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现代隧道技术
 
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现代隧道技术
 
2021年 58卷 2期
刊出日期:2021-04-25

研究与探讨
分析与计算
规划与设计
施工技术
试验与监测
   
研究与探讨
1 雷升祥 1 王 飞 2 于 介 2 邵生俊 3 梁庆国 4
浅谈黄土隧道未来技术发展
黄土是我国极具特色的一种特殊土,其垂直节理发育,遇水容易软化,物理力学性能急剧下降,具有显著的工程特性。黄土隧道埋深一般较浅,尺度效应明显,建设中容易出现塌方、地表开裂、衬砌开裂、基底沉降、黄土斜坡变形、黄土陷穴等问题。近年来依托郑西、大西、宝兰、银西等高铁黄土隧道以及西安、郑州、洛阳、兰州等城市地铁黄土隧道的建设,开展了系列科学研究,取得了丰富的研究成果,很好地指导了工程实践。随着修建技术和装备水平的不断进步以及黄土地区各类隧道工程不断建设,文章从黄土隧道基础理论、勘察设计、施工技术、运营维护等层面入手分析,结合当前工程建设中出现的实际问题,提出一些新技术、新方向和新思考,亟待研究突破,可为黄土隧道未来修建技术的持续发展提供借鉴和参考。
2021 Vol. 58 (2): 1-7 [摘要] ( 1009 ) [HTML 1KB] [PDF 3270KB] ( 3043 )
8 何发亮
隧道施工“地质不确定”问题及其解决
长期以来,地质复杂地区长大深埋隧道发生地质灾害事故地质背锅、风险原因“地质不确定”一语概之的现象频现。文章在论述不确定定义及其分类的基础上,分析了隧道施工“地质不确定”产生的原因,总结提出了隧道施工“地质不确定”的类型及隧道施工“地质不确定”问题的解决方法。
2021 Vol. 58 (2): 8-13 [摘要] ( 443 ) [HTML 1KB] [PDF 2711KB] ( 1040 )
14 张俊锋 1 李 强 2 史永跃 2 吴 磊 2
西南某隧道岩溶水发育规律及涌水量预测
岩溶地下水是隧道施工中的一个关键水文地质问题。文章通过对渝昆高铁某隧道两侧的地表和钻孔调查,在关键地质点和水文点进行量测取样,并复核区内主要泉点、溶洞水及河流的流量,结合水质简分析和同位素分析结果,查明了隧址区可溶岩分布和岩溶发育规律,分析了岩溶水的赋存及补给、径流和排泄特征,理清了各含水层之间及其与地表水的水力联系。根据岩性和构造划分可能的集中涌水段、涌水量和风险等级,将隧址区划分为1个一级岩溶水系统和4个二级子系统,并将涌水危险性分为4个等级,隧道纯可溶的水平径流带为岩溶涌突水的高风险段。研究成果对隧道工程的设计、施工和运营具有较大的指导意义。
2021 Vol. 58 (2): 14-21 [摘要] ( 484 ) [HTML 1KB] [PDF 4507KB] ( 969 )
22 周文俊
天平线关山隧道涌水量预测技术研究
在富水位地区建设特长隧道中通常会发生涌水灾害,因此准确预测隧道涌水量能科学指导隧道的设计和施工。新建关山隧道处于关山褶皱带,地下水循环强烈,岩体节理发育,对工程施工的安全影响较大。基于此,文章对关山隧道水文地质情况进行分析,采用不同涌水量计算方法对隧道各研究区段涌水量进行预测。通过对比分析,发现地下径流模数法预测结果较为符合实际。同时,采用FLAC3D软件对关山隧道各区段进行了平面涌水模拟,并对地下水位线高度进行了反演分析,获得了与实际相符的地下水位线高度。然后,根据反演得到的参数对关山隧道施工涌水量进行三维数值模拟预测,获得的施工涌水量可为实际工程提供参考。
