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现代隧道技术
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现代隧道技术
2021年 58卷 6期
刊出日期：2021-12-25
研究与探讨
分析与计算
施工技术
研究与探讨
1
冯冀蒙 1,2 蒋 辉 1,2 丁晓琦 1,2 虞龙平 1,2 张俊儒 1,2
并行双洞隧道穿越滑坡工程研究进展与挑战
文章统计了国内外双洞隧道穿越滑坡的典型工程案例，详细阐述并分析了目前隧道开挖诱发滑坡失稳的机理、滑坡影响下的隧道响应特征、滑坡的监测及预测技术、隧道-滑坡体系处治技术等方面的研究进展。提出了当前并行双洞隧道穿越滑坡工程面临的5大问题，即双洞隧道穿越滑坡失稳演变过程、滑坡稳定性、隧道结构响应特征、滑坡失稳防控技术及滑坡变形智能监测技术；针对目前并行双洞隧道穿越滑坡面临的挑战，指出精细化数值仿真模拟、组合创新滑坡锚固体系及材料、新型隧道支护体系、基于空-地一体化的滑坡智能监测技术是今后重要的研究方向。
2021 Vol. 58 (6): 1-10 [
摘要
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11
卢冠楠 1 王 鹏 1 杨 蕴 2 毛成君 3 吴咏敬 4 吴剑锋 3 董 平 3, 4 吴吉春 3
岩溶区隧道排水系统地下水渗流结晶堵塞机理及阻垢技术研究综述
岩溶地区隧道中存在大量的地下水渗流结晶堵塞排水管道的现象，导致隧道排水不畅，侵蚀隧道衬砌，破坏支护结构，造成隧道变形、涌水、塌方等工程事故。因此，需研究岩溶排水系统地下水渗流结晶堵塞机理，为岩溶隧道地质灾害早期识别与安全评价提供保障。文章在调研大量文献的基础上，综合分析了国内外学者围绕可溶岩化学溶蚀-结晶机理的研究成果，同时基于自主建立的隧道排水管结晶堵塞理想数值模型，分析了排水管结晶堵塞过程及其影响因素，探讨了可能的阻垢工程措施。得到以下认识：（1）影响岩溶隧道结晶堵塞的微观因素包括CO2分压、pH值、温度、应力场、水动力、Ca2+浓度等，低温、低浓度、低流速、酸性环境及低CO2分压的环境，有利于减少隧道结晶沉淀量；（2）当前岩溶隧道排水管道结晶堵塞定量化研究薄弱，经验公式和经典理论未能考虑水动力-化学反应耦合结晶过程。根据这一科学问题的研究现状，下一步应着重开展大尺寸室内结晶试验研究，建立模型试验系统真实模拟实际隧道地下水渗流结晶堵塞过程，并建立管道水动力条件下的岩溶结晶过程数值模型，以期实现场地尺度下隧道堵塞过程的定量刻画与精准防控。
2021 Vol. 58 (6): 11-20 [
摘要
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21
付 雷 马 鑫 邵 炜
冷水混入模式对藏南隧道高温热害预测的影响
拉月隧道为川藏铁路高温热害易发路段，针对与其紧密相关的长青温泉、排龙温泉与拉月温泉进行水化学与同位素分析，得出上述温泉具有不同成因，且均有冷水混入，其中拉月温泉冷水混入比高达91%。考虑冷水混入对隧道高温热害预测的影响，提出了两种温泉冷水混入模式，其中热水与浅层冷水混合模式下，冷热水混合带一般接近或高于温泉点高程，在低于温泉点高程位置修建隧道遇到高温热害风险较大；热水与承压冷水混合模式下，冷热水混合带一般为承压冷水含水层位置，低于温泉点高程，在高于温泉点高程位置修建隧道遇到高温热害风险较小。依据地形地貌、地质构造与温泉、钻孔等地质信息，推断研究区温泉为热水与浅层冷水混合模式，基于上述观点对川藏铁路拉月隧道高温热害提出预测，划定了6段高温热害危险区，其中①~④段热害温度可能较高，⑥段需开展进一步研究以确定其热害程度。
2021 Vol. 58 (6): 21-30 [
摘要
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31
花晓鸣 罗晨曦 苟晓军 张海超
结合Landsat 8遥感影像的长大深埋隧道地表地热空间分布特征分析——以高黎贡山隧道为例
