文章编号:1009-6582(2005)05-0007-10
TB M 掘进速率预测模型的比较
白郁宇
张瑞仁
(台湾正佳营造公司,台北市) (台湾大域工程顾问有限公司,台北市)
摘 要 T B M 钻掘隧道,对于地质状况非常敏感,营造厂在选择机器及投标时TB M 的掘进速率预测是关键的,错误或误判可能会有严重的后果。文章将采用Q TBM 、NTNU 及A l ber 三种预测模型预测曾文水库越域引水工程计划 东引水隧洞采用TB M 挖掘所需工期及工程所需费用,并进行比较。NTNU 模型与A lber 模型所预测的掘进速率介于600~800m /月之间,且不同的围岩所预测的掘进速率变化不大,即围岩性质对掘进速率不敏感,切刀推进力对掘进速率也不敏感;Q TB M 模型所预测的掘进速率变化很大,切刀推进力对掘进速率敏感;NTNU 及A l be r 预测模型不适合用来预测有突水及严重挤压状况之TB M 掘进速率,对于岩石坚硬但破碎之围岩亦不适合。
关键词 隧道掘进机 掘进速率 预测模型中图分类号:U 455.43,U 455.44 文献标识码:A
1 前 言
TB M 钻掘隧道,对于地质状况非常敏感,掘进速率从1m /月到1500m /月的变化可说是与地质状况有关或TB M 无法适应地质状况,特别是厚层硬岩或稳定性低的围岩。营造厂在选择机器及投标时TB M 的掘进速率预测是关键的,错误或误判可能会有严重的后果,包括利润损失及无法如期完成工程。
目前,世界上有很多预测TB M 行为的模型,一个有用的及完整的预测模型其所需要的预测成果应包括单位掘进率、切刀的损耗和更换时间、掘进速率及成本估算。本文将采用Q TBM
[1]
、NTNU
[2]
及
A l b er [3]
三种预测模型预测曾文水库越域引水工程
计划 东引水隧洞采用TB M 挖掘所需工期及工程所需费用,并进行比较。
2 TB M 行为的影响因素
影响TB M 行为的因素有地质和地工因素、机械和操作因素及组织因素(详见表1),数种不同因素间相互影响的程度是明显的。
岩石的材料性质及节理弱面频率是影响单位掘进率(PR )的基本因素。单压强度不只是描述岩石组构的参数,也是描述抵抗切刀贯入的参数。单压强度和抗张强度相同的花岗闪长岩和白云石,白云石的单位掘进率是花岗闪长岩的两倍,很清楚,岩石
的抗研磨性在预测模型中是重要的因素。 C (岩石的单压强度)与F (单一切刀推进力)之比越大,单位掘进率越小[4]
,i (每转掘进率)/F 随岩石单压强
度的增加而降低[5]
。
石英含量丰富的岩石影响切刀的寿命(CLI =14(SJ /AVS )0.3847
,CLI 为切刀寿命指数,SJ 为S iever s J-值,AVS 为抗研磨值),切刀边沿因磨损造成压碎岩石的效率降低,经常需要停机更换切刀。孔隙率越大,岩石单压强度越低,切刀贯入岩石较容易,同时因为高的掘进速率使得切刀磨损加大,因此,软而多孔隙但石英含量丰富的岩石对PR 有不利的影响。
F /i 随 V (覆土荷重)/ m (围岩单压强度)增加而降低
[6],但是厚层围岩或高应力围岩会增加掘
进难度,所以,必须考虑节理间距的影响。较快的贯入的关键因素是节理间距、抗张强度及节理面的位态。板岩和片岩抗张强度低,其弱面位态在某一范
围內容易掘进,在此一范围外不易掘进。层理(叶理、片理)的倾角越大或越小
[7]
,PR 越小,倾角在
40 ~60 (45 + /2)时PR 最大。最有影响的构造面(近)平行隧道轴,由于需要较多的支撑或因超挖产生的问题,将减小TB M 的PR 及利用率(U),所以,采用平行于隧道轴向的RQD O (隧道轴向的岩石质量指标)较能吻合实际的PR,层理(叶理、片理)的走向垂直隧道轴,有利于PR 、U 及掘进速率(AR )。
修改稿返回日期:2005-09-5
作者简介:白郁宇,男,工程地质顾问.
7 第42卷第5期2005年10月 现代隧道技术M odern Tunnelli n g Technology
Vo.l 42 No .5
O c.t 2005
表1 T B M行为的影响因素
Tab l e1 Factors i n fl u enc i ng TBM perfor m an ce
地质和地工因素机械和操作因素组织因素
岩石的材料性质
岩石的单压、抗张、抗剪强度 岩石的压碎强度、韧度、脆度 岩石的弹性、反弹硬度
岩石的异向性
岩石的孔隙率
岩石的研磨性
岩体特征
岩体弱面型式
岩体弱面间距
岩体弱面方位
岩体连续性
围岩条件
围岩混合界面
围岩现地应力
围岩断层带
围岩地下水
围岩瓦斯气体
围岩温度
围岩控制
围岩地下水控制措施
围岩支撑措施
围岩衬砌T B M的规格
推进力
切削头转速
扭转能力
切刀的数量、间距
切刀的直径、边宽、材质
刀盘的直径、形状、劲度
切刀的更换形式
支撐原理/推进力作用在岩壁或环片
T B M的操作
推进力及扭力的使用
方向控制、摩擦
切刀的更换程序
支援系统
出碴及供料运输系统
工作安排
可用的时间、工作规则
轮班时间表、缓冲时间
工班组织、领班权限、自律的团队
训练有素的及有经验的工班
工班的酬劳、奖金制度
设备
电力、水等
通风、冷却
安全
粉尘控制
消防控制
照明、震动、噪音
管理原则
TB M管理者及领班的权限
采购条件
地区特性
隧道开挖习性
工人素质
材料供应
地区法律、规定
对 C高的围岩而言,围岩的破碎程度相当重要[6],紧闭的节理不利于PR[8],夹泥之节理有利于PR,但由于夹泥之节理需要支撑,不见得有利于U,所以,节理强度增加(J r/J a,J r为节理面粗糙度,J a为节理面蚀变程度),PR减少;岩块大小增加(RQD o/J n,J n 为节理组数),U增加。
TB M穿过扰动带地层,如果遇到非剪胀节理或足够多的节理组数,会发生超挖或需要早期支撑。盾壳式TB M无设置支撑的设备,如果机身太长或掘进速率太慢,暴露的围岩因延迟支撑会造成不利的围岩松动。TB M的支承力可能损坏隧道壁或造成顶拱围岩的不稳定,水平应力小于垂直应力时,顶拱和仰拱为受张状态,会增加岩块掉落的风险。高应力所产生的高围束应力会增加围岩强度,使得掘进本身需要更多的时间。原则上,深埋的TB M隧道潛问题上类似深的钻孔 潜在的超挖或挤压。
开放型TB M的行为较盾壳式TB M难于评估,围岩的品质强烈地影响此两种机型的TB M行为。混合开挖面亦有不少潜在的问题,尤其是软硬变化大的开挖面,硬岩块从软岩质中掉落下来造成刀盘被卡住、输送带超载及增加振动。隧道不稳定影响支撑需求,过大的变位及岩楔掉落亦产生支承问题,因此,推进力受到限制及需要辅助系统。地下水(水压)冲出不连续面或断层充填物,使超挖恶化和形成烟囱型崩坍,刀盘被卡住及泥流流入机仓內, TB M电力操作出问题。Q分类系统的每一参数可反应上述潜在问题的形成。
好的围岩TB M的尺寸越大其掘进速率越快,坏的围岩TB M的尺寸越小其掘进速率越快[9]。S tar M ine导洞的岩石为石英砂岩,硬、脆、裂隙密集及高应力(类似雪山隧道的四棱砂岩,受剪裂破碎),PR 小于0.12m/h,围岩 硬如钢 [10]。高应力引发开挖面围岩剪裂(二轴应力状态),使得法国阿尔卑斯山M ontV er n is隧道的PR低于0.18m/h。高应力与隧道开挖面及壁的稳定在不利的相互作用下,使得切刀的寿命及机器的利用率难于预测,剥落岩块对切刀、切削盘及盾壳造成显著的影响及其后的支承(gripper)。
8
现代隧道技术
由于隧道沿线地质的变化,PR从10m/h变到0.1m/h是有可能发生的,未来TB M的设计要能符合这样的地质变化,更重要的是要能将现今的PR 从7m/h(1天的世界纪录,澳洲B lue M ounta i n s计划)变到0.003m/h(雪山隧道)的范围,利用探测、良好的岩心取样及先期处理将变化范围缩小。
假如围岩的强度固定,F对PR有很强的影响[5],对高强度的围岩及低强度的围岩,F要多大才能对PR有相当显著的改变[11]?是F大于200kN? TB M穿过断层破碎带时(Q≒0.001~0.01,围岩自立时间为0),大的F可提高PR或造成开挖面不稳定?TB M动弹不得或隧道坍塌?