2021 Vol. 58 (2): 22-30 [摘要] ( 561 ) [HTML 1KB] [PDF 2642KB] ( 1150 )
31 许学良 1,2 马伟斌 1,2 蔡德钩 1,2 安哲立 1,2 柴金飞 1,2
铁路隧道全生命周期检测监测体系研究
检测和监测是铁路隧道施工质量的重要控制手段和其安全运营的重要保障手段。随着铁路网规划实施、投入运营的铁路隧道日益增多,我国已经进入铁路隧道养护维修高峰期。与铁路隧道蓬勃发展不相符的是,我国在隧道检测监测方面存在检测监测体系不完备、制度不完善、技术标准缺失、检测效率低、技术单一等问题。文章在充分调研国外发达国家和国内其他行业隧道检查制度及体系基础上,以数字化隧道为管理目标,结合铁路隧道的现场实际情况和运维特点,提出了一套铁路隧道全生命周期检测监测体系,该体系集隧道结构安全检测、状态实时监测、信息采集与通信、动态预警于一体,为铁路隧道运营维护提供技术支撑,保质保安全。
2021 Vol. 58 (2): 31-40 [摘要] ( 506 ) [HTML 1KB] [PDF 4651KB] ( 1716 )
41 龚秋明 1 王庆欢 1 王杜娟 2 邱海峰 3 吴 帆 1
盾构隧道施工刀盘状态实时监测系统研制
盾构隧道施工中,由于盾构刀盘后面为有压舱,刀盘工作处于“黑箱”状态。为了实时监测盾构掘进过程中刀盘滚刀及刀盘整体的工作状态,研发了一套盾构隧道施工刀盘状态实时监测系统。该系统由传感器、控制与数据传输及算法与显示三个子系统组成;传感器子系统集成了自制的滚刀磨损量与转速传感器、温度传感器、数据采集模块和电源;集成的传感器安装于刀盘滚刀刀箱内,可实时监测滚刀的磨损量、转速与刀盘的温度。采集的数据通过有线或无线传输到中心端,再通过有线方式传送给上位机。上位机软件集成了盾构设计参数及隧道地层参数、盾构施工参数、传感器监测参数,可实时显示传感器采集的参数,并结合地层条件与盾构施工参数综合判定盾构刀盘工作状态,预测滚刀使用寿命。经过实验室测试、工厂测试,结果表明该系统满足设计要求,可用于盾构刀盘工作状态监测。
2021 Vol. 58 (2): 41-50 [摘要] ( 513 ) [HTML 1KB] [PDF 5362KB] ( 1216 )
51 黄基富 肖功夷
悬臂掘进机在交通隧道施工中的实践应用与适应性研究
悬臂掘进机在交通隧道施工中被更多的使用,但针对其在不同隧道断面大小、地质条件等方面的施工能力和适应性还存在诸多疑问,基于此,文章结合相关工程案例,分析了不同断面大小、地质条件下的地铁、铁路隧道采用悬臂掘进机施工的工效、能耗问题,综合对比分析了其主要性能和适应性,对能否采用悬臂掘进机、如何选择、主要运作性能等提出了建议。
2021 Vol. 58 (2): 51-62 [摘要] ( 530 ) [HTML 1KB] [PDF 3550KB] ( 1363 )
63 王春河 1,2 朱福强 3 罗 兴 4 张传奎 1,2 田军令 3 李贺朋 2 郭翼飞 4
隧道改扩建工程施工风险评估研究
为研究既有隧道原位改扩建工程施工过程中的风险,以山东淄博淄川区黑峪隧道改扩建工程为例,建立新的隧道改扩建工程施工安全总体风险评估表,评估该工程总体风险属于Ⅳ级极高风险。综合核对表法和专家调查法进行危险源普查,识别出六项重大危险源,并对重大风险进行专项评估。以塌方风险为例,结合隧道改扩建项目施工难度和支护方法,从超前管棚支护、既有隧道洞口加固、新旧隧道交叉处围岩级别、新旧隧道交叉处施工支护方法等多个因子考虑,对塌方风险源进行指标体系法评估。并从支护、爆破、加固、其它施工措施四个方面制定风险消减措施,预防隧道塌方事故。
