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现代隧道技术
 
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现代隧道技术
 
2020年 57卷 3期
刊出日期:2020-06-25

研究与探讨
特约稿
分析与计算
规划与设计
施工技术
材料与设备
试验与监测
   
特约稿
1 马 辉 1 高明忠 2
基于系统工程方法论的川藏铁路隧道工程建设管理探讨
为全面提升应对川藏铁路隧道工程建设中复杂问题的能力和手段,以时间维、逻辑维、知识维以及环境维为基础结构,建立了基于系统工程方法论的川藏铁路雅安至林芝段隧道工程建设管理体系。结合川藏铁路隧道工程面临的主要挑战,根据时间维的不同阶段和逻辑维的目标实现,通过知识维的技术积累和研究攻关,系统总结了针对工程勘察与设计、特殊不良地质、施工组织和建设管理等重点问题的对策措施,以期为川藏铁路雅安至林芝段隧道工程的建设管理提供参考。研究表明:(1)隧道工程在川藏铁路全线占据主导地位,应建立基于系统工程方法论的全周期建设管理体系;(2)川藏铁路隧道工程的技术挑战主要是特殊复杂的地质环境,相关解决方案应在可研和设计阶段提出,在实施阶段深化应用研究,以确保对策措施的有效可靠;(3)鉴于川藏铁路隧道工程严酷的环境条件、极端的地质挑战和超长的建设周期,需要更高水平的“四化”支撑和突破性管理新;(4)鉴于川藏铁路隧道工程建设管理问题的复杂性,任何一个参建方都不可能独立应对这一巨大系统工程的管理风险,需要建立更高层次的全周期一体化管理机制,实行更严格的生态环境保护,组织更有力的科技创新支撑。
2020 Vol. 57 (3): 1-8 [摘要] ( 1171 ) [HTML 1KB] [PDF 2004KB] ( 2979 )
研究与探讨
9 王明年 1,2 郭晓晗 1,2 于 丽 1,2 李春荟 1,2 陈树汪 3
高海拔特长铁路隧道紧急救援站位置选型研究
为给高海拔特长铁路隧道紧急救援站位置选型提供理论依据,进而完善高海拔铁路隧道防灾疏散救援设计要求,文章以某典型高海拔特长单洞双线隧道为依托,分别采用火灾动力学三维模拟软件FDS及人员疏散软件Pathfinder建立全尺寸火灾模型和疏散模型。通过分析不同海拔高度、不同紧急救援站位置时站内纵向可见度、温度分布规律及人员必需疏散时间分布规律,得到各情况下人员可用安全疏散时间及必需安全疏散时间,进而明确不同海拔高度下紧急救援站位置。研究结果表明:海拔高度在3 000~4 000 m时,人员可用安全疏散时间、必需安全疏散时间均满足6 min要求;高海拔铁路隧道位置选型应以人员必需安全疏散时间最短为原则;海拔高度为3 000m,3 500 m和4 000 m时,紧急救援站最佳位置分别为距洞口10 km,20 km和15 km处。
2020 Vol. 57 (3): 9-14 [摘要] ( 1050 ) [HTML 1KB] [PDF 2053KB] ( 2029 )
15 李 畅 1,2,3 王 刚 1,2 仇文革 1,2,3 龚 伦 1,2 赵迎春 4 王秋会 4
限阻器在高水平地应力隧道支护中的研究与应用
为解决蒙华铁路如意隧道高水平地应力岩层段初期支护因受力过大而破坏的问题,文章通过理论分析、数值模拟以及现场施工反馈等方法,并基于室内试验、地应力测试以及现场监控量测数据,对限阻耗能支护技术的工程应用方法及作用机理进行研究,结果表明:(1)针对高构造应力环境,在保证围岩自承能力不明显降低,且不明显增加松散压力的前提下,可控制地引导围岩变形、围岩能量释放分散转移的限阻高延性支护是合理可行的;(2)限阻器是一种合理有效的限阻高延性支护手段,成功解决了如意隧道高地应力水平岩层中初期支护破坏问题;(3)限阻器显著降低了结构内力,但也改变了结构的内力分布,在应用中还需进一步完善。
