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现代隧道技术
 
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现代隧道技术
 
2020年 57卷 1期
刊出日期:2020-02-25

研究与探讨
特约稿
分析与计算
施工技术
试验与监测
   
特约稿
1 王明年 1,2 郭晓晗 1,2 崔 鹏 1,2 于 丽 1,2
高海拔大规模铁路隧道群防灾疏散救援工程关键技术探讨
随着铁路路网向西部地区扩展,高海拔铁路隧道数量显著增加。高海拔地区具有低气压、低温和低含氧量的特点,且自然环境条件恶劣,一旦发生火灾等灾害,烟气扩散速度加快,但人员疏散能力降低,严重影响受困人员的生命安全。鉴于此,文章采用现场实测、理论分析、数值模拟等多种研究手段,给出了铁路隧道群划分标准,洞口间距小于250 m定义为毗邻铁路隧道群,洞口间距大于250 m小于400 m定义为连续铁路隧道群;探明了高海拔地区人员疏散能力下降规律,海拔每升高1 000 m,人员疏散能力相较平原地区约下降11.28%;得到了考虑坡度和海拔高度的人员疏散能力综合折减系数;综合考虑海拔高度、坡度等因素,给出了紧急救援站上下坡方向隔离区长度分别应不小于700 m和200 m的建议;依据烟气扩散规律和人员疏散能力等参数,给出了洞内外紧急救援站、紧急出口和避难所等防灾救援土建结构的设计建议,提出了适用于高海拔铁路隧道的救援模式。
2020 Vol. 57 (1): 1-7 [摘要] ( 626 ) [HTML 1KB] [PDF 2613KB] ( 1310 )
研究与探讨
8 朱永生 1 李鹏飞 2
Hoek-Brown强度准则研究进展及岩体力学参数取值
岩体力学参数取值是工程建设过程中的关键环节之一,取值方法及结果的合理性对围岩稳定性研究及支护设计至关重要。文章以Hoek-Brown强度准则为基础,系统性地讨论了该方法和取值结果的基本特点,及其与规程规范经验取值方法的差异和根源。概括地,基于Hoek-Brown强度准则的岩体力学参数取值方法综合考察了岩性、围岩质量、围岩应力这三个关键性地质因素的影响,与规范方法相比,更为全面地考虑了地质因素的多样性及其导致力学参数取值的差异性。深埋岩体工程实践表明,这一取值方法比传统M-C强度理论和建立在该理论基础上的规范取值方法相对合理。
2020 Vol. 57 (1): 8-17 [摘要] ( 624 ) [HTML 1KB] [PDF 3606KB] ( 1321 )
18 郑余朝 1 张文胜 1 孙克国 1 蔡佳良 1 李 杰 2 冷 彪 1 赵瑞文 2 赵晓勇 3 罗 勇 3
基于离散元强度折减法的大跨隧道稳定性研究
节理面作为岩体中普遍存在的软弱结构面,对隧道围岩的稳定性影响较大,在节理较多的大跨隧道施工中,更容易发生拱顶掉块、塌方、滑移等灾害。基于此,文章依托贵阳市南垭路三号隧道,基于离散元强度折减法,采用3DEC软件对不同节理倾角、间距、组数以及衬砌参数情况下的隧道安全系数进行分析,评价了各因素对隧道稳定性的影响。结果表明:节理倾角越大、分布越密集、节理组数越多,隧道的整体稳定性越差;在单组节理的岩体中,节理倾角是影响隧道稳定性的主要因素;喷混凝土层对隧道的整体稳定性提升显著,10 cm厚喷层即可比裸洞的安全系数提高17.9%,并据此提出了隧道衬砌参数的优化建议。