2021 Vol. 58 (2): 63-70 [摘要] ( 600 ) [HTML 1KB] [PDF 2249KB] ( 1292 )
分析与计算
71 张自光 1,2 曹广勇 1,2 李建立 3 翟朝娇 1,
上软下硬地层地铁隧道安全覆岩厚度研究
上软下硬土岩复合地层地铁隧道拱顶以上覆岩厚度对围岩自稳起关键控制作用,然而目前关于隧道安全覆岩厚度及其一般规律尚无统一的认识和标准。基于此,文章首先采用有限元强度折减法对不同软弱地层厚度Hs和开挖跨度D下的地铁隧道安全覆岩厚度进行研究,得到了地铁隧道临界安全覆岩厚度Hrcv与软弱地层厚度Hs间的数学拟合方程,并绘制了临界安全覆岩厚度、软弱地层厚度与开挖跨度“Hrcv - Hs - D”三维空间分布图;然后通过对青岛地铁隧道施工过程监测数据进行统计分析,验证了隧道围岩自稳性及对周边环境影响的程度与安全覆岩厚度具有良好的相关性。
2021 Vol. 58 (2): 71-77 [摘要] ( 645 ) [HTML 1KB] [PDF 2154KB] ( 862 )
78 李兴盛
基于DE-GP协同优化算法的隧道极限位移预测
为解决数值计算方法在隧道极限位移的求解过程中存在参数较多、计算量过大的问题,将高斯过程(Gaussian Process, GP)引入隧道极限位移的计算当中,同时采用差异进化算法(Differential Evolution, DE)代替共轭梯度法在训练过程中搜索最优的GP超参数,以克服共轭梯度法过度依赖初值、难以确定迭代次数及局部优化的弊端,形成了基于差异进化-高斯过程(DE-GP)协同优化算法的极限位移预测方法,在改善了单一核函数高斯过程泛化性能的同时使极限位移的求解过程大为简化。对标准双车道公路隧道的极限位移进行计算,结果表明:DE-GP协同优化算法相较于单一的GP和LS-SVM算法,泛化性能明显改善;极限位移的预测结果与实际计算值吻合较好,计算效率显著提高,为极限位移的求解提供了新的途径。
2021 Vol. 58 (2): 78-85 [摘要] ( 414 ) [HTML 1KB] [PDF 2245KB] ( 826 )
86 吴 波 1,2 彭逸勇 1,2 蒙国往 1,2 濮松权 3
软土地层大断面矩形顶管施工引起切口前方地表隆起分析
文章以宁波地铁某车站出入口大断面矩形顶管工程为依托,对顶管推进过程中切口前方地面所产生的较大隆起进行研究。通过结合现场顶进的施工情况,对顶管整个顶进过程地表变形的监测数据进行分析。并采用PLAXIS有限元软件模拟不同顶推力和无土体加固情况下的顶管推进施工,与监测数据进行对比分析。结果表明:地表产生较大隆起是因为顶推力过大,当顶推力大时地表主要发生隆起,反之,地表主要发生沉降;在紧邻结构的顶管出入口处使用旋喷桩加固,效果并不理想,并造成了刚开始顶进地表即隆起的现象。在软土地层中顶管顶进挤压时地表隆起迅速,而顶推面过后的地表沉降缓慢,施工中要格外注意。
2021 Vol. 58 (2): 86-92 [摘要] ( 489 ) [HTML 1KB] [PDF 3690KB] ( 929 )
93 高 鑫 王文娟
远场静水压力作用下深埋隧道双层叠合衬砌合理组合形式及力学变形特性研究
针对深埋长大隧道传统复合式衬砌结构在遭遇高水头地下水威胁的问题,研究了双层叠合衬砌方案,该方案采用“结构一分为二、两道防水设防”的设计理念,既能克服大体积混凝土施工的困难,又可以解决二次衬砌结构渗漏水的弊病。文章以青岛地铁1号线过海隧道为工程依托,借助ANSYS有限元计算软件,对双层叠合衬砌的合理组合形式及力学变形特性进行了分析,结果表明:叠合衬砌内力分配与内外层结构刚度比有关,刚度越大则内力越大,当内外层结构刚度比为0.716时,tA=0.95 m和tB=0.85 m为最优叠合衬砌厚度组合;隧道结构各控制截面的风险排序为仰拱>拱脚>拱顶;叠合衬砌在外水压力作用下,内外层衬砌变形是相互协调的,仰拱结构变形对刚度比、外水压力量值均较拱顶、侧墙更为敏感;叠合衬砌组合形式是受结构承载力控制而不是受变形控制;最优叠合衬砌组合在外水压力小于1.2 MPa时,结构安全性同样受承载力控制。