为快速获取长大深埋隧道地表温度空间分布特征，文章选取高黎贡山地区为研究区域，根据研究区的Landsat 8遥感影像，采用辐射传导方程法进行地表温度反演，并与单通道算法结果进行对比。研究表明：（1）采用遥感方法能快速有效获取研究区域地表温度，其结果显示研究区地热空间分布与现有地质勘察揭示的断层分布、地表出露温泉分布一致，两种算法所得地温结果较为一致；（2）研究区域内，地热主要分布于怒江河谷、潞西-遮放盆地地区，山岭地区局部出现零星高温反应；怒江河谷地热沿怒江断裂带呈南北带状分布，主控于高黎贡山地区众多深大断裂；潞西-遮放盆地地热总体分布于盆地中间，呈南北向北东条状分布，主控于龙陵-瑞丽大断裂及盆地地形；（3）在复杂山岭地区采用遥感方法探察地热分布时，应考虑阴阳坡受太阳辐射程度不同的影响。
2021 Vol. 58 (6): 31-37 [
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38
王明年 1,2 崔 鹏 1,2 于 丽 1,2 卢旭东 3 胡萧越 1,2 夏鹏曦 1,2
基于台阶试验的相对最大摄氧量与人员疏散能力关系研究
文章通过进行500 m疏散测试试验得到不同受试者的测试完成时间，并结合台阶测试试验得到的相对最大摄氧量，得到了相对最大摄氧量与人员疏散运动能力的相对关系。受试者年龄在20~25岁之间，共选取13位受试者，分别进行台阶测试试验和疏散测试试验。台阶测试试验中测试了受试者不同阶段的血氧饱和度、心率等生理参数，并提出以相对综合心率对运动能力进行评价，由A-R列线图法对受试者的最大摄氧量进行换算，为消除个体差异，以相对最大摄氧量进行评价。在完成台阶测试试验48 h后，让相同的受试者进行500 m疏散测试试验，记录最终测试完成的时间。将两次试验得到的相对最大摄氧量与疏散测试试验的完成时间进行拟合分析，发现疏散测试完成时间与相对最大摄氧量存在反比关系，从而可以用相对最大摄氧量来间接表示疏散运动能力。
2021 Vol. 58 (6): 38-45 [
摘要
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46
周晓军 1 郭 建 1 杨昌宇 2 卿伟宸 2 熊国兴 2 旷文涛 2 潘英东 1
钻爆法双线铁路隧道预制拼装二次衬砌分块方式研究
针对钻爆法施工隧道二次衬砌采用模筑混凝土衬砌时其施工速度慢且拱部衬砌质量难以达到设计要求等问题，提出适用于钻爆法施工的双线铁路隧道预制拼装二次衬砌结构分块方案。基于盾构法隧道管片接头的计算理论，计算得到预制二次衬砌横向和纵向接头的刚度值。利用梁-弹簧计算模型对不同分块方案进行对比和分析，研究不同厚度拼装衬砌的受力特性，提出较优的拼装二次衬砌厚度为500 mm。同时采用壳-弹簧计算模型对不同幅宽的通缝拼装二次衬砌内力分布进行了分析，结果表明，预制拼装二次衬砌内力分布具有明显三维特性，接头边缘部位弯矩较大，而中部弯矩较小，拼装二次衬砌的幅宽宜为2.0 m。
2021 Vol. 58 (6): 46-58 [
摘要
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分析与计算
59
魏 纲 1 郝 威 2 魏新江 1 王 霄 2 章书远 2
竖向顶管施工全过程数值模拟研究
为分析竖向顶管在管廊内向上顶升过程中对周围环境产生的影响，文章采用MIDAS GTS NX软件进行建模，通过改变所建模型的材料参数和激活、钝化相应网格的方法来模拟竖向顶管施工的实际过程，研究不同土质条件、不同施工参数、不同顶管管径、不同地下水位等因素造成的影响，并与设计的模型试验所得数据进行对比分析。结果表明：随着竖向顶管的顶进，在-1D~1D（D为竖向顶管直径）范围内地表土体先沉降后隆起，最大隆起值为4.13 mm；而管廊的沉降则是逐渐增加，最大可达3.44 mm；土质条件越差，土体及管廊因顶管向上顶进产生的扰动就越大，而地下水的存在使-1D~1D范围内地表隆起现象消失；不同施工参数对顶管施工造成的影响不同，正面推力对于顶管施工的影响不大，而摩擦系数的改变对于土体及管廊竖向位移影响较大；模型试验所测得的地表土体位移变化规律与数值模拟结果较为一致。
