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现代隧道技术
 
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现代隧道技术
 
2019年 56卷 4期
刊出日期:2019-08-25

研究与探讨
特约稿
分析与计算
施工技术
   
特约稿
1 刘飞香 1,2
SCDZ133智能型隧道多功能作业台车及其施工技术
为了解决隧道钢拱架安装、装药、通风管路铺设、测量等常规性工作中存在的安装不到位、劳动强度大、效率低、效果差等问题。文章经过大量调研并结合中国铁建重工多年隧道产品研发经验,研发出具有自主知识产权的SCDZ133智能型隧道多功能作业台车。该设备具有先进的液压系统、独特的滑移装置与机械手装置、良好的机动性和多工况适用性、多功能特性以及自动定位及轮廓扫描特性,解决了隧道钢拱架安装、装药、测量等安装不到位、劳动强度大以及效率低等施工难题。同时,结合设备优势和隧道钢拱架施工经验,首创“322”钢拱架安装施工技术,大大地提高了施工质量与施工效率,推动了隧道钢拱架安装技术与方法的发展。
2019 Vol. 56 (4): 1-7 [摘要] ( 17 ) [HTML 1KB] [PDF 3182KB] ( 86 )
研究与探讨
8 周文波 吴惠明 赵 峻
泥岩地层常压刀盘盾构的掘进策略与分析
泥岩地层盾构施工面临着掘进效率低、刀具磨损快等诸多严峻挑战。虽然常压刀盘换刀技术提高了盾构刀具更换效率,避免了高压条件下刀具更换的风险,但不可避免地带来了更加严重的刀盘泥饼淤结问题,加速了刀具的磨损。文章依托武汉三阳路过江隧道工程,对施工期间的技术难点与针对性对策进行研究,通过对现场的监测数据进行参数化分析,总结评价刀具配置优化、中心冲刷系统改制、化学除泥饼等方法对提高盾构掘进效率的作用。研究表明,采用提出的针对性优化方法,可以有效提高隧道掘进效率,降低换刀频率,减少停机风险。
2019 Vol. 56 (4): 8-15 [摘要] ( 16 ) [HTML 1KB] [PDF 3986KB] ( 36 )
16 陈卓立 1,2 朱训国 1,2 赵德深 1,2 王云平 1,2
深埋隧洞让压支护结构的锚固机理探究
为研究层状岩性下深埋隧洞让压支护结构对围岩分区破裂的影响及其锚固机理,文章开展了高应力条件下深埋隧洞三维相似物理模型试验。选取3∶3和4∶3两种配比的相似材料分层铺设夯实,对4种支护结构形式(刚性衬砌支护、刚性衬砌+让压锚杆支护、柔性衬砌支护和柔性衬砌+让压锚杆支护)进行对比研究。应力试验结果表明,采用刚性衬砌与柔性衬砌支护时,隧洞拱顶、拱肩和侧墙应力均出现波峰与波谷的波浪变化,围岩依然存在分区破裂趋势。而刚性衬砌+让压锚杆组合支护下应力波浪变化趋势减弱,表明支护结构抑制了围岩分区破裂趋势。让压锚杆应变监测结果表明,刚性衬砌和柔性衬砌拱顶位置,让压锚杆均出现了拉压应变交替变化规律,而柔性衬砌支护时隧洞拱肩与侧墙位置让压锚杆只出现拉应变现象。刚性衬砌+让压锚杆的新型让压组合支护结构对抑制深埋隧洞围岩分区破裂有重要意义。
2019 Vol. 56 (4): 16-22 [摘要] ( 16 ) [HTML 1KB] [PDF 3057KB] ( 62 )
23 王全胜
矩形盾构法隧道管片分块案例分析及分块原则
