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现代隧道技术
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现代隧道技术
2024年 61卷 3期
刊出日期：2024-06-25
研究与探讨
绿色智能建造
数值分析与计算
试验与监测
规划设计与施工
研究与探讨
1
王建宇
“对抗”还是“屈让”？——围岩挤压性大变形处治的基本理念
文章在对高地应力软弱围岩的挤压性机理进行探讨的基础上，着重论述了处治挤压性大变形的“屈让”理念以及与此相关的“恒阻释放”技术；同时，对无张拉锚杆和预应力锚索两种不同岩体锚固措施控制围岩挤压性变形的作用进行了分析和比较。此外，文中还讨论了采用充填高变形材料的离壁式衬砌，缓解残余形变压力荷载，克服“等待”二次衬砌施作时机的困难。
2024 Vol. 61 (3): 1-7 [
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8
黄 戡 吴奇江 邓 喜 李 徽
基于滑移面夹角线性变化的盾构隧道松动土压力计算方法研究
基于滑移面形态随相对位移的变化而变化，并考虑盾构隧道不同地层损失下土拱演化过程，提出滑移面夹角线性变化计算方法。分析极限平衡状态下受力微分方程以求解松动土压力表达式，并考虑滑移面高度随相对位移的变化以分析地层拱对边界条件的影响。通过颗粒流数值分析模拟，研究不同工况下土拱比的变化规律以验证理论计算模型的合理性。结果表明：平均竖向应力随深度的增加而增大，但增长率逐渐变小；土拱演化过程以应力恢复为主，土拱比从0.326缓慢增大至0.495；埋深比和内摩擦角越大，土拱比越小。
2024 Vol. 61 (3): 8-17 [
摘要
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18
朱建林1 王立川2,3 刘志强1 马利遥2,3 李庆斌2
考虑流变效应的软岩大变形隧道多层支护作用机理分析
为了更好地描述软岩大变形隧道多层支护作用下围岩的流变特性，假定围岩本构模型为黏弹-塑性流变模型，塑性屈服准则选用Mohr-Coulomb屈服准则，将多层支护作用简化为分时分次施加不同大小的恒定支护力，推导多层支护作用下围岩位移的解析解。通过与有限差分数值解进行对比分析，得到两种方法的围岩位移随时间变化规律基本一致的结论，验证了解析解的合理性。通过具体算例，分析多层支护对围岩应力场、位移场的影响。研究结果表明：（1）隧道开挖同时施加的第一层支护力产生的围岩位移与围岩的黏弹-塑性效应有关，后续施加的支护力产生的位移增量仅与围岩的黏弹性效应有关；（2）随着时间的推移和多层支护作用下围岩洞壁支护反力的增加，围岩塑性区与黏弹性区交界面切向应力逐渐减小；（3）围岩径向位移从洞壁到围岩深处呈递减趋势分布，随着时间的增加，位移逐渐增大，直至变形稳定。
2024 Vol. 61 (3): 18-24 [
摘要
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25
包烨明1 陈子全2 周子寒2 汪 波2
高地应力软岩隧道快速施工围岩稳定性分析
研究长进尺快速施工下高地应力软岩隧道围岩的稳定性对保障施工安全、提升施工效率意义重大。首先以掌子面滑移失稳模式讨论围岩失稳问题，采用极限分析上限法，利用耗散功率与外力功率间的关系分析不同地质环境、开挖参数对围岩稳定性的影响；而后，以软弱围岩松散破碎失稳模式讨论围岩失稳问题，采用围岩整体安全系数法揭示高地应力软岩隧道围岩的稳定性演变机理；最后总结提炼出复合两种失稳模式的高地应力软岩隧道围岩稳定性判定基准。研究表明：极限分析上限法不仅可用于评价掌子面稳定性，还可用于求解推断掌子面的失稳形迹；岩体黏聚力与内摩擦角对稳定性具有重要影响，但随着二者的增大掌子面稳定系数并非线性增加，增长速率逐渐放缓；掌子面安全系数随开挖进尺、台阶高度增加呈非线性变化，可根据变化曲率确定最优开挖参数；提出高地应力软岩隧道快速施工下围岩稳定性评价方法，即逐次判定隧道是否发生静态滑移失稳和动态松散破碎失稳。
2024 Vol. 61 (3): 25-34 [
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35