3 TB M隧道段地质及地工描述
曾文水库越域引水工程东引水隧洞沿线地质剖面详见图1。
3.1 岩石及岩体性质
(1)岩性(见表2)
(2)岩体
岩体之破碎程度是根据中兴顾问(1993年)、亚新顾问(1987年)、联合大地(1984、1986年)之地质调查报告及地质力学理论作为研判依据。钻孔DB -93-04(高中断层)除扰动带较为破碎外,岩体弱面为剪裂面及节理,节理面少有擦痕且多数为方解石所充填,只有近地表扰动带节理有锈染,RQD(岩石质量指标)统计结果为Un ifor m分布,平均值为45;DB-93-05(高中断层与老人背斜间)之节理面在不同深度均有锈染,无锈染之节理被方解石充填,节理面少有擦痕,RQD统计结果为Beta General分布,平均值为73;DB-93-06(老人背斜)有40道剪裂面(带),剪裂带夹泥和角砾,多数节理有擦痕,无擦痕之节理有方解石充填,亦有方解石之解理面有擦痕,RQD统计结果为Triangle分布,平均值为57,破碎带RQD统计结果为T riang le分布,平均值为31,下部岩体较上部岩体佳;DB-93-07(老人向斜)有多道剪裂带,且夹泥或角砾,许多道薄层泥,厚度0.5~3mm,多数节理有擦痕及夹泥,无擦痕及夹泥之节理有方解石充填,亦有层间滑动及夹泥,上部砂页岩互层,RQD统计结果为N or m a l分布,平均值为32,下部砂岩层RQD统计结果为Nor m al 分布,平均值为64,上、下部岩层RQD统计结果为Un ifor m分布,平均值为50。上述4钻孔所得结果与地质力学理论相吻合[12]。
东引水隧洞TB M段岩体描述见表3。
(3)参数
由于有岩压问题,岩体分类采用Q系统,GSI= 9Log(Q )+44(GSI为地质强度指数(Geo log ica l Streng t h Index),Q =(ROD/J n)(J r/J a))。用统计软件求出岩石之UCS(岩石单轴抗压强度)、 (岩体容重)、孔隙率及石英含量之平均值和标准偏差,由于红花子层无岩石单压强度试验,其UCS取三民页岩层与长枝坑层之近平均值[13](表4,表5)。
3.2 环境因素
(1)现地应力
根据邝宝山(台湾,1993)、Vo i g ht(1966)、H er get (1974,1987)、W orotn i c k i(1976)、H a i m son(1977)、L i n dner(1977)、Li(1986)、P i n e(1989)、A rjang (1989)、Suga w ara(1993)、H ast(1993)、Te(1995)、L i m (1995)及Stephansson(1993)所建议最大水平主应力随深度变化的线性方程,经计算及统计分析后,静止侧压系数之平均值及标准偏差详见图1。根据邝宝山公式推估静止侧压系数为1~1.3。
(2)地下水
涌水量计算是根据地下水动力学法之公式(洛河敏郎法、大岛洋志法、科斯嘉科夫法、日本隧道学会法、Goodm an法、一般法),并经统计分析后,涌水量之平均值及标准偏差详见图1。钻孔DB-93-04、DB-93-05、DB-93-06、DB-93-07均有地下水自孔口涌出,将钻孔孔径代入Goodm an公式所得涌水量与钻孔时之涌水量大致吻合(表6)。
(3)地温
地温预测计算采用R I M I N I地形数组,沿规划的隧道轴线以0.5k m间距进行,预测结果详见图1。地下水的渗透会使岩层的温度降低,由 热传导 预测的温度与实际量测的温度之间的偏差值可用来预测隧道施工时可能遇到的涌水量的大小,偏差值越大,涌水量越大。图2为井温量测成果,DB-93-04及DB-93-05井温在22 ~28 (孔底高程为约800m及1000m,隧道高程约550m)之间,显示地下水的补注-流动-排泄流畅。DB-93-06之孔底高程约550m,井温为36.5 ;老人背斜预测岩温为44 ;DB-93-07之孔底高程约500m,井温为32.6 (EL.550);老人向斜预测岩温为39 ,显示地下水的补注-流动-排泄不流畅。水平孔DB-93 -01孔底井温为30.2 ,预测岩温为33 ,显示地下水温受地表温度的影响。从老人背斜及向斜之预测岩温与井温之差(7 ),高岩覆段预测岩温47 ~56 应降为40 ~49 (图2)。
9
TB M掘进速率预测模型的比较
10 现代隧道技术
表2 东引水隧洞沿线围岩岩性
Tab le2 Characteristics of th e surround ing rock s along the rou te of east water d i versi on tunne l 三民页岩红花子层长枝坑层
黑灰色致密页岩为主,夹灰色钙质粉砂岩,页岩呈厚层状,裂隙中常有方解石块充填,局部夹厚2c m之劣质薄煤层
厚度达5~20m之厚层粉砂岩
及砂页岩呈巨厚状互层
青色或青灰色细粒砂岩与灰黑色页岩
之带状互层。砂岩厚度数厘米至数十
厘米,偶见厚层块状砂岩,厚度可达5~
10m以上,因含钙质而质地坚硬
表3 东引水隧洞TB M段岩体描述
Tab le3 D escrip ti on of rock m asses on th e section excavated by TBM i n east w ater d i versi on tunne l
高中断层长枝坑层(高
中断层与老
人背斜间)
红花子层
(老人背斜)
长枝坑层(老
人背斜与向斜
间之褶皱翼)
长枝坑层
(老人向斜)
长枝坑层(老人
向斜褶皱翼)
红花子层
(褶皱翼)
三民页岩
(褶皱翼)
节理面多滑痕夹泥,有锈染位于老人背
斜之褶皱前
翼,可能有1
组节理或偶
现节理或层
间滑动。靠
近高中断层
侧会派生低
序次构造,如
褶皱、拖曳、
断裂
1
(水平)
2
(垂直)形成
X状节理,轻
微扭曲或小
错动,轴部围
岩破碎有剪
裂泥。轴部
以页岩为主
夹薄砂岩
层间滑移最
大(反曲点),
可能有雁行
张裂缝
(gash),层间
滑动造成剪
带
1
(水平)
2
(垂直)形成
X状节理,节
理2组,轻微
扭曲或小错
动,节理面多
锈染及擦痕。
轴部以砂页岩
互层为主,岩
体相当破碎,
有剪裂带,厚
层砂岩岩体相
当良好
1~2组节理
且多闭合,层
间滑动及层
面为主要弱
面,层间滑动
造成剪裂破
碎带,砂岩节
理常见方解
石
砂岩节理发
达,有2~3
组,厚层砂岩
节理间距20
~50c m。泥
质砂岩节理
分布密,砂岩
节理间距大,
有共扼节理
存在。砂岩
层面上有擦
痕,层间剪裂
砂页岩互
层为十数
厘米薄层
结构,节理
面上有擦
痕,且有方
解石结晶,
地层受扰
动,剪裂构
造发育
表4 岩层中的岩石参数
T ab le4 Rock para m eters of rock masses
地层三民页岩层红花子层长枝坑层
参数平均值/标准偏差平均值/标准偏差平均值/标准偏差
UCS/M P a58.6/29.845/34.3/20.6
/(t/m3)2.62/0.062.6/2.6/0.13
孔隙率2.37/2.82.36/2.35/1.19
石英含量/(%)17.3/6.440~50/50/
表5 东引水隧洞TB M段岩体参数
Tab le5 Para m eter s of rock m asses on th e section excavated by TBM i n east w ater d i versi on tunne l
地层高中断层长枝坑层(高
中断层与老
人背斜间)
红花子层
(老人背斜)
长枝坑层(老
人背斜与向斜
间之褶皱翼)
长枝坑层
(老人向斜)
长枝坑层(老人
向斜褶皱翼)
红花子层
(褶皱翼)
三民页岩
(褶皱翼)
GSI 39.94/
1.82
80.85/
0.82
28.76/
3.12
56.08/
1.83
39.94/
1.82
56.08/
1.83
56.08/
1.83
71.2/
0.82
UCS/M Pa1.1/14.4/1.5/5.1/1.3/5.1/3.7/5/
m
b 0.46/
0.06
3.03/
0.06
1.33/
0.13
1.25/
0.06
0.7/
0.06
1.25/
0.06
3.54/
0.12
2.15/
0.06
s0.001/0.11/0.0/0.007/0.001/0.007/0.007/0.04/
a55555555
11
TB M掘进速率预测模型的比较
表6 东引水隧洞TB M段涌水量预估
Tab l e6 Predict i on of water inf l ow on th e section excavated by TB M i n east wa ter diversion tunne l
位置高中断层长枝坑层(高
中断层与老
人背斜间)
红花子层
(老人背斜)
长枝坑层(老
人背斜与向斜
间之褶皱翼)
长枝坑层
(老人向斜)
长枝坑层(老
人向斜褶皱翼)
红花子层
(褶皱翼)
三民页岩
(褶皱翼)涌水量
/(m3/m i n)
0.49/0.270.75/0.431.14/0.430.37/0.170.59/0.220.19/0.070.14/0.050.1/0.04注:雪山隧道因涌水,造成TBM机头上方及前方抽坍,致使TBM受困无法前进共8次,涌水量0.3~9m3/m i n[14]
图2 井温量测成果及岩温预测图
F i g.2 R ock te m pe ratures by m easurem ent and pred i c tion
(4)有害气体
隧道开挖时瓦斯(有害气体)的涌出量预估考
虑隧道埋深、岩温、岩层孔隙及隧道开挖掘进速
率[15](表7)。
(5)岩体行为
岩体行为评估采用S i n gh et al(1992)、Goel et a l
(1995)、Jethw a et a l(1984)、H oek和M arinos
(2000)、Chen和Kuo(1997,台湾)、Barton(2000)等
方法。覆土深度是将地形剖面线形视为机率分布而
进行统计分析得出的(表8)。
表7 T B M隧道段开挖时地层有害气体涌出量
Tab le7 Q uan tities of th e outbu rst of har m fu l gases fro m the rock s on the sec ti on of the tunnel excavated by TB M
高中断层
长枝坑层(高中断
层与老人背斜间)
红花子层
(老人背斜)
长枝坑层(老人
背斜与向斜间
之褶皱翼)
长枝坑层
(老人向斜)
长枝坑层
(老人向斜
褶皱翼)
红花子层
(褶皱翼)
三民页岩
(褶皱翼)破碎岩
体为瓦
斯通道
(0.563m3
/m i n)
高中断层下盘易保
有瓦斯,覆土深岩
压大及地下水渗流
方向有利保有瓦斯
(0.34m3/m i n)
老人背斜核
部易于聚集
瓦斯(1.193
m3/m in)
老人背斜核部
易于聚集瓦斯
(0.76m3/m i n)
老人向斜
核部瓦斯
含量小
(0.061m3/
m i n)
瓦斯含量小
(0.061m3/m i n)
瓦斯含
量小
(0.053
m3/m i n)
瓦斯含
量小
(0.013
m3/m i n)
表8 东引水隧洞TB M段岩体行为
T ab le8 P erfor m ance of the rock s on the sec ti on excavated by TB M in east water d iversion tunn el 里 程高中断层
2+600~
3+800
3+800~
5+300
5+300~
6+000
老人背斜
6+600~
7+050
老人向斜
7+700~
8+200
8+200~
8+950
8+950~
9+628
覆土深度/m
(平均值/
标准偏差)
786/
83
875/
101
1075/
140
671/
58
603/
51
590/
48
466/
12
390/
44
271/
55
134/
91
S i ngh et a l有挤压有挤压有挤压有挤压有挤压有挤压有挤压有挤压无挤压无挤压
G oe l et a l有挤压有挤压有挤压有挤压有挤压有挤压有挤压有挤压有挤压无挤压
Je t hwa et a l高度挤压中度挤压中度挤压轻度挤压高度挤压中度挤压高度挤压中度挤压轻度挤压轻度挤压H oek M ari nos极端严重挤压轻度挤压轻度挤压轻度挤压非常严重挤压轻度挤压非常严重挤压轻度挤压无挤压无挤压ChenK uo非常严重挤压轻度挤压轻度挤压轻度挤压极端严重挤压轻度挤压极端严重挤压轻度挤压无挤压无挤压
12
现代隧道技术
4 TB M的性能及施工成本
本研究所采用的W I R TH TB630E/TS双盾TB M,其刀盘性能如表9所示。
表9 刀盘性能
Tab l e9 Perfor m an ce of cutters
新刀具的开挖直径6300mm 刀具磨损时的开挖直径6270mm 驱动电力,调频功率1960k W 转速,双向0~7.3r/m in 在转速为14r/m i n和有效率为90%时的扭矩2300kN m 瞬发扭矩5530kN m 滚刀直径17"面刀数量36中心刀数量6校准刀数量3刮刀(可伸长用于扩大开挖直径)数量6滚刀间距80mm 标准扩孔刀数量1
