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现代隧道技术
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现代隧道技术
2025年 62卷 1期
刊出日期：2025-02-25
绿色智能建造
理论研究与探讨
数值分析与计算
试验与监测
规划设计与施工
新型材料与设备
理论研究与探讨
1
贺泊宁
全断面隧道掘进机导向定位技术综述
高精度、高可靠度的导向定位技术对于全断面隧道掘进机的顺利施工至关重要。通过回顾导向技术的发展历程，包括多棱镜法、激光靶法、惯性导航法、油缸并联法、计算机视觉法等，从系统原理、施工环境等方面分析各导向技术在工程应用中的适用条件和存在的问题。研究表明，环境干扰、硬件故障、操作错误、设备变形等是导向技术使用中引起故障的主要原因；在实际工程中，应针对不同掘进机应用场景选择合适的导向技术，并从多源信息融合算法开发、变形补偿、轨迹规划等方面开展研究，以提升导向技术的精度和可靠性。
2025 Vol. 62 (1): 1-9 [
摘要
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10
高 玮1 安 平1 黄 俊2 袁 硕1 赵志浩1 葛双双1 陈喜坤2
我国运营期隧道病害管理系统研究现状及展望
运营期隧道病害种类众多，相应的整治方式也有多种，若忽视隧道病害信息的整理与分析工作，将会严重影响病害的整治效率，不利于隧道的运营安全。因此，建立隧道病害管理系统，实现病害信息的高效管理，对隧道的运营维护有着积极意义。从病害信息数据库和软件平台两方面详细分析了我国隧道病害管理系统的研究现状，并对其未来的发展趋势提出展望。研究发现，目前病害信息数据库主要基于关系型数据库进行开发，但此类数据库数据容量有限，且数据存储局限于文本信息及监测数据；在病害信息数据库的基础上，以C/S架构（客户端/服务器，Client/Server）开发的交互软件难以推广，信息表达能力差，而以B/S架构（浏览器/服务器，Browser/Server)开发的浏览器平台受制于网络环境，时效性差，无法承受大规模的数据吞吐。因此，引入非关系型数据库，增加病害信息的存储容量，将病害检测图像纳入管理范围，是未来病害数据库发展的重要方向；而以C/S-B/S混合架构开发交互管理平台，兼顾病害检测数据的深入分析与病害信息的多样化表达是未来软件平台可行的开发方向。
2025 Vol. 62 (1): 10-19 [
摘要
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20
刘少强1 许建述2 杨 修2 唐启胜1 谢兴飞1 龚秋明1 周小雄3
TBM滚刀尖磨刃口现象及磨损演化特征
隧道掘进机（TBM）在硬岩地层中施工时滚刀磨损产生的成本占工程成本的比重很大，掌握滚刀磨损规律是优化滚刀设计和降低滚刀消耗的关键。调研新疆某TBM工程项目发现，在Ⅱ、Ⅲ类岩体条件下滚刀尖磨刃形比较普遍，通过连续跟踪测量滚刀磨损刀刃形状，从刃尖位置、刃口高差、刃尖高度、刃宽等角度分析滚刀磨损过程的刃形变化。结果表明，面板刀刃形演变趋势一致，刃尖偏向内侧，刃口内高外低；边刀的刃形演变则有刃尖偏向内侧与刃尖偏向外侧两种形式。通过对滚刀破岩过程进行受力状态分析，评价滚刀安装半径、安装倾角对磨损刃形的影响。通过统计滚刀磨损体积及直径磨损量发现，随安装半径的增大，中心刀磨损速率迅速减小，面板刀磨损速率整体趋于一致，边刀磨损速率则急剧增大。
2025 Vol. 62 (1): 20-27 [
摘要
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28
刘 翔1 黎奎辰1 张 瑞1 黄 俊2 赵 光2 房 倩3 姜谙男1
管幕-结构法大间距管间开挖钢板切割变形与支护力研究
采用管幕-结构法穿越既有地下结构时可能形成大间距管间土体开挖工况，大间距管间土体开挖过程中，钢板切割过程的变形模式及支护力预测至关重要。基于实际工程中拟采用的大间距管间钢板切割方案建立数值模型，进而提出一种针对大间距管间方形钢板切割面的楔形体失稳模型，推导出切割面极限支护力解析解，进一步分析各因素对地表沉降和支护力的影响。研究结果表明：该理论计算方法对大间距管间钢板切割施工问题有较好的适用性；钢板切割尺寸对地表沉降影响最大，而钢管埋深对地表沉降影响最小；随着埋深增加，切割面所需支护压力增大但增幅减小。基于此，提出“小切割、少扰动、勤支护”的施工方案以保证安全施工。