张育锦 周晓军 喻炳鑫 李 旭 张 潮
基于“接触摩擦-梁-接头”模型的矿山法隧道预制拼装二次衬砌分块方法研究
为分析矿山法隧道复合式衬砌中预制拼装二次衬砌的分块方式和承载特性，根据荷载与结构模型的分析方法，建立考虑衬砌间相互作用的“接触摩擦-梁-接头”复合式衬砌的计算模型，并考虑围岩对初期支护的法向和切向约束作用，分析矿山法隧道复合式衬砌中初期支护与二次衬砌之间的接触压力以及二次衬砌的内力，并讨论预制拼装二次衬砌的6种分块方案及预制块接头的位置和接头抗弯刚度对二次衬砌内力的影响。研究结果表明：接触刚度对层间接触压力影响较大，最大接触压力均位于隧道衬砌拱脚部位，建议接触刚度系数在接触压力稳定段取值；二次衬砌预制块接头位置对二次衬砌的弯矩影响较大，但对其轴力影响较小；当接头抗弯刚度介于0~100 MN·m·rad-1之间时对衬砌间的接触压力、内力和变形产生的影响最大，建议预制拼装二次衬砌的接头抗弯刚度的取值介于50~400 MN·m·rad-1之间。
2024 Vol. 61 (3): 35-44 [
摘要
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45
许 鹏1 马振硕1 伍毅敏2 王资健2 梁炜明2
渤海海峡超长海底隧道运营通风设计讨论
渤海海峡通道是我国即将建设的超级工程，该项目跨越老铁山水道且超长海底隧道无法设置中间风井，给项目的建设带来巨大问题与挑战。在对比分析超长海底隧道通风方案的经济性、难点攻克的基础上，推荐采用送排结合+纵向通风的方案，并对该通风方案进行计算。首先，比对中国与欧盟隧道通风设计规范，明确中国规范中的基准排放量与现阶段排放标准不匹配的现状，提出参考Euro6排放标准下的基准排放量计算海峡通道海底隧道需风量的方法，阐述通风计算时采用的污染物的设计浓度和取消换气次数的考虑；其次，采用中国规范和欧盟规范对隧道内风速进行计算，结果均表明，在正常交通工况下，送排结合+纵向通风方案具有可行性；最后，讨论分析洞内污染物CO和烟尘已不再是隧道通风方案设计的控制指标，建议将主洞内临界风速、锂电池火灾控制及救援通风指标作为隧道通风设计的控制指标；讨论新能源车占比提高对隧道运营通风与救援通风的影响，以期为渤海海峡通道通风设计提供参考，为我国通风规范及排放标准的改进提供参考。
2024 Vol. 61 (3): 45-52 [
摘要
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53
陈泽恩1,2 陈小峰1,2,3 孔祥苗4 张 欣5 张永强2 刁岳峰1 吴 珂1,2,3
分叉隧道合流段流动特征及局部损失特性研究
进口匝道的存在导致隧道内空气出现合流现象，掌握合流段空气的流动特征和损失特性是分叉隧道通风设计的基础。针对夹角为5°~15°的分叉隧道，采用CFD方法和比尺模型试验研究合流比q和夹角θ对合流段空气流动和局部损失的影响。结果表明：随着q增大，主线局部损失系数ξ21迅速减小，而匝道局部损失系数ξ31则先迅速增大后趋于稳定。当合流前主线与匝道风量比Q大于两者截面积比φ时，ξ21主要受流线弯曲的影响，ξ31主要受射流增压作用的影响；当Q < φ时，ξ21和ξ31的主控因素则互换。在q较小时，ξ21、ξ31基本不随合流夹角θ变化；在q较大时，随着θ增大ξ21基本保持不变，而ξ31减小。提出了可准确预测夹角为5°~15°分叉隧道合流段局部损失系数的半经验公式，弥补了分叉隧道合流通风设计理论的不足。
2024 Vol. 61 (3): 53-60 [
摘要
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61
陈 猛 梁中龙 于 航 孙浚淇 张 通
高性能混凝土加固隧道衬砌力学性能综述
由于外部荷载和环境等因素影响，服役过程中的隧道常出现结构变形、管片开裂等病害，容易引发隧道安全事故，需要对受损隧道进行加固处理。通过分析国内外关于高性能混凝土加固隧道衬砌的研究现状，对UHPC、ECC和钢板-高性能混凝土组合加固隧道衬砌的作用机理和力学性能进行系统分析。三种类型高性能混凝土加固隧道衬砌均可以通过界面黏结达到加固层与衬砌协同作用的效果，在结构内部产生应力重分布，提高衬砌的承载力、韧性和耐久性。UHPC加固后的管片承载力能够提高30.0%~103.0%；ECC加固隧道衬砌后断裂韧性提高可达181.0%；钢板-高性能混凝土组合加固管片比未加固的普通混凝土管片极限弯矩提升了284.0%~467.0%。此外，对高性能混凝土加固隧道衬砌提出了进一步研究建议。