2020 Vol. 57 (1): 18-25 [摘要] ( 631 ) [HTML 1KB] [PDF 5633KB] ( 1157 )
26 刘学增 1,2 蔡 鑫 3 丁茂瑞 3 陈福斌 3 邓 枫 3
破碎围岩大跨公路隧道结构健康度评价方法研究
目前关于大跨隧道结构在松动荷载作用下的受力变形与损伤演化机理研究相对较少,缺乏运营期隧道结构的健康度评价体系与预警标准,不利于掌握隧道结构的安全状态。针对上述问题,文章通过建立二维及三维数值分析模型,研究了Ⅳ级、Ⅴ级围岩下大跨隧道结构在松动荷载下的受力变形特性,并依据变形及破损特征,建立了5级评价体系与3级预警标准。研究结论为:(1)拱部松动荷载作用下大跨隧道的破坏过程分为四个阶段,分别为设计荷载下的弹性受力阶段、拱部松动荷载下的弹性受力阶段、结构开裂后的塑性工作阶段及加速变形破坏阶段;(2)设计荷载下,采用荷载规范计算方法与三维数值模拟方法得出的隧道变形基本一致,验证了数值计算的可行性。通过数值计算,得出Ⅳ级围岩下结构极限承载力为734 kPa,拱顶沉降6.75 cm,边墙收敛1.56 cm。Ⅴ级围岩下结构极限承载力为812 kPa,拱顶沉降10.47 cm,边墙收敛4.06 cm;(3)以拱顶开裂、局部压屈、拱顶拱腰压屈、拱腰压屈达到衬砌厚度的1/3、钢筋拉断为关键节点,以结构受力、拱顶沉降、边墙收敛为评价指标,建立了Ⅳ级、Ⅴ级围岩下大跨隧道的健康度评价体系及预警标准。
2020 Vol. 57 (1): 26-35 [摘要] ( 657 ) [HTML 1KB] [PDF 5423KB] ( 1392 )
36 陶伟明 1 李化云 2 张志强 2 郭永发 3
浅埋膨胀土隧道围岩抗剪强度与支护结构受力特征关系研究
膨胀土吸水后产生的膨胀问题,导致隧道支护结构承受复杂的膨压应力。为研究浅埋膨胀土强度衰减和膨胀效应对隧道支护结构的影响,文章以呈贡隧道工程为背景,首先利用室内直剪试验方法,探明膨胀土的抗剪强度与初始含水量的变化关系;然后基于室内试验结果,采用ABAQUS三维有限元分析模拟软件,研究膨胀土吸水膨胀对隧道支护结构的影响,揭示不同埋深下膨胀土膨胀效应对围岩变形和支护结构内力影响规律。研究结果表明:(1)摩擦角和粘聚力均随含水量的增大而下降,粘聚力受到的影响较大,膨胀土抗剪强度与含水量的关系可采用二次抛物线表征;(2)膨胀土围岩吸水后受到支护结构约束,产生较大的膨胀压力,导致围岩出现破坏,造成隧道仰拱隆起量和边墙水平收敛增大;(3)围岩膨胀后,初期支护结构轴力均匀增加,拱腰处弯矩增加较小,墙脚处弯矩增加较大,使支护结构处于不安全状态;(4)埋深对膨胀变形产生很大的影响,但达到某一极限埋深后将不发生膨胀变形。
2020 Vol. 57 (1): 36-43 [摘要] ( 605 ) [HTML 1KB] [PDF 5789KB] ( 1334 )
44 马时强 1,2
软岩大变形条件下围岩变形与围岩压力的关系研究
为获得软岩大变形条件下围岩变形与围岩压力之间的关系,为大变形让压设计提供依据,文章利用FLAC3D数值模拟软件,计算了某单线铁路隧道开挖后在无支护条件下洞周发生不同变形量后施作弹性支护结构的最大压应力,并以此间接反映围岩压力,得到围岩压力随围岩变形的释放关系曲线。将类似工程实例的监测数据与该关系曲线进行对比分析,结果表明:围岩压力随围岩变形的释放关系曲线分为陡降区、调整区和缓降区三部分;软岩大变形可分为收敛型和非收敛型两类,收敛型大变形隧道将可量测的洞周变形控制在15 cm(洞周半径的3%)以内是经济合理的,且施作常规系统锚杆效果最好;非收敛型大变形隧道可量测的洞周变形量超过63 cm(洞周半径的14%)时,围岩压力释放效果才进一步提高;通过大幅的洞周变形来减小围岩压力时,将导致塑性区的大幅增加,此时的系统锚杆作用微乎其微。