2025 Vol. 62 (1): 28-37 [
摘要
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38
陈志敏 刘宝莉 徐江涛
考虑含石量的冰碛体围岩剪切特性及分级研究
为了对冰碛体围岩进行更准确、更细致地分级，首先采用相似理论配置冰碛体相似材料，设计直剪试验研究了含石量对冰碛体力学特性的影响。其次引入含石量，基于熵权-可拓物元理论建立冰碛体围岩分级模型，将传统的Ⅳ、Ⅴ级冰碛体围岩细化为MⅠ~MⅤ五级。最后选取9个断面，采用建立的方法进行围岩分级，并与《铁路隧道设计规范》和BQ法分级结果进行对比。研究结果表明，含石量是影响冰碛体力学特性的重要因素，引入含石量的熵权-可拓物元理论冰碛体围岩分级模型不仅可以正确地确定围岩级别，也可以将传统的Ⅳ、Ⅴ级围岩细化为MⅠ~MⅤ五级，更有利于冰碛体围岩隧道支护结构及参数的选取，此方法也为类似特殊隧道围岩分级提供了新思路。
2025 Vol. 62 (1): 38-47 [
摘要
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48
尚海敏 崔庆国 于进庆 王钦刚
岩溶山区某隧道工程突涌水风险分析
为精准预测岩溶山区隧道施工过程中的突涌水风险，以某在建铁路黄木尖隧道为例，通过物探综合解译与富水性指数模型相互验证的方式，分析洞身富水空间分布特征，在此基础上，建立隧址区多重介质等效连续模型，进行涌水动态精细化模拟，实现隧道突涌水风险定性与定量的融合分析。研究表明：（1）黄木尖隧道隧址区地下水系统以近南北向展布的地表分水岭为界，东西两侧地下水具有相对独立的水力联系，隧道开挖将截断从补给到沟谷排泄的地下水流，洞身附近等水位线分布密集，水位下降速率随着远离洞身而减小。（2）洞身富水性具有很强的不均匀性，强富水区主要位于洞身中部的断裂及褶皱等构造部位，洞身强富水区占隧道总里程的3.9%。（3）根据洞身富水分区结果进行模型水文地质参数分区及赋值，可以避免参数分区主观性的影响，提高突涌水风险预测精度。（4）隧道DK199+400～DK199+760段是隧道突涌水极高风险区，涌水量随时间呈现对数递减的趋势，毛洞单宽涌水量刚开始下降很快，随后逐渐趋于平稳。
2025 Vol. 62 (1): 48-55 [
摘要
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56
陈伟志 李安洪 王 鸿 姚裕春
艰险山区铁路隧道洞口高陡边仰坡防控对策
为满足艰险山区铁路隧道洞口高陡边仰坡与高位危岩落石加固防护需求，基于现场调绘、综合勘探及设计实践，开展隧道洞口高陡边仰坡类型划分、突出难题及防控对策研究。结果表明，高陡边仰坡可划分为浅覆盖型、岩质裸露型、浅覆盖-岩质裸露型、岩质裸露-浅覆盖型4类，高陡隐蔽性边仰坡面临勘察判识困难、治理难度大、材料设备运输及施工困难等突出难题；危岩发育区铁路隧道选线时宜优先绕避，绕避困难时应按“正穿山脊→斜穿山脊→正穿坡面→斜穿坡面”择优进洞，严禁在山谷或凹槽地势设置洞口；高陡隐蔽性边仰坡应综合采用“空-天-地”一体化勘察方式进行判识，并顺沿山脊或垂直坡面进行大断面勘测；欠稳定高位覆盖层边仰坡宜按滑坡工程进行检算、设计，危岩落石防控遵循“优先清除→主动加固→被动防护”原则；防治工程与隧道、桥台等应作为整体工程综合考虑，遵循“从上至下施工，先防护工程，后桥隧主体”施工工序。
2025 Vol. 62 (1): 56-65 [
摘要
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66
胡指南1 毛洪涛1 刘志春1 刘占良2 孟祥飞3
基坑施工对运营地铁隧道变形影响及分区研究
依托北京轨道交通某新增换乘通道工程，采用模型试验和数值模拟相结合的方法，研究既有隧道结构由于基坑开挖而产生的竖向位移的变化规律。根据不同近接距离B与覆土埋深h情况下的差异沉降分析既有结构的变形模式，提出了近接系数，并根据其与差异沉降的关系划分了基坑施工的影响分区，确定了4种典型地层下基坑开挖的危险程度。研究结果表明：随着基坑的开挖，隧道结构产生的沉降表现出“缓慢—快速—缓慢”的增长趋势；既有隧道结构由于基坑施工产生的差异沉降随近接距离的增大逐渐减小，随埋深的增大先增加后减小，并逐渐趋近于0；当近接距离与覆土埋深的比值（B/h）一定时，基坑施工引起的既有隧道结构差异沉降也为一个定值；根据近接系数k与差异沉降的关系，认为在依托工程的地层情况下，0.1≤k<5.0时为强影响区，k≥5.0时为弱影响区；并确定了4种典型地层下基坑开挖的危险程度，即软土地层>冲洪积地层>黄土地层>硬岩地层。
