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现代隧道技术
 
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现代隧道技术
 
2019年 56卷 6期
刊出日期:2019-12-25

研究与探讨
分析与计算
规划与设计
施工技术
   
研究与探讨
1 范 磊
高地温深埋特长隧道热害综合防治关键技术研究
在高地温地区修建特长隧道存在较高的风险,给隧道施工及运营带来极大挑战。文章以我国在建的最长交通隧道——大理至瑞丽铁路高黎贡山隧道为工程背景,开展特长隧道热害综合防治成套关键技术研究。通过研究确定了高地温隧道热环境控制标准及施工热害控制的合理区域,形成了热害隧道通风降温、制冷降温、地下热水治理相结合的成套降温设计方法,提出了高地温条件下的隧道衬砌结构支护体系及防开裂措施;通过室内模型试验研发了适用于高温热害环境下的成套新型建筑材料;根据传热学理论,建立三维非稳态传热模型,模拟研究了隧道运营环境温度场,并制定了隧道运营期间采用通风井分段进行纵向通风的降温对策。
2019 Vol. 56 (6): 1-10 [摘要] ( 48 ) [HTML 1KB] [PDF 3743KB] ( 142 )
11 高菊茹 1 张 博 1 王 耀 1 渠浩波 1 姚志军 2
高海拔特长公路隧道施工作业环境改善关键技术研究
国道317线雀儿山特长公路隧道具有“高海拔、高地应力、低温、低气压、低氧”等特点,施工初始阶段通风效率低、内燃机械排放的有毒有害气体含量高等因素造成隧道内施工作业环境差,极大影响施工人员身体健康,威胁人身安全。基于此,文章开展隧道内施工通风、制氧供氧及内燃机械有害气体减排技术研究,提出了高海拔特长公路隧道施工作业环境改善关键技术,实现了雀儿山隧道安全、均衡、快速施工。
2019 Vol. 56 (6): 11-18 [摘要] ( 32 ) [HTML 1KB] [PDF 2345KB] ( 63 )
19 柳 献 1 李海涛 1 管攀峰 2 杨志豪 2
快速接头盾构隧道衬砌结构设计参数研究
管片接头受力性能是影响盾构隧道衬砌结构设计参数的关键因素,而采用快速连接件的接头受力性能尚不明确。文章参考国外盾构隧道衬砌快速连接件的研究和应用情况,结合上海市天然气管线过江隧道工程,通过管片接头荷载试验,对快速接头的纵缝转角刚度、纵缝抗剪刚度、环缝抗剪刚度进行研究。结合试验结果建立了基于梁弹簧法的三环错缝分析模型,给出了该模型关键参数的具体取值范围。最后通过计算对比提出了该种快速接头盾构隧道衬砌结构的修正惯用模型设计参数——刚度折减系数、弯矩传递系数。
2019 Vol. 56 (6): 19-26 [摘要] ( 44 ) [HTML 1KB] [PDF 2976KB] ( 85 )
27 李 强 1 甘鹏路 2,3 钟小春 4
盾构隧道管片壁后注浆厚度对隧道抗浮影响研究
在富水粉砂土地层中,地震液化作用易引起盾构隧道管片上浮,进而导致隧道结构破坏。文章通过振动台模型试验与数值模拟相结合的方式,研究了盾构隧道采取壁后注浆措施前后周边液化地层的动力响应,揭示了盾构隧道的主要破坏模式为液化上浮。在峰值加速度保持不变的情况下,采取壁后注浆的方式虽然不能明显缓解地基土的液化趋势,但可以显著降低模型隧道的上浮位移量。数值模拟结果与试验结果表明:砂土液化最先发生在地表及浅层土体处,随着模型深度的增加,砂土的液化程度逐渐降低,即增加隧道埋深有利于降低隧道液化程度。壁后注浆体通过与隧道结构形成整体,间接增大了上覆有效压力,能够抵消地基液化产生的上浮力。对于直径为6.2 m的盾构隧道,通过管片二次注浆孔进行注浆加固,浆液渗透半径达到1.0 m以上将能产生非常明显的抗液化上浮效果。
