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现代隧道技术
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现代隧道技术
2021年 58卷 4期
刊出日期：2021-08-25
研究与探讨
分析与计算
施工技术
试验与监测
研究与探讨
1
王志杰 1 李金宜 1 蒋新政 1 李 振 1 曾 青 2 王 宁 2
浅埋偏压双侧近接隧道影响分区及对策研究
新建隧道施工会引起围岩应力重分布，从而对邻近既有隧道产生较大的影响。文章依托浦梅铁路新建武调1号隧道和武调隧道双侧近接向莆铁路既有武调隧道工程，采用理论研究的方法建立了适用于双侧近接既有隧道影响度的表达式，得到了基于结构位移准则和结构可靠度准则的两种近接影响分区。通过数值模拟、回归计算的方法完成了两种双侧近接影响分区，结果表明：相比基于结构可靠度准则的近接影响分区，基于结构位移准则的近接影响分区方法中强影响区范围较小，弱影响区范围较大。对处于不同影响分区的既有隧道、新建隧道、中间土体提出了对应的适用于依托工程的施工对策。在不同影响分区范围内，对既有隧道结构位移、衬砌应力进行监测。监测结果显示：当采取既定的施工对策后，既有隧道结构位移、衬砌应力均得到了很好的控制，既有隧道受左侧新建偏压隧道的影响大于右侧新建隧道。
2021 Vol. 58 (4): 1-11 [
摘要
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12
王文娟 高 鑫
高水压作用下深埋隧道双层叠合衬砌稳定性影响因素研究
随着国民生态资源保护意识的逐渐增强，结构工程师对全封堵防水设计的呼声也越来越高，高水压隧道防水形式逐渐由“主排”向“全防”转变，结构模筑时不得不面临大体积混凝土施工难的困境；“双层叠合衬砌”方案即是通过“拆分”的方式削减结构厚度，可有效缓解水泥水化热在结构内部产生的有害变形，增强大体积混凝土结构的可实施性和可操作性，同时还能兼顾提高隧道的防水质量和效果。文章以青岛地铁1号线过海区间为工程背景，采用ANSYS有限元分析软件，对双层叠合衬砌的稳定性影响因素进行研究，结果表明：（1）考虑衬砌间防水层的影响，结合面接触力学行为仅考虑径向弹簧压缩刚度即可，可忽略切向弹簧剪切刚度的影响；（2）当结合面径向弹簧刚度与两侧结构弹性模量等数量级时，安全系数曲线走势基本收敛，结构发生破坏的顺序依次是内层衬砌仰拱、内层衬砌拱脚、外层衬砌仰拱、外层衬砌拱脚、内层衬砌拱顶、外层衬砌拱顶；（3）围岩基床系数越高，叠合结构安全系数越大，设计与施工过程中应注意提高劣质围岩、维持优质围岩的基床系数；（4）叠合结构安全系数随着各层衬砌刚度的增加而增大，内层衬砌结构具有提高、改善外层衬砌结构安全性的作用。
2021 Vol. 58 (4): 12-20 [
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21
于 丽 1,2 孙 源 1,2 王明年 1,2
寒区隧道抗冻设防长度的计算方法研究
目前寒区隧道抗冻设防长度的设计多靠工程类比，且要求隧道内温度场已知。为了明确设计时设防长度选取标准，解决无实测洞内温度资料的问题，文章基于寒区隧道温度场理论求解方法，根据衬砌层不出现排水管冻结和围岩不发生冻胀两个条件，在调研资料分析和隧道围岩温度场数值分析的基础上，给出了衬砌层不出现冻害和围岩不出现冻害的临界洞内温度；分析了洞内通风和围岩条件对隧道洞内温度场的影响，获得了入口风温、断面面积、入口风速和初始岩温相关的隧道洞内温度回归公式；进而提出了一种寒区隧道抗冻设防长度的计算方法。以杀虎口隧道为例，计算得到其抗冻设防长度，并分析了风温及隧道断面面积对抗冻设防长度的影响。结果表明，设防长度分别随入口风温的降低、入口风速的升高和断面面积的增加而逐渐增大，随围岩温度的升高而逐渐减小。
2021 Vol. 58 (4): 21-28 [
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29