2025 Vol. 62 (1): 66-73 [
摘要
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绿色智能建造
74
杨存斌1,2 任 洋1,2 吴岳华1,2 何万超1,2 李天斌1,2
基于M-LSTM法的隧道围岩地质信息动态智能预测研究
为提高隧道围岩地质信息智能化预测精度，以岩体完整性、岩石坚硬程度、富水情况、岩石风化程度和地应力状态作为地质信息的定量指标，通过收集隧道已开挖段的各类地质指标数据，并采用K-means聚类算法对数据进行清洗，得到隧道围岩各地质信息指标的高关联数据库。依据数据库样本，构建基于改进长短期记忆神经网络（M-LSTM）的隧道施工期围岩地质信息动态智能预测模型，根据对隧道已开挖段地质信息的智能学习实现对前方未开挖段地质信息时间序列数据的动态智能预测。结果表明，该方法得到的岩体完整性预测精度为91.6%，岩石坚硬程度预测精度为93.8%，富水情况预测精度为85.4%，岩石风化程度预测精度为85.4%，地应力状态预测精度为87.5%；M-LSTM法比LSTM法和普通神经网络（ANN）法具有更高的计算效率和精度。
2025 Vol. 62 (1): 74-82 [
摘要
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83
周 斌1，2，3，4 奉建军1,2,3,4 温晓凯3,4 冉 弥5
基于点云数据的盾构隧道错台量自动检测技术研究
错台是盾构隧道中常见的一种病害，为了检测盾构隧道中的错台病害问题，提出一种基于点云数据的错台量自动检测方法：将隧道三维激光点云数据展开为二维灰度图，利用图像处理和霍夫变换自动识别环缝位置，提取环缝两侧的横断面点云，采用改进的最小二乘算法进行断面拟合，最后通过断面套合计算错台量。研究结果表明，该方法能够准确检测管片环缝两侧的错台量，整体检测精度在5 mm以内，人工复核的准确率在90%以上，该方法为盾构隧道错台量的自动化检测提供了有效手段。
2025 Vol. 62 (1): 83-91 [
摘要
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数值分析与计算
92
易壮鹏 王申奥 唐新超 陈志威
基于CFD的多车道宽幅悬浮隧道管体涡激振动特性研究
为研究悬浮隧道适宜于安全通行的多车道宽幅截面在水环境中的涡激振动特性，采用CFD软件Fluent建立宽幅截面的单自由度（1-DOF）与双自由度（2-DOF）涡激振动数值模型，探讨椭圆形、圆端形、八边形3类宽幅截面的横向振幅、升力系数幅值、阻力系数均值随洋流约化速度变化的分布规律。以圆端形截面为例，分析不同约化速度下结构涡激振动的时程曲线与尾涡脱落模式，以及质量比、阻尼比与宽幅截面涡振特性的对应关系。结果表明：3类宽幅截面横向振幅、升力系数幅值与阻力系数均值变化规律相似，圆端形截面涡振效应最为显著。涡振锁定区间内截面横向位移及升/阻力系数均达到极值，尾涡为2P脱落模式，锁定区间外的均很小，尾涡为2S脱落模式。质量比、阻尼比较小时涡激效应十分显著，当质量比处于某些特定范围时将观测到“拍”振现象。基于2-DOF模型的数值模拟结果稍大于基于1-DOF模型的结果，且尾涡脱落呈现“8”字形与椭圆形轨迹叠加等复杂多变的模式。
2025 Vol. 62 (1): 92-102 [
摘要
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103
谭因军1,2 王柯力1,2 张 恒1,2 张志强1,2
10 km级特长公路隧道自然风对火灾烟气蔓延的影响
为探明10 km级特长公路隧道洞内自然风对火灾烟气蔓延的影响，对太行山特长公路隧道区域气象环境开展现场测试研究，得到洞内自然风分布规律；建立考虑斜井排烟的太行山特长公路隧道三维火灾动力学模型，对烟气蔓延时间长的隧道中部火灾场景进行分析，揭示自然风影响下洞内温度分布特征、烟气蔓延规律。研究结果表明：太行山特长公路隧道自然风速主要为0~3 m/s，右线主风向与行车方向相同且分布概率为56.78%~69.73%；反向自然风使火源与排烟口间峰值温度升高，抑制烟气蔓延；同向自然风驱使烟气向排烟口下游蔓延，扩大高温影响范围，当同向自然风速达到2.88 m/s时，排烟口下游空间充满火灾烟气；洞内自然风使隧道排烟效率降低，达到70%保证率的同向或反向风速时，排烟效率分别降低27.76%、15.59%。