2024 Vol. 61 (3): 61-71 [
摘要
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数值分析与计算
72
潘 童1 张俊儒1 戴 轶1 陈鹏涛1 马凯蒙1,2
深部隧道围岩承载拱演变规律及影响分析
为研究深埋条件下隧道开挖后围岩承载拱的演变规律，通过承载拱力学模型推导深部隧道围岩承载拱内外边界的解析解，采用有限差分软件对不同围岩级别、不同埋深及不同侧压力系数条件下深埋隧道围岩承载拱的演变规律及各影响因素的耦合作用进行分析研究。结果表明：各因素对深部隧道围岩承载拱的影响程度从大到小依次为围岩级别、隧道埋深及侧压力系数；围岩级别直接决定了承载拱的范围大小，围岩条件越差，隧道开挖引起的应力重分布范围越大；承载区范围与隧道埋深基本呈线性关系，随埋深增加，承载拱内外边界均向围岩深部偏移；侧压力系数对承载拱形态演变影响最大，内外边界的形态特征随侧压力系数变化呈现出来的变形规律不尽相同。
2024 Vol. 61 (3): 72-84 [
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85
陈志敏1 王 洪1 龚 军2 李增印2 彭 易1
高地应力软岩隧道双层初期支护围岩变形特征
为控制高地应力软岩隧道围岩变形，优化双层初期支护结构，以宁缠隧道为工程背景，通过数值模拟方法分析隧道在双层初期支护不同厚度组合和第二层支护不同施作时机下的变形情况，结合现场监测数据分析单、双层初期支护围岩变形特征，验证数值模拟的准确性。结果表明：在第一层初期支护层厚不大于0.04倍隧道跨径时，增大第一层初期支护厚度对控制隧道拱顶和拱腰变形均有较好的效果，但随着厚度增大，控制效果增强幅度逐渐减弱。第一、二层初期支护厚度比为0.8~2.7时，围岩变形量与厚度比符合指数函数关系。拱腰收敛比拱顶沉降对第二层初期支护施作时机更为敏感。第一、二层支护厚度分别取35 cm和20 cm能较好控制围岩变形，并保证现场的可操作性。下台阶开挖完成前属于围岩应力释放的集中期，开挖卸荷影响占变形主导地位；施作二次衬砌后，围岩流变占变形主导地位。
2024 Vol. 61 (3): 85-95 [
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96
浣宇翔1 田礼勇2 杨文波1 李昊豫1 刘 勇3 唐 浩3 姚超凡1
软岩大变形隧道支护拆换力学与时空变形行为研究
针对九绵高速软岩大变形隧道非仰拱部分支护失效所面临的拆换问题，结合现场监测与数值模拟方法，探究支护拆换时的力学行为与时空变形规律及其作用机制。结果表明：（1）研究条件下，靠近非拆换段的新支护受力小，远离非拆换段的新支护受力大；离非拆换段距离相同的新支护，先拆换的受力大，后拆换的受力小。（2）支护拆换工作面位置对新作初期支护受力的影响大于对新作二次衬砌的影响，新作初期支护-二次衬砌应力分担比例与拆换引起的围岩松弛应力呈正相关，改善围岩物理力学参数后进行支护拆换是解决软岩大变形的有效措施。（3）距离非拆换段前后1D（D为隧道等效直径）范围内结构的位移受支护拆换影响小，拆换段中间部分的位移基本相同且比两端大。（4）对于软岩等岩性较差的隧道，拆换时应至少在拆换位置前后1D范围内施加必要的临时保护；拆换前的注浆能起到施工预加固的作用，通过“坏-注-换-抗”的过程，能有效抑制软岩流变效应。
2024 Vol. 61 (3): 96-107 [
摘要
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108
张子洋1 汪 波1 刘金炜1 宁其冉1 王 杰2 喻 炜1
多级让压支护体系在软岩大变形公路隧道中的应用研究