为了对矩形盾构施工的管片结构进行合理分块,文章通过对国内外既有矩形盾构施工装配式衬砌管片分块案例进行介绍,研究分析了既有矩形盾构法施工隧道衬砌管片的分块特点,结合圆形盾构衬砌分块需考虑的影响要素,提出了矩形盾构(包含类矩形盾构)装配式衬砌管片的6个分块划分原则,涉及结构受力要求、减少分块数和降低加工制造成本要求、搬运和拼装操作要求、顶进油缸布置要求、纵环向螺栓分布以及宽高比的影响要求等方面。在地下过街道、地铁以及地下综合管廊采用矩形盾构设计施工时,该分块原则可作为工程技术人员进行管片断面衬砌合理分块时的参考,并为其它类似工程提供借鉴。
2019 Vol. 56 (4): 23-29 [摘要] ( 18 ) [HTML 1KB] [PDF 3660KB] ( 51 )
30 张 恒 1 朱亦墨 1 林 放 1 陈寿根 1 杨家松 2
基于Q系统的地下洞库中台阶最佳开挖高度研究
为了确定基于Q系统的洞库中台阶最佳开挖高度,文章依托锦州大型地下储油洞库工程,首先根据现场的Q值、RMR值和BQ值统计资料,比较了Q值法与其它围岩分级方法,建立了Q值与RMR值、BQ值的数学函数关系。然后采用数值模拟和现场监测方法,分析不同围岩条件下不同台阶高度对洞室变形和应力的影响及其最大值分布区域。研究结果表明,中台阶开挖高度相同时,随着Q值的减小,竖向位移和水平位移值越来越大;同一Q值范围条件下,中台阶的开挖高度对竖向位移和水平位移的影响较小,不起主导作用;不同Q值范围下中台阶开挖高度不同,对最大水平应力及竖向应力的最大值及其发生的位置影响显著。最后根据最大应力值及其位置提出了中台阶合理高度范围。
2019 Vol. 56 (4): 30-37 [摘要] ( 15 ) [HTML 1KB] [PDF 4450KB] ( 28 )
38 李 好
大断面岩溶隧道贯通段地质情况的无线电波透视试验探测
大断面岩溶隧道贯通段施工安全风险极大,常常存在突水、突泥、塌方等安全风险。准确探测贯通段地质情况是大断面岩溶隧道安全、高效贯通最重要的技术保障之一,但是传统的反射类地震波、电磁波等物探方法难以满足其探测准确度的要求。基于透视类物探方法的高可靠性和隧道贯通段的空间特征,文章采用无线电波透视法对大断面岩溶隧道贯通段地质情况进行了透视试验探测研究,并提出了一种基于大断面隧道的小点距定点法的无线电波透视探测方法。该方法成功应用于重庆渝北至四川广安高速公路华蓥山隧道建设工程中,取得了良好的应用效果,有效地避免了突水事件发生。
2019 Vol. 56 (4): 38-42 [摘要] ( 19 ) [HTML 1KB] [PDF 1762KB] ( 40 )
43 岑培山 1 田坤云 2 王喜民 3
蒙华铁路阳山隧道瓦斯危害性评估研究
蒙华铁路阳山隧道部分地段仰拱开挖后坑槽积水处多次发现瓦斯气体溢出现象,很大程度上给隧道施工带来了威胁。为确定阳山隧道瓦斯等级,文章在研究分析隧道工区煤系地层和浅层油气储层瓦斯赋存规律的基础上,利用突出危险性鉴定方法和基于钻孔瓦斯流量建立的涌出数学模型法分别对煤层和油气储层的瓦斯危害性进行了评估。结果表明,隧道工区揭露煤层位于瓦斯风化带,无突出危险性;隧道瓦斯的主要来源为隧道下部的长1油气储层,瓦斯通过构造破碎带或节理裂隙带涌出,隧道掌子面最大瓦斯涌出量为0.23 m3/min,属低瓦斯隧道。
2019 Vol. 56 (4): 43-49 [摘要] ( 18 ) [HTML 1KB] [PDF 1499KB] ( 39 )
49 朱建峰 1 宫全美 2
软土地层盾构隧道长期沉降离心试验研究