2020 Vol. 57 (3): 15-29 [摘要] ( 1083 ) [HTML 1KB] [PDF 4289KB] ( 2103 )
25 廖 军 1 董 谦 1 梁洪永 2 简 波 2 石豫川 1,3 龚洪苇 1
近水平红层公路隧道围岩分级指标初探
在公路隧道设计和施工中,准确的隧道围岩分级是评价隧道稳定性、确保隧道建设与运营安全的前提。在近水平红层公路隧道的施工中,采用现行公路隧道围岩分级方法对近水平红层围岩进行分级,分级结果与围岩自稳能力所反映出的隧道实际围岩级别之间有很大差异。文章在分析近水平红层公路隧道围岩工程特性的基础上,研究了造成分级结果差异的原因,尝试对围岩分级指标中的地下水影响修正系数进行修正,增加了层厚影响系数,使现有公路隧道围岩分级方法适用于近水平红层公路隧道的围岩分级。利用实际工程对分级指标的适用性进行初步验证,采用修正后指标进行围岩分级得到的结果,能够满足近水平红层公路隧道设计与施工中对围岩稳定性评价的要求。
2020 Vol. 57 (3): 25-29 [摘要] ( 969 ) [HTML 1KB] [PDF 595KB] ( 1935 )
30 卢 松 1,2 汪 旭 1,2 李苍松 1,2 孟 露 1,2
应用HSP法的TBM隧道施工地质预报技术研究
为了减少地质预报工作对施工工序的影响和实现TBM隧道的快捷地质预报,文章结合TBM的施工环境,分析了TBM施工隧道地质预报的重难点,介绍了适用于TBM施工的HSP法原理和探测方案。该HSP法以刀盘滚刀破岩产生的震动信号为震源信号,采取多通道、长时间序列接收,通过相关干涉、聚焦成像等处理技术,获取前方地层特征参数,实现对TBM施工隧道掌子面前方不良地质的探测。通过在某双护盾TBM施工隧道中运用HSP法进行地质预报,预报结论与揭露情况一致性较好。应用结果表明,HSP法是适用于TBM隧道施工地质预报的高效方法之一。
2020 Vol. 57 (3): 30-35 [摘要] ( 1201 ) [HTML 1KB] [PDF 2360KB] ( 1802 )
规划与设计
36 钟祖良 1,2 高国富 1,2 陈 鹏 1 严 如 1
重庆两江船舶观光隧道设计方案探讨
为解决城市旅游中江河因山、城相隔而导致的游船绕行问题,有效组织沿江城市快捷观光航行,文章针对重庆渝中区的地形地貌、地质构造、人文景观分布特征,采用资料收集、现场调查的方法对重庆两江船舶观光隧道的隧址选择、出入口方案设计、洞身的断面设计及景观布置、隧道支护参数、隧道的辅助设施等问题进行了探讨,提出了重庆两江船舶观光隧道的设计方案,可为以后的船舶隧道修建提供参考。
2020 Vol. 57 (3): 36-42 [摘要] ( 893 ) [HTML 1KB] [PDF 3151KB] ( 2120 )
43 黄福杰 何则干 张为民 刘珊珊
BIM技术在沉管隧道工程设计中的应用研究
文章以如意坊沉管隧道设计阶段的BIM技术应用为例,阐述了沉管隧道BIM技术应用的总体框架,并从三维参数化模型、信息模型的建立和基于信息模型的BIM技术应用等方面出发,开展沉管隧道工程建模、应用方法及流程方面的探索,并揭示BIM技术在沉管隧道设计应用中存在的问题。随着相关软件的不断更新发展和从业工程师对BIM建模与应用的不断探索,BIM技术在沉管隧道设计中的应用将会更加高效、便捷并更加深入。
2020 Vol. 57 (3): 43-48 [摘要] ( 1007 ) [HTML 1KB] [PDF 2785KB] ( 2119 )