2021 Vol. 58 (6): 59-67 [
摘要
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68
肖尊群 1,2,3 曹童童 1 许彩云 1 杨 凯 2 董琼英 1 姜亦男 1 耿星月 1 舒志鹏 1
基于叠加原理的大尺寸矩形截面竖向曲线顶管顶进力数值估算方法
根据大尺寸矩形截面竖向曲线顶管的坡度，将顶管划分为几个区段，针对每个区段分别建立基于位移控制的有限元分析模型，通过设置起始边界条件，建立起各区段模型之间的力学联系。通过在不同的顶进位置对顶管起始截面施加一个管节宽度的位移得到顶管和围岩的应力场，进而计算每个区段模型各顶进位置的顶进力和侧阻力。将各区段对应数值模型计算得到的顶进力和侧阻力适当叠加，得到整个竖向曲线顶管顶进力与顶进距离的拟合关系。计算结果显示：对于浅埋顶管，顶管侧壁摩擦系数、管土接触范围与穿越土层的性质密切相关；对于砂性土层，减阻浆液容易漏浆、冒浆，顶管周围很难形成稳定的泥浆套，管土通常为全接触，侧壁摩擦系数可以取0.4。该计算条件下得到顶进力与顶进距离之间的拟合公式可以作为相同施工条件下浅埋竖向曲线矩形顶管顶进力的计算通式。
2021 Vol. 58 (6): 68-76 [
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77
徐公允 1 徐汪豪 1，2 姚志刚 1 方 勇 1 刘四进 3
基于三维RBD-DEM耦合方法的贯入角度对滚刀冲击影响分析
盾构在软硬不均地层中施工易诱发滚刀出现偏磨、断裂等问题，造成换刀频率大幅增加。因此，文章采用EDEM离散元软件，基于RBD（刚体动力学）-DEM的耦合方法考虑滚刀与地层的相互作用，实现滚刀在仿真模拟中的被动运动；建立相交角分别为15°、30°、45°、60°、75°和90°共6种工况，研究滚刀在软硬不均地层中贯入角度的变化对其所受冲击的影响。研究结果表明，贯入角度主要影响切向和法向平面的法向荷载，当贯入角度达到45°时，滚刀切向和法向平面在冲击阶段所受的峰值荷载均达到最大；贯入角度从90°变化到45°的情况下，法向平面和切向平面的法向荷载峰值提升幅度分别达到原来的18.74倍和3.53倍，法向平面中法向荷载的突变是诱发滚刀脱落、偏移和断裂的主要原因。
2021 Vol. 58 (6): 77-84 [
摘要
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85
何乐平 1 徐应东 1 胡启军 1 蔡其杰 2
基于博弈论-云模型的软岩隧道大变形风险评估
软岩隧道在地质、水文、施工等因素共同作用下易出现明显的大变形特征。目前，软岩隧道大变形机理与支护结构优化方面的研究已初具规模，而大变形灾害风险评估与管控等研究仍处于起步阶段，在软岩隧道大变形风险评估中，一是缺乏系统的大变形风险评价指标体系，二是其风险评价指标具有随机性和模糊性的特点。文章在综合分析软岩隧道大变形风险影响因素的基础上，提出了15项评价指标和相应的分级标准，将软岩隧道大变形风险分为4级，结合标准化过程和G1-CRITIC，通过博弈论思想优化所得的主客观权重，提出了一种新的云模型综合风险评价方法。最后，将所提出的多因素综合风险评价方法应用于乐西高速公路大凉山1号隧道的大变形风险评价，考核结果与现场施工情况基本一致，为软岩隧道围岩稳定性量化评估提供了一条新的思路。
2021 Vol. 58 (6): 85-94 [
摘要
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95
来弘鹏 1 王 斌 1 刘禹阳 2
考虑地层开裂的浅埋黄土隧道围岩压力计算方法