本研究只考虑TB M三班制的劳力成本和相关人事成本,不考虑机具设备及材料成本,其项目如表10所示。
5 预测模型
5.1 Q TBM预测模型
此模型由Barton所发展出来,用来预测TB M的单位掘进率及掘进速率,根据145个TB M隧道总长超过1000km,包括硬岩、软岩、断层围岩及很多极端案例。此模型是根据扩大的岩体分类Q系统及岩体强度与平均切刀推进力的关系,考虑岩石的抗压(张)强度的组构方位或岩体的构造弱面(如劈理、片理、层理)方位的影响、岩石的研磨和非研磨性质与切刀寿命指数的关系,亦考虑岩石的孔隙率(n)、石英含量及现地应力,采用隧道轴向的RQD O,岩体单压强度SI G MA cm=5 Q C1/3,Q O=(RQD O/J n) (J r/J a)(J w/SRF),J W为裂隙水折减系数,SRF为地应力折减因素,Q C=Q O C/100。由于隧道轴向近似垂直地层走向,倾角在45 上下,采用钻探所得之RQD为RQD O。切刀推进力使得Q TBM接近1时,
表10 劳力成本及其相关人事成本
T ab le10 L abor cost and cost for relevan t p ersonnel 劳力成本项目 人事成本项目
1.TB M操作人员14.地面电工1.承包商经理
2.隧道装配工15.管片预制场工人 2.代表
3.隧道电工16.前装载机操作人员3.分代表
4.开挖工人17.自卸式卡车司机4.高级工程师
5.管片拼装人员18.食堂工作人员5.土木工程师
6.管片装卸人员19.测链员6.设备工程师
7.注浆人员20.吊车司机7.总工长
8.TB M后配套工作人员21.T B M工长8.质量安全管理人员
9.铺轨工人22.预制场工长9.管理人员/打字员等
10.轨道维修人员23.机电设备工长
11.机车司机24.地面工作人员
12.井底工作人员25.安全人员
13.地面装配工
TB M的AR最大;但是F过大使得Q TBM 1时,围岩产生不稳定因而造成崩坍、严重超挖、支承问题或切削盘被夹住(台电碧海水力发电工程第I-B标隧道工程,采用short sh ield TB M挖掘隧道,围岩为片麻岩、大理岩及片岩,由于切削盘扰动围岩造成岩块掉入操作室及支承问题[16],TB M陷入两难,切削盘推进力过大扰动围岩,切削盘推进力小,不易切削围岩;雪山隧道TB M开挖进度缓慢的主要原因为破碎性坚硬围岩,TB M切刀并非真正贯入造成剪力破坏之岩屑,而大部分系切刀撞击岩块产生震动造成岩块节理弱面破坏的重力剥落现象,致超挖太大,开挖碴料产能不稳定,导致碴料输送系统常因超载故障、切削盘阻力太大转不动 [14])。
评估结果通过高中断层需要586.8月(雪山隧道可能因为极端低的Q值,t=(L/PR)1/1+m≒1 1012h,意味TB M停摆。式中L为通过断层带的隧
13
TB M掘进速率预测模型的比较
道长度;m为坡降率,其单位为L t-2;t为TB M通过断层带所需时间),意谓TB M无法通过高中断层。2+600~9+628所需工期186个月,主要问题在老人背斜及向斜,如果在老人背斜及向斜进行排水(J w由0.33提高至0.5)或灌浆处理(J r由1提高至1.5),所需工期分别为68个月及70个月。假设排水钻孔采用HD-190钻机[14],最大钻孔深度50m,钻孔速率50m/日,每次钻4孔,钻孔所需时间为4个月,假设钻完孔后J w立即提高至0.5,所以预估工期72月(表11)。经排水后劳力成本和相关人事成本由3582488752元(台币)降至1594415440元。
表11 评估TB M通过主要地段的时间
Tab le11 T i m i ng pred icted for the sec ti on s excavated ma i n ly by TB M
里 程高中断层2+600~
3+800
3+800~
5+300
5+300~
6+000
老人背斜
6+600~
7+050
老人向斜
7+700~
8+200
8+200~
8+950
8+950~
9+628
围岩未处理/月586.82.32.91.184.1588.70.610.4排地下水/月2.32.91.128.7526.30.610.4灌浆处理/月2.32.91.129.45270.610.4
5.2 NTNU预测模型
NTNU预测模型是考虑岩体参数及机械参数两
类,岩体参数包括围岩破碎程度和钻挖率指数
(DRI),机械参数包括切刀形状尺寸、切削盘转速、
切削盘曲度、切刀数量、装置动力及推进力。围岩破
碎与围岩面与隧道主轴线交角有关;切刀推进力
(M B)只与切削盘外径有关,且为固定;切削盘的转
速与TB M外径及切刀尺寸有关;切刀数量与TB M
外径有关;装置动力与TB M外径及切刀尺寸有关。
由破碎程度求得临界推进力(M1,欲达1mm/rev所
需切刀推进力),再由(M
B /M
1
)b求得每转掘进率(i,
mm/rev),PR=i PR M 60/1000(m/h)。U=钻挖时间/(钻挖时间+TB M位移定位时间+切刀更换检查时间+TB M维修时间+支援系统维修时间+其他时间),钻挖时间与岩体参数及机械参数有关,但岩体参数并未说明因支撑所造成的延误,其余与施工团队的能力有关(TB M宜由有经验的厂商承造,TB M的选用与承包商的施工经验有很大的关系[14])。
评估结果2+600~9+628所需工期11个月,劳力成本和相关人事成本为256701008元。本模型无法考虑地下水及地应力对掘进速率的影响,假设排水钻孔所需时间4月,所以预估工期15个月,劳力成本和相关人事成本为343845008元。
5.3 A lber预测模型
根据12部不同的开放型的TB M,直径 2.9~ 6.5m,总长度50km,3600组的RMR、围岩单压强度( CM,5~200M Pa)、比单位掘进率(c m/(rev/m in) (MN thrust per d isc),与 CM有关)及利用率(只考虑支撑造成的延迟时间,与 CM/ 有关, 为隧道壁切向应力),钻挖的岩体有砂岩、泥岩、石灰岩、白云石、白云石页岩、页岩、玄武岩、粗粒玄武岩及糜棱岩。其他影响利用率的因素采用NTNU中之TB M位移定位时间+切刀更换检查时间+TB M维修时间+支援系统维修时间+其他时间,U=钻挖时间/(钻挖时间+TB M位移定位时间+切刀更换检查时间+TB M维修时间+支援系统维修时间+其他时间),其中钻挖时间包含支撑造成的延迟时间。为考虑F对掘进速率的影响,分别采用Q TBM和NTNU之F。10%、ave及90%表示机率。
评估结果如表12所示。
表12 三种预测模型评估结果
Tab le12 Predic ted rates by three d ifferen t models
方法A l ber-Q
TB M
/10%
A l ber-Q
TBM
/ave
A l ber-Q
T B M
/90%
A l ber-N TNU
/10%
A l ber-NTNU
/ave
A l ber-NTNU
/90%
工期(未考虑排水)/月12991198
工期(考虑排水)/月161313151312
劳力和人事成本(未考虑排水)/元276468619226702660226702660269987416226702660205325339劳力和人事成本(考虑排水)/元363612619313846660313846660357131416313846660292469339
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现代隧道技术
6 预测模型比较
由图3可知,NTNU模型与A lber模型所预测的掘进速率介于600~800m/月之间,且不同的围岩所预测的掘进速率变化不大,即围岩性质对掘进速率不敏感,切刀推进力对掘进速率也不敏感。Q TB M 模型所预测的掘进速率变化很大,尤其在老人背斜与向斜(不好挖,突水及严重挤压问题)及三民页岩层(好挖,无挤压及CLI高),即围岩性质对掘进速率敏感,切刀推进力对掘进速率敏感。在其他隧道段(无挤压或轻度挤压)三种预测模型所预测的掘进速率大致相同。
Q TBM预测模型与NTNU及A l b er预测模型所预测的工期差异相当大(表13),主要原因在于后两者无法预测突水、严重挤压之地质状况,且对切刀推进力不敏感,预测时切削盘转速固定,事实上切削盘转速是随地质状况而改变,如果Q TBM
预测模型采用与
图3 掘进速率与预测模型之关系
F ig.3 R elati onsh i p bet w een the advance rates
and predicti on m odels
NTNU预测模型相同的F(=230kN),则所需工期只有40个月(排水后),但是此切刀推进力将使得老人背斜至9+628的围岩产生不稳定,Q TBM=0.1 (老人背斜至老人向斜)~0(老人向斜至9+628,破坏模式属弱面控制)。
表13 三种模型预测工期的比较
Tab le13 Co mpar is on of the ti m i ng of con stru cti on pred icted by three d ifferen t m ode ls
方法Q T B M NTNU A l ber-Q
TBM
(10%)
A l ber-Q
TBM
(ave)
A l ber-Q
T B M
(90%)
A l ber-NTNU
(10%)
A l ber-NTNU
(ave)
A l ber-NTNU
(90%)
工期(未排水)/月1861112991198工期(排水)/月7215161313151312
7 结论与建议
(1)NTNU及A l b er预测模型不适合用来预测有突水及严重挤压状况之TB M掘进速率,对于岩石坚硬但破碎之围岩亦不适合。
(2)R MR分类法中的地下水情况(Flo w ing)无法表示突水(w ater i n-rush,Q分类法中的弱面渗水D、E、F项)情况。
(3)东引水TB M隧洞段之关键在于老人背斜与老人向斜之突水及严重挤压状况。
(4)东引水TB M隧洞段在降水后,预估钻掘所需工期为72个月。
(5)上述三种预测模型均未考虑地温和瓦斯气体,工作团队的能力亦未明示。
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Co mparison of TB M advance rate predi ction models
B ai Yuyu
(Consultant o f T ai w an Zheng j a Construction Com pany,T a i bei)
Zhang Ruiren
(M anager of T a i w an D ayu Eng i neering C onsultant Corp.,T a i bei)
Abst ract TB M advance rate in rock i s very sensitive to geolog i c al cond iti o ns.TB M advance rate pred iction is cr u-cia l for contractors w hen selecti n g equip m ents and tendering,for m istakes or m isj u dg m ent can bri n g about serious consequences.U si n g Q TB M,NTNU and A l b er m odels,the paper predicts the ti m ing and cost for Zeng W en Reservo ir w ater diversion pro ject-TB M excavati o n o f eastern tunne.l Advance rates pred i c ted by NTNU and A l b er m odels are bet w een600~800m/m on and a b it varied i n d ifferen t rock m asses.A dvance rate is i n sensiti v e to the perf o r m-ance o f rock m asses and cutter thrusts.H o w ever,advance ra te predicted by Q TBM has a large variation i n d ifferent rock m asses,since the cutter thrust is sensitive to the advance rate.NTNU and A l b er m odels are not adaptable to predict advance rate in rocks w ith wa ter outburst or w it h seri o us squeezi n g and also i n broken hard rocks.
