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现代隧道技术
 
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现代隧道技术
 
2021年 58卷 1期
刊出日期:2021-02-25

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 胡萧越 1,2 唐雄俊 3 董宇苍 1,2 于 丽 1,2
大直径盾构铁路隧道火灾温度荷载及结构内力特性研究
为了得到大直径铁路盾构隧道非均匀火灾场景下的温度荷载及结构内力特性变化规律,文章首先运用火灾动力学软件FDS建立考虑火区通风的列车火灾模型,研究衬砌受火面温度荷载分布;其次通过有限元软件ANSYS建立考虑内部结构的热力耦合模型,着重研究隧道衬砌及内部结构的变形、温度分布以及内力变化。结果表明:考虑火区通风的单洞双线铁路隧道列车着火为非均匀火灾场景,火灾温度荷载(20 MW)最高不超过500 ℃,受火120 min后,受火面衬砌混凝土最高温度达到256 ℃;火灾工况下隧道拱顶及底部的竖向位移较非火灾工况均减小,结构水平方向的位移略微增大,轨道板的竖向位移减小,结构部分截面的内力发生较大变化,最大增幅接近1倍;衬砌受火面截面呈现出复杂的应力状态,在温度影响的局部范围内存在较大的温度应力。
2021 Vol. 58 (1): 1-9 [摘要] ( 675 ) [HTML 1KB] [PDF 5349KB] ( 1290 )
研究与探讨
10 霍梦喆 1 刘夕奇 1 吝曼卿 2
完整围岩剪切型岩爆发生的力学机制
文章根据大量工程岩爆实例,总结剪切型岩爆的特征,在此基础上提出一个剪切型岩爆的简化力学模型,在考虑岩爆区岩体自身能量释放的基础上,结合Cook刚度理论对剪切型岩爆发生的物理力学过程进行研究,分析由于潜在剪切破裂面本构曲线峰后软化现象而产生的围岩结构失稳,以及失稳阶段围岩结构对外界的能量释放,对剪切型岩爆的非稳定性机制进行探讨。研究结果表明:剪切型岩爆可以看成是由于开挖应力集中作用下潜在剪切破裂面剪切错动滑移,引起自身及周围完整岩体能量突然急剧释放,导致岩爆区岩体破碎并向开挖临空面抛掷的现象。岩爆区岩体及周围完整岩体所释放的能量对剪切面的作用相当一对串联弹簧的作用效用。剪切型岩爆的发生受岩性、潜在剪切破裂角、剪切面周围岩体刚度的控制作用,是围岩受力变形过程中岩石材料力学性质渐进性劣化导致的一种能量释放驱动下的围岩状态失稳突跳现象。
2021 Vol. 58 (1): 10-18 [摘要] ( 702 ) [HTML 1KB] [PDF 2005KB] ( 1097 )
19 于远祥 姚 尧 王京滨 王赋宇 柯 达
杆岩耦合作用下深埋隧洞围岩稳定性主控因素及支护优化研究
由于深埋隧洞围岩显著的流变特点,其变形范围及洞壁位移通常在施作初期支护一段时间后才趋于稳定,因此研究锚杆支护后隧洞围岩变形范围及其洞壁位移量将为支护参数优化及预留开挖量提供重要的理论依据。文章通过建立预应力锚杆与隧洞围岩的相互作用力学模型,分析了杆体与围岩相对位移为零的中性点位置及其最大轴力值。基于锚杆中性点理论,推导了工程扰动、锚杆预应力和孔隙水压耦合作用下隧洞围岩变形范围以及洞壁位移的计算公式。结果表明:多因素耦合作用下隧洞围岩变形范围及洞壁位移随工程扰动和孔隙水压的增大而逐步增加,随锚杆预应力的增大而减小。最后,以秦岭某引水隧洞为工程背景,利用所提出的理论公式计算了该隧洞极不稳定区段围岩变形范围及洞壁位移量,进而对原开挖及支护方案进行了优化。
