原地区某重载铁路线为工程背景,对其20余座隧道衬砌表观状态进行了检测,以检测数据为基础,统计分析了衬砌裂损分布特征。在现行裂损单指标评价基础上,结合重载铁路运维特点提出了H-LCI(Heavy-Lining Crack Index)评价法。分析... 本文以中原地区某重载铁路线为工程背景,对其20余座隧道衬砌表观状态进行了检测,以检测数据为基础,统计分析了衬砌裂损分布特征。在现行裂损单指标评价基础上,结合重载铁路运维特点提出了H-LCI(Heavy-Lining Crack Index)评价法。分析结果表明:共检测出裂缝28340条,纵向、环向、斜向裂缝占比分别为52.4%、35.4%、12.2%;随着隧道长度增加,拱顶裂缝占比增大,隧道内纵向裂缝占比降低,环向裂缝占比增大;块状开裂主要分布于拱顶,占比达85.6%。运用H-LCI评价法可有效筛选出A级(劣化等级为极严重或严重)裂缝所在的节段,对重点隧道状态监测具有重要意义,可有效指导路局开展隧道重点节段的维修养护工作。 展开更多
关键词 重载铁路 隧道衬砌 裂缝分布 裂损指数 数据分析
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DETR-MCA:基于探地雷达图像的隧道衬砌内部缺陷的智能检测算法
9
作者 侯斐斐 张智轩 +2 位作者 崔广炎 樊欣宇 吕飞 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第4期1840-1852,共13页
隧道衬砌内部缺陷检测对于隧道的安全运行至关重要。针对传统探地雷达(ground penetrating radar,GPR)图像识别方法对技术人员要求高、复杂图像识别难度大、不能实现端到端识别等问题,提出一种基于Transformer框架的雷达图像隐藏缺陷自... 隧道衬砌内部缺陷检测对于隧道的安全运行至关重要。针对传统探地雷达(ground penetrating radar,GPR)图像识别方法对技术人员要求高、复杂图像识别难度大、不能实现端到端识别等问题,提出一种基于Transformer框架的雷达图像隐藏缺陷自动检测算法,命名DETR-MCA,在原end-to-end object detection with transformers(DETR)架构上嵌入了一种新颖的高效多尺度注意力模块—multi-scale convolutional block attention module(MCA)模块,它允许模型根据任务需求和内容上下文动态地关注于最有用的特征,从而改善DETR模型的收敛速度和对小目标的检测准确率,最终利用基于全局注意力计算的编码器-解码器结构的并行计算能力,实现空腔和不密实2种病害的端到端的检测与识别。此外,为解决实测数据集稀缺的问题,构建了GPR隧道病害实测数据集,结合数据增强方法,共获得1427张空腔数据和669张不密实数据。其次,为了增强预测模型的鲁棒性,利用5333张2种隧道构件(钢筋和钢拱)的实测数据集进行迁移学习。在相同试验条件下,将该模型与Faster R-CNN、YOLOv3、YOLOv8、Mask R-CNN、RMTDet和DINO 6种深度学习网络模型进行比较,提出的模型对隧道不同隐藏缺陷平均准确率达到97.1%,性能优于其他模型。结果表明DETR-GPR模型具有较高的识别准确率与较强的鲁棒性,可为复杂隧道环境下不同缺陷的检测提供参考。 展开更多
关键词 探地雷达 隧道衬砌缺陷 深度学习 目标检测 TRANSFORMER
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铁路隧道衬砌病害轻量化智能检测技术研究
10
作者 田阳 刘桂卫 +2 位作者 崔庆国 张晨 何明峰 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第2期85-90,共6页