分析与计算
49 唐晓松 1,2 郑颖人 3 王永甫 1
有限元强度折减法在隧道施工稳定分析与控制中的应用
有限元强度折减法广泛应用于边坡等工程的稳定分析中,而在隧道工程稳定分析中的应用相对较少。文章将有限元强度折减法用于隧道施工稳定分析与控制中,提出基于围岩安全系数进行施工阶段围岩稳定性全过程的动态评价,并通过隧道洞周围岩变形规律的研究,建立施工阶段隧道监控量测的动态控制指标。通过算例分析可以看出,基于围岩安全系数可以定量、直观地掌握整个施工阶段围岩稳定性的动态演化规律;在满足初期支护施作后围岩稳定性要求的前提下,可以针对各个施工阶段建立相应的变形控制指标,从而克服以围岩容许位移作为隧道稳定性判断依据的局限性。通过有限元强度折减法在隧道施工稳定分析与控制中的应用,将为解决隧道施工安全问题提供新的途径。
2020 Vol. 57 (3): 49-55 [摘要] ( 927 ) [HTML 1KB] [PDF 3382KB] ( 1711 )
56 吴 波 1, 2 兰扬斌 1,2 杨仕升 1,2 杨建新 3 庞晓瑜 3
基于强度折减动力分析法的围岩稳定性研究
为获得隧道爆破开挖后围岩的稳定性及临界失稳破坏形态,文章以兴泉铁路金井隧道为工程依托,采用强度折减动力分析法原理,结合特征点位移是否突变、塑性区是否贯通、计算是否收敛这三种动力失稳判据,对隧道掌子面围岩进行动力安全系数分析,研究在不同开挖方法、不同开挖进尺、不同围岩等级下爆破对隧道整体安全系数的影响。研究结果表明:全断面爆破开挖的安全系数约为上下台阶开挖的0.96倍;开挖进尺越小,整体安全系数越大;围岩等级越高,爆破开挖下隧道掌子面围岩的稳定性越好;隧道爆破后毛洞安全系数均大于1.30。为了使隧道爆破开挖后围岩更加安全稳定,可以选取上下台阶爆破方法和减小开挖进尺的手段。
2020 Vol. 57 (3): 56-64 [摘要] ( 912 ) [HTML 1KB] [PDF 3381KB] ( 1717 )
65 周翠英 1, 2 李 昂 2,3 刘 镇 1,2
平行褶皱构造对隧道围岩变形的影响研究
岩层受力弯曲变形形成褶皱构造,隧道穿越褶皱地质构造时,在复杂地质构造及地应力条件影响下,隧道围岩容易发生变形破坏,影响隧道的稳定性。针对隧道在平行于褶皱轴线穿越平行褶皱构造地质时的围岩变形问题,文章采用有限差分法并结合实际工程中褶皱构造的隧道围岩进行了数值模拟计算,探究了隧道围岩的变形规律,提出了控制围岩变形的思路。结果表明,隧道在平行于褶皱轴线穿越平行褶皱构造时,拱顶及仰拱部分更容易发生变形破坏,且主要集中在软弱岩层部分及软硬岩层分界面处,具体为向斜类型的软弱岩层上分界面和背斜类型的软弱岩层下分界面处,因此可考虑采用加强拱顶及仰拱围岩的位移控制,加固处理平行褶皱构造中的软弱岩层部分来减小隧道围岩变形的控制思路。
2020 Vol. 57 (3): 65-74 [摘要] ( 949 ) [HTML 1KB] [PDF 7018KB] ( 1729 )
75 马 莉 1 刘亚朋 2 李 盛 3,4 吕文达 5 谢 超 3,4 代金鹏 3,4
不同减载措施下高填黄土拱形明洞结构受力研究
高填明洞比常规明洞承受的荷载大、结构更加复杂,减载后的土压力变化是否有利于明洞结构受力尚不明确。文章通过室内模型试验,研究了两种减载措施下沟槽式高填黄土拱形明洞受力特性,得到了明洞周围土压力和外侧应力随填土高度的变化规律及减载效果。试验结果表明,EPS板、EPS板+土工格栅减载可将明洞拱圈上方土压力转移至明洞两侧,使拱顶、拱底土压力减小,两侧土压力增加;明洞外侧各截面应力均减小,铺设减载材料对截面不同位置的外侧应力影响程度依次为拱腰>侧墙>拱顶>拱肩>拱底。采用有限元平面应变模型,对试验过程进行数值模拟分析。结果显示,明洞周围土压力、外侧应力与试验结果平均相对误差分别为11.7%和14.6%;随着填土高度的增加,明洞内力减载量增加,且其变化率增大。因此,实际沟槽式明洞减载工程中,在保证明洞衬砌结构安全情况下,应合理选择减载材料及基础刚度。