目前建设于软土地区的盾构隧道在长期服役过程中出现了较大的沉降及差异沉降,影响了管片的结构性能及运营安全。为研究软土地层中盾构隧道长期沉降规律,文章以佛山市轨道交通3号线为工程背景,通过离心模型试验研究盾构隧道在不同厚度的软土地层中长期沉降的发展规律以及隧道周边地基土加固对长期沉降的影响。结果表明:隧道下卧土层性质越差且厚度越大,隧道的长期沉降量越大,长期沉降发展时间越长;同时,隧道埋深较大也会使长期沉降量增大;隧道长期沉降和地表变形都会随地基土加固深度的增加而减小,但减小幅度会逐渐降低,加固深度为3 m,6 m和穿透软弱层时,隧道最终沉降量分别减少了16.7%,30.2%和41.3%,隧道正上方地表变形分别减小了25.4%,44.9%和66.3%。
2019 Vol. 56 (4): 49-55 [摘要] ( 16 ) [HTML 1KB] [PDF 2728KB] ( 27 )
56 陈柚州 1 任 涛 2 邓 朋 2 王 斌 3
基于人工蜂群优化小波神经网络的隧道沉降预测
小波神经网络存在收敛速度较慢、易陷入局部最优的缺陷,而人工蜂群算法收敛速度快且同时具有局部和全局搜索的能力。文章利用人工蜂群算法对小波神经网络进行优化,形成人工蜂群小波神经网络,并将其应用于地铁隧道沉降预测;并以深圳地铁10号线为例,将该模型的预测结果与BP神经网络、小波神经网络进行对比分析。结果表明,人工蜂群小波神经网络较其它两种模型的预测精度更高,预测结果更稳定。
2019 Vol. 56 (4): 56-61 [摘要] ( 18 ) [HTML 1KB] [PDF 2432KB] ( 36 )
62 王登茂 滕振楠 田志宇 陈志学
桃园至巴中高速公路八庙隧道非常规岩爆段病害处治与设计反思
桃巴高速公路八庙隧道局部段落最大埋深312 m,围岩产状为近水平地层的砂泥岩互层,隧道施工过程中发生非常规岩爆现象,运营后发生非常规岩爆现象的段落出现了一系列病害。文章通过对现象与数据的分析,结合隧道专项检查结果归纳总结了病害原因;基于施工期间现场地应力测试结果,假定已经发生严重开裂的二次衬砌处于破坏临界状态,从而反推得出结构所承担的荷载。文章推导了混凝土结构增设套衬后的结构安全系数计算公式,得出隧道增设套衬后安全系数与套衬厚度的关系。
2019 Vol. 56 (4): 62-68 [摘要] ( 15 ) [HTML 1KB] [PDF 3409KB] ( 51 )
69 吴树元 1 程 勇 1 谢全敏 2 刘继国 1 陈必光 1
西藏米拉山隧道围岩大变形成因分析
隧道围岩大变形是隧道施工中的一个极其复杂难题。文章以西藏米拉山隧道围岩大变形为研究对象,通过现场调查与试验分析对大变形成因进行了研究,结果表明:米拉山隧道凝灰岩抗风化能力差和遇水易软化是围岩大变形的根本原因,而施工工艺不当是围岩大变形的重要诱因。基于米拉山隧道大变形成因分析,文章提出了米拉山隧道大变形处治方案和控制措施。
2019 Vol. 56 (4): 69-73 [摘要] ( 18 ) [HTML 1KB] [PDF 2060KB] ( 43 )
分析与计算
74 王 睢 1,2,3 钟祖良 3 刘新荣 3 吴 波 1,2,4 赵勇博 1,2 李占涛 1,2
基于D-P准则有压圆形衬砌隧洞弹塑性解
随着大型水利工程的建设,出现了大量的深埋水工压力隧洞。由于深埋有压隧洞在施工和运营不同工况条件下,隧道衬砌和围岩主应力会发生变化。文章基于D-P屈服准则,在平面应变条件下推导了深埋有压衬砌圆形隧洞第一主应力分别为径向应力和切向应力时隧洞的弹塑性解。研究结果表明:该理论模型计算值与M-C准则计算值基本吻合,验证了该模型的正确性,且较M-C准则计算结果偏于安全;在不同地应力水平与内水压力工况下,衬砌与围岩的塑性区半径发生变化;随着内水压力的增大,塑性区分布可分为5个阶段,且在高水压阶段水压力增大对衬砌屈服半径的发展较为迅速。