2025 Vol. 62 (1): 103-113 [
摘要
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114
耿 麒1 黄登侠2 陈建勋3 刘伟伟3 罗彦斌3 马茂勋1 李晓斌1李 鹏2 乔浩利2
新型楔平组合式TBM滚刀切削极硬岩性能研究
针对极硬岩地质下，全断面岩石隧道掘进机（TBM）平刃滚刀破岩效率低但耐磨损、楔刃滚刀破岩效率高但易磨损的特点，提出一种新型楔平组合式滚刀，并探究其刀圈结构对破岩和磨损的影响。首先，从某山岭隧道现场采集抗压强度超过230 MPa的极硬闪长岩，进行单轴压缩、巴西劈裂和小尺度滚刀直线切削的试验与仿真，验证所用数值方法的合理性；然后，考虑楔平组合式滚刀圈的刃宽比和分区数目影响，开展全尺度滚刀顺次直线破岩数值仿真，分析破岩法向力、切向力、比能和比磨损功的变化规律。结果表明：楔平组合式滚刀破岩载荷呈现明显多阶段波动形态，平刃切削段载荷明显大于楔刃切削段载荷；刃宽比对破岩载荷、效率和刀圈磨损具有明显影响，而分区数目的影响不明显；建议刃宽比取0.5以兼顾破岩效率和耐磨性能，分区数目取4或6。
2025 Vol. 62 (1): 114-124 [
摘要
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125
沐海星1 封 坤1 郭文琦1 杨绍毅1 张亮亮2
超大直径盾构隧道管片结构力学行为与破坏特征研究
为探明超大直径盾构隧道管片结构的力学行为与破坏特征，建立基于混凝土塑性损伤本构的管片结构三维精细化数值计算模型，研究极限荷载下管片结构整体竖向位移分布情况、接缝变形量、螺栓应力、钢筋应力、裂纹扩展及分布情况和承载力变化情况。研究结果表明：管片结构的整体位移分布呈漏斗状，中间环左右侧竖向位移分布不对称，结构单点竖向位移变化分为弹性阶段和弹塑性阶段，边环纵缝处竖向位移最大；结构破坏时，环缝最大张开量为0.075 mm，最大错台量为0.308 mm，纵缝最大张开量为4.92 mm，最大错台量为3.58 mm，但环向螺栓还未屈服，螺栓应力的变化过程可以分为线性减小、非线性增大和短暂下降3个阶段；结构破坏的主要特征为中间环内弧面先出现拉裂纹，裂纹更集中分布于中间环纵缝对应位置处，跨中处主筋屈服；当跨中主筋屈服时，截面安全系数为1.383，这说明用主筋屈服作为判断结构失效的依据是安全可行的。
2025 Vol. 62 (1): 125-134 [
摘要
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102
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135
万东兴1 张 迪2 孙 峰2 潘辰昕3 朱振伟1 徐晓峰1 何 超1 申屠琪1
超大直径浅埋盾构隧道施工期管片结构力学响应研究
为探明超大直径浅埋盾构隧道在施工期复杂荷载作用下管片结构的力学响应，以秦望通道为工程背景，综合考虑施工荷载组合情况和边界条件，建立三维精细化计算模型，对不同注浆压力和不同浆液凝固时间条件下施工期隧道管片的纵向上浮、环间错台、横向变形、纵向内力和损伤情况进行对比分析。研究结果表明：管片拱顶和拱底上浮量均随注浆压力的增大和浆液凝固时间的延长而增大，浆液凝固时间对管片上浮的影响更显著；管片错台变化可分为上错台段、过渡段、下错台段和平稳段；管片最大错台量出现在盾构段与流体段连接处和流体段与成型段连接处；与流体段管片相比，盾构段和成型段前半段管片更容易发生横向变形，且随注浆压力增大而增大；管片拉损伤集中于流体段隧道外侧拱肩处以及隧道内侧拱腰以下45°处。
2025 Vol. 62 (1): 135-146 [
摘要
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147
牟 政 李福林
基于FEM-DEM耦合的盾构掘进参数对滚刀切削钢筋混凝土效果的影响研究