2021 Vol. 58 (2): 93-102 [摘要] ( 491 ) [HTML 1KB] [PDF 5260KB] ( 1020 )
103 范燕波 1, 2 陈 丽 3 史江伟 1, 2 丁 楚 1, 2 张 显 1, 2
砂土地层深基坑开挖引起下卧隧道变形机理研究
深基坑开挖引起的应力释放将不可避免地引起邻近隧道的附加应力和变形。通过开展三维有限元数值分析,研究了深基坑开挖尺寸和管片接头刚度对下卧隧道三维变形的影响。利用土工离心模型试验验证了有限元计算模型和结果的合理性。在基坑中心线下,隧道隆起和横向弯曲应变随基坑开挖长度的增大而增大。当基坑开挖长度为基坑开挖深度的9倍时,隧道隆起和横向弯曲应变达到峰值;隧道纵向弯曲应变几乎接近于零。当基坑开挖长度大于9倍的开挖深度时,基坑—土—隧道的相互作用可简化为平面应变问题。若不考虑短基坑的三维效应,基坑—土—隧道的平面应变简化将严重高估隧道隆起和横向弯曲应变。隧道隆起随接头刚度的增加而逐步降低,然而隧道横向和纵向弯曲应变随接头刚度的增加而增加。因此,带接头的非连续隧道假设为连续性结构,隧道隆起会被大大低估,而隧道弯曲应变则被高估很多。
2021 Vol. 58 (2): 103-110 [摘要] ( 537 ) [HTML 1KB] [PDF 4127KB] ( 698 )
111 岳洪武 1 苗 苗 2
浅埋暗挖软岩隧道管棚预注浆加固效果分析
为研究浅埋破碎软岩隧道采用管棚预注浆超前支护后的加固效果,以某隧道工程为依托,采用MI?DAS/GTS有限元软件,建立了管棚预注浆超前支护、仅采用管棚支护以及无任何超前支护作用下的三种开挖模型并进行了数值模拟分析。结果表明:管棚预注浆超前支护措施在隧道拱顶上部形成加固带,承受了隧道拟开挖区域大部分的围岩荷载,改善了地层成拱能力,有效控制了地表下沉、拱顶沉降和应力集中现象,使地表下沉减小52.7%,拱顶沉降减小58.9%,拱脚收敛减小61.4%,仰拱隆起减小63.8%,竖向应力减小79.2%。管棚支护显著支承隧道上覆围岩压力,有效减小衬砌弯矩,阻止喷射混凝土的开裂破坏,降低土层变形过程中锚杆所承受的拉力;且相比于管棚预注浆超前支护,仅采用管棚支护对控制隧道边墙收敛及隧道仰拱隆起的效果同样显著。对于该软弱破碎围岩浅埋暗挖隧道下穿既有重要管线的施工,采取管棚加预注浆超前支护手段,确保了工程安全顺利进行,研究结果可为类似工程提供一定参考。
2021 Vol. 58 (2): 111-117 [摘要] ( 455 ) [HTML 1KB] [PDF 3747KB] ( 761 )
118 杨 剑 1,2
长赣高铁临近侧穿黄花机场跑道段隧道施工工法比选
长沙至赣州高速铁路临近侧穿黄花机场跑道段隧道施工,需对地面沉降进行严格控制。文章选取暗挖法、盾构法、管幕法以及顶管法等四种常见施工方法进行数值模拟分析,对隧道施工过程中的周围岩体应力、塑性区开展情况以及地表沉降的变化计算结果进行对比分析。结果表明,暗挖法施工造成的地表沉降量较大,达到2cm以上,对于隧道开挖本身以及地表各种建筑物造成较大影响;而盾构法、管幕法以及顶管法施工,能够有效地控制地表沉降量在5 mm以下,能够满足隧道施工及机场运营安全的要求;结合工程造价及技术条件等因素综合考虑,最终推荐该段施工采用管幕法。