2020 Vol. 57 (1): 44-50 [摘要] ( 604 ) [HTML 1KB] [PDF 2187KB] ( 1089 )
51 杜 俊 1,2 梅志荣 2 傅立磊 3 陈永照 3
基于强度折减法的浅埋软弱围岩隧道掌子面稳定性研究
隧道掌子面稳定是隧道安全顺利施工的前提,文章以浅埋软弱围岩隧道为研究对象,首先,基于强度折减理论,建立了掌子面稳定性判别流程,可求解掌子面稳定安全系数;其次,分析了隧道掌子面失稳判据,认为掌子面稳定性判别时可采取位移突变判据或塑性应变能判据;最后,结合嘉禾园地下通道工程,研究了掌子面稳定性控制对策,运用掌子面稳定安全系数对单一方式和组合方式预加固措施的加固效果进行了预评价,确定了掌子面预加固方式,指导了现场施工。研究成果可为浅埋软弱围岩隧道掌子面稳定性分析及控制对策确定提供借鉴。
2020 Vol. 57 (1): 51-57 [摘要] ( 572 ) [HTML 1KB] [PDF 3040KB] ( 1199 )
58 郭成刚 1 郭永发 2 朱孟龙 3 张庆文 3
红层环境下的碳酸盐岩岩溶隧道暗河水文地质调查研究
在云南滇中红层区域存在非可溶岩(砂泥岩等)和可溶岩(碳酸盐岩)接触带的异常地质结构,该地质结构存在有特殊的溶洞和暗河。文章以宜良至石林高速公路山冲箐隧道为例,通过暗河区域地质判译、暗河区地表出水口调查、瞬变电磁法视电阻率探测、洞内地质雷达扫描等方法,分析了典型穿插型接触带暗河的基本属性,认为该暗河属地表裂隙水补给,无区域联通,并预测了隧道涌水量,给出了基本的治理方法。研究成果对今后类似隧道工程的设计和施工具有一定的指导意义。
2020 Vol. 57 (1): 58-64 [摘要] ( 602 ) [HTML 1KB] [PDF 4575KB] ( 1036 )
65 詹显军 裴涛涛 周济兵
基于热力图的地铁车站变形可视化分析
为了直观地展示地铁车站在施工过程中整体变形的实时分布情况,文章基于等高线生成算法,对变形监测点数据进行热力图可视化研究;基于某地铁车站的变形监测数据,针对地铁车站在施工过程中的地表沉降、桩(墙)体水平位移、支撑轴力等监测项目进行变形可视化分析。结果表明,采用热力图可视化分析方法对监测数据进行实时分析,得到了对应监测项目的变形实时分布情况,能更加形象、快速、直观地展示出地铁车站不同位置的宏观变形情况。这种基于热力图可视化进行监测变形分析的方法,丰富了施工变形分析的研判手段。
2020 Vol. 57 (1): 65-69 [摘要] ( 717 ) [HTML 1KB] [PDF 1742KB] ( 1167 )
70 蔡亚宁 1 黄清杰 2
盾构隧道钢筋混凝土管片模具相关标准及其质量管理
模具是影响管片成品质量的重要因素之一。文章在介绍盾构隧道钢筋混凝土管片模具相关标准的基础上,总结了模具设计加工及使用过程中需要注意的有关问题,分析了常见的与模具有关的管片质量问题及原因,列出了模具在使用与维护中常见问题的处理措施,提出了模具生产厂家的售后服务建议,以利于地铁管片生产和使用各方的质量控制,为地铁工程建设各产业链的质量控制打好基础。