秦尚友 1 陈佳耀 2 张东明 2 杨同军 1 黄宏伟 2 赵 帅 2
基于深度学习的隧道工作面岩石结构自动化判别
从掌子面图像中快速准确获取建设阶段隧道工作面的表观岩体结构特征对于掌握待开挖围岩的稳定性及跟进阶段的施工决策意义重大。文章结合自研数字照相设备获取云南蒙屏高速公路 13 条隧道在不同工况、温湿度、照度、粉尘浓度环境下的150余个掌子面42 100张图像样本，选取现场数据集出现的块体、层状、碎裂、散体、镶嵌等5种主要结构类型，以训练及测试损失率、准确率、召回率等为主要评价指标，建立基TensorFlow-GPU的岩石隧道掌子面结构的卷积神经网络Inception-ResNet-v2模型，对模型进行训练并实现岩体结构类别的自动识别与分类。研究表明：（1）采用训练集和测试集中的掌子面图像对模型进行分类研究，训练、测试集的准确率分别达到98.21%和94.61%，召回率达到96.14%；（2）测试可视化结果显示Inception-ResNet-v2模型对复杂的现场条件具有较好的鲁棒性，而局部的错检现象需要通过进一步提高样本丰富性和纹理多样性来规避。
2021 Vol. 58 (4): 29-36 [
摘要
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37
李鹏举 1 郑方坤 2 吕建兵 3 吴维俊 3 刘 锋 3 陈贡发 3
基于大数据迁移学习的灰岩地区排水孔淤堵自动识别技术
隧道排水管淤堵或者失效，会危及边坡的稳定和公路的交通安全。目前缺乏对排水孔淤堵分类的研究。排水孔淤堵分类对排水管道的后期养护具有重大意义。为探索排水孔淤堵智能化检测方法，文章依托广连高速高峰隧道等粤北实体工程，研究了一种采用模型迁移的方法，将排水孔图像数据输入预训练卷积神经网络进行训练，以对新图像进行分类。在采集的排水孔图像数据集上进行试验，对比了三种不同网络模型对该数据集的准确率，结果表明，使用ResNet-18进行排水孔淤堵分类识别，准确率可达到93%，实现了对排水孔淤堵状态的有效分类，并且随着日后数据集的扩大，识别准确率将会有进一步的提高。
2021 Vol. 58 (4): 37-47 [
摘要
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48
宋福彬 1 杨 杰 1 程 琳 1 吕 高 1, 2 宋 洋 1
地质雷达正演在隧洞衬砌病害识别中的应用
水工隧洞衬砌病害会影响其正常使用，进而影响水利工程的安全性和耐久性。文章基于时域有限差分法（FDTD），建立了隧洞衬砌的二维GPR正演模型，研究了衬砌空洞形状、衬砌空洞填充介质、初期支护与二次衬砌脱空、不均匀衬砌和钢筋与衬砌混凝土脱离五种隧洞衬砌病害的GPR响应特征，总结出每种衬砌缺陷的识别特征，结合某水库泄洪排沙洞工程实例，利用得到的水工隧洞不同衬砌缺陷类型的地质雷达频谱响应特征，识别了该泄洪排沙洞内的多种缺陷，进而评价其衬砌结构和功能。研究结果表明：时域有限差分法法可建立有效的GPR模型，为地质雷达的图像解释、水工隧洞中衬砌缺陷类型判定提供可靠依据。
2021 Vol. 58 (4): 48-56 [
摘要
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57
翟 强 顾伟红 荆肇秦
地铁联络通道冻结法施工安全风险评价
为评价地铁联络通道冻结法施工安全风险，文章依据相关文献并结合已有工程经验和类似工程记录，识别出联络通道冻结法施工四个阶段的主要风险要素，建立了评价指标体系，提出了一种基于层次分析法（AHP）、模糊综合评价法（FCE）和贝叶斯网络法（BN）的联络通道冻结法施工安全评价方法。首先采用层次分析法计算各风险事件的相对权重，采用风险经济损失值描述风险事件的影响后果，采用贝叶斯网络计算风险事件的概率等级分数；然后结合风险经济损失值和概率等级分数，并采用梯形隶属函数来计算风险事件对风险水平的隶属度，将风险事件的权重与风险事件对风险水平的隶属度进行模糊综合运算，可得出联络通道冻结法施工的总体风险水平；最后以兰州轨道交通1号线为例进行实例研究，得到该工程总体风险等级为低风险，评价结果基本能反应实际情况。