2019 Vol. 56 (6): 27-35 [摘要] ( 45 ) [HTML 1KB] [PDF 4960KB] ( 101 )
36 李荣欣 1 陈骅伟 2 周松元 1 刘新平 1
含油气隧道瓦斯成因分析与安全治理
红岩溪隧道是国内高速公路史上首条富含油气的高瓦斯隧道。为解决隧道开挖过程中含油气瓦斯安全问题,文章对红岩溪隧道掌子面岩石、涌出气体与油溶性物质进行了现场检测和气样的碳同位素实验室测试分析。研究结果表明,该隧道瓦斯成因类型属低熟煤型油气,为非常规类型高瓦斯隧道。通过采取瓦斯防治培训、应急救援演练、安全管理流程规范化、通风系统改造、监测监控系统建立和重大危险源专项治理设计等综合防范措施,保证了该高危险源隧道安全贯通。
2019 Vol. 56 (6): 36-40 [摘要] ( 46 ) [HTML 1KB] [PDF 2026KB] ( 35 )
41 唐 斌
成都地铁龙泉山隧道浅层天然气分布特征及运移规律研究
成都地铁龙泉山隧道浅层天然气储气层为侏罗系沙溪庙组砂岩储层,其分布特征主要受卧龙寺向斜、龙泉驿背斜及马鞍山断层构造控制。文章结合地质钻孔检测结果进行分析表明,龙泉山隧道浅层天然气与砂岩层相关性明显,其运移规律为主要沿砂岩储层及断层破碎带运移至隧道开挖空间,并据此划分为“两高、三低”风险区段设防;全隧道瓦斯集中分布在三处地质构造附近,尤其在卧龙寺向斜西翼深部砂岩地层显示浓度高值。
2019 Vol. 56 (6): 41-46 [摘要] ( 32 ) [HTML 1KB] [PDF 3441KB] ( 49 )
47 秦 良 1 张庆朝 2
瞬变电磁法隧道超前地质预报物理模拟
文章根据物理模拟相似性准则设计模型试验,采用水槽、盐水、塑料槽、铜板和铁块分别模拟围岩全空间、均匀介质、隧道空间、异常体和金属干扰体,重点研究隧道空间、金属干扰体及异常体自身对瞬变电磁法隧道超前地质预报结果的影响规律。试验结果表明:隧道空间只会对二次电磁响应值大小产生微弱影响,对二次电磁响应的衰减速度几乎无影响;金属干扰体的存在会严重影响探测结果,导致感应电动势增大,造成存在低阻异常体的假象;在对不同位置异常体的物理模拟试验中,感应电动势大小随着异常体与探测线圈距离的増加而呈指数衰减的规律。试验结果验证了瞬变电磁法用于隧道超前地质预报的可行性,为改进资料解释方法、提高探测精度提供了重要依据。
2019 Vol. 56 (6): 47-51 [摘要] ( 44 ) [HTML 1KB] [PDF 2625KB] ( 71 )
52 张民庆 黎 庶 刘俊成
横向内置加劲型中埋式橡胶止水带研制
铁路隧道衬砌施工缝质量问题十分突出,主要表现为中埋式橡胶止水带在混凝土浇筑过程中发生移位、扭曲、折皱等变形,使施工缝处衬砌混凝土形成薄片状或薄块状,存在掉块风险,危及行车安全。若将薄片或薄块状混凝土全部剔除,又会影响隧道的外观质量。基于此,为解决铁路隧道衬砌施工缝质量问题,研制了横向内置加劲型中埋式橡胶止水带,在不改变橡胶材料性能的基础上,通过工厂化生产将钢板直接置入橡胶止水带中,从而将复杂的安装工艺和现场管理问题从根本上予以解决。通过现场试验表明,新产品具有“使用方便,安装质量好、安装效率高、综合成本低”的特点,极具推广应用价值。
2019 Vol. 56 (6): 52-56 [摘要] ( 41 ) [HTML 1KB] [PDF 2589KB] ( 86 )
57 麻世垄 吴明颖 姚兆明
人工冻土蠕变试验及损伤经验模型分析