研究目的:铁路隧道衬砌质量检测工程对于隧道和铁路运营安全具有重要意义。目前,铁路隧道衬砌病害检测主要依赖人工对隧道衬砌雷达图像的病害特征进行判识,该方法判识效率低下且受主观因素影响较大。因此,为提高隧道衬砌病害检测效率,... 研究目的:铁路隧道衬砌质量检测工程对于隧道和铁路运营安全具有重要意义。目前,铁路隧道衬砌病害检测主要依赖人工对隧道衬砌雷达图像的病害特征进行判识,该方法判识效率低下且受主观因素影响较大。因此,为提高隧道衬砌病害检测效率,研究基于卷积神经网络的衬砌病害图像智能检测技术。进一步地,为提高该技术的工程应用能力,研究更加轻量化的隧道衬砌病害智能检测技术。研究结论:(1)通过研究隧道衬砌病害雷达图像特征,发现背景干扰较大,对病害先验知识要求较高,导致判识效率低下;(2)提出了一种衬砌欠厚判定方法,该方法可滤除大部分背景干扰且有效标记欠厚病害;(3)构建了一种新的轻量化衬砌病害检测网络模型,对比试验表明该模型可用于标记脱空、缺筋病害且具有较高的检测精度及较好的轻量化性能;(4)实际工程应用试验表明该技术在铁路隧道质量检测领域具有一定的工程实用性,可有效代替人工判识方法开展隧道衬砌病害检测工作。 展开更多
关键词 铁路工程 隧道衬砌病害 雷达图像 智能检测 轻量化
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基于改进YOLOv8s的隧道衬砌裂缝的实例分割算法
11
作者 董延东 李强 王剑豪 《计算机应用》 北大核心 2025年第S1期263-270,共8页
隧道衬砌裂缝检测是当今隧道维护管理的关键环节之一。针对隧道衬砌部位的不同尺度、形态各异的裂缝目标,基于YOLOv8网络架构,提出聚焦裂缝边缘细节特征的隧道衬砌裂缝实例分割算法CS-YOLO(Crack Segment-YOLO)。首先,基于Sobel滤波器... 隧道衬砌裂缝检测是当今隧道维护管理的关键环节之一。针对隧道衬砌部位的不同尺度、形态各异的裂缝目标,基于YOLOv8网络架构,提出聚焦裂缝边缘细节特征的隧道衬砌裂缝实例分割算法CS-YOLO(Crack Segment-YOLO)。首先,基于Sobel滤波器与3D卷积操作针对裂缝边缘的细节特征设计边缘特征与空间信息提取(EFSIE)模块,增强骨干网络对裂缝目标的边缘特征提取能力;其次,引入空洞卷积重参数化模块(DRB),充分聚焦病害图像中细长裂缝的关键特征信息;再次,在快速空间金字塔池化(SPPF)模块中加入大核分离卷积注意力(LSKA)机制,从而捕捉全局上下文信息;最后,采用轻量化重组卷积分割检测头(LGCSH),在减少网络含参量与计算量的同时,提高模型的实例分割性能。利用自制隧道衬砌裂缝数据集进行实验,实验结果表明,所提算法在隧道衬砌裂缝实例分割任务下取得良好的效果,与基线YOLOv8s-seg相比,平均精度均值(mAP@50)和平均像素精度分别提升了7.63%、8.54%,且整体性能优于其他对比的实例分割算法。 展开更多
关键词 隧道衬砌裂缝 Sobel滤波器 空洞卷积 YOLOv8 实例分割
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低温环境下混杂纤维混凝土地铁隧道衬砌力学性能影响研究
12
作者 寇向南 《混凝土》 北大核心 2025年第8期252-255,260,共5页
对低温环境下混杂纤维混凝土地铁隧道衬砌力学性能影响进行了研究,如果冻融循环次数相同,碳纤维混凝土受到短切碳纤维掺量增加的影响而发生改变,抗压强度、劈裂抗拉强度总体呈现先增加后减小再增加的趋势。对碳纤维掺量在0.55%时的状态... 对低温环境下混杂纤维混凝土地铁隧道衬砌力学性能影响进行了研究,如果冻融循环次数相同,碳纤维混凝土受到短切碳纤维掺量增加的影响而发生改变,抗压强度、劈裂抗拉强度总体呈现先增加后减小再增加的趋势。对碳纤维掺量在0.55%时的状态进行观察,可以看到不同冻融循环次数的混凝土物理性能有较大的改变,抗压强度、劈裂抗拉强度均为最大值,如果碳纤维掺量超过0.55%则可以看到混凝土的物理性能并无显著变化,抗压强度、劈裂抗拉强度只出现较小幅度的增长。由此可以判断,碳纤维混凝土抗冲击韧性随着碳纤维含量的增加呈现先减小后增加的趋势,在碳纤维掺量为0.55%时,混凝土的冲击韧性最大,为237.3 N·m。在碳纤维掺量为0、0.85%时,混凝土冲击韧性值相差很小。在冻融循环次数相同时,混凝土弹性模量随着碳纤维掺量的增加而增加,在碳纤维含量为1.25%时,不同冻融循环次数的混凝土弹性模量均具有最大值。 展开更多
