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现代隧道技术
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现代隧道技术
2025年 62卷 4期
刊出日期：2025-08-25
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
安全防灾与病害整治
综述
综述
1
杨绍玉1 王啸天2 张培元1 刘胜臣1 李树忱2 李洛宁2
钻爆法隧道喷膜防水技术研究综述
针对传统防水板粘结性差、易窜水及修补困难的问题，对复合式衬砌中喷膜防水层的种类、性能、衬砌 结构及施工应用进行综述，并对喷膜防水技术的应用现状和发展趋势进行分析。首先，总结喷膜防水材料的发展历 程，探讨不同种类防水材料在防水性、耐久性、粘结性和力学性能等方面的表现，分析界面行为与失效机制对结构性 能的影响机理；然后，结合数值模拟与工程案例，验证喷膜防水衬砌在承载能力与施工效率方面的优势，并阐述施工 各环节的关键要求；最后，指出喷膜防水技术在健康安全、标准化及复杂场景适应性上仍面临挑战，提出未来应通过材 料优化、环保型产品研发、设计理论完善及施工工艺标准化，推动其在隧道防水工程中的应用。
2025 Vol. 62 (4): 1-14 [
摘要
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15
王 升1,2,3,4 韦 芹1,2 李利平3
隧道突水突泥灾变机理研究现状及发展趋势
为深化对隧道及地下工程突水突泥形成机制的科学认知，从地质发育特征及致灾构造分类、破坏失稳 模式、最小安全厚度、多场信息演化规律4个层面，综述突水突泥灾害地质发育特征及前兆信息，确立在水压和爆破 共同作用下防突岩体最小安全厚度计算方法，探讨数值模拟及模型试验等研究方法及其存在的问题，并展望多场耦 合动力灾害机理研究的未来发展趋势。研究表明，突水突泥致灾构造可划分为岩溶类、断层类、特殊地质类；隧道施 工临近突水突泥致灾构造时，会存在岩体呈铁锈状或湿化、剥落块增多、渗流水量增大且含泥砂等地质前兆；突水突 泥发生时，岩体温度、渗压、电阻率等参数突降，微震、位移等参数突增；连续-非连续多尺度流固耦合模拟分析方 法、真三轴地质力学可视化物理模型试验技术和基于人工智能解译多源异构前兆信息的融合分析是未来灾变演化 机理研究的发展方向。
2025 Vol. 62 (4): 15-25 [
摘要
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理论研究与探讨
26
李克玺1,2 党建东3 张 见3 叶光祥4 王晓军1,2 陈青林1,2 曹世荣2 张 河1,2
基于声发射特征参数的不同类型砂岩破裂特征研究
孔隙结构及高强度矿物占比不同的岩体在工程活动影响下发生破坏时，其破裂形式存在显著差异，这 增加了地下支护管理的复杂性。为探究三种类型砂岩破裂过程中的裂纹演化特征，首先按照砂岩孔隙率及石英占 比进行了双梯度分类，然后开展单轴加载试验与全过程声发射实时监测，分析三种砂岩的声发射振铃计数、RA-AF 值及b值演化规律。试验研究结果表明：（1）砂岩初始孔隙率越小，剪切破坏作用越显著，破裂模式由张拉破坏逐渐 转变为剪切破坏，破裂程度也越大；（2）孔隙结构与高强度矿物含量会影响声发射信号；多孔介质与小弹性模量会削弱 砂岩弹性波的传递，进而降低声发射频次与幅度；（3）当钠长石含量超过石英时，由于位错塞积群现象，会在压密阶段 产生高频密集声发射信号。
2025 Vol. 62 (4): 26-36 [
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37
李振嵩1 郭清华2 张 宁1 何荣坚2 张小平1 张浩然1
富水岩溶垂直分带渗透特征对隧洞外水压力的影响研究
为研究富水岩溶垂直分带渗透特征对深埋长输水隧洞外水压力的影响，选取环北部湾广东水资源配 置工程云开山隧洞分界河谷洞段为研究对象，采用研制的一种新型钻孔压水试验装置，开展分层水力联系的钻孔压 水测量试验，查明隧洞上覆岩体上、下层之间的渗透特性，对隧洞上覆岩体进行垂直分带划分。研究结果表明：分界 河谷洞段上覆岩体自上而下可分为现代岩溶层、中层强化岩溶层和深层孤立洞隙层，其中现代岩溶层的下限埋深约 为100 m，中层强化岩溶层的下限埋深约为160 m，隧洞位于深层孤立洞隙层，距中层强化岩溶层底板约30 m。基于 此，通过数值模拟对比分析垂直分带渗透特征与均质渗透特征对隧洞外水压力的影响，发现相较于均质渗流模型， 考虑岩溶垂直分带的渗流模型中，岩层内渗透系数的变化导致漏斗状孔压等值线分布特征逐渐消失，且外水压力在 拱顶处最大（为7.13×105 Pa），在拱底处最小（为7.07×105 Pa）；考虑垂直分带的隧洞最大外水压力为均质渗流模型计 算结果的231.5%。