2021 Vol. 58 (1): 19-26 [摘要] ( 509 ) [HTML 1KB] [PDF 1979KB] ( 849 )
27 李林毅 1 阳军生 1 王立川 1,2 王树英 1 方星桦 1 谢亦朋 1
强降雨作用下高速铁路隧道仰拱隆起原因分析及整治
近年来,降雨引发的铁路隧道仰拱隆起病害时有发生,严重影响隧道运营安全。文章以某高铁隧道仰拱隆起病害案例为依托,综合降雨作用、地形地质条件、防排水系统实际效果等多因素对病害原因进行探讨,采用数值模拟方法重现病害的发生,进而探究病害发生时隧道结构应力场、渗流场的特征规律,并结合病害情况提出针对性整治措施。研究结果表明:(1)复杂地质条件导致的地层富水连通性、难以预测的高强度集中降雨、防排水系统部分失效是病害发生的主要原因,而上述因素导致的隧道外水压力过高是病害发生的直接原因;(2)基于FLAC3D软件提出一种水压力引发的隆起病害反演方法,重现了案例隧道病害的发生,可为同类病害原因分析提供新思路;(3)基于病害情况,采取了“施作降压孔+隧底注浆锚固+增设泄水洞+地表处理”的综合整治措施。现场实施效果证明了整治方案的有效性,可供类似的病害隧道参考。
2021 Vol. 58 (1): 27-36 [摘要] ( 549 ) [HTML 1KB] [PDF 6325KB] ( 1420 )
37 黄 斐 1 高 鑫 2
基于拱部CD法修筑的土岩复合地层双层初期支护拱盖法隧道结构稳定性研究
文章以青岛地区典型的“上软下硬”土岩复合地层为工程地质背景,在充分调研、统计、归纳地层纵深岩土体力学参数的分布规律及特征的基础上,以初期支护拱盖“拱脚岩跨比”作为控制变量,建立拱部CD法修筑的拱盖法隧道结构稳定性分析模型,对不同拱脚岩基岩性+覆岩厚度组合下的结构变形规律和拱脚岩体塑性区分布特征进行分析、总结,提出了相应的工程支护方案和控制措施,建议优先考虑将拱脚置于微风化岩基上,同时保证拱脚嵌岩深度不小于4 m,既能减小拱顶埋深、控制结构变形、降低施工风险,又能节约侧墙支护成本、实现无撑快速作业,工程效益和经济效益显著。
2021 Vol. 58 (1): 37-45 [摘要] ( 552 ) [HTML 1KB] [PDF 3319KB] ( 849 )
46 孟 龑 1,2 程棋锋 1,3 陈 茜 1,2 吴晚霞 1,2 黄乙纯 1,2
多孔介质注浆模拟试验研究进展
基于注浆工程的隐蔽性和复杂性特点,注浆模拟试验成为研究注浆过程和注浆理论的重要途径。文章对多孔介质注浆理论计算方法进行了阐述和总结,介绍了多孔介质注浆模拟试验中对扩散性能和结石体强度、注浆压力和被注介质内部压力以及渗透系数和渗透稳定性等注浆参数规律研究的现状和进展,并对多孔介质注浆模拟试验的研究方向进行了展望。
2021 Vol. 58 (1): 46-53 [摘要] ( 528 ) [HTML 1KB] [PDF 2418KB] ( 1122 )
分析与计算
54 杨继华 1 郭卫新 1 闫长斌 2 苗 栋 1
基于掘进能耗的TBM掘进参数优化研究
TBM掘进过程中,受地质条件的影响,掘进能耗差别较大,研究TBM掘进能耗对于实现经济、高效施工具有重要的意义。文章首先根据TBM工作原理,建立掘进能耗计算公式及掘进参数优化公式;其次以兰州市水源地建设工程输水隧洞双护盾TBM施工为背景,分析不同地质条件下的掘进能耗与贯入度的关系;最后根据大量的实测数据拟合贯入度与推力、刀盘扭矩的函数关系,并根据TBM掘进能耗、设备性能及围岩稳定性等对掘进参数进行优化。研究结果表明:随着围岩类别的降低,掘进能耗随之下降,Ⅲ类花岗岩相对Ⅱ类花岗岩掘进能耗下降约45%;掘进能耗随着贯入度的增加而降低,降低幅度逐渐减少;贯入度与掘进推力呈幂数关系,与刀盘扭矩呈线性关系。