K ey w ords TB M;A dvance rate;Predicti o n m odel
16
盾构机掘进工程简介 1.1 工程概况 某轨道交通三号线省博物馆站～文化宫站盾构区间拟采用2台小松盾构机施工，由文化宫站下井组装调试向省博物馆站始发掘进，在省博物馆站解体、吊出退场，盾构区间平面位置图见图 1.1-1。区间线路右线起讫里程为YDK14+710.325～YDK15+845.944，右线全长1135.619m。左线起讫里程为ZDK14+710.325～ZDK15+845.944，左线全长1130.577m（短链5.042m）。本区间在YDK15+290.00处设一处带废水泵房的联络通道。 区间轨顶标高1860.104～1869.653m，地面标高为1890.17～1891.87m，南太桥盘龙江河底标高1886.5m，近日隧道路面标高1885.4m，盾构覆土厚度为19.2～27.7m。区间线间距13-17m，平面由R=420m及R=450m的曲线及直线构成，区间线路坡度右线为-0.2%、-1.5%、-0.3%、1.1%、0.2%，左线为-0.2%、-1.5%、-0.3%、1.1%、0.2%。在YDK15+290处设置一座联络通道（带排水泵房）。
图1.1-1 盾构区间平面位置图 1.2 工程地质 根据本区间《某市轨道交通3号线省博物馆站至文化宫站区间岩土工程勘察报告》，本工程场地勘探范围内的土层划分为新生代第四系全新统人工堆积层（Q4ml ），新生代第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl ），第四系全新统冲湖积层（Q4al+l ），新生代第四系上更新统冲湖积层（Q3al+l ），寒武系中统陡坡寺组（? 2d ）五大层。沿线各地层的结构特征自上而下依次如附表一《地层岩性特征一览表》。 1.1.1本区间下穿地质情况 盾构机主要穿越地层为<9-2>粘土、<9-2-2>粘土、<9-3> 盘龙江 近日隧道 正 义路
【关键字】设计、方法、条件、动力、增长、计划、问题、系统、网络、理想、要素、工程、项目、重点、检验、分析、规划、管理、优化、中心 数学建模常用模型方法总结 无约束优化 线性规划连续优化 非线性规划 整数规划离散优化 组合优化 数学规划模型多目标规划 目标规划 动态规划从其他角度分类 网络规划 多层规划等… 运筹学模型 （优化模型） 图论模型存 储论模型排 队论模型博 弈论模型 可靠性理论模型等… 运筹学应用重点:①市场销售②生产计划③库存管理④运输问题⑤财政和会计⑥人事管理⑦设备维修、更新和可靠度、项目选择和评价⑧工程的最佳化设计⑨计算器和讯息系统⑩城市管理 优化模型四要素：①目标函数②决策变量③约束条件 ④求解方法(MATLAB--通用软件LINGO--专业软件) 聚类分析、 主成分分析 因子分析 多元分析模型判别分析 典型相关性分析 对应分析 多维标度法 概率论与数理统计模型 假设检验模型 相关分析 回归分析 方差分析 贝叶斯统计模型 时间序列分析模型 决策树 逻辑回归
传染病模型马尔萨斯人口预测模型微分方程模型人口预 测控制模型 经济增长模型Logistic 人口预测模型 战争模型等等。。 灰色预测模型 回归分析预测模型 预测分析模型差分方程模型 马尔可夫预测模型 时间序列模型 插值拟合模型 神经网络模型 系统动力学模型(SD) 模糊综合评判法模型 数据包络分析 综合评价与决策方法灰色关联度 主成分分析 秩和比综合评价法 理想解读法等 旅行商(TSP)问题模型 背包问题模型车辆路 径问题模型 物流中心选址问题模型 经典NP问题模型路径规划问题模型 着色图问题模型多目 标优化问题模型 车间生产调度问题模型 最优树问题模型二次分 配问题模型 模拟退火算法(SA) 遗传算法(GA) 智能算法 蚁群算法(ACA) (启发式) 常用算法模型神经网络算法 蒙特卡罗算法元 胞自动机算法穷 举搜索算法小波 分析算法 确定性数学模型 三类数学模型随机性数学模型 模糊性数学模型
隧道盾构掘进施工主要工艺 1、盾构始发与到达掘进技术 1.1 始发掘进 所谓始发掘进是指利用临时拼装起来的管片来承受反作用力，将盾构机推上始发台，由始发口贯入地层，开始沿所定线路掘进的一系列作业。本工程中每台盾构机都要经过两次始发掘进，第一次是盾构机组装、调试完后从三元里站始发，第二次是盾构机通过广州火车站后二次始发。 1.1.1 始发前的准备工作 （1）始发预埋件的设计、制作与安装 盾构机始发时巨大的推力通过反力架传递给车站结构，为保证盾构机顺利始发及车站结构的安全，需要在车站的某些位置预埋一些构件。同时盾构机盾尾进入区间后为减小地层变形需要立即进行回填注浆，为了防止跑浆也需要在车站侧墙上预埋构件以实现临时封堵。 三元里车站始发预埋件大样及预埋位置如图：隧盾-施组-SD01、02所示。 （2）洞门端头土体加固 三元里车站隧道端头上覆2米厚〈8〉类土（岩石中等风化带），开挖后侧壁基本稳定。始发前不对端头进行加固。 （3）端头围护桩的破除 始发前需要对洞门端头围护桩予 以拆除，确保盾构机顺利出站。三元里 站端头围护桩厚1.1米，洞门预留孔直 径6.62米。计划对围护桩进行分块拆除 如图7-1-1。 环形及横向拉槽宽度50cm，竖向 拉槽宽度20cm，竖向槽沿围护桩接缝凿 除。 盾构机推进前割断连接钢筋，拉开 钢筋砼网片，清理石碴并处理外露钢筋 头，避免阻挂盾壳。围护桩拆除后，快 速拼装负环管片，盾构机抵拢工作面，避免工作面暴露太久失稳坍塌。拉槽 图7-7-1 凿除分块示意图
1.2 盾构机始发流程 盾构机始发前首先将反力架连接在预埋件的位置，吊装盾构机组件在始发台上组装、调试；然后安装400宽的负环钢管片，盾构机试运转；最后拆除洞门端墙盾构机贯入开挖面加压掘进。 盾构机始发流程见下图： 盾构机始发时临时封堵操作工艺流程如下： 安装反力架、始发台 盾构机组件的吊装 组装临时钢管片、 盾构机试运转 拆除端头维护桩 盾构机贯入开挖面加压掘进（拼装临时管片） 盾尾通过入，压板加 固、壁后回填注浆 端头地层加固 检查开挖面地层 始发准备工作 拆除端头围护桩 掘 进 安装螺栓、橡胶帘布板及钢压板 上拉压板，置于盾构机通过位置 盾尾通过始发口 下拉压板 盾尾同步注浆
最大似然估计学习总结(概率论大作业)
最大似然估计学习总结 航天学院探测制导与控制技术杨若眉1110420123 摘要：最大似然估计是一种统计方法，它用来求一个样本集的相关概率密度函数的参数。最大似然法明确地使用概率模型，其目标是寻找能够以较高概率产生观察数据的系统发生树。最大似然法是一类完全基于统计的系统发生树重建方法的代表。 关键词：最大似然估计；离散；连续；概率密度最大似然估计是一种统计方法，它用来求一个样本集的相关概率密度函数的参数。这个方法最早是遗传学家以及统计学家罗纳德·费雪爵士在1912年至1922年间开始使用的。 “似然”是对likelihood 的一种较为贴近文言文的翻译，“似然”用现代的中文来说即“可能性”。故而，若称之为“最大可能性估计”则更加通俗易懂。最大似然法明确地使用概率模型，其目标是寻找能够以较高概率产生观察数据的系统发生树。最大似然法是一类完全基于统计的系统发生树重建方法的代表。该方法在每组序列比对中考虑了每个核苷酸替换的概率。
最大似然法是要解决这样一个问题：给定一组数据和一个参数待定的模型，如何确定模型的参数，使得这个确定参数后的模型在所有模型中产生已知数据的概率最大。通俗一点讲，就是在什么情况下最有可能发生已知的事件。举个例子，假如有一个罐子，里面有黑白两种颜色的球，数目多少不知，两种颜色的比例也不知。我们想知道罐中白球和黑球的比例，但我们不能把罐中的球全部拿出来数。现在我们可以每次任意从已经摇匀的罐中拿一个球出来，记录球的颜色，然后把拿出来的球再放回罐中。这个过程可以重复，我们可以用记录的球的颜色来估计罐中黑白球的比例。假如在前面的一百次重复记录中，有七十次是白球，请问罐中白球所占的比例最有可能是多少？ 我想很多人立马有答案：70%。这个答案是正确的。可是为什么呢？（常识嘛！这还要问？！）其实，在很多常识的背后，都有相应的理论支持。在上面的问题中，就有最大似然法的支持例如，转换出现的概率大约是颠换的三倍。在一个三条序列的比对中，如果发现其中有一列为一个C，一个T和一个G，我们有理由认为，C和T所