盾构切削钢筋混凝土桩基本质是滚刀与钢筋混凝土接触的瞬态动力学过程，文章基于有限元-离散元耦合模型，对盾构盘形滚刀切削钢筋混凝土桩进行三维瞬态动力分析。在有限元-离散元耦合模型中，混凝土的力学行为通过离散元描述，混凝土中钢筋的影响通过有限元模拟。并通过室内试验验证数值模拟结果的准确性和可靠性，结果表明模拟结果与试验数据具有良好的吻合性。同时，分析刀盘贯入度和刀盘转速对盘形滚刀切削性能的影响，给出了盾构机在切割钢筋混凝土桩基时合理的贯入度和刀盘转速以及掘进模式。
2025 Vol. 62 (1): 147-156 [
摘要
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157
王明法1 刘国山1 闫建权2 满新杰1 李洪泽2 周洋洋1 李为腾2 郭光明1邵 行3 姜维亮1
地铁隧道双洞交叉穹拱形地下结构受力特点分析
以某地铁车站为研究对象，采用模型试验、数值模拟及现场监测等方法，对比分析车站风道进入主体隧道交叉段单向拱与穹拱（双向拱）两种洞型下围岩及支护结构受力特征。研究发现：穹拱形结构更有利于隧道稳定，相较于单向拱结构围岩沉降量减少约7%，对围岩扰动范围更小；内拐角围岩应力状态呈现“三向—两向—单向”的变化趋势，且产生裂隙，需重点关注；喷层拉应力最大值为0.11 MPa，位于交叉段内拐角和交叉段—主体交叉截面位置处；下台阶开挖时风道与主体隧道的中空注浆锚杆轴力降低，而交叉段预应力锚杆几乎不受影响，且此段拱架受力明显不对称，靠近主体隧道侧拱架局部受拉。基于以上研究，提出先架设内套钢架再破除原支护钢架的“先支后破”工法，现场监测结果显示穹拱形隧道最大沉降约为5.2 mm，支护结构受力均在安全范围内，隧道整体稳定。
2025 Vol. 62 (1): 157-169 [
摘要
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170
陈 旺1 彭焱锋1 刘维正2 张思宇2 陈常辉1
三孔顶管上穿施工对既有隧道与地表变形影响分析
依托南昌市新建综合管廊三孔顶管上穿既有地铁隧道工程，通过建立三维数值模型，研究先中间后两边、先两边后中间、从右至左、三孔同时施工4种施工顺序对既有隧道与地表变形影响的差异，比选出最优施工顺序。并进一步探究不同注浆压力、掌子面压力和抗浮配重对既有隧道与地表变形的影响。最终通过现场监测，验证模拟结果的正确性，揭示既有隧道位移与地表变形规律。结果表明：先两边后中间施工顺序最优，其引起的地表沉降、既有隧道竖向位移与水平位移最小，较最大值分别减小18.2％、30.7％、23.8％；增大注浆压力能抑制地表沉降与既有隧道位移的发展，增大掌子面压力能减小地表沉降，但会使既有隧道位移增大，注浆压力与竖向土压力的比值宜控制在2.5~3.8之间，掌子面压力与侧向土压力的比值宜控制在1.88~2.5之间；施加抗浮配重能抑制既有隧道位移，且使隧道拱顶上浮达到最大值后出现回落，配重比为0.5、1.0时的降幅分别为17％和30％；顶管先后施工，地表沉降、沉降槽宽度与既有隧道位移均不断增大，由于阻隔效应，地铁下行线的位移小于上行线位移；监测得到地表最大沉降为13.5 mm，既有隧道拱顶最大竖向位移、道床最大竖向位移、拱腰最大水平位移分别为1.5 mm、1.1 mm、0.8 mm，均在安全范围内。
2025 Vol. 62 (1): 170-182 [
摘要
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183
王志刚
沙滩头隧道不同净距条件下先后行洞相互作用机理研究
为了揭示双洞隧道在动态开挖条件下的相互作用机制，以351国道改建工程中沙滩头隧道为工程背景，对7组不同净距条件下深埋隧道的围岩应力分布、变形和塑性区演化以及中夹岩受载和破坏特征、支护结构内力分布等在动态开挖条件下的变化规律开展研究，分析深埋隧道不同净距条件下先后行洞相互作用机理。研究结果表明，单洞开挖时，隧道侧向和掌子面前方围岩内将形成应力集中区，最大应力形成于拱脚处，拱顶沉降和拱底变形较大；动态开挖条件下，中夹岩和后行洞掌子面前方靠近先行洞一侧围岩应力集中程度较高，且在净距为0.3D时达到峰值；当净距超过0.5D时，中夹岩内部可以形成稳定的承载核心；在小净距条件下，先行洞衬砌内力受后行洞开挖影响明显；净距为0.3D时，先行洞的初期支护轴力达到峰值，位于拱腰处，支护弯矩在拱脚达到峰值。
2025 Vol. 62 (1): 183-191 [