2019 Vol. 56 (4): 74-80 [摘要] ( 16 ) [HTML 1KB] [PDF 1266KB] ( 37 )
81 李 明 严松宏 潘春阳 张旭斌
富水大断面黄土隧道开挖流固耦合效应分析
兰州市轨道交通1号线东岗站后配线区间大断面隧道洞身黄土层含水率达到28.5%左右,饱和度达95%以上,施工中会诱发初期支护沉降变形过大、围岩长时间难于稳定等复杂问题。文章根据室内土工试验数据,建立三维有限元模型,基于流固耦合和不耦合效应,分析对比了富水大断面黄土隧道采用CRD法和双侧壁导坑法施工时的初期支护受力和变形特征、地表沉降及孔隙水压力场分布特征。结果表明:在该地层条件下,考虑流固耦合作用较不考虑流固耦合作用,地表沉降、初期支护竖向和水平位移无论是增长速率还是最终值都要大,后期无明显减小,且更接近现场实测值,但两者作用下的初期支护受力变化不大;基于流固耦合效应,采用CRD六部法在地表沉降和隧道变形控制效果方面更加有利,两种工法初期支护受力数值近似,但分布形式不同;流固耦合作用下,地下水水力梯度较大的地方主要位于隧道边墙和仰拱,施工时易发生渗漏,同时应做好拱部喷混凝土密实和回填注浆等,防止渗流场发生转移。
2019 Vol. 56 (4): 81-88 [摘要] ( 17 ) [HTML 1KB] [PDF 4167KB] ( 27 )
89 张 凯 1 陈寿根 2 霍晓龙 3 谭信荣 4
岩溶地区隧道涌水风险的可拓评价模型及应用
岩溶地区隧道发生涌水灾害的风险大。文章基于可拓理论建立了岩溶区隧道涌水风险的可拓评估模型。在该模型中,首先建立岩溶区隧道涌水风险的多指标评估体系,并对评价指标做无量纲化处理;然后基于岩溶隧道涌水的评价指标的量测值建立待评物元;采用综合赋权法为各评价指标分配权重,其中指标的客观权重采用基于量测值的关联函数法确定,而主观权重采用基于专家知识的模糊层次分析法确定;最后推求待评隧道的物元关于涌水风险等级的关联函数值,通过最大关联度原则确定该隧道的涌水风险等级。同时,通过计算涌水风险等级的变量特征值来判断该风险等级偏向相邻等级的趋势。采用文章建立的风险可拓评价模型对某岩溶区隧道某里程段进行涌水风险评估,其评价结果与实际观测结果具有较好的吻合性,验证了该可拓评价模型的可靠性。
2019 Vol. 56 (4): 89-96 [摘要] ( 16 ) [HTML 1KB] [PDF 1267KB] ( 26 )
97 李 杰 1 张 斌 1 付 柯 1 马 超 1 郭京波 1 牛得草 2
基于现场掘进数据的复合地层盾构掘进性能预测方法研究
盾构掘进性能预测对于工程施工周期和施工成本评估具有重要作用。为此,文章结合穗莞深城际轨道交通某标段工程实例,基于现场掘进数据,对复合地层条件下?8.81 m土压平衡复合盾构的掘进速度进行了多元非线性回归分析,分别建立了盾构掘进速度的直接多元非线性预测模型和非线性化处理后的多元线性预测模型,并对相同段的预测掘进速度与实际掘进速度进行了对比。结果表明:直接多元非线性预测模型与实际掘进速度的误差为9.035%,而采用非线性处理后的多元线性预测模型与实际掘进速度的误差为5.987%,优于前者。