基于让压支护技术理念，依托杜家山隧道工程，探讨多级让压不同让压点和让压量组合下围岩及支护结构响应变化规律，并对比多级让压支护与一级让压支护在各自最优让压点和让压量下的支护效果。结果表明，采用二级让压时，当让压点和总让压量一致，随着一级让压量减小，二级让压量增大，围岩的水平位移、拱顶沉降、最小主应力和塑性区均呈现先减小后增大趋势；当让压量保持一致，一级让压点增大，二级让压点逐渐减小，拱顶沉降、边墙水平收敛位移和围岩塑性区均先增加后减小，但变化幅度较小，围岩最小主应力值呈先减小后增大态势，因此围岩释放的形变能先增大后减小。当挤压型大变形隧道采用二级让压模式，让压量分阶段进行释放时，围岩释放形变能减少，支护结构能较好控制围岩变形，围岩进行充分应力重分布，二级让压围岩—结构受力变形相比一级让压更为均衡。
2024 Vol. 61 (3): 108-118 [
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119
屈 浩1 张 波1,2 张振义3 张丽瑶4
盾构隧道侧穿引发砌体建筑物变形损伤实例研究
现有关于盾构隧道侧穿砌体建筑物的研究，大多只针对砌体建筑物沉降和整体倾斜指标进行分析，当砌体建筑物发生不均匀沉降时，容易产生裂缝，仅从这两项指标不能分析建筑物开裂损伤情况。在使用常规本构模型进行盾构隧道侧穿数值模拟计算时，既不能体现砌体建筑物独特的结构，也不能反映出建筑物上发生的开裂和应变情况。基于此，以呼和浩特地铁1号线盾构隧道侧穿玛拉沁饭店为工程背景，在数值模拟中使用节理砌体本构模型进行有限元计算，并结合工程实测数据对盾构侧穿后建筑物不均匀沉降和应变情况进行分析。结果表明：（1）盾构隧道侧穿砌体建筑物后，砌体建筑物的开裂区域是从下往上发展的，拉伸应变较大的区域主要集中在建筑物最底部，大部分拉伸应变区域与门洞位置相关联；（2）砌体建筑物不均匀沉降区域集中在建筑物的门窗洞口位置，不均匀沉降较大的区域与应变较大的区域相对应，该区域更容易发生开裂；（3）随着砌筑砂浆黏聚力的增加，砌体建筑物发生的应变和不均匀沉降逐渐减小，砌体建筑物易开裂区域逐渐减少。
2024 Vol. 61 (3): 119-130 [
摘要
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131
陈立保1 封 坤2 孙文昊1 邢文杰2 潘 瑾2 耿珺洋2 王俊玲3
高水压作用下衬砌管片构件氯离子侵蚀数值模拟研究
为探究高水压作用下氯离子在管片结构中的运移与分布规律，明确外水压条件、氯离子浓度、孔隙水压力、侵蚀时间等因素对衬砌管片侵蚀规律的影响，以青岛胶州湾第二海底隧道为依托工程，采用COMSOL Multiphysics?有限元平台建立高水压作用下饱和-非饱和条件衬砌管片的氯离子侵蚀运移数值模型，采用结构力学模块（solid）、桁架模块（truss）以及多孔介质稀物质传递模块（tds）和理查兹方程模块（dl）模拟管片模型构件在压弯荷载、高水压和离子浓度耦合作用下的氯离子侵蚀规律。结果表明:高水压作用下氯离子在管片构件中的对流作用主要受水头控制，而扩散作用主要受浓度梯度影响，可将氯离子浓度-深度曲线分为对流水平
2024 Vol. 61 (3): 131-140 [
摘要
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绿色智能建造
141
张 艳 霍 涛 张众维 马春明
基于全局感知和边缘细化的TBM岩渣分割方法
准确分割并分析TBM掘进过程中产生的岩渣，可反映隧道的地质情况和设备运行情况，对施工风险预警、提高施工效率具有重要意义。为了解决分割过程中大岩渣块检测不完整、小岩渣块漏检和边缘分割不清晰等问题，提出基于全局感知和边缘细化的岩渣分割网络。设计全局感知模块，利用不同大小的深度条形卷积注意力网络，扩大网络的感受野，增强对岩渣块分割的完整性；引入边缘细化模块，聚合空间注意力和通道注意力，并使用通道打乱方法促进不同通道之间的信息交流，提升网络对图像细节的感知能力，提高对岩渣边缘分割的准确性。通过在自制数据集上的测试，相较于其他经典算法，所提出的网络客观评价指标均有提升，召回率、精确率、交并比和F1分数分别达到98.37%、91.48%、90.11%和94.80%；同时分割效果图更加完整，边缘更加清晰。
2024 Vol. 61 (3): 141-147 [
摘要
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148
蒋 源 王海林 陈 兆
基于深度学习的隧道不良地质体超前预报图像智能预测算法