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192
蔡浩明
基岩爆破预处理对盾构掘进状态及岩体破碎机理的影响
在复杂地质条件下进行盾构掘进时，基岩突起、未探明的孤石等因素将影响盾构掘进状态，造成刀具严重损伤。以厦门地铁6号线2标官任站—集美创业园站盾构隧道施工为工程背景，建立滚刀切削爆破和注浆处理后的基岩三维数值模型，探究爆破预处理对岩体破碎机理的影响。研究结果表明：（1）在盾构穿越爆破预处理基岩段时，没有出现扭矩和推力激增现象，姿态偏差稳定，注浆量增大约20%。（2）对基岩采取预爆破和注浆处理后，破岩机理发生改变，强度较低的注浆材料在滚刀的挤压作用下，沿着基岩碎石四周发生大范围损伤破碎。与直接切削基岩相比，法向荷载降低约80%，切向荷载降低约66.67%，CSM理论模型验证了仿真结果的合理性。（3）贯入度和注浆材料强度的增大都会导致刀具与基岩碎石的相互作用增强，切削荷载显著增大，建议实际工程中将贯入度控制在5 mm左右，注浆材料强度控制在5 MPa左右。
2025 Vol. 62 (1): 192-200 [
摘要
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试验与监测
201
张 杉 孟陆波 屈小七 李天斌 张 煜
地下水软化作用下红砂岩变形破坏机理试验研究
为探究高地应力条件下含水率对红砂岩损伤劣化和变形破坏特征的影响，对4种不同含水率状态下红砂岩进行20 MPa高围压下常规三轴试验和三轴蠕变试验。研究结果表明：（1）随着含水率的增加，红砂岩峰值应力、特征应力出现不同程度的降低，扩容应力与峰值应力的比值也降低；含水率高的岩样更早产生新裂隙，也更早发生扩容。（2）岩石含水率为3%时，在加速蠕变阶段，出现随时间增加应变逐渐增大的现象，当应力到达峰值强度后，试件内部的微裂缝在高围压作用下维持“渐进开裂—持续变形”的过程，裂纹缓慢发展最终贯通破坏。（3）基于试验结果，可将地下水对红砂岩渐进开裂—持续变形的软化作用过程划分为3个阶段：阻碍变形阶段（岩石孔隙压密阶段）、促进变形阶段（岩石弹性变形阶段与裂隙稳定发展阶段）、加剧变形阶段（岩石裂隙加速扩展阶段）。
2025 Vol. 62 (1): 201-211 [
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212
王浩鱇1,2 申玉生1,2 潘笑海1,2 常铭宇1,2 张昕阳1,2 粟 威3
强震区穿越多破裂面破碎带隧道动力特性试验研究
依托我国西部强震区某穿越活动断裂带的隧道工程，基于弹性地基理论建立集中质量力学与滑动模型，对穿越多破裂面破碎带隧道结构的受力与破碎带滑动特征开展研究。利用有限元软件结合无限元人工边界建立隧道与断层耦合模型，通过振动台试验对加速度响应进行分析，揭示地震时穿越多破裂面破碎带隧道围岩的动力响应规律及多破裂面破碎带的滑动规律。结果表明：围岩加速度放大效应随着PGA增大而减小，数值模拟与试验结果中围岩加速度峰值相差6.7%~13.6%；围岩纵向同高度处，破碎带与上下盘交界面附近土体加速度峰值最大，在PGA=0.4g时数值模拟与试验结果最小相差为0.8%，说明试验方法能够较好地模拟地震作用；采用破碎带相对滑动率γ对滑动位移进行评价，从上盘至下盘方向破碎带内各个破裂面之间的相对滑动率在理论解析、数值模拟与试验中从30.9%、33.46%、30.63%减小至16.5%、16.17%、15.3%，各破碎带内滑动量及破裂面处积累剪应力逐级减小。
2025 Vol. 62 (1): 212-220 [
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陶伟明1,2 朱星宇1,3 张志强1,3 于 航1,3 范 磊2
隧道管道型岩溶突水突泥灾变演化模型试验研究
为探明管道型岩溶灾害的孕育-演化-形成多阶段行为，揭示管道型岩溶灾害演变机理，结合研发的大比尺突水突泥灾害模型试验系统，以某高铁岩溶隧道为工程背景开展模型试验研究，分析管道型岩溶隧道涌突灾害发生时围岩稳定性演化规律及灾变失稳特征。研究结果表明：（1）模型试验中管道型岩溶灾害发展过程分为稳定、渗流、涌突和衰减4个阶段。（2）灾害演化本质上是开挖卸荷、地下水渗流等因素引起应力-渗流耦合作用，使得掌子面前方防突岩体出现裂隙，裂隙贯通形成渗水通道，进而产生失稳的过程。（3）以围岩压力释放率表征开挖卸荷作用和突水突泥灾害演化过程中岩体渗透破坏作用，当掌子面距管道型致灾构造较远时，围岩压力释放率主要由开挖卸荷控制；当距离较近时，围岩压力释放率主要由涌突灾害控制。（4）渗流压力、围岩压力以及围岩位移时程曲线具有显著的灾害前兆特征，可作为灾害预测和发生的判识标准；以渗流压力和围岩压力的突变点作为防突岩体失稳的临界点，并结合工程实际给出合理的防突岩体厚度取值建议。