2021 Vol. 58 (2): 118-126 [摘要] ( 421 ) [HTML 1KB] [PDF 6160KB] ( 696 )
127 胡长明 1,2 李 靓 1 梅 源 1,2 袁一力 1 王志宇 1
盾构竖向姿态预测模型参数的全局敏感性分析
盾构姿态偏离设计轴线是施工中常见的问题,因此确定影响盾构姿态的敏感性因素对于盾构姿态控制具有重要意义。为定量分析影响盾构竖向姿态的敏感性因素,以成都卵石下伏膨胀泥岩地层盾构施工为工程背景,将主要掘进参数、地质参数和几何参数作为输入变量,盾构竖向趋向作为输出变量,采用支持向量回归(SVR)算法建立盾构竖向姿态预测模型;在此基础上,通过Sobol′敏感性分析法定量分析模型参数的全局敏感性。研究结果表明:模型预测结果与实际结果较吻合,证实了SVR模型在盾构姿态预测中的可靠性;得到了上下油缸推力差为最敏感因素,同步注浆的一阶敏感性较高,地质参数和几何参数的一阶、耦合及总阶敏感性均较高。
2021 Vol. 58 (2): 127-134 [摘要] ( 560 ) [HTML 1KB] [PDF 2198KB] ( 890 )
135 陈 静 1 闫澍旺 2 钟晓凯 3
隧道中封堵气囊在外压作用下工作机理的有限元研究
在隧道建设和运营过程中出现地下水渗漏、洪水突发及有害气体扩散等灾害会对人们的生命财产安全造成威胁,采用充灌气囊的方式可在短时间内形成临时性“隔离阻挡墙”将危险源控制在一定范围内,避免灾害扩大。充灌气囊属于膜结构,抵挡外力时的受力和变形直接影响封堵失效的模式。对气囊在外压作用下的变形及失效模式进行理论分析,并通过可视化模型试验对理论公式的准确性进行了验证。文章基于ABAQUS有限元中的膜理论和空腔理论,对模型试验条件下气囊的充灌过程以及在外压作用下的变形过程进行模拟,并与理论分析结果和试验数据进行对比,同时研究气囊与隧道壁间的摩擦系数对气囊封堵变形的影响。结果表明,此种方法模拟结果与模型试验数据、理论公式推导值具有较好的吻合性,且可以克服理论公式在气囊形状、材料特性、隧道壁摩擦系数等方面计算的局限性,能够更全面地体现气囊封堵的各种特性,具有更广泛的适用性。
2021 Vol. 58 (2): 135-144 [摘要] ( 526 ) [HTML 1KB] [PDF 5301KB] ( 818 )
145 吴建成
长距离复杂航线下沉管管节拖航研究
外海沉管管节安装的施工窗口期短,海洋环境复杂多变,为保证拖航过程中管节的安全可控,需要研究拖航编队航行过程中在风、浪、流作用下的运动响应,并需考虑风、浪、流产生的横向偏移力对管节编队产生的偏航效应,同时分析拖轮对管节编队的纠偏能力。文章以深中通道S08合同段管节浮运施工为例,以某节管的计算实例介绍了管节在长距离复杂航线下拖航过程中下沉量分析的数值计算方法,并结合经验公式对计算结果进行了验证;以该管节的运动响应分析,提出了一种适用于管节拖航过程中的纠偏分析程序并针对具体问题给出了相应的控制措施。
2021 Vol. 58 (2): 145-150 [摘要] ( 464 ) [HTML 1KB] [PDF 2934KB] ( 825 )
规划与设计
151 文 旭 1 裴向军 1 裴 钻 1 杨海龙 1 陈臻林 1 张以晨 2
长白山景区棚洞结构设计及安全性研究
长白山南景区地质灾害频发,尤其是景区公路沿线边坡上部的危岩体较为发育,易发生崩塌落石灾害,对过往游客生命财产安全造成威胁。为保证长白山南景区顺利运营,拟修建棚洞对景区鸭绿江大峡谷段公路进行防护。在棚洞设计满足基本防护功能的同时融入长白山地区建筑风格的特征,使其与周围环境融为一体。并通过冲击数值模拟验算验证了设计棚洞在危岩体冲击下的稳定性,说明了该棚洞设计方案安全可行。