2025 Vol. 62 (4): 37-49 [
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50
周彩荣1 易黎明1 马山青2 周 蠡3 于金弘4,5
三点加载下高性能纤维混凝土顶管承载特性及配筋方案研究
高性能纤维混凝土（HPFRC）因其优异的强度、延性和耐久性，在电力顶管工程中具有应用潜力，但目 前关于HPFRC顶管力学性能的研究较为匮乏。采用模型试验、解析计算和数值模拟方法，对强度等级为C150的 HPFRC顶管在三点加载条件下的承载特性及不同配筋方案对结构受力响应的影响进行研究。结果表明：HPFRC顶 管的荷载-位移初期呈线弹性关系，荷载超过200 kN/m后，位移增速加快、管节出现裂缝，荷载达到437 kN/m时结构 破坏；与常规混凝土顶管相比，HPFRC顶管的承载能力和抗裂性能显著提高，钢筋用量和壁厚降低，且损伤后仍能保 持较强承载力；3种分析方法所得的顶管结构受力及破坏过程基本一致，但解析计算方法在裂缝宽度预测上存在较大 误差；不同配筋方案对结构损伤和承载能力的影响显著，双侧配筋和内侧配筋方案表现出更优的抗损伤能力。
2025 Vol. 62 (4): 50-60 [
摘要
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61
郭永军1 李 超2 郑建国3 于永堂4 朱才辉5
地面堆载对西安黄土地层中既有盾构管片影响研究
地面突发堆载会对既有地铁盾构管片产生附加荷载，可能引起管片变形或破坏，研究地面堆载条件下 既有管片的力学响应对管片结构设计具有重要意义。以西安地铁9号线某区间隧道为研究对象，采用几何相似比 CL=40的相似模型试验，基于3D打印技术和人工制备湿陷性黄土的方法，综合考虑堆载大小、隧道埋深及堆载位置 等影响因素，研究地面堆载条件下隧道的围岩压力与管片变形规律，提出基于围岩压力放大系数β与传递系数η的 修正围岩压力计算方法，构建地表堆载条件下的四级影响分区。研究结果表明：隧道围岩压力随堆载量的增加呈线 性增大趋势；围岩压力的增幅随偏心距的增大整体呈下降趋势，当堆载位置为0.5D、1.0D时，偏心侧隧道围岩压力 下降值明显小于非偏心侧，当堆载位置为1.5D时，隧道两侧围岩压力的变化量接近；隧道埋深增加时，地面堆载对 隧道围岩压力的影响相对减小。
2025 Vol. 62 (4): 61-72 [
摘要
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73
王永刚1 崔翌堃1 吴九七2,3 黄 俊4 沈 翔2,3 杨 奎4 苏 栋2,3
考虑不同磨损形式下的滚刀受力与磨损对比分析
基于自主研发的盾构破岩模拟试验装置，开展盾构滚刀回转切削破岩试验，相比线性切割试验，该方法 能更真实地还原滚刀实际运动模式和承载状态。结合室内试验与离散单元法，建立滚刀圆周切割数值模型，系统研 究正常磨损滚刀与偏磨滚刀在破岩过程中的受力特性、磨损规律以及破岩比能变化。研究结果表明：（1）数值模拟 得到的滚刀破岩垂直力与扭矩波动范围与试验结果基本吻合，数值模型能较好地表征室内试验中滚刀切割岩石的 动态力学特性；（2）滚刀偏磨会导致垂直力降低 29.9%，同时切向力增加48.6%；（3）工程案例实测数据分析显示，当 大量滚刀发生均磨时，盾构推力增大而扭矩基本稳定；当偏磨现象普遍发生时，盾构推力和扭矩均增大，这与数值模 拟结果较为一致。
2025 Vol. 62 (4): 73-81 [
摘要
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82
张小龙
桩基荷载作用下地铁盾构隧道结构力学响应分析
为研究桩基荷载对地铁盾构隧道结构的影响，基于圆弧微元几何方程、物理方程及静力平衡方程，建 立圆环结构的环向剪切角微分平衡方程，揭示剪切角与环向、径向变形的微分关系，推导出集中荷载作用下圆环结 构应力、剪力、轴力及弯矩的解析解。通过某地铁隧道工程实测数据验证理论模型的准确性，并进一步开展参数分 析，探讨不同荷载条件下结构响应的变化规律。研究结果表明，轴力、弯矩及剪力均随外荷载增加而显著增大，剪力 在圆环顶部和底部有正负峰，腰部达到正峰值；弯矩、轴力及剪力在±135°和±45°位置数值为零。
2025 Vol. 62 (4): 82-89 [
摘要
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绿色智能建造
90
徐才坚1 陈星宇1 雷明林1 张兴龙2 孙怀远2 李晓军2
隧道施工掌子面前方围岩富水性数字孪生与风险决策