2019 Vol. 56 (4): 97-104 [摘要] ( 17 ) [HTML 1KB] [PDF 2646KB] ( 41 )
105 刘 成 管会生 谢友慧 宋颖鹏
盾构掘进姿态和纠偏曲线研究
盾构掘进过程中出现的姿态问题会影响整条隧道的质量。文章首先对盾构姿态参数和隧道设计轴线进行阐述,将设计轴线分为水平和竖直线形来研究;基于盾构盾尾间隙、铰接装置、推进油缸行程差对最小纠偏曲线半径影响的分析,得到最小纠偏曲线半径的取值范围;基于温克尔地基模型,推导出纠偏力矩与最小纠偏曲线半径的关系式;在现有纠偏曲线理论研究的基础上,提出优化后的水平线形纠偏曲线模型。通过对工程实例进行仿真模拟,获得的纠偏曲线满足要求,由纠偏曲线曲率半径变化而获得的纠偏力矩变化曲线符合在实际纠偏过程中的油缸推力变化规律。
2019 Vol. 56 (4): 105-112 [摘要] ( 10 ) [HTML 1KB] [PDF 2898KB] ( 52 )
113 刘 军 1 南志领 1,2 金 鑫 3
盾构无障碍始发土舱压力计算模型研究
常规的盾构始发需预先凿除钢筋混凝土围护结构,土舱压力无法及时建立,即便对洞口处土体进行了止水加固处理,仍无法彻底改变洞口处土体坍塌、涌水、涌砂等问题。文章基于洞口处采用玻璃纤维筋混凝土围护结构,建立了盾构无障碍始发土舱压力计算模型,提出了盾构无障碍始发土舱压力计算公式。通过在北京地铁16号线工程中的实际应用表明,所建立的计算模型能够反映土舱压力的建立过程,可实现土舱压力的快速建立;此外始发掘进前外加泥土等材料的加入量对于建立土舱压力极为关键。
2019 Vol. 56 (4): 113-118 [摘要] ( 9 ) [HTML 1KB] [PDF 2001KB] ( 29 )
119 安关峰 1,2 王 谭 1,2 司海峰 1,2 刘添俊 1,2
施工顺序及不同管材对双层顶管隧道施工引起地表沉降的影响研究
针对双层顶管施工引起地表沉降的问题及其影响因素,文章借助有限元软件建立三维模型,综合考虑机头正面推力、地层损失及注浆的共同作用,模拟计算顶管施工过程,探讨顶管施工顺序及管材对地表沉降的影响。结果表明:上下双层顶管施工引起的地层最大沉降出现在下层顶管上侧,并随着上层顶管开挖该值降低17.84%,下侧隆起值变化不大;双层顶管施工引起地表沉降的主要影响区域在顶管轴线前后及左右-3.2D1~3.2D1范围内;先行施工的下层顶管引起的地表最大沉降占总沉降的78.05%;后续上层顶管的开挖导致机头前方隆起明显,表现为总沉降减少,机头通过后地表沉降增加,最大增加21.95%,并随着顶管推进地表隆起增加及衰减的速率都有所降低;先施工上层顶管引起的地表沉降较先施工下层顶管工况增加20.5%,增幅较大;混凝土顶管施工引起的地表沉降大于钢顶管,最大增加26.13%,且地表主要受影响范围增大为-4.8D1~4.8D1。
2019 Vol. 56 (4): 119-126 [摘要] ( 11 ) [HTML 1KB] [PDF 4041KB] ( 35 )
127 张 洋 1 刘陕南 1 吴 俊 1 陈家康 1 肖晓春 2 李 磊 2
盾构隧道掘进时地层参数变化对地表沉降的敏感性研究
在盾构隧道施工中,地层参数的变化对地表沉降影响较大。文章依托上海北横通道工程,利用三维数值分析方法,总结了粘聚力、内摩擦角和压缩模量等地层参数变化对地表沉降的影响规律,并基于参数敏感性分析理论,得到了各地层参数对地表沉降的敏感度。研究结果表明:对于不同埋深的盾构隧道,粘聚力、内摩擦角以及压缩模量的增加都会明显减小地表沉降;地层参数中,粘聚力对地表沉降的敏感性最低,地层的压缩模量对地表沉降的敏感性最高。