现行隧道设计规范未考虑浅埋黄土隧道常见的地表张拉裂缝对围岩压力的影响。文章首先总结了浅埋黄土隧道围岩变形特征和破坏滑移面组成特点，之后基于极限平衡理论构建围岩压力计算模型，推导了张拉裂缝开裂深度和隧道围岩压力计算公式，探讨了计算结果与影响参数之间的关系，最后通过与实测数据和现有理论计算结果对比，证实了计算方法的合理性。研究表明：由于地表张拉裂缝的存在，土体内倾斜剪切面上的正应力和切应力均较不考虑地表张拉裂缝时的大，破裂面分担更多上覆土体产生的荷载，浅埋黄土隧道围岩压力显著降低；新模型的围岩压力计算结果随埋深增加呈抛物线形式变化，其曲线峰值可为隧道深浅埋界定提供参考，与传统方法相比，新模型计算结果更接近实测值。
2021 Vol. 58 (6): 95-101 [
摘要
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102
黄迪文 霍宏斌 陈 东
基于优化神经网络的圆形隧道受剪变形分析
圆形隧道在地震横波的冲击作用下易发生椭圆变形，评估其变形量的主要方法有解析解法和数值模拟法，鉴于此，文章提出了一种基于优化神经网络的新方法，通过构建的算法模型准确预测椭圆变形量。文章先采用思维进化算法（MEA）优化的反向传播神经网络（BPNN）确定圆形隧道衬砌的椭圆变形量ΔD，从既有文献资料和数值分析中收集了一个包含370组数据集的样本库，数值分析符合现有解析解的假设，文献资料收集的数据包含了工程现场量测的结果。由于界面强度Rinter和埋深h是大多数解析解都没有考虑到的，因此将其作为额外的输入参数引入。三个统计性能指标R2、MAPE和RMSE的预测结果表明，改进后的BPNN具有良好的泛化性能。文章最后探讨了在训练后的网络中使用平均影响值(MIV)算法进行参数影响分析，计算结果反映了各项输入参数和输出参数之间的相关性强弱，预测结果与解析解和数值分析结果的契合度高
2021 Vol. 58 (6): 102-110 [
摘要
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111
张冬梅 1，2 陈淙岑 2
管片钢筋和螺栓锈蚀条件下盾构隧道结构时变可靠度分析
针对管片钢筋与接头螺栓锈蚀对盾构隧道结构性态影响的不确定性，文章基于锈蚀实测数据，采用Gamma随机过程模型建立了材料锈蚀深度随时间增长的不确定关系。在ABAQUS软件中利用Python语言建立了隧道结构可靠度计算流程，分析了盾构隧道在不同钢筋和螺栓锈蚀状态下的结构可靠度，获得了隧道结构在极限承载力和正常使用两种极限状态下的失效概率随时间的变化规律。研究表明，在隧道全寿命周期内，一旦钢筋和螺栓发生锈蚀，在常见的20%~30%螺栓锈蚀率条件下，隧道结构失效概率即达到较高水平，30%以上的螺栓锈蚀率可使接头截面的承载能力失效概率接近100%。隧道结构一环衬砌的失效概率受螺栓锈蚀的影响较为显著，而钢筋锈蚀也会对管片的承载力及刚度产生较大影响。
2021 Vol. 58 (6): 111-120 [
摘要
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121
周稳弟 1,2 梁庆国 1,2 张晋东 3
某地铁车站洞桩法施工变形和结构受力分析
洞桩法（PBA）作为一种新型的地铁车站施工工法已得到了成功应用，但缺少对PBA法地铁车站施工引起的地表沉降和结构受力的综合研究。文章以某洞桩法施工地铁车站为工程背景，采用数值模拟与现场监测相结合的方法，对洞桩逆作法不同施工阶段引起的地表沉降和车站结构受力进行分析。研究结果表明：导洞开挖和扣拱施作对地层的扰动较大，因此有必要对地层进行预加固处理（如超前管棚+注浆），进而严格控制地面沉降总量；围护桩轴力时程曲线可分为3个阶段，即快速增长阶段、缓慢增长阶段、稳定持平阶段；实测和计算得到的沉降值变化规律基本吻合，地表沉降最大值均发生在车站中轴线上方，符合Peck沉降槽理论。
2021 Vol. 58 (6): 121-128 [
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129
王 睿 1 苗龙刚 2,3 章慧健 2,3 农兴中 1 郭宏博 1