2020 Vol. 57 (3): 75-84 [摘要] ( 916 ) [HTML 1KB] [PDF 5070KB] ( 1688 )
85 张丙武 1 张 鹏 1 戴振华 2 吴银河 2 罗 卫 2
河底地铁盾构隧道管片受力特征分析
穿河盾构隧道相比其它区段盾构隧道的工程地质和水文地质条件更为复杂,特别在我国南方地区,季节性降水量大,地表及地下水位变化明显。针对穿河盾构隧道富水软粘土地层,文章以佛山地铁2号线某区间穿河盾构隧道管片为研究对象,利用Abaqus有限元软件,采用梁-弹簧模型对受力管片进行数值计算分析,并与现场试验所测得的管片轴力进行验证。结果表明,现场测试管片受到的土压力略小于采用全覆土压方法的计算值;盾构隧道周围的水压对管片内力的影响较大,穿河盾构隧道即使上部土层透水性差,在管片设计时也要考虑岩层中裂隙水和承压水存在的可能,且为安全考虑,作用在管片上的土压可按全覆土压来计算。
2020 Vol. 57 (3): 85-90 [摘要] ( 916 ) [HTML 1KB] [PDF 2424KB] ( 1587 )
91 隋 心 1 张正维 1 闵 绚 2 DOWNIE Steven 3 PADHANI Shahid3 赵丽博 4
超长GIL综合管廊SF6气体泄露模拟研究
GIL导线中充满SF6气体,由于制造、运输、安装与老化等原因,综合管廊GIL舱存在SF6气体事故泄露的可能性,故应设置专门的监测控制系统与排风系统。文章以武汉谭鑫培路地下综合管廊6.3 km超长GIL舱为案例,结合GIL舱排热通风数据与SF6气体扩散特性,确定管廊发生气体泄漏后最不利的泄露位置与工况。通过开源计算流体动力学软件OpenFOAM,建立了SF6气体扩散的三维长节段模型与详细短节段模型,并且给出了数值分析流程。在SF6气体典型事故工况中,以排热通风分析的数据作为边界条件进行了分析,从而得到在既有排热通风系统下GIL舱内SF6气体浓度场的变化趋势。分析结果表明,SF6气体主要由常规排热通风系统排出,但是辅助系统能够很大程度上节省排风时间,相关数据可为通风系统与监测系统的优化设计提供建议。数值模拟方法可为其它类型重气在管廊内泄露扩散模拟提供参考。
2020 Vol. 57 (3): 91-98 [摘要] ( 1016 ) [HTML 1KB] [PDF 3663KB] ( 1507 )
99 张珂峰
前伏溶洞巷道开挖突水数值模拟研究
为研究前伏溶洞对巷道开挖围岩稳定性的影响,文章结合工程实例,采用FLAC3D建立考虑渗流-应力-损伤相互影响的数值模型,分析了溶洞巷道围岩在开挖过程中应力、变形、塑性区以及渗流场的变化特征。分析结果表明:(1)当工作面靠近溶洞时,溶洞对巷道前方岩体的分区破裂损伤现象有一定的抑制作用;(2)随着工作面距溶洞距离的减小,巷道工作面岩体最大位移将逐渐增大并出现“突变”特征,同时最大位移位置也会随着涌水通道的变化而不断变化;(3)当防水岩柱小于一定厚度时,前伏溶洞巷道围岩涌水量将会突然增大,表现出明显的突水现象;(4)巷道围岩渗流与渗透系数变化是导致前伏溶洞巷道突然发生坍塌、掉块以及突水的根本原因。
2020 Vol. 57 (3): 99-107 [摘要] ( 929 ) [HTML 1KB] [PDF 4441KB] ( 1540 )
108 张 研 1, 2 王 伟 2 邓雪沁 2