关键词 低温环境 混杂纤维混凝土 力学性能 掺量 隧道衬砌
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基于AI算法的隧道衬砌冷缝检测分类研究
13
作者 冯源 邓立 +5 位作者 路景海 邓愿涛 孙武鹏 温先划 朱洪谷 吴佳晔 《铁道建筑》 北大核心 2025年第1期99-103,共5页
针对隧道衬砌冷缝,基于冲击弹性波面波的检测技术得到了较为广泛的应用,但其解析难度大,效率低。本文提出一种基于响应函数、核主成分分析法和核极限学习机的人工智能冷缝检测分类模型,实现了数据的自动分析及冷缝分类判别。进而通过对... 针对隧道衬砌冷缝,基于冲击弹性波面波的检测技术得到了较为广泛的应用,但其解析难度大,效率低。本文提出一种基于响应函数、核主成分分析法和核极限学习机的人工智能冷缝检测分类模型,实现了数据的自动分析及冷缝分类判别。进而通过对极限学习机关键参数优化方法的选取和改进,提升了模型的预测精度和泛化能力。实际验证结果表明,本文给出的方法具有较高的预测精度,且对冷缝有较低的漏检率,能够有效提升面波法检测衬砌冷缝的解析效率和精度。 展开更多
关键词 隧道衬砌 冷缝 检测 海鸥优化算法 核极限学习机
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基于改进YOLOv5的隧道衬砌裂缝检测方法
14
作者 寇俊伟 李艳萍 +5 位作者 姚剑 李卫国 张政杰 李波 陆久飞 张庆文 《中国铁路》 北大核心 2025年第5期96-104,共9页
针对隧道衬砌裂缝检测的复杂性、现有检测算法缺乏对裂缝特征考量的问题,提出YOLOv5-C检测模型。在训练阶段,采用细密度标注减少背景干扰提供更具代表性的学习样本;构建C3_DSC模块,动态调整卷积核以增强特征学习能力;引入Large Selectiv... 针对隧道衬砌裂缝检测的复杂性、现有检测算法缺乏对裂缝特征考量的问题,提出YOLOv5-C检测模型。在训练阶段,采用细密度标注减少背景干扰提供更具代表性的学习样本;构建C3_DSC模块,动态调整卷积核以增强特征学习能力;引入Large Selective Kernel (LSK)模块提升模型的裂缝特征的感知能力;使用Shape-IoU作为边界框回归损失函数,提高边界框回归精度,通过系统的消融和对比实验验证所提模型的性能。同时,开发安卓端应用,实现低成本、便捷的实时裂缝检测,为隧道工程的智能化检测提供新的方案。 展开更多
关键词 隧道衬砌裂缝 C3_DSC模块 LSK模块 Shape-IoU 智能化检测
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3D打印隧道衬砌-围岩界面力学性能研究
15
作者 瞿锋 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第3期177-181,192,共6页