概率计算方法总结 在新课标实施以来，中考数学试题中加大了统计与概率部分的考查，体现了“学以致用”这一理念. 计算简单事件发生的概率是重点，现对概率计算方法阐述如下: 一.公式法 P(随机事件)= 的结果数 随机事件所有可能出现果数 随机事件可能出现的结.其中P(必然事件)=1,P （不可能事 件）=0；0 概率初步知识点和题型 【知识梳理】 1．生活中的随机事件分为确定事件和不确定事件，确定事件又分为必然事件和不可能事件，其中， ①必然事件发生的概率为1，即P(必然事件)=1； ②不可能事件发生的概率为0,即P（不可能事件）=0； ③如果A为不确定事件，那么0 3．概率应用： 通过设计简单的概率模型，在不确定的情境中做出合理的决策；概率与实际生活联系密切，通过理解什么是游戏对双方公平，用概率的语言说明游戏的公平性，并能按要求设计游戏的概率模型，以及结合具体实际问题，体会概率与统计之间的关系，可以解决一些实际问题。 【练习】 随机事件与概率： 一. 选择题 1. 下列事件必然发生的是（） A. 一个普通正方体骰子掷三次和为19 B. 一副洗好的扑克牌任抽一张为奇数。 C. 今天下雨。 D. 一个不透明的袋子里装有4个红球，2个白球，从中任取3个球，其中至少有2球同色。 2. 甲袋中装着1个红球9个白球，乙袋中装着9个红球1个白球，两个口袋中的球都已搅匀。想从两个口袋中摸出一个红球，那么选哪一个口袋成功的机会较大？（） A. 甲袋 B. 乙袋 C. 两个都一样 D. 两个都不行 3. 下列事件中，属于确定事件的是（） A. 发射运载火箭成功 B. 2008年，中国女足取得冠军 C. 闪电、雷声出现时，先看到闪电，后听到雷声 D. 掷骰子时，点数“6”朝上 4. 下列事件中，属于不确定的事件的是（） A. 英文字母共28个 B. 某人连续两次购买两张彩票，均中头奖 C. 掷两个正四面体骰子（每面分别标有数字1，2，3，4）接触地面的数字和为9 D. 哈尔滨的冬天会下雪 5. 下列事件中属于不可能的事件是（） A. 军训时某同学打靶击中靶心 B. 对于有理数x，∣x∣≤0 C. 一年中有365天 D. 你将来长到4米高 6、一个袋子中放有红球、绿球若干个，黄球5个，如果袋子中任意摸出黄球的概率为0.25， 那么袋子中共有球的个数为（） A. 15 B. 18 C. 20 D. 25 用列举法求概率： 填空题： ２００７年４月 第４期总第４０１期 水运工程 Ｐｏｎ＆Ｗａｔｅ刑ａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ａｐｒ．２００７ Ｎｏ．４ＳｅｒｉａｌＮｏ．４０１ ?港口? 港口吞吐量概率预测模型研究 袁洪春，谢耀峰 （东南大学交通学院，江苏南京２１００９６） 摘要：为了模拟港口重叠腹地货运流向情况，并对新建港口吞吐量进行合理预测，引入了概率交通方式预测模型并对其进行改进，且在此基础上建立了负指数货运量概率预测模型。将该模型应用于徐州地区新建港区的货运量分析，预测结果表明新模型具有一定的实用性，可以为港口规划和建设规模的确定提供重要参考。 关键词：重叠腹地；吞吐量；概率预测模型；货运量分析；建设规模 中图分类号：Ｕ６５２．１文献标识码：Ａ文章编号：１００２—４９７２（２００７）０４—００２８—０３ ｏｎＰｏｒｔ’ｓＴｈｒｏｕｇｈｐｕｔＰｒｏｂａｂｍｔｙＦｏｒｅｃａｓｔｉｎｇＭｏｄｅｌ ＹＵＡＮＨｏｎｇ—ｃｈｕｎ，ＸＩＥＹａｏ—ｆｅｎｇ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＴｍｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｎｏｗｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｆｂ培ｈｔｉｎｃｒｏｓｓｉｎｇｈｉｎｔｅｄａｎｄａｎｄｆｏｒｅｃａｓｔｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔｏｆｓｏｍｅｎｅｗｌｙｂｕｉｌｔｐｏｒｔｓ，ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｍｏｄｅｌｆｏｒｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｍｅａｎｓｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄａｎｄｒｅＶｉｓｅｄ，ａｎｄｎｅｇａｔｉＶｅｅｘｐｏｎｅｎｔｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｍｏｄｅｌｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂａｓｅｄｏｎｉｔ．ＴｈｅａｎａｌｙｚｉｎｇｒｅｓｕｌｔｆｏｒｆｒｅｉｇｈｔＶｏｌｕｍｅｏｆＸｕｚｈｏｕｎｅｗｌｙｂｕｉｌｔｐｏｒｔｂｙｔｈｅｍｏｄｅｌｒｅｖｅａｌｓｔｈａｔｔｈｅｍｏｄｅｌｉｓｐｒａｃｔｉｃａｌａｎｄｔｈｕｓｍａｙｓｅｒｖｅａｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｐｏｒｔｐｌａｎｎｉｎｇａｎｄｄｅｔｅ珊ｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｎｓｔｍｃｔｉｏｎｓｃａｌｅ． ＫｅｙｗＯｒｄｓ：ｃｒｏｓｓｉｎｇｈｉｎｔｅｄａｎｄ；ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ；ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇｍｏｄｅｌ；ｆｋｉｇｈｔｖｏｌｕｍｅａｎａｌｙｓｉｓ；Ｐｎｎ乌ｔ１１ｌｃｔｉｎｎｓｃａｌｅ 随着政府加大对水运建设的投资力度，很多地区兴建港口。这就需要分析港口投资盈利并合理确定港口建设规模，吞吐量预测为其中的重要环节。目前，很多情况下吞吐量预测仅仅是区域货物生成量的定性预测，没有考虑邻近港口对其的货物分流影响。本文通过建立负指数货运量概率预测模型，尝试根据区域货运生成量来确定新建港口在重叠腹地占有货源的份额，进而得到更为合理的预测吞吐量。 １概率交通方式预测模型基本原理及改进概率交通方式预测模型基本原理是：假定交通方式选择是以各种交通方式所需时间、费用等阻抗参数Ⅲ为基础，以一定的概率关系进行分析。 将该模型中的交通方式的阻抗转变成货源地至港口码头的阻抗函数．即可用于交通区域货源量分配预测。阻抗函数是反映交通区间便利程度的指标。在用于港口腹地流量模拟时，考虑港口的费用以及作业时间在整个货运过程中占有较大比重，必须对阻抗函数加以改进，建立港口偏好系数可以很好地解决该问题。结合（到达）港前的广义运输费用，研究得到模型的阻抗函数一广义费用值（图１）。广义费用结构由港前广义运输费用和港口系数２个主要参数构成。 １．１港前广义运输费用 广义运输费用主要是指货物运输过程中发生 收稿日期：２００６—１ｌ一２７ 作者简介：袁洪春（１９８３一），男，硕士研究生，研究方向为港口规划。 万方数据 地铁隧道盾构法施工 导语：盾构法施工是一种机械化和自动化程度较高的隧道掘进施工方法，从20世纪60年代开始，西方发达国家大量将这种技术应用于城市地铁和大型城市排水隧道施工。我国近年来也开始在城市地铁隧道、越江越海隧道、取排水隧道施工中采用此项技术，以替代原来落后的开槽明挖或浅埋暗挖等劳动密集型施工方法。 关键词：地铁盾构施工盾构施工技术盾构施工测量点击进入VIP充值通道 地铁盾构机分类及组成 地铁盾构机根据其适用的土质及工作方式的不同主要分为压缩空气式、泥浆式，土压平衡式等不同类型。盾构机主要由开挖系统、推进系统排土系统管片拼装系统、油压、电气、控制系统、资态控制装置、导向系统、壁后注浆装置、后方台车、集中润滑装置、超前钻机及预注浆、铰接装置、通风装置、土碴改良装置及其他一些重要装置如盾壳、稳定翼、人闸等组成。海瑞克公司在广州地铁使用的典型土压平衡式盾构机为主机结构（盾体及刀盘结构）断面形状：圆形、用钢板成型制成，材料为：S335J2G3。主要由已下部分构成：刀盘、主轴承、前体、中体、推进油缸、 铰接油缸、盾尾、管片安装机。主机外形尺寸：7565mm（L）Ｘ6250（前体）Ｘ6240（中体）Ｘ6230（盾尾）。 ①压缩空气式盾构 1886 年Greatbhad 首次在盾构掘进隧道中引了这种工法,该工法利用压缩空气使整个盾构都防止地下水的侵入, 它可在游离水体下或地下水位下运作。其工作原理是利用用压缩空气来平衡水压和土压。传统的压缩空气式盾构要求在隧道工作面和止水隧道之间封闭一个相对较大的工作腔,大部分工人经常处于压缩空气下, 这会对掘进隧道和衬砌造成干扰,为了解决这些问题,又出现了用无压工作腔及全断面开挖的压缩空气式盾构和带有无压工作腔及部分断面开挖的压缩空气式盾构等。 ②土压平衡式盾构 20 世纪70 年代日本就开发土压平衡式盾构,不用辅助的支撑介质,切割轮开挖出的材料可作为支撑介质。该法用旋转的刀盘开挖地层,挖下的渣料通过切割轮的开口被压入开挖腔,然后在开挖腔内与塑性土浆混合。推力由压力舱壁传递到土浆上。当开挖腔内的土浆不再被当地的土和水压固化时就达到平衡。如果土浆的支撑压增大超过了平衡,开挖腔的土浆和在工作面的地层将进一步固化。与泥浆式盾构相比优点在于:无分离设备在淤泥或粘土地层中使用,覆盖层浅时无贯穿浆化的支撑泥浆泄露的危险。 ③泥浆式盾构 1912 年,Grauel 首次建造了泥浆式盾构。