砂卵石地层新建通道施工对上覆既有地铁车站的变形影响研究
文章以成都地铁8号线换乘通道密贴下穿既有地铁车站工程为依托，采用现场监测与数值模拟相结合的方法分析暗挖施工对既有地铁车站的轨道沉降、影响范围、横断面变形等的影响。研究表明：暗挖施工完成后，既有地铁车站右线轨道沉降大于左线轨道沉降，数值模拟最大沉降为4.82 mm，与实测值误差为1.8%；随着导洞的开挖，在影响范围内既有地铁车站底板纵梁呈现下缘受拉，上缘受压的状态，暗挖施工对既有地铁车站的影响边界到开挖边界的距离约为16 m，对既有地铁车站的影响范围为55.5 m；在暗挖施工过程中，既有地铁车站横断面变形存在“扭转”现象，既有地铁车站横断面沉降最终表现为出口侧略大于进口侧，总体沉降均匀。
2021 Vol. 58 (6): 129-136 [
摘要
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137
黄 鹏 1,2 韦良文 1,2 张学富 1,2
城市轨道交通重叠换乘大拱脚暗挖车站拱脚加固研究
针对超大断面拱盖法地铁车站中施工适宜的围岩的局限性，为拓展拱盖法施工的适用范围，文章依托重庆市轨道环线民安大道站工程，运用有限元软件Midas GTS对车站大拱脚结构不加固方案、钢筋混凝土扩大基础加固方案、钢筋混凝土传力桩加固方案以及锚固方案进行比选及支护参数优化分析。研究结果表明：（1）拱脚结构加筋对于拱脚以及整个结构的受力、变形都能起到一定改善作用；（2）综合考虑结构变形、地面沉降、结构受力、工程经济效益问题和施工难易程度，应优先选择锚固方案；（3）锚固方案合理支护参数为6 m/0.50 m×0.75 m；（4）在锚固方案的基础上，钢拱架、侧墙锚杆以及拱脚结构加筋共同作用能保障车站结构的安全。
2021 Vol. 58 (6): 137-147 [
摘要
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148
马乾瑛 业嘉超 蒋小慧
考虑土拱效应的盾构隧道施工地表沉降预测研究
针对盾构隧道施工引起地表最终沉降量预测值与盾构掘进时的地表沉降观测值相差较大的问题，文章基于Terzaghi理论，考虑了盾构掘进过程中形成土拱效应的条件，以及由此对地表沉降量的影响关系，通过反分析得到地层影响角正切值tanβ和隧道收敛面积与隧道埋深之间的关系，讨论了粘聚力、内摩擦角和隧道埋深对地表沉降的影响，并对随机介质理论简化公式进行改进。通过与实际工程项目的监测数据对比表明，改进后的计算方法针对盾构掘进时的地表沉降预测更为准确，土层受力不均匀所引起的沉降量随着隧道埋深增加而减小，最终趋于稳定；隧道埋深对施工阶段地表沉降影响最大，内摩擦角次之，粘聚力最小。
2021 Vol. 58 (6): 148-154 [
摘要
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155
王英学 1 骆 阳 1 张子为 1 王国义 2 宋相帅 1
圆弧刀盘土压平衡盾构施工沉降影响分析
在盾构隧道施工中，刀盘形式差异会对施工沉降造成一定影响。基于此，文章依据对圆弧和直角刀盘盾构施工前方原岩平衡土压力的受力特性分析，推导了圆弧边缘区域的平衡压力计算公式和圆弧刀盘土舱压力的选取方法，并给出了圆弧刀盘影响系数的定义。采用FLAC3D数值仿真软件，分析了圆弧刀盘、直角刀盘盾构施工的地层沉降差异性及土舱压力、土舱土体重度对地表沉降、掌子面位移的影响。结果表明，数值计算得到的圆弧刀盘与直角刀盘的施工沉降比与理论分析得到的圆弧刀盘影响系数基本一致，说明采用该系数评价直角刀盘与圆弧刀盘的施工沉降差异是可行的。
2021 Vol. 58 (6): 155-162 [
摘要
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163
张金良 1 黄秋香 2 汪雪英 1 胡 超 2 张少轩 2
豆砾石回填灌浆层缺陷的工程影响研究