2025 Vol. 62 (1): 221-230 [
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于 丽1,2 秦幼林1,2 陈兰鑫1,2 肖 阳1,2 陈朝辉1,2 王淞申1,2 梁志福3
高温热水环境钢纤维喷射混凝土宏观力学性能试验研究
为研究喷射混凝土在高温热水环境下的力学性能变化及相关改进措施，在20 ℃常温水及60 ℃、80 ℃高温热水条件下，开展素喷射混凝土及端钩钢纤维喷射混凝土、波浪钢纤维喷射混凝土的劈裂抗拉强度和单轴抗压强度试验研究。结果表明，高温热水可加速混凝土早期水化反应，提高早期力学性能，但长期作用会导致C-S-H凝胶分解与重组、水化产物密实度降低及界面性能劣化，使后期强度下降；与20 ℃常温水相比，60 ℃和80 ℃高温水分别使素喷射混凝土28 d抗拉强度降低13.4%和22.0%，抗压强度降低11.9%和16.9%，使端钩钢纤维喷射混凝土抗拉强度分别降低14.5%和4.0%，抗压强度降低6.5%和1.0%；在60 ℃高温热水下波浪钢纤维喷射混凝土28 d抗拉强度降低25%，抗压强度降低11.0%；在高温热水环境中，1.0%体积率的端钩钢纤维在提升混凝土抗拉和抗压强度方面表现最佳。
2025 Vol. 62 (1): 231-241 [
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瞿 山1 黄煊博2,3 丁文其2,3 张清照2,3
波纹钢衬砌法兰接头受弯破坏模式与破坏机制研究
为对比正、负弯矩工况下法兰接头的不同力学性能，开展波纹钢衬砌法兰接头的四点弯曲足尺试验，对比分析两种工况的破坏模式、M-θ曲线以及波纹钢应变，基于试验结果建立三维精细化有限元模型并验证其准确性，并提取螺栓与法兰板的应力曲线，揭示法兰接头的破坏机制。研究结果表明：（1）正、负弯矩工况下法兰接头的破坏模式分别为法兰板屈曲破坏与法兰板、螺栓局部到达应力极限导致的破坏；（2）法兰接头的M-θ曲线均呈三阶段增长趋势，正弯矩工况下的接头刚度、极限弯矩分别为负弯矩工况下的119.9%、124.2%；（3）正弯矩工况下波纹钢、螺栓、法兰板应力均小于负弯矩工况下的，正弯矩工况下波纹钢波谷与波中应变先受拉后受压，而负弯矩工况下波谷与波中持续受拉，正、负弯矩工况下结构在弹性阶段终点时法兰板均达到屈服，而螺栓尚未屈服。
2025 Vol. 62 (1): 242-249 [
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路军富1 李 明1 赵万强2 陈 龙3
箍筋约束范围对隧道型钢混凝土结构轴压 力学性能影响研究
为提升型钢与喷射混凝土支护协同承载能力和变形延性，提出一种沿型钢翼缘表面环向布置箍筋的隧道初期支护结构形式，对无箍筋和不同箍筋约束范围的型钢混凝土柱进行轴心受压试验及数值模拟分析，研究有无箍筋约束型钢混凝土柱破坏特征以及箍筋约束范围对其承载能力的影响规律。研究结果表明：型钢混凝土柱在轴向压力作用下，无箍筋约束时型钢与喷射混凝土接触界面极易发生分离，二者无法协同承载，而在型钢翼缘环向 布置箍筋能够有效约束核心区混凝土变形，提高型钢与混凝土间的黏结滑移强度，进而提升极限承载力和延性；相比于相同截面类型的无箍筋试件，环向箍筋扩展长度为0 mm、30 mm、60 mm试件的极限承载力增长百分比分别为28.29%、30.87%、35.57%；箍筋约束型钢混凝土柱的极限承载力随环向箍筋扩展长度的增大而增加，综合考虑，环向箍筋最优扩展长度为45 mm。
2025 Vol. 62 (1): 250-258 [
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规划设计与施工
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金郑星1 郭 平2 周文朋1 胡 桥4 苏 栋3 赵佳鑫1 孙 波5
浅埋超大断面组合矩形顶管左右密贴顶进施工姿态控制技术研究