2019 Vol. 56 (4): 127-134 [摘要] ( 10 ) [HTML 1KB] [PDF 3112KB] ( 32 )
135 陈 鑫 1,2,3 张 泽 1 李东庆 1 周攀峰 4 张 虎 1
无充填裂隙岩体渗流地层冻结温度场演化规律研究
渗流作用下冻结温度场的求解是一个移动边界、相变、内热源、温度场和渗流场相互影响的多场耦合问题。文章建立了无充填裂隙岩体含相变的渗流场及温度场耦合模型,采用单因素法研究了冻结管间距对渗流作用下无充填裂隙岩体冻结壁演化规律的影响。结果表明:冻结管间距对冻结壁交圈时间的影响规律符合指数函数特征,冻结管间距越大,冻结壁交圈时间越长,且增幅越大;冻结管间距越大,形成同样界面冻结壁厚度所需的冻结时间越长;冻结管间距存在一个临界值,大于该值后,界面冻结壁扩展成相同厚度所需的冻结时间随冻结管间距的增大而急剧增加;冻结管间距越大,冻结壁平均温度下降到设计温度所需冻结时间越长。
2019 Vol. 56 (4): 135-142 [摘要] ( 10 ) [HTML 1KB] [PDF 2130KB] ( 27 )
143 仇培云 1 石荣剑 2
隧道冷板冻结温度场数值模型构建及分析
冻结法施工中,在混凝土结构表面外敷冷板是提高隧道冻结效果的常用方法。文章以广州地铁广佛线某区间冻结封水工程施工为背景,在现有理论研究成果的基础上,采用Ansys软件建立了隧道冷板冻结温度场数值计算模型,分析了影响冻结温度场的各个因素,结果表明:1)冻结主面、界面上温度随深度的分布曲线为对数曲线形式,冻结初期主界面上温差很大,随冻结时间的延长,主界面温度相差不大;2)管片与土体交界面上的温度分布曲线在冷源附近为抛物线形,远处逐渐过渡为平缓曲线;3)在冷板间距较小的情况下,由于双冷板叠加作用,冻结10 d后界面上温度明显低于主面上温度,界面上冻结效果优于主面。冻结40 d后,降温速度明显变缓,冻结范围增长较小;4)在其它参数不变的情况下,存在一个最优冷板布置间距,使界面上冻土壁厚度达到最大。
2019 Vol. 56 (4): 143-148 [摘要] ( 5 ) [HTML 1KB] [PDF 3531KB] ( 30 )
施工技术
149 孙臣生
藏山隧道竖井施工技术研究与实践
随着我国公路建设向山岭重丘区发展,特长公路隧道修建数量越来越多。作为特长隧道重要组成部分的竖井,目前关于其设计施工规范相对较少,相关经验相对缺乏。文章依托山西省五台山—盂县高速公路藏山隧道竖井施工工程实例,基于正井法和反井法,对竖井施工方案、主要施工设备(反井钻机)进行了比选,并对竖井施工控制措施进行了详细阐述。结果表明:采用反井法施工隧道竖井,占地少,环保效益显著。由于出碴在隧道内,不破坏植被也不影响环境,该工艺具有广泛的推广前景。
2019 Vol. 56 (4): 149-153 [摘要] ( 10 ) [HTML 1KB] [PDF 1269KB] ( 47 )
154 袁东锋 1,2 李方政 1, 2 周禹良 1,2 袁 辉 1, 2 高晓耕 1, 2 刘书杰 1, 2
富水砂层盾构隧道侧穿建筑物水平定向钻孔注浆技术