豆砾石回填灌浆层是护盾式TBM施工隧洞衬砌体系的重要组成部分，研究豆砾石回填灌浆层中不同类型的施工缺陷对工程带来的影响具有理论价值和工程应用价值。文章以一双护盾TBM施工的引水隧洞为工程依托，归纳总结了豆砾石回填灌浆层中常见的缺陷类型及其分布规律；针对不同缺陷类型在不同工程条件下对管片应力及位移产生的影响，进行了系统的模拟分析。结果表明：常见的缺陷类型主要包括空洞、灌浆不密实、纯水泥以及灌浆体岩粉含量过高；空洞缺陷的影响最大，过程中应尽量做到满填满灌；管片竖向位移对施工缺陷比较敏感，有压隧洞中受内水压力作用，管片水平向和竖向位移差异减小；Ⅱ类围岩条件下各种缺陷的影响均较小，除空洞缺陷需要尽量避免外，其余缺陷的影响可忽略；Ⅳ类围岩对管片位移及受力起控制作用，同时会放大缺陷的影响效应，需要采取应对措施；内水压力与地质条件综合作用进一步放大了施工缺陷的影响，Ⅳ类围岩下管片的位移约为相应的Ⅱ类围岩条件下量值的2~3倍，其中空洞缺陷的影响效应尤为凸显。
2021 Vol. 58 (6): 163-172 [
摘要
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173
傅奕帆 1,2 王林峰 1,2 程 平 1,2 唐 宁 1,2 周 楠 1,2
箱式隧道现浇大体积混凝土温度应力场及裂缝控制研究
大体积混凝土开裂问题一直以来都是工程界亟需解决的研究课题。基于此，文章以江苏省徐州市山体修复项目中的箱式多跨连拱隧道现浇大体积混凝土为研究背景，通过在隧道大体积混凝土浇筑过程中设置温度监测点实测其温度，并利用ABAQUS有限元软件的二次开发功能建立隧道单跨有限元模型进行混凝土温度应力场的模拟分析，考虑改变混凝土入模温度、养护温度、拆模时间及分层浇筑层数等因素，对隧道大体积混凝土的中心点温度峰值、最大里表温差及表面拉应力进行分析，总结出隧道大体积混凝土浇筑温度应力场的变化规律。结果表明：模拟得到的温度值与现场实测温度值的变化规律基本一致；混凝土入模温度和养护温度上升20 ℃，中心点温度峰值分别增大8.47 ℃和10.48 ℃，最大里表温差分别增大6.35 ℃和下降6.79 ℃，表面拉应力分别增大0.61 MPa和减小0.52 MPa；浇筑后约3 d（混凝土开始降温时）进行拆模养护，能使中心点温度峰值、最大里表温差及表面拉应力最小；采用合适的分层浇筑层数也有利于大体积混凝土裂缝控制。根据模拟结果制定的现场控制裂缝措施，有效控制了混凝土结构的裂缝产生，取得了良好的实际效果。
2021 Vol. 58 (6): 173-181 [
摘要
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施工技术
182
张民庆 1 辛维克 1 贾大鹏 1 韩静玉 2 王百泉 2 马伟斌 3 王水善 4
张吉怀铁路吉首隧道衬砌施工信息化控制系统
为消除铁路隧道衬砌质量隐患，提升衬砌质量，加强对衬砌混凝土浇筑全过程的控制，确保隧道衬砌“质量可靠、安全可控”，文章结合张吉怀铁路吉首隧道，介绍了一套集台车就位控制、浇筑振捣控制、施工信息监控于一体的隧道衬砌施工信息化控制系统。在吉首隧道中的实际应用表明，该系统可以实现衬砌混凝土浇筑全过程的可视化、数据化、信息化、智能化，达到了集中、高效、便利的管理目标，对提升隧道衬砌质量、提高隧道衬砌施工效率、降低作业人员劳动强度具有重要的意义。
2021 Vol. 58 (6): 182-187 [
摘要
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188
郝俊锁
复杂地质特长深埋水工隧洞智能化施工关键技术研究
为解决水工隧洞穿越多种复杂地质条件下的施工难题，文章以滇中引水工程狮子山隧洞工程为依托，通过现场勘察和监测等方法，深入分析狮子山隧洞施工中主要存在的工程地质问题和施工组织难点，提出智能化施工关键技术，得出以下结论：（1）为满足“特长、高风险、多工作面”隧洞采用钻爆法快速施工的需要，从工法选择、机械配套、地质预报、施工灾害监测、有害气体监测与施工通风等方面着手，通过机械化、自动化、信息化实现安全、快速、高效施工；（2）通过对高风险源精准预测预报，采取针对性技术措施，应用智能化监测手段，建立信息化预警机制等措施，实现施工风险信息化预控目的；（3）针对狮子山隧洞地质条件复杂、施工风险高以及施工组织要求高等特点，应用智能工地管理系统软件平台，实现多层级、全方位、多维度、综合智能管理。