2021 Vol. 58 (4): 57-66 [
摘要
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67
叶 飞 1 何 彪 1 田崇明 1 王思宇 1 王 坚 1 宋桂锋 2
三乙醇胺早强剂研究进展及在隧道工程中的应用展望
综合阐述了三乙醇胺作用机理的研究进展，并将目前研究中涉及到的三乙醇胺作用机理归纳为：催化作用、粘结-吸湿-分散作用、乳化作用以及增溶作用；对由三乙醇胺早强剂衍生得到的两类复合外加剂——TEA-无机复合外加剂和TEA-无机-减水剂复合外加剂的主要组成成分与功能特性进行归类整理，并简述其作用机理；通过对比两种复合外加剂的研究现状，提出复合外加剂的开发应以高效、高性能、高环保、高相容、低价格等作为出发点；最后，通过将TEA与速凝剂进行对比分析，发现TEA具有与速凝剂相似的功能特性，TEA及其衍生的复合外加剂在隧道工程中具有潜在的应用价值。
2021 Vol. 58 (4): 67-78 [
摘要
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79
谢 军 1，2 倪雅静 2 胡英飞 2 包淑贤 2 李延涛 1
振动台试验模型箱的研究进展
模型箱的设计与制作是土-结构相互作用体系振动台试验中非常重要的一个方面，对模拟真实土层与结构在地震作用下动力响应结论的准确性发挥着至关重要的作用。文章归纳分析了当前土-结构相互作用振动台模型试验所用各类模型箱的结构形式及优缺点，主要针对模型箱输入效应、边界效应以及地震波输入方式三个方面讨论了不同模型箱设计需要解决的关键问题，论述了模型箱发展至今学者们在前人研究基础上针对不同问题结合自身研究特性所做的改进，最后通过分析模型箱研究现存的问题，对其今后的研究方向提出展望。
2021 Vol. 58 (4): 79-85 [
摘要
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分析与计算
86
惠 强 1 张 军 2 姜海波 1
深埋高地应力水工隧洞节理岩体开挖塑性区特征及分布规律研究
深埋高地应力水工隧洞处于复杂的地质力学环境中，开挖过程中围岩塑性区的分布及演化规律是隧洞稳定控制的关键。为了揭示高地应力水工隧洞开挖塑性区特征及分布规律，文章采用理论分析与数值模拟相结合的方法，推导了塑性区范围的计算公式，并引入新的无量纲参数作为非圆形隧洞围岩塑性区的评价指标，分析了节理岩体在高地应力条件下，侧压力系数以及开挖扰动对围岩塑性区的影响。研究结果表明，开挖扰动对于岩体开挖塑性区发展的轴向影响范围大约为1.0~1.5倍洞径，对于存在节理面的岩体，该影响范围可达到2倍洞径。侧压力系数直接影响围岩的塑性区形状，围岩塑性区有顺着节理面进行不规则扩展的趋势；水平应力与垂直应力差异性越大，节理面对围岩塑性区范围的影响越大，同时节理面有阻止塑性区沿垂直节理面方向扩展的作用。
2021 Vol. 58 (4): 86-94 [
摘要
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95
张莉莉 1 郎松军 1 邓 林 2 臧 程 3
季冻区隧道砂岩三轴压缩力学特性及损伤本构模型研究
为研究季冻区围岩强度及变形规律，文章以辽宁地区公路隧道为工程背景，采用MTS815.02三轴试验系统对经历不同冻融循环次数后的砂岩试样进行三轴压缩试验，研究岩石力学参数随冻融循环次数的变化规律，并基于Weibull分布函数和D-P屈服准则建立考虑冻融作用的岩石统计损伤本构模型，结合试验数据对模型进行验证，结果表明：砂岩的力学特性受冻融影响显著，峰值强度、弹性模量随冻融循环次数增加呈指数递减，泊松比随冻融循环次数增加呈指数递增，峰值强度、弹性模量随围压的增大而逐渐增大，泊松比随围压的增大而逐渐减小；基于Weibull分布建立的考虑冻融作用的统计损伤本构模型与试验结果吻合度良好，验证了该模型的准确性与合理性；Weibull分布参数F0、m均随冻融循环次数的增加而逐渐减小，且二者的改变均对模型理论曲线产生显著影响。