2020 Vol. 57 (1): 70-75 [摘要] ( 635 ) [HTML 1KB] [PDF 812KB] ( 1188 )
分析与计算
76 严 涛 1 李坤杰 1 秦鹏程 1 陈劲宇 1,2 林 锐 3 左 强 3
明暗挖施工地铁车站下部暗挖隧道围岩压力计算方法研究
南宁轨道3号线青秀山地铁车站受地形限制采用上明挖下暗挖法施工。下部暗挖隧道根据埋深介于深浅埋之间,进行结构设计时,先施工的上部明挖站厅结构等效处理恰当与否,对于保证暗挖隧道结构安全至关重要。通过理论推导表明,当上部站厅结构等效为土体时,其下部暗挖隧道竖向围岩压力为150.69 kN/m,水平围岩压力为95.28 kN/m;当等效为附加荷载时,其下部暗挖隧道竖向围岩压力为439.83 kN/m,水平围岩压力为103.28 kN/m。通过数值计算表明,当上部站厅结构等效为土体时,最大安全系数为60.29,其部位在拱腰处,最小安全系数为7.39,其部位在拱底处;当等效为附加荷载时,最大安全系数为21.558,其部位在拱脚处,最小安全系数为2.529,其部位在拱底处。因此,建议暗挖隧道围岩压力计算时,上部站厅结构按照附加荷载处理较为合适。
2020 Vol. 57 (1): 76-82 [摘要] ( 617 ) [HTML 1KB] [PDF 1532KB] ( 1241 )
83 王 俊 林国进
流变荷载作用下公路隧道二次衬砌开裂特征研究
针对流变荷载作用下公路隧道二次衬砌裂损情况随运营年限增加不断显现的问题,文章基于离散元-有限差分耦合计算方法,对流变荷载作用下二次衬砌的裂损过程进行分析,并探讨了地应力场及衬砌背后空洞对二次衬砌破坏特征的影响。结果表明:(1)地应力场对二次衬砌的破坏形态有较大影响,当λ=0.5时,裂损主要发生在拱顶与拱底区域;当λ=1或2时,裂损主要发生在左右拱腰区域;(2)当拱顶存在空洞时,衬砌裂损过程及最终破坏形态与无空洞情况存在差异;当拱肩存在空洞时,衬砌裂损过程及最终破坏形态与无空洞情况相似;当拱腰存在空洞时,衬砌裂损过程与无空洞情况不同,但其最终破坏形态与无空洞情况相似;(3)当拱顶及拱肩存在空洞时,衬砌裂损过程及最终破坏形态与仅拱顶存在空洞情况相似;当拱肩与拱腰或拱顶与拱腰存在空洞时,衬砌裂损过程及最终破坏形态与单一空洞情况存在差异;(4)不同空洞数量及空洞组合情况下,空洞附近处的混凝土均出现开裂。
2020 Vol. 57 (1): 83-90 [摘要] ( 605 ) [HTML 1KB] [PDF 3259KB] ( 1040 )
91 林志斌 张勃阳 杨大方
考虑蠕变与渗流作用的软土基坑开挖模拟研究
为研究渗流与蠕变的相互耦合作用对软土基坑开挖的影响,文章以深圳地铁11号线前海湾站基坑工程为背景,基于FLAC3D中的渗流和蠕变分析模式,对不同计算条件下软土基坑的桩后水压力、桩位移、地表沉降以及坑底隆起等的变化规律展开研究。研究结果表明:(1)渗流和蠕变作用均会对基坑开挖变形产生较大影响,只有综合考虑这两者间的相互影响,才能保证基坑开挖模拟计算结果与实际相符合;(2)基坑开挖过程中,基坑两侧桩最大位移值和位置都与开挖时间呈指数衰减关系,而基坑两侧地表最大沉降除会在每次降水过程中急速增大外,其余时段则与开挖时间保持相对缓慢的线性增长关系;(3)随着潜水水位埋深的增加,基坑两侧地表最大沉降和桩体最大位移都将线性减小。
2020 Vol. 57 (1): 91-98 [摘要] ( 590 ) [HTML 1KB] [PDF 2949KB] ( 1113 )