该法可以适用于各种松 四类基本模型 1 优化模型 1.1 数学规划模型 线性规划、整数线性规划、非线性规划、多目标规划、动态规划。 1.2 微分方程组模型 阻滞增长模型、SARS 传播模型。 1.3 图论与网络优化问题 最短路径问题、网络最大流问题、最小费用最大流问题、最小生成树问题(MST)、旅行商问题(TSP)、图的着色问题。 1.4 概率模型 决策模型、随机存储模型、随机人口模型、报童问题、Markov 链模型。 1.5 组合优化经典问题 ● 多维背包问题(MKP) 背包问题：n 个物品，对物品i ，体积为i w ，背包容量为W 。如何将尽可能多的物品装入背包。 多维背包问题：n 个物品，对物品i ，价值为i p ，体积为i w ，背包容量为W 。如何选取物品装入背包，是背包中物品的总价值最大。 多维背包问题在实际中的应用有：资源分配、货物装载和存储分配等问题。该问题属于NP 难问题。 ● 二维指派问题(QAP) 工作指派问题：n 个工作可以由n 个工人分别完成。工人i 完成工作j 的时间为ij d 。如何安排使总工作时间最小。 二维指派问题（常以机器布局问题为例）：n 台机器要布置在n 个地方，机器i 与k 之间的物流量为ik f ，位置j 与l 之间的距离为jl d ，如何布置使费用最小。 二维指派问题在实际中的应用有：校园建筑物的布局、医院科室的安排、成组技术中加工中心的组成问题等。 ● 旅行商问题(TSP) 旅行商问题：有n 个城市，城市i 与j 之间的距离为ij d ，找一条经过n 个城市的巡回（每个城市经过且只经过一次，最后回到出发点），使得总路程最小。 ● 车辆路径问题(VRP) 车辆路径问题（也称车辆计划）：已知n 个客户的位置坐标和货物需求，在 盾构法隧道小转弯半径掘进中存在的问题及采取的措施 李卫国 广东水电二局股份有限公司广东广州511340 摘要：在轨道交通线路的选择上，越来越多的小转弯半径曲线隧道被应用于盾构法隧道施工中。小转弯半径曲线隧道的盾构法施工技术与常规盾构法施工技术相比存在一定的特殊性，本文结合车陂南～三溪和魁奇路～祖庙两个区间小转弯半径曲线隧道工程实例，浅谈盾构法隧道小转弯半径掘进中存在的问题及采取的措施，相信对今后类似的小转弯半径曲线隧道盾构法施工具有一定的借鉴作用。关键词：盾构法，小转弯半径，掘进，盾构机轴线，隧道轴线，管片轴线。1、前言 现代化城市的蓬勃发展，带动了城市轨道交通的大力建设，在轨道交通线路的选择上，往往受线路规划或建、构筑物的制约，使得地铁线路的线形越来越复杂，越来越多的小转弯半径曲线被应用于盾构区间设计中。小转弯半径盾构施工技术一直来是盾构施工的重点、难点，其特征在于盾构机使用超挖刀时的盾尾间隙、超挖刀超挖量、最小转弯半径的理论计算，管片选型，推力控制参数，盾构姿态实时控制与调整，同步注浆及二次补充注浆的运用，以及小半径盾构施工采取的其它辅助措施，解决盾构机通过小转弯半径掘进施工带来诸多的难题，使隧道轴线的控制均符合设计线路要求。下面就小转弯半径盾构掘进过程中，隧道轴线偏离设计轴线，隧道管片轴线偏离设计轴线，隧道管片轴线脱盾尾后偏离设计轴线和其它影响小转弯半径的因素，这几个常见的问题，结合工程实践中已经成功运用过的方法和措施，进行总结分析以求共同探讨。 2、盾构掘进过程中，隧道轴线偏离设计轴线 2.1产生的原因 ①、软土层中掘进，前端（土仓侧）反力无法满足推进所需的分区推力差；（要点） ②、主推千斤顶分区推力设置不合理，无法推出盾体偏转角度；（无主动铰接时） ③、刀盘与盾体直径差过小，无法满足盾体偏角度所需空间； ④、由缓和曲线过渡到圆曲线时，盾体偏转滞后（盾构机走外弧线）。 1.14复杂盾构法施工技术（北崇区间） 1盾构机组装调试 1.1盾构刀盘的选型 1.1.1刀盘主体结构特点 为了本工程地质条件的掘进要求，设计了辐条结构四个主刀梁和四个副刀梁 刀盘，刀盘具有下列主要特征： 1）辐条式刀盘，4根主辐条+4根副辐条+4个支腿。 2）开口率达到50%，开挖面与刀盘之间的阻碍物少，土体更容易进入土仓， 其土仓中的土体密度及压力更接近开挖面的土体密度与压力，便于土仓中土压力的控制；刀盘与开挖面之间接触面积小，渣土不易堆积在刀盘与开挖面之间，因此，刀盘不容易产生“泥饼”堵塞现象及减轻刀盘与刀具的磨损，并且能降低刀 盘切削扭矩。 3)耐磨设计，刀盘设计充分考虑了地层对刀盘具有较大的磨损性，因此， 在刀盘辐条面板及大圆环前后端面堆焊了大量的网格状耐磨硬质合金，另外刀盘外周也焊有耐磨复合钢板，大大提高了刀盘的耐磨性能，延长其使用寿命。 1.1.2刀具的设计选型及布置 本刀盘的设计充分考虑到了本标段的地质情况，配置的初装刀为1把中心鱼 尾刀、98把切刀、16把铲刀、66把焊接撕裂刀、1把仿形刀（液压控制）、8把 周边保径刀。刀具选用聊城天工公司生产的镶嵌大块硬质合金刀具。 刀盘设计具有以下特点： 1)可实现双向旋转（正/反）。 2)刀具高低搭配，焊接撕裂刀刀高为110mm，刮刀刀高为90mm，焊接撕裂刀 先行开挖松动刮刀前的土体，从而降低对刮刀及面板的直接磨损。 3)采用耐磨性能和冲击性能都非常优越的E5（日本标准）类硬质合金刀头。 4)刀具的布置在刀盘分成内、中、外3部分，刀具数量随直径的增大而增 多，刀具的磨损基本是均匀的 5)中心鱼尾刀呈倒V型结构，其作用可以切削中部位的土层；同时可以起到类似钻头钻尖的定心作用。 概率论中几种概率模型方法总结 绪论：概率论中几种常用的概率模型是古典概型、几何概型、贝努里概型.本文对概率论中几种概率模型方法进行了总结。 1 古典概型 古典概型及其概率是概率论的基础知识,它既是进一步学习概率的基础,下面就一些典型事件的分析来说明古典概型的概率计算方法。古典概型的概率计算可以分为三个步骤:确定所研究的对象为古典概型;计算样本点数;利用公式计算概率。即如果随机试验只有有限个可能结果,而且每一个可能结果出现的可能性相同,那么这样的随机试验就是古典概型问题。若设Ω是一个古典概型样本空间, 则对任意事件A 有: A m P ( A ) ==Q n 中的样本点数中的样本点数。在计算m 和n 时,经常使用排列与组合计算公式。在确定一个试验的每个基本事件发生的可能性相同时,经常根据问题本身所具有的某种“对称性”,即利用人们长期积累的关于“对称性”的实际经验,认为某些基本事件发生的可能性没有理由偏大或偏小。关于古典概型的数学模型如下: 1.1 袋中取球问题 1.1.1 随机地同时从袋中取若干球问题 随机地同时从袋中取若干球问题是古典概型中的一类最基本问题,其特点是所考虑的事件中只涉及球的结构而不涉及取球的先后顺序,计算样本点数时只需考虑组合数即可。概率中的很多问题常常可以归结为此类问题来解决。 事件1 一袋中有m + n 个球,其中m 个黑球, n 个白球,现随机地从袋中取出k 个球( k ≤m + n) ,求其中恰好有l 个白球( l ≤n)的概率。 分析:随机地从袋中取出k 个球有k m+n C 种可能的结果,其中“恰好有l 个白球”这 一事件包含了l k-l n m C C 种结果,因此所求概率为l k - l n m k m + n C C P =C 这个结论可以作为一个公式来应用。用它可以解决一些类似的问题。 1.1.2 随机地从袋中不放回地取球若干次 随机地从袋中不放回地取球若干次就是指随机地从袋中每次只取一个球,取后不再放回袋中,连续进行若干次。这样的取球过程实际上是按顺序取的,所考虑的事件也会涉及到取球的顺序,所以要用排列数计算样本点数。 事件2 一袋中装有m + n 个球,其中m 个黑球, n 个白球,现随机地从中每次取出一 高考理科数学知识归纳——概率 一．离散型随机变量的期望(均值)和方差 X 1x 2x … n x P 1p 2p … n p 1. 其中，120,1,2,...,,...1i n p i n p p p ≥=+++=，则称112 2...n n x p x p x p +++为随机变量X 的均值或X 的数学期望，记为()E X 或μ．数学期望 ()E X =1122...n n x p x p x p +++ 性质 （1）()E c c =；（2）()()E aX b aE X b +=+．（,,a b c 为常数） 2. 2221122()()...()n n x p x p x p μμμ-+-++-，（其中120,1,2,...,,...1i n p i n p p p ≥=+++=）刻画了随机变量X 与其均值 μ的平均偏离程度，我们将其称为离散型随机变量X 的方差，记为()D X 或2σ． 方差2221122()()...()n n DX x p x p x p μμμ=-+-++- 2．方差公式也可用公式22221()()n i i i D X x p EX EX μ==-=-∑计算． 3．随机变量X 的方差也称为X 的概率分布的方差，X 的方差()D X 的算术平方根称为X 的标准差，即 ()D X σ=． 1.设X 是一个离散型随机变量，其分布列如下表，试求EX ，DX 。 