2021 Vol. 58 (4): 95-103 [
摘要
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104
李心熙 1 禹海涛 2 李春元 3 于晓东 4 徐 磊 5
沉管隧道暗埋段三维大规模地震响应分析
暗埋段是沉管隧道的重要组成部分之一，但目前对其地震响应研究还未见报道。文章针对某沉管隧道暗埋段，建立三维精细化有限元动力分析模型，其中土体采用等效线性化方法考虑动力非线性特征，模型侧向边界条件采用远置侧移边界来描述地层剪切变形。分别开展了静力和动力两种工况下沉管隧道暗埋段三维大规模响应分析，研究了隧道刚度变化段各关键断面在静力及地震作用下的内力及变形响应特性，结果表明：地震作用对结构内力分布有一定影响；在刚度明显变化区段，结构的内力值会发生突变；刚度突变会使结构层间位移角显著增大。
2021 Vol. 58 (4): 104-108 [
摘要
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109
冯 义
基于动荷载的交叠盾构隧道两阶段安全分析
为研究富水砂层地铁隧道在动荷载作用下施工和运营阶段共同作用的安全问题，以南京地铁5号线下穿既有地铁1号线为例，建立交叠隧道数值模型，分别对两阶段共同作用下的地铁沉降及运营期疲劳寿命进行了探讨和分析。结果表明：（1）下穿施工期间隧道沉降最大值为7.5 mm，采用洞内微扰动注浆+内张钢圈的设计方案可有效控制本阶段隧道变形；（2）5号线运营后，1号线隧底第1年沉降占比最大，约占10年期总沉降的65%，后沉降变化速率逐步收敛；（3）新建地铁5号线通过壁后注浆可大幅降低1号线长期运营沉降，确保1号线长期运营安全；（4）交叠处管片疲劳寿命最小，远离交叠区疲劳寿命越来越大，本工程整体性能满足结构设计使用年限要求。
2021 Vol. 58 (4): 109-116 [
摘要
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117
王 博 1 郑鹏飞 1 胡江洋 1 刘军勇 1 刘 硕 2
近距离平行盾构隧道施工数值模拟及影响因素分析
文章以西安北站至咸阳机场城际轨道项目为例，通过ANSYS有限元软件模拟分析了新建隧道近距离平行施工对已建隧道产生的影响，考虑了“先左孔、后右孔”和“先右孔、后左孔”两种施工工序，重点分析盾构施工中地层损失率、盾构顶推力和注浆情况的影响规律。结果表明，“先左孔、后右孔”对地层位移和已建隧道管片的应力、应变影响较小；地层损失率越小，地表沉降量越小，产生的地表最大沉降量越小，地表沉降坡度越缓；盾构顶推力越大，地表的沉降量越大，随着盾构掘进深度的增大，地表沉降量逐渐减小，直至趋于稳定；注浆材料的弹性模量越大，地表沉降量越小。
2021 Vol. 58 (4): 117-124 [
摘要
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125
张 宏 1，2 刘海洋 1,3
地铁隧道盾构掘进对上跨地道基坑稳定性影响研究
地铁隧道盾构掘进对上跨基坑变形稳定特性和施工安全控制有着显著影响。文章依托呼和浩特市在建地道与在建地铁2号线“十”字交叉工程，通过数值模拟和实测监控对比分析，研究地铁隧道盾构掘进过程对上跨地道基坑稳定性影响规律。结果表明：受地铁下穿影响，基坑围护墙发生沉降和向基坑内侧变形，钢支撑轴力变化较小，主要以沉降变形为主，未加固时最终沉降累计值达16 mm；基坑下土体加固可显著减小基坑支护结构变形，沉降值可减少为未加固时的30%。有限元建模数值分析能够反映地铁下穿对基坑支护结构变形影响的一般规律，可为基坑围护结构的设计提供一定的理论依据。
2021 Vol. 58 (4): 125-132 [
摘要
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133