2021 Vol. 58 (2): 151-157 [摘要] ( 537 ) [HTML 1KB] [PDF 4349KB] ( 909 )
158 袁真秀 贾祥雨 孙中科
乌兹别克斯坦安琶铁路卡姆奇克隧道工程地质勘察研究
乌兹别克斯坦安琶铁路卡姆奇克隧道为中亚第一长隧,处于“一带一路”建设的关键地理节点。隧道位于Ⅸ度高地震区,地质条件非常复杂,为了取得准确的地质勘察资料用以指导设计施工,中国勘察设计企业在该工程执行乌国规范,制定了两国认可的勘察技术标准与勘察原则。在充分收集研究区域资料的基础上,确定了采用以地质调绘为主,地球物理勘探、钻探、原位测试和室内试验相结合的综合勘察方法,查明了隧道的工程地质和水文地质条件,取得了准确的地质资料,保证了该工程安全顺利实施。
2021 Vol. 58 (2): 158-165 [摘要] ( 457 ) [HTML 1KB] [PDF 4656KB] ( 896 )
166 陈 梁
盖挖逆作法地铁车站中间桩基础选型研究
对于盖挖逆作法地铁车站,其施工期间的竖向支撑系统由周边的基坑支护结构和中间立柱及柱下桩基础共同组成,竖向支撑系统的稳定性是工程成败的关键。中间桩基础承载着顶板覆土、顶板及中楼板结构自重、道路车辆荷载及施工荷载等,应结合工程地质情况、柱网布局、中间立柱型式、施工要求等条件进行中间桩基础的选型、承载力和沉降计算。文章以武汉地铁中南路站为例,对盖挖逆作法车站竖向支撑系统的柱下桩基础的四种方案进行了比选研究,通过分析中间桩基础的承载力、沉降、工期和经济性要求,最终确定采用全液压可控旋挖扩底灌注桩方案施工。现场试桩、施工反馈以及变形监测结果表明:采用全液压可控旋挖扩底灌注桩工艺,各桩桩顶沉降不超过3.7 mm,施工期间地面沉降为6.45 mm,能够很好地满足桩身及周围建筑沉降控制要求;同时,全液压可控旋挖扩底灌注桩方案,造价相对较低,施工工期最短,是武汉地铁中南路站的最佳选型方案。
2021 Vol. 58 (2): 166-173 [摘要] ( 447 ) [HTML 1KB] [PDF 2637KB] ( 627 )
174 于 介
红粘土与砂岩夹泥岩接触带隧道合理施工工法研究
针对红粘土与砂岩夹泥岩接触带围岩上软下硬、自稳能力差的特点,文章通过现场调研和分析,明确了隧道施工原则,并结合现场实际采用数值模拟计算方法优化了施工工法和支护参数,现场应用效果表明:在红粘土与砂岩夹泥岩接触带地层中施工,岩性分界面位置对隧道变形及结构应力影响明显,随着红粘土在隧道开挖断面的占比增大,隧道洞周位移及初期支护应力显著增大;采取调整台阶高度、取消预留核心土等措施优化施工工法后,最大变形值未超出允许值,初期支护最大压应力未达到材料破坏强度,围岩应力集中减弱,满足安全施工的要求;掘进速度明显提升,避免了岩性分界面位置处围岩易掉块、坍塌等问题。
2021 Vol. 58 (2): 174-181 [摘要] ( 493 ) [HTML 1KB] [PDF 3127KB] ( 607 )
试验与监测
182 喻洪平 1 苏培东 2 赵天彪 3 陈德君 1 徐学渊 1 杜宇本 1
西成客专黄家梁隧道原油和有害气体来源及危害研究
西安至成都客运专线黄家梁隧道位于龙门山北段冲断前锋构造带,研究区内有寒武系—三叠系多套烃源岩和油气储层,以及天井山和矿山梁等多个含油气构造,油气生成的地质背景良好。文章通过现场检测与室内试验,测定了黄家梁隧道内原油与有害气体的组分,结果表明:原油中主要为碳元素,其次为氢元素;有害气体中主要为烃类气体,其中甲烷含量最多,而非烃类气体中,主要为H2S、CO2和N2。通过对油气样品的碳同位素测定,表明原油与有害气体均来自下寒武统黑色泥岩。结合隧道工程实际情况,说明了原油可能会对地下水和土壤植被造成污染,也会对支护结构造成腐蚀;有害气体达到一定的浓度可能会爆炸,亦会给施工人员的生命安全带来威胁。因此在实际施工过程中,有必要采取合适的治理措施,减小油气对施工进度与施工安全带来影响。
