《複雜地質條件下深埋長隧洞群施工仿真理論與套用研究》是依託天津大學，由佟大威擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：複雜地質條件下深埋長隧洞群施工仿真理論與套用研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：佟大威
- 依託單位：天津大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對複雜地質條件下深埋長隧洞群施工進度計畫與控制中存在的具有挑戰性、亟需解決的關鍵科學問題：工程地質條件的不確定性問題、施工過程模擬建模的複雜性問題、施工進度實時控制及風險定量評價問題。本研究根據深埋長隧洞群施工過程的系統性和複雜性，建立綜合考慮地質、通風、施工工藝、交通運輸等眾多因素的施工仿真模型；探討地質岩性及不良地質分布機率預測方法，模擬施工通風過程，研究耦合地質風險預測-通風模擬的施工仿真與實時控制及風險評價理論與方法，並採用虛擬現實方法對施工過程進行可視化分析，可為深埋長隧洞群施工洞室最佳化布置、資源合理配置、施工協調組織及工期風險決策提供多學科綜合的動態分析理論與方法。本研究彌補了目前隧洞施工仿真中只針對單一隧洞的圍岩性質預測以及單獨分析隧洞通風或地質對施工進度影響的不足，解決了複雜地質條件下深埋長隧洞群施工仿真與最佳化分析中存在的套用基礎科學問題，具有重要的理論意義和套用價值。
結題摘要
本項目按照計畫任務要求，通過努力完成了各項指標，取得了多項研究成果。針對深埋長距離隧洞群施工中存在的具有挑戰性、亟需解決的關鍵科學問題，研究了複雜地質條件下深埋長隧洞施工仿真理論與方法。採用面向對象技術和NURBS技術，研究建立了深埋長隧洞群工程地質三維統一模型；針對長距離隧洞群施工地質條件複雜不確定性問題，提出了基於Markov鏈的岩性預測方法，解決了傳統地質分析方法難以對地質信息進行量化的弊端；針對深埋長隧洞群結構複雜以及各洞室相互貫通而導致的通風排塵困難問題，研究了深埋長隧洞群施工通風氣固兩相流數值模擬方法；針對長距離引水隧洞群施工系統的特徵和影響因素，開展了長距離引水隧洞群施工全過程仿真理論與方法的研究，建立了長距離引水隧洞群施工全過程仿真模型，提出了長距離引水隧洞群施工進度控制與調整的方法，建立了施工進度預警模型和施工進度調整體系，為長距離引水隧洞群施工仿真與實時控制提供理論基礎。針對某水電站長距離引水隧洞群工程實際情況，研製開發了長距離引水隧洞群施工全過程仿真與控制系統，該系統能夠較好地適應工程實際套用的要求，實現了長距離引水隧洞群施工全過程仿真與進度的實時控制，建立了考慮岩性不確定性和工序施工歷時隨機性的隧洞開挖施工仿真模型，並結合蒙特卡羅法對工期風險和完工機率進行了統計分析，為長距離引水隧洞群施工進度分析與控制提供了全面的決策平台。發表學術論文6篇，其中EI收錄4篇。