鄢豪杰 郑俊杰 潘 雨 陈鹏飞
盾构隧道开挖引起邻近桩基响应的时空效应
为研究软粘土地层中隧道开挖期和运营期的桩基响应，文章借助有限差分软件FLAC3D，通过采用精细模拟法进行CVISC模型下盾构隧道分步开挖数值模拟，得出了桩基响应随隧道开挖和流变时间的变化情况，全面分析了考虑土体流变特性时盾构隧道开挖引起邻近桩基响应的空间效应、时间效应以及群桩的遮拦效应。结果表明：隧道开挖对桩基的影响主要集中在开挖至桩基前方1倍洞径与开挖至桩基后方2.5倍洞径之间；隧道开挖完成后，桩基的内力和位移在很长时间内还会继续增大，然后达到稳定，且桩基轴力先达到稳定，沉降达到稳定所需时间最长；群桩中内力的遮拦系数大于位移的遮拦系数，随着流变时间的增加，群桩的遮拦系数会逐渐增大。
2021 Vol. 58 (4): 133-140 [
摘要
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141
孙智慧 唐 勇 刘 涛
盾构隧道局部渗漏水对其力学特性的影响
针对盾构隧道接头渗漏水导致结构长期运营安全性能降低这一问题，文章建立了接头渗漏水数值计算模型，对接头局部渗漏水条件下管片结构的力学响应进行分析。结果表明：接头渗漏水会导致接头附近管片所承担的外水压力明显减小，且减小量值随着渗流量的增加而增加；管片结构内力随着渗流时间的增加，体现为快速增加、缓慢增加和趋于稳定的三阶段变化特征；结构弯矩与轴力的量值与接头渗漏量呈现正相关性；当接头总的渗漏量相同时，外侧受拉区接头处渗漏水对结构内力的影响大于内侧受拉区接头处渗漏，且单一接头漏水时，接头处的水压力减小量值大于多接头渗漏工况；对于多接头渗漏而言，渗水条件下结构渗漏侧的弯矩值大于未渗漏侧的弯矩值，表现出明显的非对称分布特征。
2021 Vol. 58 (4): 141-149 [
摘要
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150
周飞龙 1 陈全胜 1 贾帅动 1 魏永兵 1 吴 妍 2
高落差螺旋隧道运营期通风特性研究
为了研究螺旋结构隧道的通风特性，选取云南某高落差螺旋隧道为研究对象，对其不同工况下的隧道通风情况进行数值模拟分析。研究结果表明，从整体来看，隧道内的通风气流分布受隧道螺旋结构影响不大，但在每台射流风机的作用区域内，风速在隧道内外侧的纵向衰减特征并不相同，并会发生部分气流回流的情况。在火灾工况下，存在一段长约30 m的烟气逆流区，相比正常通风工况，火灾工况下的隧道内平均风速较大。
2021 Vol. 58 (4): 150-156 [
摘要
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157
李福海 1 李 瑞 1 吴昊南 1 高 浩 1 汪 波 1 张桂斌 2 陈思银 3
高地温作用下全长粘结式锚杆的荷载传递分析
为探究高地温对全长粘结式锚杆锚固的影响，借鉴前人推导所得全长粘结式锚杆应力分布的函数，引入锚固系统中材料参数的热变方程，建立全长粘结式锚杆弹性阶段含温度参数的力学模型。通过算例，总结出3种温度下（50 ℃、100 ℃、150 ℃）力学模型随温度变化的规律，并通过室内拉拔试验验证了温度对全长粘结式锚杆粘结性能的影响。结果表明：（1）温度升高，锚杆同一锚固点的轴力变大，轴力极大衰减段向内移动，峰值剪应力均减小，剪应力峰值点内移；（2）温度升高，模型1锚杆有效锚固长度从1.8 m扩大到2.8 m，峰值剪应力分别较50 ℃下降21%和34%，剪应力峰值点从0.44 m内移至0.79 m；（3）温度升高，全长粘结式锚杆峰值剪应力减小，锚杆荷载传递长度增加，传递效率降低。
2021 Vol. 58 (4): 157-162 [
摘要
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试验与监测
163
徐干成 1 袁伟泽 1 李成学 1 赵顺利 2 朱永和 2
某工程区水压致裂法地应力测试及其分布特征研究