[目的]3D打印技术在工程结构施工的研究和应用已逐渐深入,应用3D打印建造地铁隧道开拓了一种新的思路和方法,而3D打印施工过程中,衬砌与隧道围岩的共构效果和协同工作性能的保障是构建隧道衬砌结构体系的关键,需对其进行深入研究。[方法... [目的]3D打印技术在工程结构施工的研究和应用已逐渐深入,应用3D打印建造地铁隧道开拓了一种新的思路和方法,而3D打印施工过程中,衬砌与隧道围岩的共构效果和协同工作性能的保障是构建隧道衬砌结构体系的关键,需对其进行深入研究。[方法]通过试验模拟不同围岩条件下的界面特性,深入研究了3D打印隧道施工中衬砌和围岩之间的粘结力学性能及其影响因素。[结果及结论]围岩表面的粗糙度对3D打印衬砌混凝土的粘结效果有显著影响,而表面涂覆涂层能够有效改善衬砌-围岩界面的粘结性能,通过填补衬砌-围岩界面的微观不平整有利于提高3D打印衬砌施工质量。 展开更多
关键词 地铁 隧道衬砌 3D打印 粗糙度 粘结力学性能 界面微观结构
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隧道衬砌背后小尺寸空洞用聚氨酯注浆材料探究 被引量：3
16
作者 曹卓颖 侯勇 +2 位作者 杜鹏 雷杨 崔圣爱 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期645-652,共8页
为探索适用于隧道衬砌背后小尺寸空洞的高性能注浆材料,制备了11组聚氨酯注浆材料,研究了其力学性能,提出了改进本构方程,并采用灰色关联进行综合评价.结果表明:1.16%~1.94%催化剂、3.80%~5.60%扩链剂可有效提高聚氨酯的力学性能;高相... 为探索适用于隧道衬砌背后小尺寸空洞的高性能注浆材料,制备了11组聚氨酯注浆材料,研究了其力学性能,提出了改进本构方程,并采用灰色关联进行综合评价.结果表明:1.16%~1.94%催化剂、3.80%~5.60%扩链剂可有效提高聚氨酯的力学性能;高相对分子质量多元醇的引入降低了聚氨酯的压缩强度和拉伸强度,却显著改善了其黏结强度;基于唯象模型提出的本构模型可准确表征聚氨酯的压缩变形;基于灰色关联得到聚氨酯的最佳配合比为异氰酸酯、相对分子质量为8000的多元醇及500的多元醇质量比25∶2∶23,催化剂掺量1.16%,扩链剂掺量1.94%,此配合比下聚氨酯综合性能最佳. 展开更多
关键词 隧道衬砌空洞 聚氨酯注浆材料 力学性能 本构模型 灰色关联
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波纹钢板套衬加固大断面隧道衬砌力学性能 被引量：4
17
作者 黄文红 徐松 +5 位作者 徐长节 何建国 朱碧堂 童立红 潘晓东 赵俊宇 《铁道建筑》 北大核心 2024年第9期108-113,共6页
采用有限元软件建立了江西省某座大断面隧道地层-结构数值计算模型,对波纹钢板套衬加固隧道衬砌的力学性能进行研究。结果表明:波纹钢板套衬分担了部分围岩压力,隧道衬砌的应力出现重分布;波纹钢板套衬与既有衬砌组合结构的承载力随着... 采用有限元软件建立了江西省某座大断面隧道地层-结构数值计算模型,对波纹钢板套衬加固隧道衬砌的力学性能进行研究。结果表明:波纹钢板套衬分担了部分围岩压力,隧道衬砌的应力出现重分布;波纹钢板套衬与既有衬砌组合结构的承载力随着锚栓数量的增加而增强,建议拱顶至拱肩区间的锚栓间距为2~3 m、拱肩至拱脚位置锚栓间距为1 m;既有衬砌和波纹钢板套衬对围岩压力的承担比呈负相关;考虑经济性和波纹钢板厚度对锚栓受力的影响,建议波纹钢板厚度不超过6 mm。 展开更多
关键词 大断面隧道 套衬加固 波纹钢板套衬 隧道衬砌 力学性能 应力 锚栓
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复合腐蚀作用下隧道衬砌承载力演变模型研究 被引量：2
18
作者 何文正 徐林生 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期122-132,共11页