X －1 0 1 P 9 5 对一般情形，一批产品共N 件，其中有M 件不合格品，随机取出的n 件产品中，不合格品数X X 0 1 2 … l P 0n M N M n N C C C - 11n M N M n N C C C -- 22n M N M n N C C C -- … l n l M N M n N C C C -- 其中min(,)l n M = 概率初步知识点总结标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N] 概率初步知识点总结 25.1概率 1.随机事件 （1）确定事件 事先能肯定它一定会发生的事件称为必然事件，事先能肯定它一定不会发生的事件称为不可能事件，必然事件和不可能事件都是确定的． （2）随机事件 在一定条件下，可能发生也可能不发生的事件，称为随机事件． （3）事件分为确定事件和不确定事件（随机事件），确定事件又分为必然事件和不可能事件，其中， ①必然事件发生的概率为1，即P（必然事件）=1； ②不可能事件发生的概率为0，即P（不可能事件）=0； ③如果A为不确定事件（随机事件），那么0＜P（A）＜1． 随机事件发生的可能性（概率）的计算方法： 2.可能性大小 （1）理论计算又分为如下两种情况： 第一种：只涉及一步实验的随机事件发生的概率，如：根据概率的大小与面积的关系，对一类概率模型进行的计算；第二种：通过列表法、列举法、树状图来计算涉及两步或两步以上实验的随机事件发生的概率，如：配紫色，对游戏是否公平的计算． （2）实验估算又分为如下两种情况： 第一种：利用实验的方法进行概率估算．要知道当实验次数非常大时，实验频率可作为事件发生的概率的估计值，即大量实验频率稳定于理论概率． 第二种：利用模拟实验的方法进行概率估算．如，利用计算器产生随机数来模拟实验． 3.概率的意义 （1）一般地，在大量重复实验中，如果事件A发生的频率mn会稳定在某个常数p附近，那么这个常数p就叫做事件A的概率，记为P（A）=p． （2）概率是频率（多个）的波动稳定值，是对事件发生可能性大小的量的表现． （3）概率取值范围：0≤p≤1． （4）必然发生的事件的概率P（A）=1；不可能发生事件的概率P（A）=0． （4）事件发生的可能性越大，概率越接近与1，事件发生的可能性越小，概率越接近于0． （5）通过设计简单的概率模型，在不确定的情境中做出合理的决策；概率与实际生活联系密切，通过理解什么是游戏对双方公平，用概率的语言说明游戏的公平性，并能按要求设计游戏的概率模型，以及结合具体实际问题，体会概率与统计之间的关系，可以解决一些实际问题． ?用列举法求概率 1.概率的公式 （1）随机事件A的概率P（A）=事件A可能出现的结果数所有可能出现的结果数． （2）P（必然事件）=1． （3）P（不可能事件）=0． 2.几何概型的概率问题 是指具有下列特征的一些随机现象的概率问题：设在空间上有一区域G，又区域g包含在区域G 内（如图），而区域G与g都是可以度量的（可求面积），现随机地向G内投掷一点M，假设点M必落在G中，且点M落在区域G的任何部分区域g内的概率只与g的度量（长度、面积、体积等）成正比，而与g的位置和形状无关．具有这种性质的随机试验（掷点），称为几何概型．关于几何概型的随机事件“向区域G中任意投掷一个点M，点M落在G内的部分区域g”的概率P定义为：g的度量与G的度量之比，即P=g的测度G的测度 简单来说：求概率时，已知和未知与几何有关的就是几何概率．计算方法是长度比，面积比，体积比等． 3.列举法和树状法 盾构掘进九大常见问题及预防措施 盾构掘进是盾构法隧道施工的主要工序，要保证隧道的实际轴线和设计轴线相吻合，并确保圆环拼装质量，使隧道不漏水，地面不产生大的 变形。 1 土压平衡式盾构正面阻力过大 1.1现象 盾构推进过程中，由于正面阻力过大造成盾构推进困难和地面隆起变形。 1.2原因分析 （1）盾构刀盘的进土开口率偏小，进土不畅通； （2）盾构正面地层土质发生变化； （3）盾构正面遭遇较大块的障碍物； （4）推进千斤顶泄漏，达不到其本身的最高额定油压； （5）正面平衡压力设定过大； （6）刀盘磨损严重 1.3预防措施 （1）合理设计土孔的尺寸，保证出土畅通； （2）隧道轴线设计前应对盾构穿越沿线作详细的地质勘察，摸清沿线影响盾构推进障碍物的具体位置、深度、以使轴线设计考虑到这一状况； （3）详细了解盾构推进断面的土质状况，以便及时调整土压设定值、推进速度等施工参数； （4）经常检修刀盘和推进千斤顶，确保其运行良好； （5）合理设定平衡压力，加强施工动态管理，及时调整控制平衡压力值。 1.4治理办法 （1）采取辅助技术，尽量采取在工作面进行推进障碍物清理，在 条件许可的情况下，也可采取大开挖施工法清理正面障碍物； （2）增添千斤顶，增加盾构总推力。 2 土压平衡盾构正面压力的过量波动 2.1现象 在盾构推进及管片拼装的过程中，开挖面的平衡上压力发生异常的波动，与理论力值或设定应力值发生较大的偏差。 2.2原因分析 （1）推进速度与螺旋机的旋转速度不匹配； （2）当盾构在砂土土层中施工时，螺旋机摩擦力大或形成土塞而被堵住，出土不畅，使开挖面平衡压力急剧上升； （3）盾构后退，使开挖面平衡压力下降； （4）土压平衡控制系统出现故障造成实际上压力与设定土压力的偏差。 统计回归总结 由于客观事物内部规律的复杂及人们认识程度的限制,无法分析实际对象内在的因果关系，建立合乎机理规律的数学模型。所以我们通过对数据的统计分析，找出与数据拟合最好的模型。 我们通过实例讨论如何选择不同类型的模型，对软件得到的结果进行分析，对模型进行改进： 回归分析步骤如下： ●收集一组因变量和自变量的数据 ●选定因变量和自变量之间的模型，利用数据最小二乘准则计算模 型中的系数 ●利用统计分析方法对不同的模型进行比较找出与数据拟合得最好 的模型 ●判断这组模型是否适合于这组数据诊断有无不适合回归模型的异 常数据 ●利用模型对因变量做出预测与解释 实例分析 一、牙膏的销售量 题目： 收集了30个销售周期本公司牙膏销售量、价格、广告费用，及同期其它厂家同类牙膏的平均售价，请根据对数据的处理建立牙膏销售量与价格、广告投入之间的模型预测在不同价格和广告费用下的牙 膏销售量。 分析与假设 根据对题目中数据进行处理，作散点图分析（MATLAB ）应用格式 Plot(x,y,’’) Plotfit(x,y,1),其中x 表示y 模型建立与求解 假设y ~公司牙膏销售量，x 1~其它厂家与本公司价格差 （1）x 2~公司广告费用 （2）将（1）、（2）式子联立可以得到 εββ++=110x y εβββ+++=2 22210x x y ε ββββ++++=22322110x x x y （3） y~被解释变量（因变量） x1,x2~解释变量(回归变量,自变量) β0,β1,β2,β3~回归系数 ε~随机误差（均值为零的正态分布随机变量） 利用MATLAB工具求解可以得到。 格式如下 [b,bint,r,rint,stats]=regress(y,x,alpha) 输入： y~n维数据向量 x=[1 x1 x2 x22 ]~n×4数据矩阵，第一列为全1向量 alpha(置信水平,0.05) 输出： b~β的估计值 bint~b的置信区间 r ~残差向量y-xb rint~r的置信区间 Stats~检验统计回归模型；检验统计量：R2,F,p 注：其中R2越接近1越好，F远超过F检验的临界值，p远小于α=0.05 则可行 盾构机掘进技术培训总结 一、掘进参数的选择 1、掘进参数的选择依据：①地质情况判断②盾构机当前姿态③地面监测结果反馈④盾构机状况； 地质情况的判断依据：①地质资料及补勘资料②掘进参数变化③渣土状态。 也就是说，盾构机目前要在什么样的地层中施工，是硬岩、软岩、沙层，还是断层等；目前盾构机的中心线是不是与隧道设计中心线相吻合，有偏差，怎样的偏差？地表面是不是有沉降？沉降了多少？建筑物是否有影响？盾构机目前的刀具状况怎样的？各系统是不是完好？等等 由于盾构机的可操作性很强，掘进参数的选择不能一概而定，需根据不同的实际情况选择相应的掘进参数。如：在地质条件较破碎的地质情况下应采用低速掘进，但刀具磨损较快时，应考率调整刀盘准速和掘进速度已获得最佳的贯入度；又如：盾构机栽头且偏离中线较大时，应考虑蛇行纠偏，防止过急纠偏造成管片开裂、错台或渗水等问题；所以掘进中一定要根据现场实际情况，灵活正确地选择掘进参数。 2、影响掘进的主要参数：掘进模式、土仓压力、刀盘扭矩、刀盘转速、推进力、推进速度、螺旋输送机扭矩、铰接油缸的行程、泡沫注入率等 二、掘进模式的选择 1、土压平衡式盾构机的掘进有三种模式：①敞开模式②半敞开模式③土压平衡模式 采取何种掘进模式关键在于地层的自稳性和地下水含量决定的。 a 、敞开模式 该模式适用于能够自稳、地下水少的地层。该掘进模式类似于TBM掘进，盾构机切削下来的碴土进入土仓内即刻被螺旋输送机排出，土仓内仅有极少量的碴土，土仓基本处于清空状态，掘进中刀盘所受反扭力较小。