2021 Vol. 58 (1): 54-60 [摘要] ( 765 ) [HTML 1KB] [PDF 3100KB] ( 777 )
61 陈富东 1 雷明锋 1 郑邦友 2 吴治刚 2 姚 宇 2
基于正交试验的单侧止水帷幕设计参数优化研究
单侧止水帷幕广泛应用于临水施工中,但其设计缺乏系统研究和规范参考。文章依托实际工程,采用Modflow数值模拟软件建立了单侧止水帷幕下抽水降深模型,分别针对影响单侧止水帷幕隔水效果的桩长、桩径、渗透系数以及与工程边界的距离4个因素,开展了正交试验和设计参数优化研究。结果表明:桩长是影响止水帷幕隔水效果最显著的因素,其次为止水帷幕与地下工程的距离;综合考虑工程造价和生态环境影响,建议实际设计过程中桩长取0.7~0.8倍的潜水层厚度,与地下工程的距离应小于0.1倍的大型水体与地下工程距离,且在满足设计施工可行性的前提下,选用单排多头小直径深层搅拌桩较为经济合理。
2021 Vol. 58 (1): 61-66 [摘要] ( 619 ) [HTML 1KB] [PDF 2043KB] ( 1353 )
67 蒋 频 李远富
基于主成分分析的地铁车站施工风险评估研究
地铁车站施工环境复杂、风险源多,一旦发生事故损失较大。因此,提前做好风险评估来降低风险损失尤为重要。文章基于某地铁车站工程实例,建立三层递阶结构风险指标体系,每个风险因素依据风险发生概率等级和风险损失等级加权赋值。主成分分析法作为一种多元统计方法,通过矩阵线性变换的原理构建主成分分析数学模型,经矩阵运算得到少数潜在的可观测综合指标(主成分),再由综合指标与对应的方差贡献率构造综合评价函数,计算风险类别综合得分,并通过得分高低反映相互间的风险大小。实例评估结果表明,周边环境的风险大于基坑和围护结构的施工风险,基本反映了施工现场实际情况,因此所提方法的实用性强。
2021 Vol. 58 (1): 67-74 [摘要] ( 655 ) [HTML 1KB] [PDF 1554KB] ( 1065 )
75 周盛世 张 宁 张晓娟
基于PPC-D-S证据理论的地铁施工风险评价
深入研究地铁施工风险的因素来源及演变过程,厘清不同风险对施工的不确定影响,对于确保施工作业安全非常重要。文章以相关文献调查及检索分析为背景,结合实际地铁施工情况,从“人、机、材、制、环”五方面选取指标因素并建立风险评价指标体系,引入投影寻踪法(PPC)进行权重客观量化,通过构建D-S证据理论风险评价模型对地铁施工安全进行全面评估。并将此模型应用于青岛地铁13号线工程,分析判断风险影响并划分安全等级,提出有效改进规避措施,可为类似地铁工程建设提供借鉴。
2021 Vol. 58 (1): 75-83 [摘要] ( 707 ) [HTML 1KB] [PDF 1642KB] ( 865 )
84 韩兴博 1,2 夏永旭 1 汪文兵 3 柴伦磊 1 王 星 1
生命值与伤害值概念下的公路隧道火灾人员逃生安全风险研究
公路隧道发生火灾时,高温和烟气同时危及逃生人员和消防人员的生命安全。在已有的火灾烟气和高温下人员逃生条件的基础上,文章定义人员伤害值、生命值概念,提出了一种新的同时考虑高温和烟雾的隧道火灾人员逃生安全风险辨识条件。以某隧道大巴车火灾为例,建立数值计算模型模拟不同火灾工况下隧道的温度场以及烟雾场,依据建立的人员逃生安全风险判定条件得到了火灾时下游人员逃生动态过程的受伤害程度以及不同位置处消防人员受伤害情况。研究结果表明:适当提高通风风速有利于下游人员逃生;逃生过程中CO对人的伤害占主导作用;通风风速大于2.5 m/s时,上游消防人员有足够的时间进行灭火作业;通风失效时,消防人员灭火时长不宜超过360 s。