99 彭 琦
上跨地铁隧道的转换结构基础施工与附加荷载影响分析研究
上跨地铁隧道的转换结构施工会对下方地铁隧道结构造成影响:(1)转换结构基础的开挖施工卸荷会引起下方隧道结构的上抬变形;(2)高层建筑的荷载传递到转换结构,会引起大跨转换结构的挠度变形,转换结构与下方岩土体材料接触后会对下方地铁隧道结构产生附加荷载。基于此,文章以深圳某上跨地铁隧道工程为例,全过程模拟分析了地铁隧道正上方转换基础基坑开挖卸荷和地下水下降的耦合影响效应,并对转换结构铺设在褥垫层和直接铺设在岩土基础上的两种工况进行了对比分析,结果表明:转换结构铺设在褥垫层上会有效减小传递到地铁隧道结构的附加荷载,转换结构由于竖向挠度变形对下方地铁隧道产生的附加荷载的影响不容忽视。
2020 Vol. 57 (1): 99-104 [摘要] ( 652 ) [HTML 1KB] [PDF 3410KB] ( 1001 )
105 彭 炎 1,2 方 慧 1,2 吕琴音 1,2
隧道反射波层析成像正反演模拟与TRT反演的对比分析
由于隧道反射层析成像技术(TRT)仅支持10个接收点以内的观测系统进行超前预报和反演,而且在施工中常有坏道情况,导致有效接收点道数不足10道,严重地影响了工作进度,极大地限制了该仪器的实用性。基于此,文章通过推导得出隧道拱面上观测系统直达波和反射波的走时公式,结合波前扩散原理,借鉴TRT反演技术原理,得出了隧道拱面上任意布置接收点和震源点的正反演方法。该方法可以达到和TRT软件一致的反演结果,并且不受道数限制,在有坏道的情形中,保证有足够的有效道数参与反演,可为研制更加经济实用国产设备提供方法条件。
2020 Vol. 57 (1): 105-114 [摘要] ( 659 ) [HTML 1KB] [PDF 7974KB] ( 804 )
115 刘 冲 毛 毳
基于小波包变换的隧道损伤识别
隧道作为交通工程的重要组成部分,及时发现隧道损伤并修复是隧道运营安全的重要保障。文章以二维隧道模型为研究对象,采用高速列车通过隧道时所产生的压力为施加荷载,通过有限元模拟得到衬砌内层节点的位移时程曲线,用小波包变换对相应的曲率曲线进行分解,使用位移曲率能量标准偏差作为损伤指标对损伤的位置进行识别。研究分析表明,该方法能够有效地对隧道损伤位置进行识别。
2020 Vol. 57 (1): 115-119 [摘要] ( 579 ) [HTML 1KB] [PDF 2371KB] ( 989 )
120 徐 宇 1 郑 晅 2 李 雪 2 刘浩学 1
隧道遮光棚不舒适眩光定量评价方法研究
为了评价隧道遮光棚投影光斑的眩光舒适性,文章利用评价照明场所眩光程度的统一眩光值(UGR),通过分析遮光棚投影光斑的眩光影响,建立了隧道遮光棚眩光舒适度的定量评价方法,计算了等间距遮光棚投影光斑的统一眩光值,分析了不同光斑宽度、亮度与统一眩光值的关系。研究结果表明:在洞口遮光段的明亮环境下,遮光棚投影光斑明区域的亮度和宽度越小,UGR值越小,舒适度越好;遮光棚投影光斑明区域的亮度和宽度越大,UGR值越大,舒适度越差;亮度和宽度比值达到一定时,UGR值大于22,不舒适眩光较大,影响驾驶员的行车舒适性。最后提出了隧道遮光棚的设计建议。
2020 Vol. 57 (1): 120-124 [摘要] ( 646 ) [HTML 1KB] [PDF 1195KB] ( 980 )
125 杨润霞
雷达图法在复杂地质下岩溶隧道风险评估中的应用