为探明工程施工设计需要的地应力场分布情况，在工程区的A区和B区各开展了2个钻孔的水压致裂法地应力测试工作。试验结果表明：（1）测区地应力场状态以NW—NWW向挤压为主，其中A区和B区的最大水平主应力方向分别在N49°—57°W、N72°W附近，表明两个区域的应力场具有统一性，但是由于地形地貌和构造作用的部分差异，造成两者的应力方向具有一定的差异性。（2）工程A区和B区的应力分布规律均满足SH>Sh>Sv，应力以水平构造应力为主。（3）应力场方向与周边区域接近，B区的应力集中现象与地形地貌具有较大关系，随着测试深度加深，B区和A区的应力差别逐渐减弱，且工程区的室内岩石试验结果进一步验证了应力场的分布规律。
2021 Vol. 58 (4): 163-169 [
摘要
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354
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3464KB] (
691
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170
杨林松 1 刘继国 1 舒 恒 1 吴世栋 2 宋 明 1 李 金 1 王雪涛 2,3
超大直径盾构隧道下穿铁路施工的离心机模型试验研究
盾构隧道近接下穿运营高速铁路施工会引起地基下沉、轨道不均匀沉降等病害，严重影响线路的正常运行，甚至会对铁路造成破坏。为研究超大直径盾构隧道动态掘进过程对地表城际铁路沉降影响，文章以武汉两湖超大直径盾构隧道斜下穿城际铁路项目为依托，通过土工离心机模型试验模拟了超大直径盾构隧道近接下穿城际铁路施工中盾构接近-下穿-驶离铁路的整个动态过程。研究结果表明：（1）盾构掘进对铁路路基的影响主要集中在下穿点前后各25 m范围，距下穿点25 m之外盾构掘进对铁路路基的影响很小；（2）盾构掘进过程中，下穿铁路前由盾构掘进引起的铁路路基沉降约占掘进全过程引起铁路路基总沉降的36%，下穿后约占64%，下穿后铁路路基沉降速率迅速增加，且大于下穿前；（3）以盾构掘进下穿过铁路15 m处为分界点，在此之前在盾构掘进方向左侧的路基沉降大于右侧的路基沉降，在此之后则相反，最终盾构掘进方向右侧的铁路路基沉降大于左侧。
2021 Vol. 58 (4): 170-177 [
摘要
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471
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943
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178
宁茂权 1,2 肖明清 1 晋学辉 1,2 赵丽雅 1,2 关振长 3
盾构隧道中细砂液化特性的小型振动台试验研究
文章以福州地铁5号线沿闽江段盾构隧道<2-5>中细砂地层为试验对象，开展了9个正交设计工况下的小型振动台试验，探究闽江砂土液化特性。结果表明：激振初期不同深度处的超孔隙水压（及超孔隙水压比）均快速累积至峰值，后略微下降并保持平稳直至激振结束；各地震动因素对砂土液化的影响程度依次为输入波振幅＞输入频率＞砂土饱和度；浅部砂土地层的液化可能性更大，在设计地震、罕遇地震、巨震作用下分别发生轻微液化、中等液化、完全液化。该试验结果可为后续数值模拟的参数标定提供依据，为闽江沿岸的工程建设提供参考。
2021 Vol. 58 (4): 178-184 [
摘要
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388
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2522KB] (
606
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185
张秋实 1 周川胜 1 孙春平 2 李化云 1 郭宗林 1
高温环境下钢筋混凝土结构温度传播规律研究