城市轨道交通盾构隧道下穿或侧穿建筑物时,为避免地层沉降差异超限导致周边建筑物破坏,需对盾构隧道顶线上方软土层进行注浆加固,但在市区施工协调难度大,传统地层加固手段难以实施。文章以广州地铁14号线邓村—江浦区间盾构隧道侧穿姓钟围房屋群注浆加固项目为背景,采用水平定向钻孔注浆技术对姓钟围部分建筑物下伏软土砂层进行远距离加固。通过采用随钻测斜与定向技术顺利完成沿盾构隧道走向的水平注浆孔钻进,通过注浆阀管并结合止浆塞可实现定位重复注浆。实践证明该新工艺对盾构隧道侧穿建筑物时地表不均匀沉降控制具有良好的效果。
2019 Vol. 56 (4): 154-159 [摘要] ( 9 ) [HTML 1KB] [PDF 3040KB] ( 37 )
160 刘建国 徐添华 宋程鹏
滨海软土层新建地铁盾构隧道近距离上跨既有地铁隧道修建技术
深圳地铁5号线南延工程前湾站—桂湾站盾构区间隧道上跨既有地铁11号线隧道,隧道重叠区域位于滨海淤泥软土地区,附近众多工程群坑关系复杂且相互影响极大。为确保上跨施工时既有地铁11号线隧道不发生超量变形或者破坏,在前桂区间隧道施工前采取了地质补勘、区间土体加固、补充加固、袖阀管注浆加固等施工准备措施,盾构推进过程中综合采用分段施工和参数调整、严格控制盾构推进和管片拼装质量、改良土体、同步注浆和补浆等措施,确保了盾构隧道施工安全可靠。施工监测结果表明,前桂区间盾构施工引起的既有地铁11号线隧道最大位移为5.0 mm,满足地铁保护的安全要求。
2019 Vol. 56 (4): 160-167 [摘要] ( 9 ) [HTML 1KB] [PDF 4948KB] ( 48 )
168 李俊杰
暗挖区间隧道近接既有地铁隧道施工变形影响及控制措施研究
针对新建隧道近接既有隧道施工引起的结构及地表沉降变形问题,文章以成都地铁8号线新建暗挖区间隧道近接交叉下穿既有7号线地铁盾构区间隧道施工为背景,提出了既有线注浆加固土体、新建暗挖段施作超前支护、严格控制施工工艺、以监测预警手段反馈施工的综合控制措施,并详细阐述了施工降排水、管棚及小导管注浆施工要点。研究表明,监测数据表现出强烈的施工过程相关性,其中地表沉降量值最大达9~10 mm,而采用综合控制措施区域内的地表最大沉降则小于7 mm,既有地铁隧道结构最大沉降小于6 mm,均符合设计和规范要求。
2019 Vol. 56 (4): 168-174 [摘要] ( 11 ) [HTML 1KB] [PDF 4515KB] ( 29 )
175 王振勇 1 董震永 2 江玉生 1 董林伟 1 熊云超 1 杨佳楠 1
砂卵石地层盾构掘进中特殊泥饼的形成机理与处理控制
盾构在富水砂卵石地层中掘进时,有时会在土舱形成一种特殊泥饼,给工程施工的顺利进行造成极大的困难。文章以北京地铁16号线西苑站—万泉河桥站区间为工程依托,首先对盾构在砂卵石地层中掘进时形成的特殊泥饼进行研究,分析了该特殊泥饼的形成机理及预判依据;然后通过泥饼溶解试验研究出了一种能够较好溶解该泥饼的新型混合溶液;最后结合试验结果提出了针对该特殊泥饼的处理与控制技术。实际工程应用效果表明,该特殊泥饼得到了很好的解决,可应用于盾构不便开舱情况下的泥饼清理。
2019 Vol. 56 (4): 175-181 [摘要] ( 8 ) [HTML 1KB] [PDF 3117KB] ( 27 )
182 徐福田
可调节配重顶进技术在箱涵上穿地铁隧道施工中的应用
北京城市副中心地下综合管廊工程在运河东大街处上穿北京地铁6号线郝家府站—东夏园站盾构区间,设计采用箱涵顶进方法,箱涵顶进过程中极易造成穿越段地铁区间隧道竖向位移超标。文章详细介绍了结构配重、顶力计算、顶镐配置等关键施工技术以及箱涵结构轴线和高程变化的控制要点。通过对顶进范围两侧土体进行高压旋喷桩加固,对箱涵底板下方土体进行深层注浆加固,减小了两侧土体因开挖位移产生的摩阻力,有效改善了地铁隧道上方地层的承载力。施工监测数据表明,顶进开挖引起的既有地铁隧道的变形量严格控制在地铁运营及设计要求范围内。