诱发岩溶隧道风险的因素复杂多样。针对复杂地质条件下岩溶隧道风险评估中存在主观性与客观权重单一片面性的问题,文章采用定性和定量相结合的思想,选取主要影响因素,建立岩溶隧道风险评估体系,利用熵值法确定指标权重并对指标进行归一化处理。在此基础上,建立数值与图形相结合的雷达图法评估模型,引入四个风险等级对应的参考样本,定量并直观地得出各等级综合评估范围,从而实现岩溶隧道风险评估。评估结果验证了雷达图法岩溶隧道风险评估模型的可行性和准确性,可为岩溶隧道风险评估提供理论依据。
2020 Vol. 57 (1): 125-129 [摘要] ( 535 ) [HTML 1KB] [PDF 1031KB] ( 931 )
试验与监测
130 杜 帅 1 王 炀 2
基于声发射波形分析的锦屏大理岩岩爆试验研究
岩爆破坏是一种非常复杂的非线性力学行为,影响岩爆的因素众多。文章通过对锦屏大理岩进行两例全程破坏和一例非全程破坏岩爆试验,采集试验过程中的应力和声发射参数,以应力曲线和声发射累计能量曲线为基础确定了关键点,并针对关键点对岩爆过程中的声发射波形进行分析,得到了锦屏大理岩发生岩爆的本质规律。结果表明,锦屏大理岩在单位时间内的声发射波形数分布与关键点有很大相关性,单波占绝大多数,双波、三波和四波在关键点处分布较为集中,多波只在岩爆时刻出现;锦屏大理岩在岩爆阶段与前期加载阶段相比,会有单位时间内波形数数不清的岩爆波产生,是其岩爆阶段的独有特征。
2020 Vol. 57 (1): 130-135 [摘要] ( 644 ) [HTML 1KB] [PDF 2057KB] ( 859 )
136 杨果林 1 胡 敏 1 申宗球 2 杨 杰 2
大跨连拱隧道复合式中墙承载模式研究
为研究连拱隧道复合式曲中墙在隧道动态开挖过程中的承载特性,文章依托岳宁大道何家大岭复合式中墙连拱隧道,通过埋设元器件对中墙主筋轴力及墙肩混凝土应变进行监控量测。基于监控量测数据,划分了中墙主筋轴力发展阶段,分析了中墙主筋轴力发展规律,归纳了3种典型的中墙承载模式及其演变过程,得到了不同承载模式下中墙可能发生的失稳类型。利用中墙承载模式及其演变过程对墙肩混凝土主应变时程曲线进行解释,验证了其合理性。
2020 Vol. 57 (1): 136-141 [摘要] ( 547 ) [HTML 1KB] [PDF 2581KB] ( 872 )
142 刘庆丰 1 刘庆志 2
基于区间估计法的隧道监测数据统计特征分析及预留变形量研究
针对玉楚高速公路隧道变形量值分布范围及预留变形量的问题,文章采用区间估计方法,选取了14座隧道471个断面的监控量测数据,进行不同围岩级别、埋深下的规律统计分析。基于监测数据的统计学特征表明:隧道埋深增大时,其变形也增大,Ⅳ级围岩隧道较Ⅴ级围岩变形量值要大(与支护强度有关),需重视Ⅳ级围岩的变形与控制;Ⅳ级、Ⅴ级围岩隧道变形在40 d左右时趋于稳定,建议在开挖历时40 d后施作衬砌。同时,对于Ⅳ级围岩隧道,埋深小于50 m时,建议预留变形量为17 cm;埋深50~300 m时,建议首先提高初期支护强度,预留变形量可设为50 cm;对于V级围岩隧道,埋深小于50 m时,建议预留变形量为18 cm;埋深50~300 m时,建议预留变形量为32 cm。
2020 Vol. 57 (1): 142-147 [摘要] ( 560 ) [HTML 1KB] [PDF 1913KB] ( 1106 )
148 李克金 1 张德文 1 李 文 1, 2 魏庆温 1 夏恩虎 1 张大庆 3