高温环境下钢筋混凝土结构的力学性能会出现不同程度降低，严重影响结构的使用寿命，而钢筋混凝土结构内的温度分布规律是分析构件抗火性能和维修加固的依据。鉴于此，文章依托成都市某装配式隧道工程，基于该隧道工程钢筋混凝土衬砌实际情况，采用室内耐火试验，研究高温环境下钢筋混凝土结构内温度传播规律。根据室内试验成果，采用数值模拟方法对混凝土相关热工参数进行优化，获得更适合于工程实际的数值模拟参数，并对实际工程装配式隧道进行热力耦合分析。研究结果表明：（1）单面受火条件下，钢筋混凝土梁距离受火表面越近，升温速率越快温度越高；（2）基于有限元方法修正导热系数计算公式，可为仿真计算参数选取提供参考；（3）顶板与中墙、侧墙相连接的边角处易产生热应力集中，对结构损伤较大，在隧道防火设计时应考虑加强。
2021 Vol. 58 (4): 185-193 [
摘要
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施工技术
194
高利宏
双线盾构隧道近接下穿既有隧道结构沉降变形与施工节点控制分析
城市新建地铁隧道穿越引起既有隧道变形的规律是工程领域研究的热点。文章依托某新建盾构隧道近接下穿既有盾构隧道工程，对施工全过程的实测数据进行整理，结合数值模型计算结果，重点分析了新建左、右线依次穿越过程中既有双线隧道沉降变形规律，进一步对阶段受扰动土体稳定性进行分析。结果表明：（1）时间维度上，穿越过程中既有结构竖向变形趋势与施工阶段具有一一对应关系；（2）距离维度上，隧道结构变形随着距穿越中心距离减小而增大，规律与模拟结果一致；（3）根据既有隧道变形量及变形速率，穿越开始阶段可作为沉降控制的关键节点；（4）既有隧道穿越中心区域沉降量远小于模拟值，实际沉降变形实现重新分布，验证了施工关键节点控制的有效性和结论的准确性。
2021 Vol. 58 (4): 194-202 [
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203
杜 毅 程 强
汶马高速米亚罗3号隧道瓦斯涌（突）出机理研究分析
变质砂板岩及千枚岩等非煤系地层瓦斯涌出具有随机性、分布不均匀等特点。文章以汶马高速公路米亚罗3号隧道为工程背景，通过对该隧道地质背景、瓦斯地质特征和实测瓦斯数据的分析，研究该类地层瓦斯涌突机理及防治措施。研究表明：砂板岩类地层中的碳质成分具有一定的生烃能力；长大贯通裂隙及断层破碎带将深层的瓦斯气体导至浅层；瓦斯储存于节理密集发育带、次级褶曲转折部位及次级断层破碎带内，呈透镜状、串珠状气囊分布。施工揭穿透镜状储气蓄水构造体周围的封闭盖层，构造体内的破碎岩体、水、气就会在水压、气压作用下突然涌出，形成突出灾害。该类瓦斯成因机制复杂、预测困难，应采取超前排放、稀释、监控等综合处治措施。
2021 Vol. 58 (4): 203-209 [
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210
刘 念
双层盾构隧道内部预制拼装车道结构拼装偏差分析及对策
盾构隧道为纵向柔性结构，存在错台、轴线偏差等现象，与预制化高精度施工要求相驳。通常结合盾构隧道同步施工工艺，通过现浇带、找平层来修正、消除盾构变形偏差，即形成“主体预制+少量现浇”的整体式预制拼装结构。但是，盾构隧道内部空间十分有限，过多的现浇带、过厚的找平层，不仅经济性、时效性差，还占用宝贵的内部空间。所以，需合理设置现浇带、找平层，使其既能满足消除盾构隧道纵向不均匀变形的需求，又不过多地占用空间。因此，文章基于上海诸光路通道实测轴线偏差值及相关文献资料，分析盾构隧道纵向不均匀变形的特征，并结合施工工艺，得出盾构隧道内预制拼装车道结构消除盾构隧道纵向不均匀变形的合理方案，以及合理的找平层厚度取值。结果表明：上层预制车道结构通过现浇植筋基座消除绝大部分的盾构隧道纵向不均匀变形，少量纵向不均匀变形及拼装偏差由找平层来消除；下层预制车道结构通过找平层消除盾构隧道纵向不均匀变形及拼装偏差；上、下层预制车道结构合理的找平层厚度取值分别为100 mm和130 mm。
2021 Vol. 58 (4): 210-217 [