2019 Vol. 56 (4): 182-187 [摘要] ( 10 ) [HTML 1KB] [PDF 1966KB] ( 27 )
188 任 伟 1 王 松 2 王 龙 3
弱透水地层条件下基坑降水试验研究分析
地铁基坑开挖过程常会遇到渗透性很小的粉质粘土层,普通管井降水技术无法对其进行有效疏干,残留水会对基坑安全造成重大影响。基于此,文章采用降水试验和数值模拟对管井降水和真空管井降水技术进行了研究。结果表明,真空管井降水条件下涌水量是管井降水的1.1~1.4倍,降水时效明显,有利于缩短工期;真空管井降水条件下降深是管井降水的1.2~1.6倍;地层降水浸润线更加平缓,降水影响半径明显增加,利于增加井间间距,经济效益明显。
2019 Vol. 56 (4): 188-193 [摘要] ( 9 ) [HTML 1KB] [PDF 2419KB] ( 26 )
194 周吉学 1,2
复合地层盾构隧道泡沫改良碴土试验研究
盾构长距离穿越复合地层时,会出现喷涌、刀盘结泥饼、刀盘扭矩过大、刀具磨损严重等施工问题。文章通过自制泡沫发生装置,进行了泡沫改良碴土试验,分析了不同泡沫注入率下全风化、复合、强风化地层碴土的各项物理参数变化情况。试验结果表明:注入泡沫可有效降低碴土的渗透性系数、粘聚力和内摩擦角;使用注入率为20%的泡沫处理改良碴土,其渗透性系数可降低至10-6 m/s,满足盾构隧道施工的抗渗要求;盾构掘进强风化土、复合土、全风化土时,满足理想状态下土体“塑性流动”要求的最优泡沫注入率分别为30%,10%和10%。
2019 Vol. 56 (4): 194-199 [摘要] ( 11 ) [HTML 1KB] [PDF 6209KB] ( 23 )
200 王武田
膨胀岩铁路隧道运营期基底病害综合整治技术研究
某高铁隧道在运营期出现隧底开裂、上拱变形等病害,极大影响行车安全,文章以此为研究背景,从地层岩性、地下水及施工因素等方面对隧底结构病害原因进行了分析,提出了隧道基底注浆挤密加固、轨道板裂缝壁可法注入处理、基底纵向裂缝水泥浆高压灌注处理等综合整治方案。整治施工监测表明,隧道仰拱及道床板整个观测断面处于上拱趋势,上拱速率较小,累计上拱(180 d)基本分布在0.5~1.6 mm之间,变形基本处于稳定状态。
2019 Vol. 56 (4): 200-204 [摘要] ( 8 ) [HTML 1KB] [PDF 1305KB] ( 106 )
现代隧道技术
 

编 辑 部 公 告

 
 
国际隧协2018颁奖大会璀璨落幕 中国力压群芳收获五大奖项
2017国际隧道及地下工程高峰论坛——城市地下管廊规划、设计、施工、运营及融资
《现代隧道技术》编辑部公告
《现代隧道技术》编辑部声明
2019 年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛(1 号通知)
关于召开“粤港澳大湾区地下空间大会暨2019 第五届(深圳)城市地下空间、综合管廊技术创新论坛”的通知
第四届中国盾构工程技术学术研讨会暨复合地层盾构施工技术国际论坛会在广州举行
关于启用“科技期刊学术不端文献检测系统”的通知
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