复合地层不同岩石强度下滚刀贯入试验研究
复合地层对滚刀的破岩效率及掘进参数有较大影响。文章针对济南市轨道交通R1线一标段复合地层盾构区间,开展了不同强度试件滚刀贯入力学试验,研究了不同贯入速率对滚刀破岩的影响。结果表明:岩石强度越大,抗侵入系数越大,脆性破坏越明显,滚刀受到的冲击荷载就越大;贯入速率对滚刀破岩的影响与岩石强度的类似,但跃进点贯入荷载、荷载跌落值和临界贯入度都与贯入速率呈对数函数关系;滚刀破岩过程可以划分为压密阶段、密实核形成和发展阶段、裂纹贯通失稳阶段和残余强度阶段。
2020 Vol. 57 (1): 148-155 [摘要] ( 488 ) [HTML 1KB] [PDF 3299KB] ( 974 )
156 冷 彪 1 崔兆东 1 杨 辉 1 侯高鹏 1 朱泳标 2
基于线阵相机的运营隧道衬砌裂缝图像采集方法试验研究
隧道病害检测中衬砌裂缝的检测十分重要。基于目前我国隧道衬砌裂缝检测自动化程度低、效率低、精度差、易漏记等情况,文章对采用线阵相机的隧道衬砌图像采集方法进行了试验研究。首先介绍了试验条件下的线扫描成像检测基本原理,其次对试验设备及系统集成进行了理论分析和设备选型,最后在试验条件下进行了测试,完成了隧道衬砌模型的图像数据采集。结果表明,提出的图像采集方法能够应用于隧道衬砌裂缝图像的采集,为真实隧道环境下基于线阵相机的隧道衬砌图像采集提供切实可行的理论参考依据。
2020 Vol. 57 (1): 156-161 [摘要] ( 477 ) [HTML 1KB] [PDF 2505KB] ( 935 )
162 邢修举 吴正飞 张依瑞 蒋齐平
三维瞬变电磁超前探测技术在隧道探水中的应用
富水隧道开挖过程中,隧道掌子面面临突水、突泥等风险,对安全施工威胁很大。目前的地质超前预报技术在探测掌子面前方水害方面仍存在一些问题。鉴于此,文章开展掌子面前方含水构造物理模拟试验,总结瞬变电磁响应规律。试验和实际应用表明:使用多匝小线圈瞬变电磁法探测技术,能够较准确地探测出不同距离上的异常体位置。采用多方向、多角度的三维瞬变电磁数据采集技术,将解释成果三维立体显示,克服了传统瞬变电磁探测成果无法显示异常体空间范围的弊端,有效提高了成果解释的形象性和直观性,为该技术在隧道中的应用和发展提供了新的思路。
2020 Vol. 57 (1): 162-167 [摘要] ( 501 ) [HTML 1KB] [PDF 4530KB] ( 1173 )
施工技术
168 李 强 1 甘鹏路 2
复合地层盾构刀具磨损控制技术研究
文章以杭州地铁2号线杭发厂站—人民路站盾构区间隧道工程为背景,首先对盾构穿越上软下硬复合地层段的刀具磨损情况进行了分析,揭示了刀具严重磨损所导致的一系列施工异常现象,包括盾构掘进参数异常、盾构出土异常、地表严重沉降等;其次,针对盾构刀具非预见性严重磨损的工况,提出了地基加固结合常压换刀的处理方法,以及后续盾构掘进过程中土体改良、设备配置优化、参数控制等措施。结果表明,通过对复合地层的盾构施工措施进行优化,刀具磨损量控制在允许范围内。
2020 Vol. 57 (1): 168-174 [摘要] ( 586 ) [HTML 1KB] [PDF 3695KB] ( 1116 )
175 祝河清
天山胜利特长公路隧道施工方法探讨
天山胜利隧道属特长、高寒、高海拔、高地应力公路隧道,为全线控制性工程,采用传统的钻爆法施工很难满足施工安全、工期、环保等要求。基于此,文章通过对前期拟定的4种施工方案进行工期、经济性、安全和质量管控等方面的对比分析,最终确定主洞采用钻爆法+平行中导洞采用TBM法的三洞方案,达到了经济合理、安全可靠、缩短工期的目的。