2021 Vol. 58 (2): 182-187 [摘要] ( 563 ) [HTML 1KB] [PDF 2050KB] ( 1170 )
188 来弘鹏 1 周冬辉 1,2 宋竹兵 3 梁彦龙 3
山岭隧道水压爆破降尘剂试验研究
水压爆破技术在隧道工程中的应用在一定程度上降低了爆破粉尘浓度,改善了施工作业环境。但是由于水的表面张力较大,对粉尘的润湿能力较差,实际降尘效果并不理想。为解决水压爆破降尘效果不佳的问题,针对隧道爆破粉尘特点,在水中加入一定量的表面活性剂和无机盐来降低爆破产生的粉尘。以表面张力和润湿高度为试验指标,运用对比试验的方法确定了最佳表面活性剂和无机盐增效剂及其浓度。结果表明:由表面活性剂和无机盐组成的降尘剂能够显著提高溶液对粉尘的润湿能力;由质量分数分别为0.20%,0.30%和0.10%的快速渗透剂T、CAB-35、硅酸钠组成的降尘剂具有良好的表面活性和润湿性。因此,该降尘剂能够有效地降低爆破粉尘浓度,从而改善施工作业环境。
2021 Vol. 58 (2): 188-194 [摘要] ( 427 ) [HTML 1KB] [PDF 2402KB] ( 880 )
195 李德明 1 温书亿 1 张建伟 2 严金秀 1
单层衬砌聚烯烃粗纤维喷射混凝土性能试验及工程应用
为了研究聚烯烃粗纤维混凝土喷层在隧道单层永久衬砌支护中的适用性,根据合成纤维喷射混凝土结构力学原理,首先对聚烯烃粗纤维在混凝土中的增强力学作用机理进行了分析,然后对聚烯烃粗纤维喷射混凝土的力学性能及耐久性进行了室内试验,并依托青岛地铁西镇车站工程实例,对其拱顶下沉、水平收敛、地表沉降监控量测结果进行了分析,同时采用FLAC3D数值计算软件进行分析,结果表明,聚烯烃粗纤维喷射混凝土抗压、抗拉强度高,韧性好,耐久性优良,现场喷射作业回弹率小,是一种理想的单层永久衬砌支护材料,具有较好的推广应用价值。
2021 Vol. 58 (2): 195-203 [摘要] ( 498 ) [HTML 1KB] [PDF 3207KB] ( 1049 )
施工技术
204 伍 军 1, 2 邓稀肥 3
超深基坑地连墙十字钢板接头变形控制方法
文章以杭州地铁6号线二期火车东站超深基坑群地连墙施工为工程案例,总结分析了地连墙十字钢板接头变形类型及成因,介绍了增设钢板接头斜拉筋、钢板纵向接缝帮焊补强、优化钢板接头外侧回填材料的综合变形控制方法,现场实践验证了该方法的有效性。该成果对国内类似超深基坑地连墙钢筋笼结构设计和施工具有重要的参考价值。
2021 Vol. 58 (2): 204-207 [摘要] ( 480 ) [HTML 1KB] [PDF 2851KB] ( 1016 )
208 杜宝义 1 宋超业 1 贺维国 1 李 凯 2
海底隧道钻爆法与盾构法交接技术及应用
厦门地铁3号线五缘湾站—刘五店站区间采用“海底盾构解体、钻爆法接收其工作面继续掘进”的施工方法,须克服有限空间盾构解体、长距离单线运输、长距离独头通风、成型管片保护、接头结构防水等技术难点,文章系统阐述了五刘区间海底工法交接技术,着重介绍了以上施工设计难点的解决方案。实践证明该技术可在确保施工安全,结构功能完整的前提下大幅提高施工进度,对类似多工法组合海底隧道建设具有借鉴意义。