基于相关向量机的TBM掘进速度预测模型
TBM具有安全性强、施工效率高等优点,在隧道施工尤其是长距离隧道施工中得到广泛应用。TBM掘进速度受多个因素影响,各因素本身除了具有较强的不确定性以外,还存在着复杂的关联关系,难以建立精准的速度预测模型。文章提出一种基于相关向量机的TBM掘进速度预测模型,该模型通过对样本的学习,可以建立各因素与掘进速度的非线性映射关系,精准预测仅知道影响因素的预测样本。将该模型应用于TBM掘进速度预测,结果表明,该方法具有精度高、容易实现和离散性小等优点,为TBM掘进速度预测提供了一条新途径。
2020 Vol. 57 (3): 108-114 [摘要] ( 992 ) [HTML 1KB] [PDF 1793KB] ( 1551 )
115 吴 波
层状砂岩层城市大断面公路隧道爆破施工优化研究
在复杂层状岩体中采用钻爆法开挖隧道时,可能导致围岩出现超欠挖和过度损伤等问题,不仅影响施工进度、增加施工成本,而且会威胁到施工人员安全以及隧道稳定性。基于此,文章以西南某城市公路隧道穿越层状砂岩段为工程背景,结合隧道的地质条件及赋存岩性特征,采用LSPP软件进行爆破参数优化研究,得到了砂岩段隧道的最优爆破优化方案。实际工程应用效果表明,优化后的爆破方案能够有效地控制隧道的超欠挖。
2020 Vol. 57 (3): 115-121 [摘要] ( 829 ) [HTML 1KB] [PDF 3262KB] ( 1538 )
122 赵太东
泥岩地层盾构隧道下穿既有成昆铁路无预加固施工安全分析
新建地铁隧道下穿既有运营铁路时,如何在无预加固措施下保证新建隧道和既有铁路的安全,是施工的关键。文章依托成都轨道交通9号线一期工程元华停车场东出入场线盾构隧道近接既有成昆铁路工程,采用有限元软件模拟最不利工况下的工程安全性,通过主动托换补偿地层应力损失的可行性以及岩土物理力学参数变化的敏感性。研究结果表明,在泥岩地层、无预加固、有列车荷载作用、注浆压力控制在0.30 MPa及以上条件下,盾构隧道近接下穿既有成昆铁路施工时,能主动托换补偿地层应力损失,限制围岩塑性区发展,满足铁路线路轨道10m弦高低偏差矢度值≤±0.5 mm的管理规定,确保盾构近接施工时的安全。
2020 Vol. 57 (3): 122-127 [摘要] ( 708 ) [HTML 1KB] [PDF 2687KB] ( 1601 )
试验与监测
128 邓胜强 1 骆俊晖 1 米德才 1 张博宇 2 周善雄 3
基于改进Weertman模型的炭质岩隧道围岩蠕变特性研究
炭质岩隧道围岩变形具有量值大、变形快且持续时间长、受开挖扰动大及蠕变变形等特点,是炭质岩隧道施工所面临的关键技术难题。基于此,文章以广西河百高速公路炭质岩隧道围岩位移、温度变化情况作为统计依据,将温度与时间建立函数关系,引入Weertman蠕变模型,从机理上研究温度随时间变化下围岩的蠕变特性,揭示炭质岩隧道围岩蠕变机制及发展规律。结果表明:在不考虑渗压条件下,改进Weertman模型能有效计算分析及预测温度随时间变化下炭质岩隧道围岩的蠕变发展规律,对炭质岩隧道设计、施工和运维具有指导意义。
2020 Vol. 57 (3): 128-134 [摘要] ( 792 ) [HTML 1KB] [PDF 3751KB] ( 1393 )
135 胡明明 1 高 阳 1 陈家骐 2 司大雄 2 段园煜 2
豆砾石充填体波速与应力实时同向相关性研究