2021 Vol. 58 (6): 188-196 [
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197
董建松
厦门海沧海底隧道穿越风化槽施工技术
海底风化槽属于不良地质体，围岩破碎，自稳能力差。厦门第二西通道（海沧隧道）海域段左线穿越国内最长风化槽段，风化槽全长160 m。海底隧道穿越风化槽段施工难度高、风险大，一旦发生突涌水事故，将造成灾难性的后果。文章以海沧隧道为工程背景，详细研究穿越风化槽关键施工技术，阐述了综合超前地质预报体系、超前支护、超前注浆堵水、注浆效果检验方案和CD法开挖工序。施工过程中加强隧道位移变形的监控量测和分 析，确保了风化槽段施工安全。
2021 Vol. 58 (6): 197-203 [
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刘军安 李 琦 游黔峰 郑佳俊 陈 彪 宋瑞丰 吕 阳
强、中风化泥岩地层中超前支护小管幕施工关键技术研究
相比其他超前预支护技术，管幕支护稳定性高，安全性好，在软土地层中应用较多。文章针对城市隧道复杂的周边环境，进行了强、中风化泥岩地层中小管幕施工方法的比选分析，提出了水平螺旋导向扩孔钻进顶管方法，并进行了关键技术研究。在施工方法可行的前提下，研究和应用了可伸缩钻头，提出了管幕顶进精度控制、轨迹控制及管幕顶进减阻措施，并针对工程支护体系设计，提出了锁脚锚管的替代措施，保证了施工质量与安全。
2021 Vol. 58 (6): 204-209 [
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李武伦 蒋证全
钻爆法施工隧道工装配套设计及工序标准化控制研究
为解决传统钻爆法施工隧道时存在机械化程度低、施工人员劳动强度大、施工进度缓慢等问题，文章以宜彝高速公路飞蛾山隧道为工程背景，从施工组织方案、机械化工装作业配套方法、工序施工标准化管理等方面进行分析，提出了一套适用于钻爆法施工隧道的工装配套技术及工序标准化控制方案。实际效果表明：相较于传统钻爆法施工，工装配套快速施工大幅度提升了施工进度，减少了生产成本，降低了施工人员的施工风险；实施工序标准化控制可明显缩短各工序所需时间。通过工装配套设计和工序标准化控制，飞蛾山隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩段施工每循环在传统工艺的基础上可分别节约23.85 h和27.5 h，取得了较好的社会效益和经济效益，实现了飞蛾山隧道的快速安全施工。
2021 Vol. 58 (6): 210-217 [
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刘夏临 张 军 陈必光 刘尚各 舒 恒
盾构隧道下穿城市高架桥桩基预加固方案研究
文章以某区间盾构隧道下穿既有城市高架桥工程为依托，对盾构施工前城市高架桥桩基的预加固方案进行了系统分析，提出了4种加固方案，分别是袖阀管注浆预加固方案、隔离桩预加固方案、袖阀管注浆+隔离桩预加固方案和袖阀管注浆+隔离桩+新增桩基预加固方案；并详细介绍了每种预加固方案的设计思路，最后对4种预加固方案进行了三维精细化数值模拟计算。结果表明，单独设置袖阀管注浆的预加固方案和单独设置隔离桩的预 加固方案的加固效果有限；同时设置袖阀管注浆和隔离桩的预加固方案能很好地控制桩基的水平位移、竖向沉降及墩台的差异沉降，加固效果较好；而额外再增设桩基的预加固方案，对沉降控制的贡献有限，性价比较低。
2021 Vol. 58 (6): 218-224 [
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225