针对隧道不良地质体超前预报图像分析方法中存在的主观性大、效率低下等问题，构建一种名为IRTAG的隧道不良地质体超前预报图像智能预测算法。该算法包括一种基于多重交叉注意力的特征编码结构，能有效弥补卷积神经网络固有局部性的归纳偏置导致难以充分提取全局上下文信息的不足，然后引入具有良好分类性能和效率的EffcinetNet-v2作为骨干网络，提升模型对于不良地质体特征的提取能力。结果表明：在检测精度方面， IR-TAG的mAP和F1分别为84.09%和83.63%，高于其他常用深度学习模型；在检测效率方面，IR-TAG具有更小的模型大小（73.5 MB）以及更快的图像处理速度（38.87 f/s），适用于隧道施工中的不良地质体超前预报图像智能、快速检测任务。
2024 Vol. 61 (3): 148-156 [
摘要
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157
段中兴 杜婉欣
基于GWO-LSTM模型的隧道车流量预测与照明调节研究
为解决动态交通路况下公路隧道实际路面亮度不随车流量自适应变化以及由此引起的行车安全与照明能耗问题，提出一种基于车流量预测的隧道中间段动态照明控制方法。首先，以茶条岭隧道某一时段实测的车流量数据为基础，通过数据预处理获得训练预测模型的数据样本；其次，考虑数据样本的时序性特点，建立基于长短时记忆神经网络（LSTM）的车流量预测模型，并采用灰狼算法对LSTM网络的超参数进行优化，提高网络的预测精度；然后，通过对隧道中间段的行车速度以及交通流量等关键要素进行参数分析，发现交通流量与道面亮度之间存在强相关关系，基于这一规律配置灯具亮度分级调节模型，结合LSTM车流量预测模型，在隧道内部实现超前调节以使得内部照明能及时且有效地应对交通态势变化；最后，通过试验验证所构建的车流量预测模型和亮度调控方法的有效性。结果表明，所提出的方法能够在保证隧道照明安全性的前提下兼顾节能性。
2024 Vol. 61 (3): 157-165 [
摘要
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166
陈友建
基于数字化地质模型的盾构隧道可视化仿真预警体系研究与应用
为实现复杂地质条件下盾构施工监测信息与仿真数据的对比和安全预警，以实际工程为研究对象，通过把盾构施工对象信息化，利用BIM技术建立三维地质模型，在此基础上结合BIM 4D模型和有限元仿真模型提出一套盾构施工安全仿真与可视化监测仿真预警体系，通过分色预警和模型的显隐性实现数模联动，实现仿真预警的自动化和精准化。实践表明，该体系可有效解决施工方案的模拟与优化比选的问题，对数据快速处理与不良趋势预判有很好的效果。
2024 Vol. 61 (3): 166-174 [
摘要
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17
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试验与监测
175
尹义豪1 钟小春2 何子良1 黄思远2 何纯豪2 高始军1 张 箭2
考虑压力、温度效应的黏性土黏附强度变化规律研究
针对土压盾构在黏性地层中掘进时普遍会遇到刀盘结泥饼的问题，对现有的直剪试验装置进行改进，设计可控升温装置，开展不同竖向压力、界面温度下不同含水率黏性土的黏附强度变化规律研究，并基于水膜理论分析黏土的黏附机理。结果表明：黏土的黏附强度由水分张力决定，水分张力越大，则土的黏附强度越大；影响水分张力的因素主要为接触水环数量、温度、基质势。试样黏土的黏附强度随着含水率的增大表现为先增大后减小的变化规律，含水率约为25%时达到黏附强度峰值；界面温度对黏土黏附强度的影响取决于接触水环数量、温度、基质势变化趋势，当接触水环数量、温度削弱黏附强度的趋势大于基质势促强黏附强度的趋势，黏土黏附强度减小；当接触水环数量、温度削弱黏附强度的趋势小于基质势促强黏附强度的趋势，黏土黏附强度变大；随着竖向压力的增大，黏附强度呈线性增长趋势。
2024 Vol. 61 (3): 175-183 [
摘要
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184
疏梓宸1 刘 阳 1,2 张建经3 马旭超4 杨辉宗1
深埋软岩隧道围岩力学响应及支护受力特性模型试验研究