豆砾石的充填灌浆质量关系到隧道衬砌和围岩是否共同受力,通过豆砾石充填体波速的变化来分析豆砾石充填体的工程质量是一种行之有效的工程措施。文章针对豆砾石充填体开展了单轴压缩试验,并在加载过程中进行波速与应力实时同向测试,获得了豆砾石充填体在加载过程中轴向声波波速与应力的演化规律。试验结果表明:豆粒石充填体横向应变在弹性变形阶段变化不明显,体应变在接近峰值应力时才出现拐点;在加载初期,波速快速上升,随着应力的继续增加,波速增幅变缓,后期基本保持不变,在峰后阶段波速基本维持在最大值直到试验结束,此阶段波速与应力的相关性不明显;根据轴向波速与应力的变化规律,得到了应力与波速的指数函数拟合公式,据此可以通过现场测试获得的波速预测现场豆砾石充填体的充填质量。
2020 Vol. 57 (3): 135-140 [摘要] ( 744 ) [HTML 1KB] [PDF 3250KB] ( 1489 )
141 郭晓东 1 胡向东 2,3
多供液管供液下液氮冻结优越性分析
传统供液方式下的液氮冻结存在温度场分布不均匀、冻土发展较为不均衡的问题,而供液管开孔的供液形式虽然能够在一定层度上改善冻结的均匀性,但也存在供液分配不易控制的缺点。在液氮原型试验的基础上,文章分析了采用多供液管的供液形式在液氮冻结系统控制以及冻结效果均匀性提高方面的优越性。结果表明:多供液管的供液形式不但提高了冻结管管内温度、管壁温度、土体温度以及冻土轮廓沿冻结管纵向分布的均匀性,同时克服了供液管开孔的供液形式不易控制液氮供给在各供液孔的分配问题,保证了冻结管管内温度的稳定性。
2020 Vol. 57 (3): 141-146 [摘要] ( 675 ) [HTML 1KB] [PDF 2080KB] ( 1480 )
147 刘继强 1 许俊伟 2 董宗磊 3 张学民 3 阳军生 3
地铁隧道全断面注浆对地表隆起影响分析
深圳地铁某隧道暗挖段由于高强度注浆导致地表持续隆起,最大值超过50 cm,且后续开挖过程中地表并无沉降现象发生。考虑到该区段内主要为砂卵石地层,上部与底部分别为少量粗砂和全风化花岗岩复合地层,文章采用理论分析、数值模拟和现场实测手段,从注浆抬升角度对已发生的地表隆起现象进行原因分析。结果表明:从注浆效果来看,注浆对该段松散土体产生渗透压密效果,并在较大的注浆压力作用下产生水力劈裂;劈裂注浆浆液脉络方向多为水平;注浆区两侧旋喷桩的施作改变了注浆地层原有的应力状态,加强了地表隆起程度。
2020 Vol. 57 (3): 147-153 [摘要] ( 750 ) [HTML 1KB] [PDF 3621KB] ( 1579 )
154 田杨明 1 张志刚 2 邓 涛 3,4 田 源 3,4
城市隧道纵向通风风机噪声分布特性实测及应用研究
为合理预测城市隧道纵向通风情况下风机噪声的分布规律,进而为城市慢行隧道采用射流纵向式通风的可行性研究提供依据,文章选取了两座典型城市下穿隧道对隧道纵向通风时的噪声进行现场测试研究,分析单组及多组风机运行时隧道内噪声的分布规律,并总结给出城市慢行隧道的噪声控制标准。研究结果表明:隧道内无风机运行时噪声主要为中低频噪声,其最高噪声水平集中于1 000~2 000 Hz之间,而风机噪声频段分布主要集中于250~4 000 Hz,其最高噪声水平集中于500~2 000 Hz;开启单组射流风机时,风机噪声在隧道内基本呈现出线性衰减规律;开启多组射流风机时,两组风机之间的噪声水平基本为对称分布,沿纵向呈中间低两端高的分布规律,且噪声水平相对于单组射流风机运行时有所提高,平均噪声增量为4 dB(A)左右;城市慢行隧道噪声控制标准为距地面1.5m高度处的噪声水平不宜大于65 dB(A),建议城市慢行隧道不宜采用全射流纵向式通风方案。
2020 Vol. 57 (3): 154-160 [摘要] ( 771 ) [HTML 1KB] [PDF 2758KB] ( 1130 )
施工技术
161 李 强
高速铁路隧道超浅埋下穿高速公路盖挖法修建技术研究