2020 Vol. 57 (1): 175-179 [摘要] ( 634 ) [HTML 1KB] [PDF 2108KB] ( 1134 )
180 王春明 1 杨秀权 2
注浆技术在复合地层滑坡体隧道工程中的应用
蒙华铁路五原隧道滑坡堆积体内夹杂砂质新黄土、粘质新黄土、细圆砾土、粉质粘土等多种地层,斜井开挖揭示掌子面富水,初期支护变形较大。为确保隧道开挖安全,决定采用地表袖阀管注浆加固技术。文章详细阐述了袖阀管注浆施工工艺、注浆加固效果的分析评价方法以及不同地层的注浆加固机理。实际应用效果表明,袖阀管注浆兼有渗透注浆、挤密注浆和劈裂注浆的独特优势,能有效提高隧道洞身地层整体性和稳定性,确保复合地层滑坡体隧道施工安全。
2020 Vol. 57 (1): 180-185 [摘要] ( 536 ) [HTML 1KB] [PDF 5142KB] ( 1011 )
186 谭新根
人工挖孔盾构检修井的设计及应用
针对盾构刀盘检修,开挖常规的竖井进行常压换刀具有检修工期长、成本高的缺点。基于此,文章结合沈阳市某盾构隧道工程实例,提出了一种针对盾构刀盘检修的人工挖孔小竖井的设计方案,详细阐述了人工挖孔盾构检修井的施工步骤和注意事项。实际应用效果表明,该方法安全、可靠、经济,实现了快捷的盾构检修竖井施工。
2020 Vol. 57 (1): 186-189 [摘要] ( 550 ) [HTML 1KB] [PDF 2383KB] ( 1197 )
190 蔡 宝 朱文华 王 芳
复合式土压平衡盾构刀盘虚拟装配系统开发
复合式土压平衡盾构刀盘建模常常需耗费大量时间,这不仅影响刀盘设计效率,而且降低了刀盘装配可靠性。文章针对工程中常用的四辐条四辐板式和六辐条六辐板式刀盘进行系统开发,通过划分系统的功能模块,建立了两种常见刀盘的装配体模型库,设计了刀盘系统的可视化界面,实现了刀盘模型主参数的驱动,阐述了刀盘模型干涉检查的一般方法,运用XML技术实现了对系统数据的管理。
2020 Vol. 57 (1): 190-196 [摘要] ( 523 ) [HTML 1KB] [PDF 4077KB] ( 1099 )
197 路亚缇 徐智良
基于Labview的视觉盾尾间隙测量系统研究
盾尾间隙是管片选择的重要依据,间隙过小会造成盾尾与管片发生干扰,降低掘进速度;间隙过大浆液容易将盾尾脂冲破,造成漏浆。为了提高盾尾间隙测量的精准度,确保盾尾间隙变化量在允许范围内,文章研究了一种基于视觉处理的盾尾间隙测量系统,详细说明了整个系统的设计,重点介绍了采集照片后基于Labview的图像处理算法和二维卷积的边缘检测算法,介绍了Labview与PLC的通讯系统及其数据传输。研究结果显示,该测量系统操作方便、精准度较高。
2020 Vol. 57 (1): 197-202 [摘要] ( 504 ) [HTML 1KB] [PDF 2450KB] ( 1006 )
现代隧道技术
 

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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
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