依托滇西地区崇岗公路隧道，对深埋软岩隧道施工过程中围岩力学响应及支护结构受力特性进行模型试验研究，分析隧道三台阶施工过程中，洞周距离开挖界面不同距离处的围岩压力和锚杆轴向应变以及钢拱架轴向应变的变化规律。结果表明：随着开挖的进行，各测点围岩压力呈现“累积—释放—稳定”的变化趋势，拱顶和拱肩围岩压力释放迅速且幅度大，拱腰和拱脚围岩压力释放平缓且幅度小；随着距离开挖界面越远，拱顶和拱肩围岩压力变化分为显著释放区、缓慢释放区、相对稳定区，显著释放区距离开挖边界约0.55倍洞径；锚杆除拱顶浅部测点外，各测点均受拉，且拉应变小于锚杆相似材料屈服应变，最不利位置出现在拱肩部位；钢拱架以受压为主，拱肩压应变最大，但均未达到钢拱架相似材料屈服强度，未出现弯折等不利现象，支护结构安全。
2024 Vol. 61 (3): 184- [
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194
王承震1 丁万涛2,3 于文端1 王志成1 孙腾云1 王中荣2
基于BP修正流变模型的泥水盾构泥浆流动模型开发及应用
为提高泥水盾构泥浆成膜质量，维持开挖面稳定性，在泥浆参数设计时，往往需要准确预测膨润土泥浆的流体动力学特征。针对目前泥水盾构泥浆流动模型求解过程中数值发散及计算参数严重依赖经验取值的问题，开展不同膨润土含量下泥浆流变室内试验；基于试验结果，将Bingham-Papanastasiou（BP）修正流变模型嵌入到计算流体动力学（CFD）框架下，开发一种用于泥浆流动模拟的优化数值方法，并通过开展平板间Bingham流体的泊肃叶流动数值模拟，验证该数值方法的有效性和准确性；之后建立泥浆三维管道流数值模型，探究不同流变参数影响下泥浆的管流特征。结果表明：随着膨润土含量的增加，泥浆的屈服应力与稠度系数等流变参数值呈现上升趋势；而流变参数的提高均会使泥浆在地层渗透时产生更多的能量损耗，随着稠度系数k从0.1 Pa·s增大到0.75 Pa·s，压降提高6.21 kPa，此时可以更好地维持泥浆压力的有效转化，提高泥浆成膜质量。
2024 Vol. 61 (3): 194-201 [
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202
王振军1 张庆松2 惠 冰1 刘人太2 张 旭1
WIS新型注浆材料在隧道岩溶管道中扩散规律试验研究
为探究WIS新型注浆材料在隧道岩溶管道中的扩散规律，针对隧道岩溶管道涌水特征，搭建可视化岩溶直管道注浆模拟系统，基于正交试验研究3种粒径的WIS新型注浆材料在动水注浆下管道直径、动水流速、注浆速率对浆液扩散封堵距离的影响规律，并提出浆水速率比θ对浆液扩散规律的作用机理。选取典型工况探讨注浆封堵体的特征，对比分析注浆扩散过程中压力场、流速场等多物理场的动态演化特征。结果表明：动水流速是影响浆液扩散封堵距离的外部主控因素；浆液在有效扩散范围内顺水扩散封堵距离与浆水速率比θ呈负相关关系；注浆扩散过程中动水流速衰减速率呈慢—快，压力增长速率呈慢—快—慢变化趋势直至实现封堵；浆液未实现封堵时动水流速呈先降低后升高，压力呈先升高后降低变化趋势。
2024 Vol. 61 (3): 202-211 [
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212
刘子健1 王 佳2 王华毅1 赵 聪2 吴 凡1 臧万军3
厦门典型地层组合结构水头压力损失规律研究
地下水在弱透水地层中渗流时，孔隙水压力沿程发生不同程度的损失，且受土体的渗透系数、土层厚度及水头压力等诸多因素影响。通过开展组合地层结构在不同水头压力下的水头损失模型试验，探讨孔隙水压力在弱透水地层中的传递规律。结果表明：在组合地层结构中，孔隙水压力随着土层深度的增加而减小，在各土层分界面处存在突变现象，且强透水土层中形成微承压水；水头损失大小与水头压力、土层厚度呈正相关关系，而与土层的渗透系数呈负相关关系；根据试验结果建立了水头损失Δh与土体的渗透系数、土层厚度及水头压力的关系表达式。
2024 Vol. 61 (3): 212-219 [
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冯守中1 周 龙2 冒卫星1 李 洁3 高 巍1
侧壁涂料对公路隧道光环境与人眼视觉特性影响试验研究
