基于层次分析法的铁路隧道装配式二次衬砌分块方案研究

李鹏飞, 李康宁, 赵晓勇, 赵勇, 刘建友

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2021.S2.011

隧道建设 >

2021 , Vol. 41 >Issue S2: 92 - 99

DOI: https://doi.org/10.3973/j.issn.2096-4498.2021.S2.011

研究与探索

基于层次分析法的铁路隧道装配式二次衬砌分块方案研究

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（1. 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室，北京 100124；2. 中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西西安 710043；3. 西藏铁路建设有限公司，西藏拉萨 850030； 4. 中铁工程设计咨询集团有限公司，北京 100055）

李鹏飞 (1983—)，男，河南开封人，2011 年毕业于北京交通大学，桥梁与隧道工程专业，博士，教授，主要从事隧道与地下工程科研工作， E-mail: lpfei@foxmail.com。

网络出版日期: 2022-03-14

基金资助

中国铁建股份有限公司重大专项（2019-A01-5）；北京市教育委员会科研计划一般项目（KM201710005019）

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Block Division Scheme for Prefabricated Secondary Lining in Railway Tunnel Based on Analytic Hierarchy Process

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(1. Key Lab of Urban Security and Disaster Engineering of Ministry of Education, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China; 2. China Railway First Survey and Design Institute Group Co., Ltd., Xi′an 710043, Shaanxi, China; 3. Tibet Railway Co.， Ltd.， Lhasa 850030， Tibet， China; 4. Railway Engineering Consulting Group Co., Ltd., Beijing 100055, China)

Online published: 2022-03-14

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摘要

为得到隧道装配式二次衬砌分块方案决策的评价体系，基于层次分析法的基本原理，结合有限元软件分析结果，对采用装配式二次衬砌的V级围岩深埋双线铁路隧道进行分块方案研究，得到以零弯矩点为划分基础、各预制块质量更均匀化的方案3为最优分块方案；在层次总排序中，各影响因素中权重最大的是结构最小安全系数，然后依次是最大拱顶变形量、断面接头数量、单件管片最大质量和管片构件类型数量。因此，在考虑隧道装配式二次衬砌分块方案决策时，需优先满足结构的安全可靠性，然后综合考虑其他因素，最终得出最优方案。

关键词： 铁路隧道; 装配式衬砌; 分块方案; 层次分析法(AHP); 数值模拟

本文引用格式

李鹏飞, 李康宁, 赵晓勇, 赵勇, 刘建友 . 基于层次分析法的铁路隧道装配式二次衬砌分块方案研究[J]. 隧道建设, 2021 , 41(S2) : 92 -99 . DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2021.S2.011

Abstract

To investigate the evaluation system for the decisionmaking of the prefabricated secondary lining block division scheme, the block scheme of the prefabricated secondary lining of deepburied doubletrack railway tunnel in grade V surrounding rock is studied based on the basic principle of analytic hierarchy process and the analysis results of finite element software. The optimal block scheme No. 3, which is on the basis of the zero bending moment point and whose block weight is more even, is obtained. In the total order of hierarchy, the factor with the largest weight is the minimum safety factor, followed by the maximum crown deformation, the number of section joints, the maximum weight of single segment, and the number of segment component types. Therefore, when selecting the block division scheme of tunnel prefabricated secondary lining, the structural safety and reliability are the priorities while considering other factors.

Key words： railway tunnel; prefabricated lining; block division scheme; analytic hierarchy process; numerical analysis

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