2021 Vol. 58 (1): 84-91 [摘要] ( 668 ) [HTML 1KB] [PDF 2459KB] ( 1089 )
92 房有亮 1 宋上明 1 尚海松 2 周济兵 2
建设工程数字化项目管控平台研究
针对建设单位在建项目增多而管理力量薄弱的问题,文章提出了数字化项目管控的概念,即从管理者的角度出发,以信息化为手段,实现对建设单位所管辖项目“规范管理,远程监管、可视监管”的数字化管理。基于模型轻量化显示技术、软件系统集成技术等信息化技术,提出了数字化项目管控平台,包括在线管控、综合统计、辅助功能、数据上报四个模块,实现了调度管理、视频监控、监控量测、盾构监控等各子系统的搭建。最终实现保安全、保质量、控进度的数字化管理目标。
2021 Vol. 58 (1): 92-98 [摘要] ( 679 ) [HTML 1KB] [PDF 3570KB] ( 1025 )
99 文 明 1,2 张顶立 2 方黄城 2 于富才 1 刘 艳 1
基于约束随机场理论的隧道围岩参数空间变异性优化分析
针对传统随机场模拟围岩参数空间变异性中存在的地勘数据使用效能不充分问题,文章通过将Kar?hunen-Loève级数展开法与克里金插值法有机结合,发展了基于采样数据的约束随机场生成方法,并与蒙特卡洛模拟、非侵入式随机有限差分分析和地层结构模型相结合,实现了基于约束随机场理论的围岩参数空间变异性优化分析模型。运用该模型对贺街隧道施工过程中围岩的力学响应进行可靠性分析,结果证明:通过约束指定位置处的围岩力学参数值,该优化模型可以最大限度地将己知信息纳入可靠性分析框架中,减小与实际情况的离散性,提高可靠性分析的计算精度。
2021 Vol. 58 (1): 99-108 [摘要] ( 547 ) [HTML 1KB] [PDF 4744KB] ( 1259 )
109 张峰瑞 1 姜谙男 1 赵 亮 2 陈 维 2 郭 阔 2
基于多变量GP-DE模型的隧道变形时间序列预测研究
准确预测和控制隧道变形是确保隧道工程施工安全的重点。针对目前隧道围岩变形时间序列预测的不足,文章提出了一种基于多变量高斯过程(GP)-差异进化算法(DE)的隧道变形时间序列预测方法。根据隧道自动化监测结果进行多变量相空间重构,并通过主成分分析法降低输入维数。在此基础上采用GP-DE模型进行隧道变形预测研究。以吉林省高丽沟隧道围岩拱顶位移为例进行预测,将预测结果与BP神经网络、SVM模型预测结果进行比较。研究结果表明,多变量时间序列的GP-DE模型具有更高的预测精度,预测值与实测值吻合更好,是一种有效的隧道位移预测方法。
2021 Vol. 58 (1): 109-116 [摘要] ( 558 ) [HTML 1KB] [PDF 2426KB] ( 811 )
117 王军祥 1 徐晨晖 1 董建华 2 陈四利 1 寇海军 3 王 鑫 1
富水地层盾构管廊工程岩土体参数反演与掌子面稳定性分析
文章以沈阳富水地层盾构管廊工程为研究背景,对土压平衡盾构开挖引起的地表竖向位移和水平位移进行监测,并分析位移的变化规律。以现场测量得到的位移监测值为基础,基于粒子群优化的BP神经网络算法建立PSO-BP参数反演分析方法,利用Fortran语言编制位移反分析程序,并采用正交设计和ABAQUS数值计算进行参数反演。考虑静止土压力、主动土压力和被动土压力对掌子面稳定性的影响,根据反演的参数对盾构廊道掌子面的支护压力进行分析。研究结果表明:所建立的PSO-BP参数反演分析方法是一种可行、有效的反分析方法。当支护压力比λ =0.4时,掌子面处于极限状态;随着支护压力比的减小,地表沉降呈增大趋势。当考虑地下水作用时,为了保证掌子面的稳定需要增加支护压力;当支护压力比λ =0.6时,掌子面处于极限状态。
