10月18日，中國電力科學(xué)研究院輸變電工程研究所研究人員馬山青應(yīng)用電纜隧道施工擾動風(fēng)險評估系統(tǒng)預(yù)測評估了浙江涌潮—花木220千伏電纜隧道穿越杭州市蕭山區(qū)五聯(lián)村老年活動中心的工程施工擾動風(fēng)險，預(yù)測結(jié)果與現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果吻合度較高。風(fēng)險評估系統(tǒng)預(yù)測結(jié)果達(dá)到預(yù)期，可用于指導(dǎo)后續(xù)電纜隧道工程的設(shè)計優(yōu)化，降低工程施工擾動風(fēng)險。
電纜隧道建設(shè)時可能會對周邊地層、建構(gòu)筑物和地下管線形成擾動，使之發(fā)生位移、變形。電纜隧道施工擾動控制不當(dāng)可能引發(fā)地面沉降、管線破壞等事故，影響建設(shè)安全。解決電纜隧道施工擾動問題最重要的是準(zhǔn)確預(yù)測評估擾動風(fēng)險，在風(fēng)險評估的基礎(chǔ)上制訂擾動防治措施。目前，研究人員普遍先采用數(shù)值模擬方法預(yù)測分析擾動，再由專家根據(jù)經(jīng)驗預(yù)判擾動風(fēng)險。這種方法存在技術(shù)門檻高、準(zhǔn)確性不穩(wěn)定等問題。擾動風(fēng)險預(yù)測受工程復(fù)雜程度等因素影響，需要幾天甚至數(shù)月的時間。
2018年1月，中國電科院與國網(wǎng)浙江省電力有限公司聯(lián)合組建攻關(guān)團(tuán)隊展開攻關(guān)。攻關(guān)團(tuán)隊成員結(jié)合電纜隧道施工特點以及被穿越建筑物和地下管線的結(jié)構(gòu)特點，開展大量數(shù)值模擬和物理模型試驗，逐步掌握了電纜隧道施工擾動機(jī)理和被穿越對象的擾動變形規(guī)律。2018年10月，攻關(guān)團(tuán)隊構(gòu)建出了適用于電纜隧道施工擾動風(fēng)險評估的模型。
為了驗證模型的準(zhǔn)確性，攻關(guān)團(tuán)隊在浙江涌潮—興南π入祝橋變220千伏電纜隧道工程等工程中應(yīng)用該模型分析預(yù)測施工擾動情況，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果對評估模型不斷修正完善。最終證實應(yīng)用該模型預(yù)測電纜隧道施工擾動風(fēng)險結(jié)果準(zhǔn)確、適用性廣泛。
2021年2月，攻關(guān)團(tuán)隊在模型的基礎(chǔ)上完成了電纜隧道施工擾動風(fēng)險評估系統(tǒng)的研發(fā)。應(yīng)用該系統(tǒng)，設(shè)計、施工人員只需要輸入地層、電纜隧道和被穿越對象的基礎(chǔ)特征參數(shù)，就能實現(xiàn)對被穿越對象擾動位移或應(yīng)力的自動計算和施工安全性評估。該系統(tǒng)可以利用監(jiān)測數(shù)據(jù)對內(nèi)嵌模型反向分析修正，以適應(yīng)不同地層和施工環(huán)境變化的預(yù)測需要，讓預(yù)測結(jié)果更加準(zhǔn)確。設(shè)計人員還能根據(jù)分析計算結(jié)果，進(jìn)行工程選線和設(shè)計參數(shù)優(yōu)化。3月份，該系統(tǒng)通過了國家信息中心軟件評測中心的測試，取得了軟件著作權(quán)。
目前，電纜隧道施工擾動風(fēng)險評估系統(tǒng)已在浙江涌潮—花木220千伏電纜隧道工程、福建濱海快線福州火車站—東門站區(qū)間220千伏電纜遷改工程等多個工程中應(yīng)用，效果良好。經(jīng)過進(jìn)一步完善驗證后，該系統(tǒng)將在電纜隧道工程建設(shè)中推廣應(yīng)用，降低工程施工擾動風(fēng)險，提高預(yù)測工作效率。
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