高速铁路隧道下穿高速公路施工,存在交角越来越小、埋深越来越浅、隧道断面越来越大、施工周期越来越长、安全风险越来越高的特点。文章依托某高速铁路隧道超浅埋下穿高速公路的实际情况,系统研究了下穿段的建造技术,提出了盖挖法修建技术,其技术内容为:分区域封闭隧道上方高速公路的部分路面,未封闭路面保持车辆正常通行;分区域施工封闭区域的围护结构和路面盖板,使下穿段高速公路全部铺设盖板,恢复整个下穿段高速公路的正常通行;在围护结构和盖板的保护下开挖基坑,在基坑内施作隧道主体结构;回填隧道主体结构顶部与盖板之间的空隙,从而完成超浅埋下穿高速公路大跨度盖挖法的隧道施工。本技术通过分区域封闭隧道上方的高速公路路面,不影响道路的正常交通,占用道路时间短,无需道路改移,施工方法安全可靠,隧道施工对周边环境影响极小。
2020 Vol. 57 (3): 161-166 [摘要] ( 818 ) [HTML 1KB] [PDF 3402KB] ( 1233 )
167 钱正富 1 徐金峰 2,3 周应新 1,2,3 周 彪 2,3 谢雄耀 2,3
红层软岩无中导洞连拱隧道爆破振动控制技术研究
无中导洞连拱隧道是一种新型的连拱隧道施工工法,而后行洞的爆破开挖将对先行洞衬砌结构产生振动影响。文章以云南楚姚高速陈家冲隧道为工程实例,开展红层软岩无中导洞连拱隧道的爆破振动控制技术研究。首先通过现场对比试验分析了连拱隧道爆破的三个主要影响因素:爆心距、装药量和应力释放。随后针对后行洞的三台阶开挖和两台阶开挖方式分别在先行洞对应区域进行自动化振动监测,并对监测数据进行回归分析,得到红层软岩V级围岩的爆破振动规律,通过反分析得出控制爆破振动的掏槽眼药量、导爆管雷管段数、经济合理的卸能孔个数及孔眼间距等,再结合现场工程状况,制定出符合现场需求的炮眼布置图和爆破方案。现场监测数据表明,修订后的振速临界值及优化的爆破方案符合安全要求,保证了无中导洞连拱隧道后行洞的顺利掘进以及先行洞的二次衬砌混凝土不被震裂。
2020 Vol. 57 (3): 167-174 [摘要] ( 772 ) [HTML 1KB] [PDF 2905KB] ( 1844 )
175 白鹏程
超浅埋暗挖大跨隧道下穿既有隧道的沉降控制技术
文章基于成都博览城综合交通枢纽18号线西博城站超浅埋暗挖大跨隧道施工实例,针对原设计CRD法施工存在的不足,提出了超浅埋暗挖大跨隧道下穿既有隧道的沉降控制和CRD法施工优化技术方案,并在施工中采用旋喷桩、超前大管棚和超前小导管注浆等辅助措施进行地层加固,优化CRD小分部台阶开挖法及衬砌分部分块施工方案。实践证明,采用优化的CRD法施工方案和措施是有效的,减少了安全风险、加快了施工进度、降低了工程成本,可为今后类似工况条件下地铁区间暗挖大跨隧道下穿既有城市道路、隧道的施工和地表沉降控制提供借鉴。
2020 Vol. 57 (3): 175-181 [摘要] ( 786 ) [HTML 1KB] [PDF 3665KB] ( 1570 )
182 钟文文
运营地铁盾构隧道洞门渗漏水病害整治
城市地铁隧道洞门渗漏水病害较多。基于此,文章针对某城市运营地铁盾构隧道洞门出现的渗漏水病害进行了调研,对洞门渗漏水病害的原因进行了分析。结果表明,外部土体扰动、二次注浆不密实形成含水空腔以及洞门处刚性和柔性接触是产生渗漏水病害的主因。通过两起典型的运营地铁隧道洞门渗漏水治理案例阐述了洞门渗漏水治理的技术要点和难点,提出了洞门渗漏水病害治理原则和建议。
2020 Vol. 57 (3): 182-188 [摘要] ( 811 ) [HTML 1KB] [PDF 4556KB] ( 1591 )
材料与设备
189 乌效鸣 1 徐 晗 1 魏林春 2 迪娜·木拉提 1 程国良 3