公路隧道照明设计的重点聚焦在隧道内路面亮度的设置，对于隧道侧壁亮度只是简单要求不低于路面亮度的60%即可。作为隧道内光环境的重要组成部分，侧壁对隧道内光环境及路面照明质量的影响一直未引起重视。因此，对隧道侧壁涂刷蓄能发光、白色与灰色涂料时，在LED灯具照射下隧道内的光环境及人眼视觉特性开展试验研究。研究结果表明，在相同LED灯具光源照射下，涂装不同类型涂料的侧壁亮度不同，反射率为0.91的蓄能发光涂料与反射率为0.97的白色涂料壁面相较于反射率为0.37的灰色涂料壁面亮度增大，隧道侧壁与路面的亮度比可达1.24~1.35。隧道侧壁亮度提升后，隧道内路面亮度与人眼对路面上障碍物的可视距离会随之增大。当隧道内的路面亮度基本一致、侧壁亮度不同时，相较于灰色涂料侧壁隧道，蓄能发光涂料侧壁和白色涂料侧壁隧道内，照明灯具的功率可分别降低14.6%和9.8%；同时，人眼对隧道内路面上障碍物的可视距离基本相同，行车时司驾人员瞳孔直径变化规律基本相同，并无不适反应。在隧道照明设计中，可通过采用蓄能发光涂料或高反射率的涂料装饰侧壁并降低照明灯具功率来实现公路隧道的照明节能。
2024 Vol. 61 (3): 220-227 [
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刘长宝 臧延伟 孙 兴
基于视觉特性的城市隧道中间段洞顶景观对行车安全的影响分析
为分析城市隧道洞顶景观环境下的行车安全性，以城市隧道中间段洞顶景观为研究对象，利用3DMax软件构建具有不同色彩及背景图案的洞顶景观仿真模型，并通过室内仿真试验采集驾驶人视觉参数数据。基于试验数据，分析驾驶人在通过不同洞顶景观环境下的心理负荷和分心程度。最后利用熵权法根据视觉数值特征对不同洞顶景观方案进行评价。试验结果表明：城市隧道中间段设置洞顶景观能有效降低驾驶人的心理负荷，色彩有图案的设计方案有助于降低驾驶人心理负荷；城市隧道洞顶景观不会引起驾驶人严重分心，其中绿色无图案设计的洞顶景观下驾驶人分心程度最低；色彩无图案设计下的行车安全性整体高于色彩有图案设计以及无色彩无图案设计下的安全性。
2024 Vol. 61 (3): 228-235 [
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规划设计与施工
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常伟学1,2 梁庆国1 李奇伟1 樊纯坛1,3 魏 健4
富水千枚岩隧道大变形特征及控制措施研究
以黑马关富水千枚岩公路隧道为依托，对隧道大变形控制技术进行深入探讨。通过对大变形破坏特征及成因分析发现，隧址区复杂地质构造作用致使千枚岩节理发育，其矿物成分及游离氧化物在节理中迁移进一步恶化岩体的力学性质；由于千枚岩具有较强的水敏性，长期受水浸泡后软化、泥化破坏严重，富水千枚岩隧道面临围岩强度低、易发生大变形的问题。现场监测数据分析表明：隧道大变形表现出明显的不对称性，隧道下导洞开挖后变形加剧。现场采用地下水封堵、支护参数强化、跳做双层腹拱等加固措施，对富水千枚岩隧道大变形段进行处治，效果表明：采用引水封闭+双层腹拱跳做施工工艺，可有效控制千枚岩长期浸水软化导致的不对称大变形，且施工便捷、经济性更好。
2024 Vol. 61 (3): 236-244 [
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245
杨赵峰1 汪 波2 杜永全1 黄长宽1 樊 勇1
主动支护技术在海东隧洞软岩大变形中的应用
依托滇中引水工程海东隧洞，选择其3#支洞上游100 m软岩大变形段为试验段开展主动支护技术适应性研究。通过现场张拉试验、松动圈测试、分阶段实施过程，不断优化调整参数，并对控制变形效果、施工进度提升效果、存在的问题等进行分析评价，最后总结形成类似地质条件下的主动支护设计参数和动态调整原则。研究表明：试验段隧洞采用主动支护技术后，竖向沉降和水平收敛均控制在20 cm以内，开挖进尺从每月15 m提升至每月45 m，主动支护技术在控制水工隧洞软岩变形量、提高工效等方面有良好的应用效果。
2024 Vol. 61 (3): 245-252 [
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253
赵海松 魏安辉 邵 江 向 波 邬 凯 李世琦 周仁强 柳 松