腐蚀性地层中的硫酸根、氯离子将致使隧道衬砌混凝土酥松、强度下降和钢筋锈蚀,从而导致衬砌整体承载能力的退化,其退化规律受多种环境因素的影响。为了揭示硫酸盐-氯盐复合腐蚀环境中钢筋混凝土衬砌承载力演变规律,该文提出一种多因素... 腐蚀性地层中的硫酸根、氯离子将致使隧道衬砌混凝土酥松、强度下降和钢筋锈蚀,从而导致衬砌整体承载能力的退化,其退化规律受多种环境因素的影响。为了揭示硫酸盐-氯盐复合腐蚀环境中钢筋混凝土衬砌承载力演变规律,该文提出一种多因素耦合作用下的受腐蚀衬砌承载力演变计算方法。首先,建立考虑外部荷载、季节温差等因素影响的硫酸根-氯离子耦合传输方程组,量化腐蚀离子传输导致的材料宏观力学响应,然后在此基础上推导钢筋混凝土衬砌承载力演变计算公式,研究腐蚀环境下隧道衬砌承载力的退化特征,最后用试验数据验证模型的正确性。该研究成果建立腐蚀离子的微观传输过程与隧道衬砌宏观承载力演化之间的直接联系,为腐蚀性地层隧道结构的耐久性评估提供了方法。 展开更多
关键词 隧道衬砌 腐蚀 承载力 演变
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基于声音特征的隧道衬砌空洞识别方法研究 被引量：2
19
作者 代晓景 暴学志 +2 位作者 柴雪松 周城光 阎兆立 《声学技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期135-141,共7页
目前隧道衬砌空洞检测以人工敲击判断为主,检测过程中由于受到检测人员水平、注意力等主观因素影响,检测结果存在较大不确定性,因此有必要研制一种智能化的检测装置实现空洞自动识别。文章开展了衬砌空洞敲击回声智能识别算法研究,通过... 目前隧道衬砌空洞检测以人工敲击判断为主,检测过程中由于受到检测人员水平、注意力等主观因素影响,检测结果存在较大不确定性,因此有必要研制一种智能化的检测装置实现空洞自动识别。文章开展了衬砌空洞敲击回声智能识别算法研究,通过提取隧道衬砌冲击回波的梅尔倒谱系数(Mel Frequency Cepstral Coefficient,MFCC)作为特征,针对敲击回声脉冲信号长度不一的特点,提出了变帧长MFCC优化算法,并面向小样本条件,建立了支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的识别模型。试验结果表明,该模型对衬砌空洞识别准确率可达89.9%。 展开更多
关键词 隧道衬砌空洞 声学信号处理 梅尔倒谱系数(MFCC) 支持向量机(SVM)
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爆破荷载作用下邻近深埋隧道衬砌动力响应数值模拟 被引量：5
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作者 许文祥 施建俊 +1 位作者 周汉红 马鑫炎 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2024年第1期119-125,共7页
为了研究深埋小净距隧道在爆破荷载下的动力响应以及保证隧道的安全和稳定,以三洞分离隧道爆破开挖工程为背景,通过ANSYS/LS-DYNA模拟分析深埋小净距隧道在爆破荷载作用下的衬砌动力响应。分析了隧道同一截面拱顶、拱腰、拱脚不同测点,... 为了研究深埋小净距隧道在爆破荷载下的动力响应以及保证隧道的安全和稳定,以三洞分离隧道爆破开挖工程为背景,通过ANSYS/LS-DYNA模拟分析深埋小净距隧道在爆破荷载作用下的衬砌动力响应。分析了隧道同一截面拱顶、拱腰、拱脚不同测点,不同断面的振速和位移。研究结果表明:衬砌内侧(与净空面接触)拱脚首先产生振动,爆破卸载后,衬砌外侧(与岩石接触)振动速度达到峰值。纵断面的振动速度差异较大,水平位移的影响大于垂向位移的影响。最大位移出现在拱顶,其次出现在迎爆侧拱腰处。断面拱脚处测点振动加速度最大,受到的爆轰也最大。 展开更多
关键词 深埋小净距 隧道衬砌 ANSYS/LS-DYNA 动力响应
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