为更好地解决矩形顶管左右密贴施工时姿态控制及纠偏难题，以深圳地铁12号线沙三站矩形顶管施工为工程背景，研制新型防滚转装置，设计上下多螺旋输送机控制土压，设置可拆卸式洞门钢环作为左右两次密贴顶进施工的洞门结构，结合铰接油缸纠偏、刀盘控制纠偏、打土纠偏等姿态控制技术完成超大断面组合矩形顶管密贴顶进。现场实测数据表明：顶管顶推完成后，左右线管节的水平、垂直偏差在设计控制值以内，满足规范要求，顶管轴线的控制精度较好；分析二次顶进密贴施工对顶管姿态的影响，发现右线顶管姿态与左线顶管姿态拟合良好，左右线顶管密贴间距控制合理，未出现挤碰现象，顶管间距虽比设定值大15%，但仍符合整体顶推施工要求。
2025 Vol. 62 (1): 259-266 [
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宋 京 万 利 张长安 吴 涛
在役隧道裂损衬砌局部套拱加固技术研究与应用
针对常规套拱结构加固隧道裂损衬砌易侵入建筑限界的问题，提出一种局部套拱加固技术，在隧道顶部范围设置局部套拱结构，其曲线段两端设置直线段，利用直线段和二次衬砌间的曲率差使结构两端可在任意位置嵌入二次衬砌，有效避开易侵限区域；局部套拱内嵌格栅钢架，既作为提高结构承载力的永久构件，又用作局部凿除二次衬砌期间的支撑结构；按照“分段施工、合理规划、分部凿除、随凿随支”的理念，提出配套施工方法确保二次衬砌凿除期间的结构安全；通过在某隧道衬砌加固中的应用论证其可行性，并在扩展应用和优化设计方面提出建议。该技术对弧形断面隧道均适用，可有效提高套拱加固方法在隧道裂损衬砌治理中的适用性。
2025 Vol. 62 (1): 267-274 [
摘要
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新型材料与设备
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贾连辉1 闫扬义1 薛广记1 董艳萍1 龚廷民1 沈 超2
绿色装配式综合管廊U盾架管机设计及其施工技术研究
针对综合管廊传统建造方式占地面积大、人力投入大、工序复杂、效率较低等不足，提出“盾构技术+架桥技术”深度融合的综合管廊“盾架一体化”建造理念，研制相应的绿色装配式综合管廊U盾架管机。首先，详细介绍U盾架管机整机设计，包括具备模块化无级可变径功能的U型移动支护盾体设计以及负责管节安装的门型双支腿单主梁高精度架管装置设计，可以适应不同断面综合管廊建设，管节拼装误差在±5 mm以内；同时，还介绍了垫层摊铺系统、新型经济型管廊侧缝填充材料“速凝液态土”制备及同步填充系统设计，可以解决综合管廊垫层机械化摊铺、侧缝同步回填的难题；然后，以雄安新区某综合管廊建设项目为依托，介绍U盾架管机总体及管节拼装、垫层摊铺、侧缝填充、变径等关键技术施工应用情况，并与传统明挖现浇工法进行对比分析。应用表明，与传统工法相比，U盾架管机工法节省占地宽度44%，提升施工工效37.5%，同时在施工安全性、建设品质、经济性方面均具有明显优势。
2025 Vol. 62 (1): 275-284 [
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吴子涵1 鹿庆蕊1 谢槟槟1，2 陈士军1 戴 涛1 陈黎明1
赤泥-粉煤灰地聚合物盾构壁后注浆对地表沉降的影响研究
为解决传统注浆材料中水泥的大量使用导致的环境污染问题，并实现固废资源化再利用的目标，以南昌地铁1号线某区间隧道工程为背景，采用赤泥、粉煤灰等工业废渣为原料制备新型地聚合物注浆材料，并与传统水泥双液浆进行相关物理特性的对比研究。借助有限元数值仿真，分析两种浆液壁后注浆加固对地表沉降的影响规律。结果表明：新型地聚合物双液浆具有良好的物理力学特性；在南昌富水、自稳性差的地层中，采用两种浆液注 浆加固后的地表沉降值相差较小，且理论值与实际值吻合度较高，利用工业废渣制备而成的赤泥-粉煤灰地聚合物双液浆环境友好性强。
2025 Vol. 62 (1): 285- [
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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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