泥水盾构泥浆除砂的选择性絮凝剂应用研究
结合化学原理对盾构返排泥浆进行除砂是解决大量泥浆循环再用问题的一项重要技术,是促进盾构隧道工程高效、环保的积极措施。文章通过对部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)分子结构特征的分析,揭示其电离基团与线性柔链可以选择性地捕捉、聚沉泥浆中的细微惰性岩屑,而保留泥浆中的造浆粘土。通过垂向容管压强测试等实验,验证了HPAM选择性絮凝的功效;并以分子量、水解度和添加浓度为3个主控因素对该类化学剂进行分析和遴选,为武汉地铁7号线过长江隧道盾构泥浆的使用提供了高效除砂的新方法。
2020 Vol. 57 (3): 189-192 [摘要] ( 774 ) [HTML 1KB] [PDF 964KB] ( 1711 )
193 王 涛 祝和权 杜存山 贾恒琼
隧道反粘式防水板性能试验研究
针对隧道复合式衬砌中光面防水板易出现局部破损窜水、不利于后期渗漏整治等问题,文章通过进行反粘式防水板性能试验,研究了其抗剥离、反复剥离-粘接、防窜水等性能,并对其铺挂和焊接方式进行了探讨。结果表明,反粘式防水板的自粘胶具有自愈性,其抗污能力强,能与后浇混凝土多次剥离和粘接,抗剥离强度随混凝土强度增长而提高;采用钉子或热熔垫片固定反粘式防水板,其承载力均远大于单位面积防水板的自重,能有效固定而不受后续施工影响,爬焊机焊接或直接粘接工艺均可用于防水板的搭接;足尺模拟和实际工程加压注水试验中,水压最高可达1.3 MPa,检测钉子固定部位芯样无窜水痕迹,说明反粘式防水板与二次衬砌混凝土粘结良好,防窜水性能优异,便于开展后期隧道病害整治工作。
2020 Vol. 57 (3): 193-198 [摘要] ( 719 ) [HTML 1KB] [PDF 3918KB] ( 1608 )
199 谭 文
隧道衬砌防脱空预警监控新技术研究与应用
隧道衬砌空洞是常见的质量缺陷问题,对铁路运营安全危害极大。文章分析了造成隧道拱顶脱空的主要原因,着重研究了用于防治隧道衬砌脱空的智能监测技术、视频监控系统,并通过智能预警技术进一步优化带模注浆施工技术。在京沈高铁北京段梨花顶隧道的成功应用效果表明,新型防脱空预警技术是一种较好的监控措施和监督管理手段,能从根本上解决隧道拱顶衬砌空洞问题,同时又降低带模注浆量,节省成本,提升经济效益。
2020 Vol. 57 (3): 199-203 [摘要] ( 788 ) [HTML 1KB] [PDF 2707KB] ( 1179 )
204 刘 明 胡 谦 王志喜 缴鑫璐
油气管道隧道衬砌台车设计、制造与应用
采用传统隧道衬砌台车施作小断面油气管道隧道衬砌时,存在下部净空不足,阻碍施工机械通行,致使隧道只能进行单一工序施工,施工进度缓慢等问题。文章通过采用模板与门架全贴合技术、滑动支座技术、台车整体顶升技术、自动化控制技术等对传统衬砌台车进行小型化、自动化改造,以使台车净空最大化,为施工机械穿行台车下部创造条件,实现小断面油气管道隧道掘进、初期支护和二次衬砌作业同步施工及台车半自动化支模施工。通过工程实际应用表明:采用改造的油气管道隧道衬砌台车,可大幅提升油气管道隧道施工的安全、质量和效率,节约隧道整体工期,为后续管道安装赢得宝贵时间。
2020 Vol. 57 (3): 204-208 [摘要] ( 746 ) [HTML 1KB] [PDF 3273KB] ( 1079 )
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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