在冻结法施工中,掌握冻土的蠕变特性对评价冻结壁的稳定性至关重要。文章通过对山西某矿粘土层进行不同冻结温度下单轴抗压及蠕变试验,得到蠕变随冻结温度、加载应力变化的规律。在分析Kachanov损伤理论模型及人工冻土蠕变经验模型特性的基础上,建立人工冻土理论-经验蠕变模型。通过对比分析建立模型计算值与人工冻结粘土蠕变试验结果,模型计算曲线与试验数据曲线拟合度较高,两者均反映了初始弹性变形、应变加速度逐渐减小至加速度为零的过程;若试样发生破坏,曲线则会在应变加速度为零的基础上继续加速上升。该模型能够反映深部人工冻土的各阶段蠕变特性,能为指导冻结法施工提供科学依据。
2019 Vol. 56 (6): 57-62 [摘要] ( 30 ) [HTML 1KB] [PDF 1752KB] ( 47 )
63 马 莉 1 李 盛 2 王起才 2 于本田 2 刘亚朋 2 王庆石 2
高填黄土矩形、拱形明洞减载结构土压力差异性规律研究
高填明洞会使结构受力增加,影响结构安全。文章通过模型试验、数值模拟手段,考虑EPS减载、结构截面形式及其基础刚度,研究了明洞洞顶土压力、土体位移随填土高度的变化规律。结果表明,高填明洞减载结构洞顶土压力随填土高度的变化呈非线性变化,拱形截面减载效果优于矩形截面,柔性基础明洞减载效果优于刚性基础;矩形截面从洞顶中心点到两侧的土压力呈现先增大后减小、最后趋于稳定的趋势,在明洞两侧边界处出现最大值,EPS减载和柔性基础会使最大峰值与洞顶中心点数值的差距减小;拱形截面明洞洞顶同一平面竖向土压力呈现先减小、最后趋于稳定的趋势,最大值出现在明洞洞顶中心点。矩形截面明洞洞顶同一平面土体沉降曲线由减载前的“双V”型变化为减载后的“U”型。随后,对试验过程进行数值模拟分析,两者计算结果平均误差为11.0%,验证了试验数据的正确性及计算参数的合理性。最后,从填土横向应力上探讨了不同截面、基础刚度的明洞减载结构土拱效应的差异。
2019 Vol. 56 (6): 63-69 [摘要] ( 37 ) [HTML 1KB] [PDF 3206KB] ( 69 )
分析与计算
70 郭 健 1,2 杨治国 1,2 康逢学 3
基于向量投影响应面法的隧道围岩变形稳定可靠度分析
围岩变形稳定是保证隧道施工安全的重要因素,由于影响围岩变形稳定因素众多,围岩变形稳定功能函数一般为隐式或为高度非线性,而采用向量投影响应面法可使计算简化且精度可得到保证。为了应用可靠度理论判定围岩变形稳定性,文章以Mohr-Coulomb强度理论作为围岩屈服条件求得的圆形隧道围岩位移解析解作为围岩位移函数,将圆形隧道毛洞围岩表面刚好达到剪切塑性极限时的洞顶沉降位移作为围岩变形的极限位移,建立了圆形隧道围岩变形稳定功能函数。利用向量投影取样法,通过响应面函数的梯度投影确定取样点,求解响应面函数,再用一次二阶矩法计算了某圆形隧道的围岩变形稳定可靠指标,并和蒙特卡洛法计算结果进行了对比,根据可靠指标对该隧道围岩变形稳定性进行了评定。
2019 Vol. 56 (6): 70-77 [摘要] ( 32 ) [HTML 1KB] [PDF 1712KB] ( 43 )
78 刘明才
隧道超欠挖下锚喷支护系统的稳定性分析
隧道施工造成的超欠挖会改变围岩的应力状态,甚至影响围岩的稳定性。文章依据隧道超欠挖断面轮廓和喷射混凝土层覆盖厚度,将超欠挖下的围岩边界分为三类,即平行覆盖、底部覆盖和完全覆盖;基于弹性厚壁圆筒理论,推导了等效厚壁圆筒层的刚度和最大支护压力等参数;再依据锚喷支护并联体系,建立了隧道超欠挖下锚喷支护复合结构的刚度和最大支护力的计算公式。并以莲花山2号隧道为工程实例,利用收敛-约束原理进行了稳定性分析,结果表明,隧道超欠挖下的围岩稳定性分析更符合实际,验证了该方法的可行性。
2019 Vol. 56 (6): 78-84 [摘要] ( 30 ) [HTML 1KB] [PDF 2533KB] ( 72 )
85 于建新 1 刘焕春 2 魏海霞 1 陈 晨 1
近邻隧道爆破施工相互动力影响研究
