地铁施工过程数值仿真及安全性分析

第1章 绪论

1.1 地铁工程问题安全性综述

1.1.1 地铁工程问题安全性内涵

1.1.2 地铁工程问题安全等级划分

1.1.3 地铁工程问题安全性预测预报

1.1.4 地铁工程问题安全性控制

1.2 地铁工程问题安全性研究进展

1.2.1 地下工程安全性分析研究进展

1.2.2 地下工程结构研究方法进展

1.2.3 隧道及地下工程火灾研究方法进展

1.3 反演理论及其工程应用研究进展

1.3.1 反演理论研究概况

1.3.2 地铁工程力学反分析数学描述

1.3.3 反分析数值反演方法及其应用

1.4 本书主要研究内容

参考文献

第2章 深基坑工程安全性分析及其应用

2.1 深基坑安全性分析概述

2.2 深基坑变形机理

2.2.1 深基坑底部土体回弹和隆起

2.2.2 围护结构变形

2.2.3 深基坑周围地层位移

2.3 深基坑工程安全性判定及控制

2.3.1 动态预报过程

2.3.2 深基坑工程安全性判别

2.3.3 深基坑工程监测方案优化与安全性控制

2.4 深基坑施工过程仿真及地表沉降量验证分析

2.4.1 深基坑工程概况

2.4.2 围护结构特点及监测方案

2.4.3 本构模型和单元参数

2.4.4 深基坑模型构建

2.4.5 围护结构仿真分析

2.4.6 深基坑开挖及地表沉降仿真

2.4.7 实测与仿真数据对比分析

2.5 带阳角深基坑变形特征仿真与实测对比分析

2.5.1 阳角基坑工程研究进展

2.5.2 工程背景及环境概况

2.5.3 有限元分析原理及其实现

2.5.4 带阳角土岩组合基坑变形特性分析

2.5.5 现场测试分析

参考文献

第3章 隧道工程安全性仿真与实测对比分析

3.1 常用隧道施工方法分析

3.1.1 典型的隧道施工方法

3.1.2 隧道施工方法的选择

3.2 隧道施工过程仿真和安全性预报

3.2.1 隧道开挖施工过程仿真的计算方法

3.2.2 位移量和安全性的预报

3.3 隧道施工引起地表沉降的神经网络预测

3.3.1 地铁施工引起地表沉降概述

3.3.2 ANN预测技术及其应用

3.3.3 地表沉降规律分析

3.3.4 BP神经网络模型构建及程序编制

3.3.5 仿真与实测对比分析

3.3.6 结果分析

3.4 双线隧道CRD开挖过程仿真及地表沉降分析

3.4.1 双线隧道的CRD开挖概述

3.4.2 工程概况及监测方案

3.4.3 隧道本构模型及结构单元选取

3.4.4 隧道施工数值模型构建

3.4.5 CRD法开挖过程数值仿真

3.4.6 CRD法施工对地表建筑物的影响

3.5 基于差异进化的爆破振速参数反演分析

3.5.1 爆破振速研究概述

3.5.2 差异进化算法

3.5.3 基于DE的爆破振速参数识别

3.5.4 工程应用

3.5.5 结果分析

3.6 隧道爆破施工对地表建筑物的微振动效应分析

……

第4章 盾构施工过程仿真与安全性分析

第5章 地铁施工过程火灾仿真与安全性分析

第6章 地铁施工过程风险监控预警技术

第7章 地铁工程安全性分析方法的拓展

本专著通过对地铁施工过程中的隧道、深基坑、竖井等围护结构的变形机理分析，以及施工引起地表沉降和施工对周围建（构）筑物结构影响的数值仿真，结合实际监测数据反演及验证分析，探讨地铁工程施工过程的安全性分析、预测和控制技术，研究地铁车站及隧道火灾、施工爆破振动破坏、地下管线破坏等问题，以期提高地铁施工过程安全性监测与预控水平，有效预防重大施工事故发生，减少事故损失，建立地铁施工安全长效机制。全书共7章，分别为：绪论；深基坑工程安全性分析及其应用；隧道工程安全性仿真与实测对比分析；盾构施工过程仿真与安全性分析； 地铁施工过程火灾仿真与安全性分析；地铁施工过程风险监控预警技术；地铁工程安全性分析方法的拓展。本专著可直接或间接地为建筑、轨道、公路、矿山、市政建设及其他相关部门安全隐患排查、工程风险预测预报等提供技术支持，为预防地下工程施工过程安全提供技术保障。可供从事地下工程设计、施工和研究工作的工程技术人员参考，也可作为地下结构或岩土工程专业研究生的教材，以及隧道与地下工程、铁路与城市轨道工程、矿山井巷工程等专业大学生的参考用书。