2021 Vol. 58 (1): 117-126 [摘要] ( 700 ) [HTML 1KB] [PDF 4477KB] ( 961 )
127 伍宏宇 1,2 路军富 1 裴起帆 1
球墨铸铁-钢筋混凝土组合隧道壁板加载试验分析
为研究球墨铸铁-钢筋混凝土组合隧道壁板这一新技术应用于隧道衬砌结构的可行性,文章根据相关设计参数,采用三维有限元分析方法模拟试验加载环境,建立分析模型,研究荷载条件下组合壁板的受力特征。分析结果表明:当混凝土达到极限状态受压破坏时组合壁板能承受的竖向压力为2.22 MPa,水平压力为1.11 MPa,拱顶为最大变形处,最大变形为 6.63 mm;当球墨铸铁达到极限状态受压破坏时组合壁板能承受的竖向压力为 11.48 MPa,水平压力为5.74 MPa,拱顶为最大变形处,最大变形为33.16 mm;在球墨铸铁壁板环作用下组合壁板相比混凝土受压坏破坏时所能承受围岩压力的能力和变形能力都提高了5倍,充分体现了球墨铸铁强度高、延性好的优点。
2021 Vol. 58 (1): 127-133 [摘要] ( 705 ) [HTML 1KB] [PDF 3762KB] ( 979 )
134 王雪亮 1 王鹏宇 2 王述红 2 阿力普江·杰如拉 2
预制预应力管廊接头抗弯力学研究
接头抗弯刚度是预制预应力综合管廊结构设计的重要参数,目前尚无现成的试验数据或公式。文章根据管廊接头结构特点提出力学假设,将接头截面假定为不产生挠曲变形的刚性板,弹性衬垫和预应力筋则抽象成弹簧,在此基础上建立力学模型。根据变形协调和受力平衡方程,推导出接头抗弯刚度的非线性方程式。通过与接头受力试验结果的对比,验证了接头力学模型及刚度表达式的准确性。最后应用所建模型对影响接头抗弯刚度的各因素进行敏感性分析,研究结果可为预制预应力综合管廊的设计提供指导与参考。
2021 Vol. 58 (1): 134-140 [摘要] ( 653 ) [HTML 1KB] [PDF 2424KB] ( 659 )
141 郭咏辉 1 阳军生 2
施工冷缝条件下富水铁路隧道结构裂损模拟分析
为明确施工冷缝对富水运营隧道结构安全性的影响,文章以某典型铁路隧道病害为依托,运用FLAC3D软件建立仿真分析模型,研究有无冷缝、不同地下水头高度等因素对衬砌结构内力、安全系数及变形模式的影响规律。结果表明:该隧道病害不仅与地表集中降雨导致地下水位抬升有关,还与衬砌结构既有缺陷(施工冷缝)存在明显关系;施工冷缝的存在不仅会改变原有衬砌承载模式,导致有冷缝侧轴力明显增大,弯矩存在突变,还会引发衬砌结构变形模式的变化,致使衬砌结构易沿冷缝面发生错动滑移,出现局部衬砌向内弯折变形破坏。
2021 Vol. 58 (1): 141-147 [摘要] ( 487 ) [HTML 1KB] [PDF 3621KB] ( 972 )
148 李德明 1 董占武 2 温书亿 1 邓一三 1
基于裂后线性软化模型的钢筋钢纤维混凝土盾构管片应用研究
通过开口梁三点弯曲试验研究了钢纤维混凝土的裂后塑性行为,选取了裂后线性软化模型作为盾构管片的材料模型,并在内力等效原则下,计算得到了由弹性弯拉残余强度表示的裂后线性软化模型下的塑性轴拉残余强度。通过截面静力平衡方程,引入塑性轴拉残余强度,得到了适用于大、小偏压条件下的钢筋钢纤维混凝土结构正截面承载力计算公式,完善了钢筋钢纤维混凝土管片的正截面承载力计算体系。通过管片全尺寸试验验证了材料模型和正截面计算方法的合理性。