当两隧道距离较近时,新建隧道爆破施工可能导致既有隧道围岩与衬砌结构的变形甚至损坏。文章以某典型大跨公路隧道近接一小型既有隧道工程为背景,采用LS-DYNA显式动力数值模拟方法,开展近距离隧道爆破施工的相互影响研究。结果表明:新建隧道内振速分量均出现在垂直隧道轮廓线方向,既有隧道迎爆侧振速水平分量最大;围岩类型对爆破振动速度的影响主要在新建隧道近既有隧道侧,对既有隧道内振速影响较小;药量和跨度对新建隧道爆源近区底板影响较大,净距对新建隧道近既有隧道侧影响较大;药量增大、净距减小、跨度减小均会在一定程度上引起既有隧道内振速的增大;相对位置不同,新建隧道最大振速均出现在近既有隧道侧,既有隧道均出现在迎爆侧,爆破掌子面从既有隧道上方穿越时引起的振动大于远离时;既有隧道对新建隧道内的振速具有一定的放大效应。
2019 Vol. 56 (6): 85-92 [摘要] ( 42 ) [HTML 1KB] [PDF 3742KB] ( 62 )
93 谢立广 1 杨 群 2 盛 湧 1 唐富军 1
关于公路隧道健康状况均衡评估模型的探索
针对目前公路隧道健康状况评估方法存在的问题,文章提出了公路隧道健康状况均衡评估模型,即通过相关物理力学参数分布的均衡性来推断公路隧道的健康状况,其中均衡性的程度按变异系数和失衡系数的大小来界定。研究表明:在足够地层抗力均布的前提下,围岩压力分布不均衡对隧道结构安全性影响不大,而地层抗力分布的均衡性对隧道结构安全性的影响比较显著;为保障隧道结构的安全性,宜令拱腰以下范围的地层抗力变异系数不大于0.5、失衡系数不大于0.3,勿使变异系数大于0.7或失衡系数大于0.6。
2019 Vol. 56 (6): 93-98 [摘要] ( 41 ) [HTML 1KB] [PDF 2035KB] ( 60 )
99 孙浩轩 1 李培现 1 崔希民 1 姚德华 2 肖 武 3
巴岳山隧道受煤矿采动影响分析
受新生、昌荣两煤矿开采影响,渝蓉高速公路巴岳山隧道部分路段出现裂缝及两帮掉块等现象。为掌握隧道受开采影响状况,文章基于概率积分法计算了各阶段地下开采引起的地表移动与变形值,并以隧道左线为例,分析了隧道损坏的成因,以及煤炭资源全部开采后隧道左线可能受损情况,提出了可供隧道维护及保障安全的工程措施建议。预计结果与隧道损害情况接近,因此概率积分法可以用于隧道受采动影响分析。
2019 Vol. 56 (6): 99-106 [摘要] ( 57 ) [HTML 1KB] [PDF 2500KB] ( 43 )
107 左 卓 1 傅鹤林 2 张加兵 2 林 锐 2 龚佳斌 3
深厚软土地层长大深基坑开挖施工的实测与分析
深基坑施工会对周围土体、围护结构及周围环境的安全造成极其不利影响。文章依托佛莞城际铁路长大深基坑工程,针对基坑开挖过程中地表沉降、建筑物沉降、墙体深层水平位移、墙顶水平位移及竖向位移和支撑轴力实施监控量测,并对监测结果进行深入的分析。结果表明:在基坑开挖初期,墙体侧移表现出悬臂弯曲状,水平位移最大值点在墙顶附近处。随着开挖深度的增大,其最大值点位置逐渐向下移动,最终出现在坑底处;基坑开挖60~120 d内,墙顶竖向位移发展非常迅速,墙顶水平位移达到位移总量的65%左右。基坑开挖120 d后,其位移量变化越来越慢;随着基坑开挖深度增大,支撑轴力越来越大,基坑开挖完成后各道支撑轴力均达到最大值。
2019 Vol. 56 (6): 107-113 [摘要] ( 31 ) [HTML 1KB] [PDF 3941KB] ( 81 )
114 陈 卓 1, 2 孔 超 3,4
大断面地铁车站施工对邻近摩擦桩基桩侧摩阻力影响研究