浅埋顺层偏压洞口边坡失稳机制及防治研究
充分认识顺层偏压洞口边坡失稳演化机制，研究边坡支挡结构受力和隧道埋深的关系，是洞口边坡防护的关键。石梁子隧道施工期间，浅埋顺层偏压洞口发生边坡失稳破坏，采用地质调绘及钻孔、地表位移监测、数值模拟等方法，在查明坡体结构、物理力学参数及变形特征的基础上，分析洞口边坡失稳机制，对顺层偏压洞口边坡防护方法及措施进行研究。结果表明，浅埋顺层偏压洞口边坡失稳演化经历4个阶段，依次为层间抗剪强度降低阶段→顺层偏压形成阶段→下部局部破坏，牵引后方坡体蠕滑拉裂阶段→变形加剧，洞口边坡发生推移式破坏阶段；设置抗滑桩+靠山侧隧道埋深16 m情况下坡体稳定，此时对滑坡体变形及桩身剪力的控制效果显著，当埋深大于16 m后效果增幅明显变差。
2024 Vol. 61 (3): 253-265 [
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陈一凡1 黄书华2 沈 翔1, 3, 4 盛 健2 陈湘生1, 3, 4, 张 良2
密集城区超大直径盾构切削群桩对上部建筑物振动影响规律分析
在城市中心区域修建盾构隧道时，遭遇既有建（构）筑物桩基础不可避免，然而直接切削桩基面临巨大风险。为了进一步揭示盾构直接切削桩基内在机理，以广州海珠湾隧道下穿中核商务大厦工程为例，根据现场实测振动数据，分析盾构磨桩诱发中核商务大厦振动响应的规律，并研究盾构磨桩过程中建筑物的倾斜程度。研究结果表明：盾构磨桩掘进时，建筑物以竖直振动为主；在建筑物内部，振动随传播距离的增长而迅速衰减，因此盾构施工振动的影响范围较小，以隧道中线为轴线约2D/3（D为盾构直径）的区域是重点影响范围,并且监测结果显示距离盾构隧道最近的第一层振动突变幅度为第二层突变幅度的2倍以上；振动幅度反映了建筑物的倾斜方向，可通过监测建筑物的振动变化来分析建筑物的倾斜方向。
2024 Vol. 61 (3): 266-275 [
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葛照国
大直径盾构隧道近接高架桩基群施工影响分区方法与分区控制技术研究
为探究大直径盾构隧道施工近接高架桩基群的影响分区并提出有效的综合控制措施，以上海机场联络轨道工程中七宝山站—华井站区间盾构施工近接高架桩基群为工程背景，采用数值模拟以及理论分析提出近接影响分区方法，采用数值模拟与现场测试验证的方法探究分区加固方案的控制效果与有效性，主要得到以下结论：（1）基于水平近接度与垂直近接度建立的近接影响分区方法可以用于桩基群的近接度分析；（2）建议强影响区采用 MJS加固+隔离桩+承台下方袖阀管注浆的组合加固措施，弱影响区采用隔离桩控制的分区控制技术；（3）隔离桩主要起到隔绝土体水平变形的作用，MJS加固和承台下方注浆加固主要起到加固土体，减少土体受开挖扰动产生的松动滑移；（4）分区控制技术可以实现承台整体沉降降低50.4%、水平位移降低69.7%，桥墩柱整体沉降降低47.7%、水平位移降低56.0%，墩柱的倾斜度减小37.1%~46.9%。
2024 Vol. 61 (3): 276-289 [
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现代隧道技术
编 辑 部 公 告
关于召开“一带一路”西北国际智能交通发展大会高峰论坛暨交通产业博览会的通知
《现代隧道技术》编辑部声明
“全国公路科普教育基地公路节能照明与安全防灾新材料试验室科普传播委员会”暨“安徽中益新材料科技有限公司专家技术委员会”在皖成立
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
《现代隧道技术》编辑部公告
《现代隧道技术》编辑部声明
《现代隧道技术》杂志专栏征稿启事
2020 中国隧道与地下工程大会（CTUC） 暨中国土木工程学会隧道及地下工程分会第二十一届年会征文通知
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）
关于启用“科技期刊学术不端文献检测系统”的通知
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本 刊 广 告
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