由于土仓内压力为大气压，故不能支撑开挖面地层和防止地下水渗入。 b 、半敞开模式 半敞开式有的又称为局部气压模式，该掘进模式适用于具有一定自稳能力和地下水压力不太高的地层。其防止地下水渗入的效果主要取决于压缩空气的压力。掘进中土仓内的碴土未充满土仓，尚有一定的空间，通过向土仓内输入压缩空气与碴土共同支撑开挖面和防止地下水渗入。 c 、土压平衡模式 该掘进模式适用于不能稳定的软土和富水地层。土压平衡模式是将刀盘切削下来的碴土充满土仓，并通过推进操作产生与土压力和水压力相平衡的土仓压力来稳定开挖面地层和防止地下水的渗入。该掘进模式主要通过控制盾构推进速度和螺旋输送机的排土量来产生压力，并通过测量土仓内土压力来随时调整、控制盾构推进速度和螺旋输送机转速。在该掘进模式下，刀盘所受的反扭力较大。 2、土压平衡的建立 通过对掘进速度、出土速度的控制实现盾构机的土仓压力与掌子面的土压和水压平衡防止地层坍塌。 即掌子面的压力控制因素：①盾构机的掘进速度②螺旋输送机的转速③螺旋输送机的开度 数学建模常用模型方法总结 无约束优化 线性规划连续优化 非线性规划 整数规划离散优化 组合优化 数学规划模型多目标规划 目标规划 动态规划从其他角度分类 网络规划 多层规划等… 运筹学模型 （优化模型） 图论模型存 储论模型排 队论模型博 弈论模型 可靠性理论模型等… 运筹学应用重点:①市场销售②生产计划③库存管理④运输问题⑤财政和会计⑥人事管理⑦设备维修、更新和可靠度、项目选择和评价⑧工程的最佳化设计⑨计算器和讯息系统⑩城市管理 优化模型四要素：①目标函数②决策变量③约束条件 ④求解方法(MATLAB--通用软件LINGO--专业软件) 聚类分析、 主成分分析 因子分析 多元分析模型判别分析 典型相关性分析 对应分析 多维标度法 概率论与数理统计模型 假设检验模型 相关分析 回归分析 方差分析 贝叶斯统计模型时间序列分析模型决策树 逻辑回归 传染病模型 马尔萨斯人口预测模型 微分方程模型 人口预测控制模型 经济增长模型 Logistic 人口预测模型 战争模型等等。。 灰色预测模型 回归分析预测模型 预测分析模型 差分方程模型 马尔可夫预测模型 时间序列模型 插值拟合模型 神经网络模型 系统动力学模型(SD) 模糊综合评判法模型数据包络分析 综合评价与决策方法 灰色关联度 主成分分析 秩和比综合评价法理想解读法等 旅行商(TSP)问题模型背包问题模型车辆路径问题模型 物流中心选址问题模型 经典 NP 问题模型 路径规划问题模型 着色图问题模型多目标优化问题模型 车间生产调度问题模型最优树问题模型二次分配问题模型 模拟退火算法(SA) 遗传算法(GA) 智能算法 蚁群算法(ACA) (启发式) 常用算法模型 神经网络算法 蒙特卡罗算法元胞自动机算法穷 自然语言处理常用模型使用方法总结 一、N元模型 思想： 如果用变量W代表一个文本中顺序排列的n个词，即W = W1W2…Wn ，则统计语言模型的任务是给出任意词序列W 在文本中出现的概率P(W)。利用概率的乘积公式，P(W)可展开为：P(W) = P(w1)P(w2|w1)P(w3| w1 w2)…P(wn|w1 w2…wn-1)，不难看出，为了预测词Wn的出现概率，必须已知它前面所有词的出现概率。从计算上来看，这太复杂了。如果任意一个词Wi的出现概率只同它前面的N-1个词有关，问题就可以得到很大的简化。这时的语言模型叫做N元模型(N-gram)，即P(W) = P(w1)P(w2|w1)P(w3| w1 w2)…P(wi|wi-N+1…wi-1)…实际使用的通常是N=2 或N=3的二元模型(bi-gram)或三元模型(tri-gram)。以三元模型为例，近似认为任意词Wi的出现概率只同它紧接的前面的两个词有关。重要的是这些概率参数都是可以通过大规模语料库来估值的。比如三元概率有P(wi|wi-2wi-1) ≈ count(wi-2 wi-1… wi) / count(wi-2 wi-1)式中count(…) 表示一个特定词序列在整个语料库中出现的累计次数。统计语言模型有点像天气预报的方法。用来估计概率参数的大规模语料库好比是一个地区历年积累起来的气象纪录，而用三元模型来做天气预报，就像是根据前两天的天气情况来预测今天的天气。天气预报当然不可能百分之百正确。这也算是概率统计方法的一个特点吧。(摘自黄昌宁论文《中文信息处理的主流技术是什么?》) 条件: 该模型基于这样一种假设，第n个词的出现只与前面N-1个词相关，而与其它任何词都不相关，整句的概率就是各个词出现概率的乘积。这些概率可以通过直接从语料中统计N个词同时出现的次数得到。常用的是二元的Bi-Gram和三元的Tri-Gram。 问题： 虽然我们知道元模型中, n越大约束力越强,但由于计算机容量和速度的限制及数据的稀疏,很难进行大n的统计。 《市政工程》知识点：盾构法施工1 盾构法施工 1、盾构是通常用来开挖土砂类围岩的隧道施工机械，由切口环、支撑环及盾尾三部分组成，也移盾构机械。 2、盾构法是用盾构壳体防止围岩的土砂坍塌，进行开挖、推进，并在盾尾进行衬砌作业从而修建隧道的方法。 3、盾构机的种类繁多，按开挖面是否封闭划分为密闭式和敞开式二类，按平衡开挖面的土压力与水压的原理不同，密闭式盾构机又可分为土压式与泥水式二种。国内用于地铁工种的盾构主要是土压式和泥水式两种。以下仅限于密闭式盾构机械。 4、城市地铁一般利用车站的端头作为始发或到达的工作井。 5、盾构掘进由始发工作开始到隧道贯通、盾构机进入到达工作井，一般经过始发、初始掘进、转换、正常掘进、到达掘进五个阶段。 6、盾构掘进控制的目的是确保开挖面稳定的同时，构筑隧道结构、维持隧道线形、及早填充盾尾空隙。施工前必须根据地质条件、隧道条件、环境条件、设计要求等，在试验的基础上，确定具体控制内容和参数，施工中根据量测监控的各项数据调整控制参数。 7、密闭式掘进控制内容：P82页表 控制要素内容 开挖泥水式 开挖面稳定泥水压、泥浆性能 排土量 土压式 开挖面稳定土压、塑流化改良 排土量 盾构参数 线形盾构姿态、位置倾角、方向、旋转 铰接角度、超挖量、蛇行量 注浆注浆状况注浆量、注浆压力注浆材料 一次衬砌管片拼装真圆度、螺栓紧固扭矩 防水漏水、密封条压缩量不足、裂缝隧道中心位置 8、初始掘进特点： 1）由于通常在始发工作井内拼装临时管片，故向隧道内运送施工材料的通道狭窄。2）由于初始掘进处于试掘进状态，因此施工速度受到制约。 9、初始掘进的主要任务：收集盾构掘进数据及地层变形量测量数据，判断土压、注浆量、注浆压力等设定值是否适当，并通过测量盾构与衬砌的位置，及早把握盾构掘进方向控制特性，为正常掘进控制提供依据。 10、决定初始掘进长度有二个因素：一是衬砌与周围地层的磨擦阻力，二是后继台车长度。 11、初始掘进一完成，应拆除临时管片、临时支撑、反力架和基座等，始发工作井内空间变得宽阔，将后继台车搬入隧道内。这种从初始掘进到正常掘进的作业被称作转换或台车转换。 12、到达掘进施工技术要点： 1）继续掘进时，及时测量盾构机坐标位置与姿态，并依据到达掘进方案进行及时进行方向修正。 2）进入接收井洞口加固段后，逐渐降低土压设定值至0MPa，降低掘进速度，适时停止加泥、加泡沫、停止送泥与排泥、停止注浆，并加强工作井周围地层变形观测，超过预定值时，必须采取有效措施后，才可继续掘进。 3）拆除洞口围护结构前要确认洞口土体加固效果，必须时进行注浆加固。 4）盾构接收基座的制作与安装要具备足够的刚度。 5）拼装完最后一环管片，千斤顶不要立即回收，及时将洞口段数环管片纵向临时拉紧成整体，拧紧所有管片连接螺栓，防止盾构机与衬砌管片脱离时衬砌纵向应力释放。 6）盾构机落到接收基座上后，及时封堵洞口处管片外周与盾构开挖洞体之间空隙，同时进行填充注浆，控制洞口周围土体沉降。 13、开挖控制的根本目的是确保开挖面稳定。 14、土压式盾构与泥水式盾构的开挖控制内容略有不同。土压式盾构，以土压和塑流性改良控制为主，辅以排土量、盾构参数控制；泥水式盾构，以泥水压和泥浆性能控制为主，辅以排土量控制。 15、开挖面的土压控制值，按地下水压+土压+预备压设定。 16、土压有静止土压、主动土压和松弛土压，按静止土压设定控制土压，是开挖面不变形的最理想土压值，但控制土压相当大。主动土压是开挖面不发生坍塌的临界压力，控制土压最小，地质条件良好、覆土深，能形成土拱的场合，可采用松弛土压。概率初步知识点总结和题型
港口吞吐量概率预测模型研究
地铁隧道盾构法施工
数学建模_四大模型总结
盾构法隧道小转弯半径掘进中存在的问题及采取的措施
复杂盾构法施工技术
概率论中几种概率模型方法总结
超几何和二项分布概率模型总结
概率初步知识点总结
盾构掘进九大常见问题与预防措施方案
数学建模方法之统计回归总结
盾构机掘进技术(基础)(含参数)
数学建模常用模型方法总结.
自然语言处理常用模型方法总结.
《市政工程》知识点盾构法施工
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