地铁车站下穿或者并行桥梁桩基施工时,会使桥梁桩基一侧大面积开挖卸载。若近接摩擦桩,地铁车站施工势必会导致其桩侧摩阻力降低,威胁既有桥梁运营安全。基于此,文章采用理论分析手段,将地铁车站邻近既有摩擦桩基受力简化为四部分,推导了地铁车站邻近摩擦桩基的桩侧摩阻力计算公式,并以北京地铁19号线北太平桥站施工为工程背景进行验证。结果表明,当地铁车站开挖深度大于桩基长度时,桩侧摩阻力损失比最大为 42.8%;地铁车站开挖宽度对桩侧摩阻力损失影响相对较小;通过施工前对桩基周围土体一定范围内的土体进行注浆加固可提高内摩擦角,且内摩擦角控制在25°~30°范围内较为合适。
2019 Vol. 56 (6): 114-120 [摘要] ( 31 ) [HTML 1KB] [PDF 2629KB] ( 61 )
121 李福林 1,2
软土地区狭长型深基坑开挖引起深层土体变形分析
在深厚软土地层中开挖狭长型深基坑将对周边环境产生较大影响。文章通过建立三维有限元模型,采用HS-Small小应变本构模型模拟狭长基坑开挖过程软土变形特性,分析在狭长基坑开挖过程紧邻土体深层位移发展规律。结果表明:邻近土体竖向及水平位移对基坑开挖深度敏感,随着基坑开挖深度的增加而增大;水平位移发展曲线呈V形或弓形形态,最大水平位移基本与开挖深度一致;开挖深度以上土体发生沉降变形,而开挖深度以下土体由于基坑卸荷发生隆起变形;当拆除支撑而不及时施作新梁板结构时,将减弱整体支护刚度,引起地层水平位移与沉降。由于基坑空间效应影响,基坑长边测点水平及竖向位移最大,短边测点次之,坑角最小。
2019 Vol. 56 (6): 121-127 [摘要] ( 46 ) [HTML 1KB] [PDF 2512KB] ( 31 )
规划与设计
128 李玉文 1 冷希乔 1 白 帆 2
基于客货分流的四洞十车道隧道设计研究
大交通量或靠近城区的公路隧道车道数大多与道路一致,因隧道的管理运行速度往往小于路段运行速度,导致隧道通行能力下降,隧道入口段行车拥堵问题突出。文章以天府机场高速公路龙泉山隧道为例,从隧道的运行管理速度、隧道通行能力、建设造价隧道施工可行性、行车安全等方面进行多维度分析,提出了4洞10车道、按客货分流2(货车)+3(客车)+3(客车)+2(货车)的车道模式,该模式可实现隧道与道路相同的通行能力,有效保证隧道施工及运营安全。
2019 Vol. 56 (6): 128-133 [摘要] ( 34 ) [HTML 1KB] [PDF 1616KB] ( 86 )
134 王 向 李峰伟 杨 可
公路隧道入口减光构件设计研究
隧道入口内外光照强度差异大是隧道入口发生交通事故的主要原因。在隧道入口设置减光构件,可实现隧道入口内外照度差的合理过渡,确保行车安全。文章在对国内现有隧道洞口的减光构件进行调研的基础上,总结了减光构件的类型、横截面形式和适用范围。通过设计照度测试实验,研究了驾驶员在隧道入口视觉适应的照度变化率,并结合相关隧道内照明规范,提出了隧道入口减光构件长度计算方法。利用光环境分析软件Ecotect构建了减光构件模型,进行光环境仿真分析,结果表明,在外界环境照度为60 000 lux的条件下,驾驶员以100 km/h的速度进入隧道,隧道入口减光构件的长度至少为58 m。
2019 Vol. 56 (6): 134-139 [摘要] ( 27 ) [HTML 1KB] [PDF 1422KB] ( 49 )
140 张旭珍
铁路隧道无轨运输斜井主要设计参数研究
无轨运输斜井由于高效率、低投入、易维护等优点而在铁路、公路、水利以及矿山等行业中得到了广泛应用,但各个行业对斜井纵坡和内轮廓等设计参数均无统一标准。文章参考铁路、公路、矿山等行业有关无轨运输斜井坡度和内轮廓的设计规定,通过理论计算和公式推导,提出了铁路隧道无轨运输斜井的最大坡度和基本内轮廓尺寸等主要设计参数,确定了无轨运输斜井净宽、净高的设置原则,以及斜井内错车道或平坡段的设置间距。