杨 钊
城市隧道施工爆破振动影响规律及降振技术研究
文章依托泉州市东海隧道，从周边地表建筑结构安全和人群爆破心理承受能力出发，通过数值仿真计算和现场监测，探究施工爆破对地表建筑的影响规律。通过设计人群对爆破振动的心理承受能力问卷调查表，采用t分布曲线对所取得的309份问卷结果进行统计分析，探究施工爆破对附近人群爆破心理耐受度的影响。基于最大爆破振速，通过理论推导与回归拟合，提出了不同围岩的爆破降振控制技术。研究结论表明：综合考虑地表建筑 结构安全与人群爆破心理耐受度两大影响因素，城市隧道施工的爆破振速宜小于1.11 cm/s；从人群爆破心理耐受度出发，装药量在24.63~34.5 kg范围内各级围岩施工爆破振动的最小距离分别为35.9 m（Ⅴ级），35.1 m（Ⅳ级），45.6 m（Ⅲ级）。
2021 Vol. 58 (6): 225-232 [
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233
吴铭芳 春军伟
富水软岩隧道仰拱病害的综合处治与设计反思
高速公路隧道病害问题严重影响行车安全。文章以某高速公路富水软岩隧道为研究对象，结合隧道水文地质条件及病害情况，分析了隧道仰拱病害产生的原因，并采用数值计算软件进行模拟分析，提出了较为完备的处治措施。经实际效果验证，处治措施合理有效。在此基础上，根据该隧道的病害及处治情况，总结出一套针对地下水丰富的软弱围岩隧道仰拱病害处治方案，可为类似条件下的隧道仰拱病害处治提供借鉴和参考，并对类似条 件下的隧道设计提出了一些建议。
2021 Vol. 58 (6): 233-243 [
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高鹏鹏 1 徐 方 1 宋普涛 2 王宁宁 3 张 伟 4
高性能同步注浆材料对富水砂层盾构施工参数的影响研究
以南通市富水砂层轨道交通1号线为工程背景，配制适用于富水砂层的高性能盾构注浆材料，并通过对比研究了高性能注浆材料与现场既有浆液的注浆性能以及对盾构施工参数的影响规律。结果表明：与采用既有浆液的标段相比，使用高性能同步注浆材料的试验段盾构机土舱压力由0.22 MPa升至0.25 MPa，平均推力由12 000kN升至15 000 kN，刀盘扭矩由1 150 kN·m 升至1 450 kN·m，注浆量由5.7 m3降为5.2 m3，地表沉降仅为8.15 mm，材料成本显著降低，地表沉降得到有效控制。进一步分析各个关键施工参数之间的相互联系，得到注浆量持续降低会对盾构机的土舱压力、推力、扭矩产生一定影响；盾构机保持匀速前进时，盾构机土舱压力、推力、扭矩的变化规律曲线具有一致性。
2021 Vol. 58 (6): 244-250 [
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郭贵斌 1 靳世鹤 2 刘 奇 2 孙红斌 2
利用废弃红砂岩制备盾构同步注浆材料研究
兰州地铁盾构隧道穿越大面积红砂岩地层，红砂岩富含水，弱胶结，级配良好，含泥量约为5%。盾构开挖后直接将弃渣外运，不仅会造成资源浪费，还会引起相关环境问题。为此，文章开展了将盾构掘进同步注浆材料河砂替换为红砂岩的可行性研究。结果表明，采用红砂岩配置的同步注浆浆液满足所有技术指标，且节省成本约40%；浆液的流动性更好，堵管率降低了约70%。可通过调整膨润土的添加量来控制浆液含泥量的大小。还可利用红砂岩制成透水石应用到市政道路等工程中。这不仅解决了工程建设中原材料供应紧张的问题，同时也缓解了挖掘山体和河道采砂采石造成的环境破坏问题。
2021 Vol. 58 (6): 251-256 [
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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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