2021 Vol. 58 (1): 148-153 [摘要] ( 563 ) [HTML 1KB] [PDF 2004KB] ( 942 )
154 安宏斌
以色列复合地层盾构土舱压力计算方法分析
以色列特拉维夫“红线轻轨”项目盾构隧道穿越以粉细砂、粉土质砂、库卡(砂岩)为主的复合地层,针对复合地层盾构土舱压力难以合理计算的问题,将在建盾构区间的地层组段划分为4个岩土组,在确定每个岩土组物理力学参数的基础上,将普氏理论结合欧洲规范下常用的经验法、J&S法和A&K法,对4个岩土组的土压力进行计算,并对计算结果进行了分析。分析表明:采用三种计算方法的平均值可有效避免单种方法计算土压力时的局限性,且土舱压力随地下水位高度的变化而变化,与隧道上覆土层厚度无关。通过将该方法的计算结果与实际的开舱压力进行对比,验证了采用该方法计算以色列复合地层盾构土舱压力的准确性,可为类似工程的施工参数提供借鉴和指导。
2021 Vol. 58 (1): 154-159 [摘要] ( 484 ) [HTML 1KB] [PDF 1972KB] ( 848 )
试验与监测
160 许圣祥 1 王孝国 2 孟陆波 3 武东生 3
三轴压缩条件下千枚岩力学及扩容特征分析
岩石在变形破坏中具有扩容特征。文章以千枚岩为研究对象,通过室内岩石常规三轴压缩试验,揭示了节理夹角为5°~45°影响下小角度节理千枚岩的强度与扩容特征。结果表明:(1)岩石的特征点应力随围压的增大而增大,其扩容特征随之减弱;(2)岩石的峰值应力随节理面与最大主应力夹角的增大而减小;在节理夹角为5°~45°范围内,闭合应力、起裂应力、损伤应力在θ=5°时最大,在θ=25°时出现最小值,之后随着角度增大而增大;(3)采用扩容指标Id量化描述扩容特性,扩容指标具有围压效应,即扩容指标与围压呈良好的负指数型分布;小角度时,各围压下岩石扩容率差异性更大;(4)在节理夹角为5°~45°范围内,md系数与角度呈线性关系,可以描述扩容指标随围压分布的分形特征,体现了角度对岩石扩容随围压差异性的弱化。
2021 Vol. 58 (1): 160-167 [摘要] ( 473 ) [HTML 1KB] [PDF 3781KB] ( 803 )
168 王超东 1 赖鹏安 1 曹 洋 2 杨 生 2
滨海软土地层盾构近接穿越角度对既有隧道影响的模型试验研究
为研究新建盾构隧道以不同交角上穿施工对既有隧道的影响,文章以福州地铁2号线为工程背景,通过室内模型试验模拟穿越角度分别为0°,30°,60°和90°时盾构上穿施工对既有隧道稳定性的影响。研究结果表明:上穿施工过程中,沿新建隧道纵向土层受扰动影响最大,且离开挖面越近的土层扰动影响越显著;既有隧道各测点附加内力变化规律一致,且在新建隧道开挖断面处变化最为明显;当交叠角从0°~90°变化时,随着交叠角度增大,在两隧道的分开段,沿既有隧道纵向的土层受扰动影响越小,结构纵向附加内力也逐渐减小,而重叠段土层扰动影响一致,受既有隧道整体性影响,纵向附加内力有略微减小。
2021 Vol. 58 (1): 168-174 [摘要] ( 575 ) [HTML 1KB] [PDF 2499KB] ( 958 )
175 管晓军
穿越古冲沟多种地层的隧道初期支护内力及变形规律初探