2019 Vol. 56 (6): 140-144 [摘要] ( 29 ) [HTML 1KB] [PDF 974KB] ( 74 )
145 彭劲松 石继训
仙人峒超特长隧道竖、斜井设置方案研究及探讨
长度超过7 km的高速公路特长隧道往往需要设置竖、斜井来满足通风需求。通过对国内已建成长度大于7 km的公路隧道通风方式进行调研,发现其竖、斜井的设置存在一些问题和不足。基于此,文章以韶关市某高速公路仙人峒隧道为工程实例,提出了特长公路隧道通风竖、斜井设计的基本思路和方法,可对今后类似隧道工程设计起到借鉴作用。
2019 Vol. 56 (6): 145-150 [摘要] ( 32 ) [HTML 1KB] [PDF 2338KB] ( 70 )
151 高勤运
西秦岭特长隧道综合地质勘察效果分析与评价
兰渝铁路西秦岭特长隧道地质条件复杂,岩溶、活动断裂、高地应力等工程地质问题突出。文章采用综合地质勘察技术,评价和预测了围岩特征、构造与地应力、地下水与岩溶等情况,与隧道施工揭示的地质情况进行对比,评判了地质勘察效果,分析了勘察效果与施工揭示情况有出入的原因。在此基础上,提出了长大深埋隧道勘察中应注重区域地质构造背景的分析研究、尽量开展钻探验证、扎实做好水文地质抽(压)水试验等建议。
2019 Vol. 56 (6): 151-156 [摘要] ( 31 ) [HTML 1KB] [PDF 1848KB] ( 60 )
施工技术
157 刘 劼 1 董 武 2 龚成明 3
衬砌缺陷防治技术在运营铁路隧道中的应用研究
运营铁路隧道存在拱顶空洞、衬砌开裂掉块、渗漏水等缺陷,危及列车运行安全。基于此,文章从理论及破坏模型方面分析了衬砌空洞的破坏方式,对常规衬砌缺陷整治方法的优缺点进行了分析。针对已运营的某铁路隧道衬砌缺陷,提出采用衬砌缺陷成套技术中的带模注浆防治技术进行加固和修复。应用效果表明,经过注浆修复后的衬砌整体性良好,治理效果显著,具有节省工期、提高工效、不返修等特点。
2019 Vol. 56 (6): 157-161 [摘要] ( 27 ) [HTML 1KB] [PDF 3712KB] ( 89 )
162 张田涛 1 张潍漪 2
隧道仰拱底鼓产生的关键点及控制方法研究
针对隧道仰拱底鼓产生的危害,文章从自然环境、人为因素、灾害等方面简要分析了其产生机理,在此基础上提出了三个假设条件对薄板压曲微分方程进行简化,归纳出影响隧道仰拱底鼓的七个关键点,并对各关键点检测方法的适用性进行分析;总结了针对各关键点所采取的防治措施。基于某隧道工程仰拱底鼓检测实例,初步验证了本文研究结果的正确性。
2019 Vol. 56 (6): 162-166 [摘要] ( 30 ) [HTML 1KB] [PDF 759KB] ( 99 )
167 刘敬亮 1 方宇超 2 叶晓牡 1
杭州紫之隧道大跨度交汇段开挖方法对比研究
城市隧道地质情况差,周围环境条件复杂,对变形要求高,需采用合理的施工方法。文章以杭州紫之隧道大跨度交汇段工程为例,对比分析了CRD法、双侧壁导坑法、环形开挖预留核心土法的优缺点,并采用有限元计算模型着重分析了不同工法下隧道大跨度交汇段的拱顶沉降值、水平收敛值及地表沉降值,通过与实测值的对比验证了紫之隧道大跨度交汇段采用环形开挖留核心土法进行施工的合理性。
2019 Vol. 56 (6): 167-172 [摘要] ( 28 ) [HTML 1KB] [PDF 2446KB] ( 76 )
173 马春德 1,2 刘泽霖 1 郑 静 3 龙 珊 1 张建秋 3 郭春志 1
预留光爆层爆破技术在长大隧道全断面施工中的应用