2021 Vol. 58 (2): 208-213 [摘要] ( 463 ) [HTML 1KB] [PDF 4532KB] ( 972 )
214 张献伟 1 洪开荣 2 常 翔 2 陈 鸿 1
第三系泥岩工程特性与仰拱施工技术研究
针对隧道仰拱施工期间地下水汇聚和开挖扰动造成第三系泥岩软化强度降低的问题,通过现场取样进行室内试验,研究结果表明,第三系泥岩在自然状态下的单轴抗压强度和含水率呈反相关关系,饱和状态下的单轴抗压强度明显降低,软化效果明显,软化后地基承载力不能满足设计要求。施工中对不同路径的水流实行分类归集以降低水对围岩的劣化影响,基底回填碎石注浆加固措施解决了仰拱开挖后渗水通道和围岩扰动软化问题,后期 注浆加固后也有效解决了地基承载力不足的问题。富水地段增设独立纵横向排水系统使仰拱基底积水在达到压力条件下能够及时排出,避免了运营后由于地下水的影响导致基岩软化可能造成的基底病害。该技术在浩吉铁路中条山隧道得到了较好的应用效果。
2021 Vol. 58 (2): 214-219 [摘要] ( 395 ) [HTML 1KB] [PDF 2520KB] ( 648 )
220 李东顺
黄土大断面隧道高陡边坡进出洞施工方案比选及临建布置
在黄土高原沟壑梁峁区修建隧道,洞口通常位于“Ⅴ”形冲沟半山腰黄土陡壁上,其高差大,洞口场地狭窄、进洞困难、施工场地布置困难,大断面黄土隧道洞口施工不当易造成病害、引发工程事故,尤其是隧道独头施工,由于洞口外未施工大管棚,又不容易掌握洞口段埋深情况,极容易引起塌方事故。①为确保进出洞安全,以宝兰客专兰山隧道进口为例,拟定了回填洞口场地进洞、修筑临时道路进洞、横洞进洞三台阶出洞及先横洞进洞再单侧壁导坑出洞四种方案,并对四种方案从安全、环境影响、工期、费用、可实施性等方面进行了分析和评估,选定了最优方案,在兰山隧道进出洞施工中得到成功运用;②通过设置分离式拌合站、梯道连接半山腰平台生活区与沟底施工场地的方案解决了场地狭窄、施工场地布置困难问题。
2021 Vol. 58 (2): 220-227 [摘要] ( 538 ) [HTML 1KB] [PDF 4916KB] ( 708 )
228 周 涵 1 孙从煌 1 曲艳东 2 黎定忠 1
小断面长陡斜坡隧道短导洞光面爆破技术研究
在工业及矿业工程施工中,矿山隧道因其断面形式非标化,断面尺寸较小,操作空间受限导致其机械化施工程度低,且隧道长陡斜坡的存在使其在“钻爆法”施工过程中极易出现爆破塌孔及冒顶现象,以致增加施工成本,拖延施工工期。为此基于“钻爆法”施工原理,采用隧道掌子面短导洞掏槽爆破技术,并结合掌子面爆破参数及炮眼布设的优化设计,通过电力起爆、非电起爆和毫秒微差起爆组成的特征起爆系统网络进行引爆传爆,实现小断面长陡斜坡矿山隧道全断面一次爆破成孔的光面爆破效果。通过该方法在西藏开投海通水泥项目矿山隧道工程中的实施,不仅能彻底解决隧道角度过大而导致的洞顶塌孔及爆破超挖过大的问题,同时能缩短120 d的施工工期,并节约近896.2万元的施工成本。
2021 Vol. 58 (2): 228-237 [摘要] ( 412 ) [HTML 1KB] [PDF 6248KB] ( 1095 )
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
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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)
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