阳城隧道穿越古冲沟,经历黄土地层、土砂分界地层、全风化红砂岩地层等,施工过程中出现初期支护大变形、开裂等病害。文章基于室内基本力学试验,以现场监控量测为主,辅以数值试验对穿越古冲沟多种地层的隧道支护结构变形及受力特性进行初步探究。研究结果表明:虽然砂质黄土粘聚力更大,但全风化红砂岩的压缩模量和内摩擦角却更大;土砂分界地层的洞周位移值复杂多变,介于砂质黄土地层和全风化红砂岩地层位移值之间。全风化红砂岩地层拱脚处以及土砂分界地层分界面位置处初期支护会出现拉应力,施工时需要加以注意;数值试验变形规律与现场实测结果相同,与黄土地层和红砂岩地层不同,在土砂分界地层中分界面上部初期支护最小主应力要大于其它位置,而分界面处的最大主应力略大于拱脚处。
2021 Vol. 58 (1): 175-181 [摘要] ( 473 ) [HTML 1KB] [PDF 5034KB] ( 959 )
182 顾祯雪 1 楼伟中 2 程钰博 1 李怡玮 1 宋德威 1 孙 阳 1
南京软土地区超长异形深基坑地连墙变形性状分析
为研究南京软土地区基坑围护结构的变形性状,文章通过对南京超长超深异形基坑的现场实测数据进行分析,探讨了深基坑围护结构变形的原因。结果表明:基坑地连墙的侧向位移均呈向坑内的凸鼓型,钢筋混凝土支撑和钢支撑在控制地连墙变形上的差异不大;地连墙侧向位移最大值在开挖深度的1%以下,最大位移发生的位置一般位于开挖点以下4 m至开挖点附近;无量纲化的地连墙的最大侧移随墙底以上软土层厚度的增大而减小,无量纲化的地连墙最大侧移的深度位置随着墙底以上软土层厚度的增大而略微上移;基坑坑底抗隆起系数相较其它基坑数据更高,地连墙的最大侧移也更小;地连墙插入比、水平支撑间距与地连墙变形的关系不大。
2021 Vol. 58 (1): 182-189 [摘要] ( 608 ) [HTML 1KB] [PDF 3600KB] ( 832 )
190 李 柯 1 马怀琴 2
低交通量公路隧道中间段照明节能技术研究
针对川西高原低交通量二级、三级公路隧道带来的照明能源浪费问题,文章利用TOBIIGLASESS2型眼动仪进行实车试验研究,直接计算得到中间段不同照明工况下驾驶员在高原低交通量隧道的行车停车视距,并与《公路隧道照明设计细则》(2014版)中要求的最小停车视距进行对比,在确保驾驶员行车安全的前提下,推荐此类隧道中间段照明设计标准为0.5 cd/m2。利用Dialux软件对川西高原低交通量二级、三级公路隧道中间段照明进行了数值模拟,对不同照明标准下工程经济性进行了分析,建议巴朗山隧道布灯形式采用中间布置,不等间距为30 m。
2021 Vol. 58 (1): 190-196 [摘要] ( 471 ) [HTML 1KB] [PDF 2283KB] ( 1019 )
197 秦鹏程 1 王明年 1 包逸帆 1 陈劲宇 1,2 严 涛 1 陈湛文 1
公路隧道疲劳缓解灯光带对驾驶员眼动特征影响研究
公路隧道疲劳缓解灯光带的设置可以改善隧道内视觉环境,但其形式设计过于复杂会导致驾驶员的注意力过多地转移到灯光带上,危害驾驶安全。基于此,文章依托杨林特长隧道,利用眼动仪对驾驶员在隧道内以及疲劳缓解灯光带段的眼动特征进行现场测试,通过对比得到疲劳缓解灯光带对眼动特征的影响规律。研究结果表明:在灯光带段内驾驶员的注视范围扩大,呈线状向两侧隧道壁分布;驾驶员在疲劳缓解灯光带段内对隧道壁的 注视时间更长,但仍远小于对中央主视区远方的注视时间;疲劳缓解灯光带段驾驶员在中央主视区远方的眼动类型几乎均为注视,而在两侧隧道壁的区域眼跳占据一定比例;在通过杨林特长隧道疲劳缓解灯光带时驾驶员主要关注的仍是前方的道路情况,驾驶员可以较为容易地获得并感知墙壁图案提供的信息。
2021 Vol. 58 (1): 197-202 [摘要] ( 562 ) [HTML 1KB] [PDF 1524KB] ( 1503 )
施工技术
203 陈培帅 1,2 王 伟 1,3 吴忠仕 1,4 袁 青 1,4 江 鸿 1,5 翟世鸿 1,5