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尹苏江 1 严仕舜 1 裴柏铮 1 黄大维 2,3
岩质地层盾构掘进施工控制参数分析
盾构机掘进施工参数的影响因素繁多，盾构机各参数之间的相关性研究主要以理论分析为主，盾构掘进施工参数的影响因素与影响机制难以阐明。文章对大连岩质地层中土压平衡盾构掘进施工控制参数进行了收集与分析，结果表明：盾构机的总推力与顶推速度、刀盘转速与刀盘扭矩以及螺旋输送机转速与其扭矩的相关性均不显著；因岩质地层中土拱效应明显，盾壳与围岩之间的摩阻力较小，总推力主要用于提供刀盘与开挖面之间的水平相互作用力；盾构机的螺旋输送机转速与盾构机顶推速度之间的相关性显著；螺旋输送机通过转速来调整土舱饱满度，进而影响开挖面上被切削的土体进入土舱内的难易程度，因此螺旋输送机的渣土输出效率对顶推速度与刀盘扭矩影响明显。
2021 Vol. 58 (4): 218-223 [
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224
阮承志
盾构隧道管片排版分析方法研究
盾构隧道曲线段管片排版直接关系到盾构隧道的施工质量，合理的管片排版方案有利于盾构机姿态控制，可减小盾构隧道与盾尾刷之间的间隙偏差。文章提出了盾构隧道平面曲线段管片排版分析计算方法及相关计算公式，并总结了平面曲线段管片排版原则。结果表明，在圆曲线段，管片排版时遵循组合的循环组平均管片环偏角与管片幅宽对应长度的弧长偏角接近原则；在缓和曲线段，管片排版时缓和曲线段累积偏角达到一个纠偏组合时则插入一个纠偏组合管片组。
2021 Vol. 58 (4): 224-228 [
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叶欣欣 1 苗 苗 2 钟宇健 2 徐硕硕 2 杜 可 2
浅埋偏压富水隧道地表注浆加固效果分析
为研究破碎软岩隧道在浅埋偏压段地表预注浆后的加固效果，确保施工顺利安全进行，以采用袖阀管注浆的红石河隧道工程为依托，建立三维有限元模型，并通过现场试验、监控量测对比分析注浆的加固效果。结果表明：地表注浆处理后，围岩强度和完整性明显提升，降低了岩体透水性能，增强了地层成拱能力，隧道支护结构的整体受力特征得到极大改善。初期支护最大轴向压力值减少了近20%，最大轴向拉力值仅为原来的43%；初期支护最大正弯矩减少了58%，最大负弯矩减少了29%；隧道拱顶沉降和周边收敛的变化趋势基本相同，前10～15 d内累计变形达到总变形的70%，20～25 d时基本趋于稳定。且数值计算与现场实测结果相一致，注浆效果非常显著。
2021 Vol. 58 (4): 229-236 [
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杨春平 胡 强
高速公路隧道病害检测与处治技术研究
高速公路隧道病害问题严重影响行车安全。文章依托厦蓉高速鸡照隧道工程，针对其发生的衬砌开裂、电缆槽下沉、边墙渗漏水等病害问题，首先进行衬砌混凝土强度、隧道内轮廓等检测，然后结合检测结果对隧道病害原因进行分析，并给出了合理的处治方案。结果表明（: 1）采用注浆钢花管锁脚以及增设钢筋混凝土仰拱的方法，可以有效提高隧道结构的稳定性；（2）在增设仰拱段设置横向排水管，并结合纵向排水管确保排水通畅；（3）重新浇筑隧道二次衬砌边墙严重变形开裂剥落段，并结合低预应力锚杆及粘贴钢带加固衬砌，可保证二次衬砌与围岩锚固成整体。
2021 Vol. 58 (4): 237-245 [
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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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本 刊 广 告
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