在大断面隧道采用传统光爆法施工中,很难保证所有周边孔同时起爆,存在隧道轮廓平整度低、超欠挖量大、炮孔留痕率低、成形质量不好等一系列问题。文章以东天山长大隧道工程为背景,采用预留光爆层爆破技术进行全断面一次施工,通过优化起爆顺序、起爆网络及爆破参数,取得了良好的光面爆破效果。现场试验结果表明:采用预留光爆层爆破技术,平均线性超挖量控制在15~25 cm以内,比传统光面爆破方法减少80%;初期支护混凝土用量降低了2.63 m3/m,大大减少了混凝土用量,经济效益明显;另外,采用预留光爆层爆破技术,实际循环进尺、炮孔残留率、炮孔利用率、炸药单耗等指标均有明显改善,隧道整体成形质量良好。
2019 Vol. 56 (6): 173-180 [摘要] ( 31 ) [HTML 1KB] [PDF 3197KB] ( 79 )
181 刘世杰 刘 泽 吴建和 钟友江
铁路隧道全风化花岗岩地层地表注浆技术
埋深超过40 m的软弱围岩隧道一般以洞内水平注浆加固为主,但对洞内施工组织影响很大。文章基于梅汕铁路大岭隧道工程实例,对比了洞内和地表注浆加固方案的优缺点,并开展了地表深孔注浆加固地层的工艺试验研究。结果表明,采用承压钢质袖阀管注浆技术加固深埋全风化富水花岗岩地层,隧道开挖掌子面浆脉明显,浆液劈裂效果明显,掌子面稳定,为隧道实施大断面开挖作业创造了条件,实现了Ⅴ级围岩月进尺70 m的施工进度。
2019 Vol. 56 (6): 181-186 [摘要] ( 31 ) [HTML 1KB] [PDF 1676KB] ( 94 )
187 孙会想 汪海平
特大型地下洞室群施工期通风技术研究及应用
地下洞室常采用新奥法或矿山法施工,掌子面爆破产生的污染物影响施工人员的人身安全和职业健康,同时也制约着洞室的开挖进度。文章依托白鹤滩水电站工程,提出了“三结合”、“分期设计”的地下洞室群施工期通风系统规划和设计理念,构建了三维非稳态湍流场模型,研究了复杂地下洞室群开挖期通风散烟特点和规律,提前规划并实施了与各主要洞室贯通的专用排风洞,形成了一套高效节能的“进+排”通风系统,使用变频风机在最大程度利用自然通风的基础上实现机械通风的最优效果。数值计算和现场污染物浓度测试结果表明:白鹤滩水电站地下洞室群施工期气流组织顺畅,专用排风竖井区域空气流速远大于洞室周边区域,污染物逸散路径为掌子面—排风竖井—专用排风平洞;通风15 min后,爆破产生的污染物即可全部排出洞外,效果良好。
2019 Vol. 56 (6): 187-195 [摘要] ( 37 ) [HTML 1KB] [PDF 5313KB] ( 64 )
196 卓旭炀
盾构隧道穿越软塑红粘土覆盖型岩溶区的处理方法
文章分析了岩溶上覆地层塌陷机理以及软塑红粘土层及硬塑红粘土层中盾构隧道的施工风险,并制定了相应的处理措施。结果表明:隧道位于软塑红粘土层时,降水破坏了土-裂隙水-溶洞之间的平衡状态,导致红粘土流入溶洞,隧道会随着软塑红粘土的下沉而下沉;当隧道位于硬塑红粘土层中时,下面的软塑红粘土流入溶洞后,由于可塑红粘土的抗剪强度和粘聚力均较低,软塑土层塌陷,会在可塑土层和硬塑土层之间形成土洞,最终也会导致隧道下沉;当灰岩岩面倾斜度较大时,会扩大红粘土的沉降范围。通过填充高风险范围内的溶洞、对软塑红粘土层进行加固以及在岩面倾斜过大的地方增设抗滑桩等措施可防范上述工程风险。
2019 Vol. 56 (6): 196-202 [摘要] ( 35 ) [HTML 1KB] [PDF 5223KB] ( 37 )
现代隧道技术
 

编 辑 部 公 告

 
 
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一、会议须知
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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