浅埋大跨度黄土隧道变形特征及控制措施研究
为研究大跨度黄土隧道变形特征及相应的控制技术,指导黄土隧道设计与施工,确保施工安全。文章依托某在建隧道工程,结合大变形段现场监测数据对围岩变形及原因进行分析,并提出相应的控制措施及参数。研究结果表明:浅埋黄土隧道围岩变形受上覆围岩性质影响差异较大,开挖初期围岩变形速率普遍较大,最大沉降速率达到54.6 mm/d;变形持续时间长,约45 d才逐渐趋于收敛;累计变形量大,且受开挖扰动影响显著,特别是下台阶开挖时围岩变形约占总变形量的70%;围岩大变形主要分为“快速发展—持续发展—缓慢发展—趋于稳定”等4个变化阶段,持续发展阶段易受外部环境影响,围岩变形速率波动较大,缓慢发展阶段仰拱尽早闭合成环,可有效抑制围岩变形发展;回归曲线模型可直接用于软弱黄土隧道变形量的预测。
2021 Vol. 58 (1): 203-211 [摘要] ( 521 ) [HTML 1KB] [PDF 4416KB] ( 798 )
212 刘东军 1 刘维佳 2 许 超 3 高如超 4 赵婧璇 5
垂直冻结技术在佛山地铁2号线抢险修复工程中的应用研究
结合垂直冻结技术在佛山地铁2号线湖—绿区间右线隧道修复工程中的应用实例,文章采用数值模拟和监测数据对比分析的方法,系统研究了富水砂层中垂直冻结壁的发展规律和应用效果。结果表明,应用垂直冻结技术隔断完好与损坏隧道之间的水力联系是完全可行的;采用多排冷冻管冻结目标地层时,周边地层温度会对冻结壁发展产生影响,且冻结壁外围降温速率明显滞后于内侧降温速率。施工中,为提高冻结壁外围发展速度,应注 重加强外围冷冻机的制冷功率,必要时可增设外围冻结孔冷冻机数量。建议在冻结壁最外排(最薄弱处)相邻冻结管之间增设温度监测孔,以准确判断冻结体发展质量和交圈时间。
2021 Vol. 58 (1): 212-216 [摘要] ( 474 ) [HTML 1KB] [PDF 2980KB] ( 902 )
217 于洪钦 1 齐 军 2 刘怀荣 1 侯志刚 1 李德武 2
祁连山隧道二次衬砌混凝土开裂原因及整治方案研究
针对祁连山隧道运营期内二次衬砌开裂的病害问题,通过对现场进行调查研究,统计了二次衬砌裂缝特征及走向分布情况,分析了裂缝产生机理及原因,并根据相应规范及设计要求,对不同类型衬砌开裂情况提出了整治措施及建议。
2021 Vol. 58 (1): 217-222 [摘要] ( 533 ) [HTML 1KB] [PDF 3477KB] ( 1180 )
223 冯 涛 谢 丽
铁路隧道超前水平钻孔内成像施工作业技术探讨
受人员经验和取芯位置处地质状态的影响,超前钻探法分析结果往往与隧道开挖后的实际结果有较大出入。鉴于此,在新建大理至瑞丽铁路福星隧道超前地质预报水平钻孔施作过程中运用了工业内窥镜技术。文章结合工业内窥镜技术在超前地质预报中的运用实践,总结了超前地质预报水平钻孔内成像施工技术的作业要求以及相对应的施作质量保障措施,有效提高了超前地质预报的准确性、时效性,提升了超前地质预报对隧道开挖施工的指导效果。
2021 Vol. 58 (1): 223-228 [摘要] ( 440 ) [HTML 1KB] [PDF 2842KB] ( 778 )
现代隧道技术
 

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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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