为解决隧道施工中围岩富水性信息获取困难且不能及时对突涌水风险进行预警的问题，提出一种评 价掌子面前方围岩富水性的数字孪生与风险决策框架，该框架通过点云模型实现对围岩富水性的虚拟映射，并提出 一种模糊云概率模型，用于精细化评估每米围岩的突涌水风险。框架包括3个步骤：（1）通过瞬变电磁法（TEM）获 取围岩电阻率数据，并进行三维空间配准，构建富水性数据库；（2）基于掌子面的几何尺寸构建前方点云模型，应用 KNN算法赋予点云富水性属性，构建围岩富水性数字孪生体；（3）基于模糊云概率模型量化围岩富水性数字孪生体 的不确定性，智能评估掌子面前方突涌水风险。将该方法应用于晏家寨隧道工程，结果表明：所提框架可快速提取 掌子面前方围岩富水性信息，并构建数字孪生体对围岩富水性进行虚拟映射；通过对比开挖揭露的围岩突涌水实际 情况，验证了提出的模糊云概率模型在掌子面前方围岩突涌水风险评估中的准确性。
2025 Vol. 62 (4): 90-99 [
摘要
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100
杨 颖1 倪 凯1 葛 林2 张明飞3 王晓睿4
弱光条件下基于改进Unet模型的隧道渗水病害图像分割
计算机视觉技术为隧道渗水区域检测提供了一种智能化手段，但受隧道内光线不足以及管线遮挡等 复杂环境影响，病害特征提取和分割的精确度受限。鉴于此，以Unet为基线模型，提出一种隧道渗水区域分割网络 Light-Unet模型。具体包括：（1）针对隧道内渗水区域提取准确性低的问题，在基线模型中引入光影变换引导项，并 设计平行注意力模块提取引导项内部信息，通过加强通道注意力模块实现对引导项及网络深层信息的深度聚合； （2）针对隧道渗水区域数据集稀少的问题，在某施工隧道人工采集数据集，并运用透视变换改变相机视角，以扩充 数据集；（3）针对隧道中光线不足的问题，在数据集的图像中随机添加高斯噪声与椒盐噪声，来模拟昏暗场景下拍 摄的图像，增强网络的泛化性。最终，运用构建的训练集训练 Light-Unet 网络，网络的 mIoU 为 88.84%，mDice 为 88.04%，均显著高于基线模型。以可视化的形式对比改进网络与基线网络，结果表明，改进网络能够更好地适应隧 道内复杂环境下（弱光及线路遮挡）的渗水区域分割。
2025 Vol. 62 (4): 100-110 [
摘要
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111
苏开春1 付 锐2,3 曾弘锐2,3 冷希乔4 郭 春2,3
基于DBO-A-LSTM的公路隧道短时多步交通量预测
随着“双碳”目标的提出及节能减排要求的提高，公路隧道通风节能需求日益增长，对交通量预测准确 性提出更高要求。为实现公路隧道通风系统的低碳化调控，文章基于某高速公路隧道每5 min间隔的交通量数据， 对比分析多种常见交通量预测模型在短时多步预测任务中的性能，提出融合蜣螂优化算法（DBO）和自注意力机制 的改进预测框架，优化得到预测效果显著提升的DBO-A-LSTM算法。针对节假日高峰时段预测误差问题，通过数 据集优化改进的DBO-A-LSTM模型，经过置信区间分析、t检验和Wilcoxon检验表明，优化后的DBO-A-LSTM模型 在各工况下预测效果显著提升，R2值稳定保持在0.75以上，整体趋势的预测效果较好；MAPE误差低于22.2%，平均 百分比误差较小，且通过图像分析发现，预测值能够更好地切合交通量高峰的变化趋势。该模型可应用于隧道需风 量实时计算，通过5 min级动态预测实现未来20 min内的隧道通风系统的超前调控，显著提升公路隧道节能通风智 能控制的准确性和时效性，对推进交通基础设施低碳化运营具有实践意义。
2025 Vol. 62 (4): 111-121 [
摘要
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数值分析与计算
122
熊 颖1，2 张俊儒1，2 范子焱1，2 陈佳豪1，2 马荐驰1，2 陈鹏涛1，2 谭瑞锋3,4
层状软岩中爆破应力波传播与振动衰减特性研究
为探究水平层状软岩地层中节理对爆破应力波传播与衰减特性的影响，依托成自高速铁路长征隧道 工程，采用LS-DYNA数值模拟方法，分析研究不同节理厚度与间距条件下节理岩体模型中爆破应力波传播规律、 振动衰减及能量耗散特性，明确节理几何特性对振动衰减分区的影响，并结合现场监测验证数值模拟方法的可靠 性。研究结果表明，节理厚度和间距显著影响应力波的能量耗散与衰减特性，当节理厚度超过0.4倍装药半径时，振 速衰减幅值趋于稳定；随着节理厚度的增加，应力波反射能量逐渐增强，透射能量显著减少，且反射与透射能量的变 化趋势趋于稳定；多层节理条件下，振动合速度峰值随节理间距增大而减小，且其衰减速率呈规律性变化；基于振速 衰减分区研究，提出节理岩体爆破控制的影响分区标准；现场监测获得的爆破引起的地表质点振动速度与数值模拟 结果具有一致性。
2025 Vol. 62 (4): 122-131 [
摘要
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132
刘 杨1 邵泽楷2 田浩帆2 张汝溪1 郑 波3 王峥峥2
高速公路隧道下穿房柱式煤矿采空区爆破施工煤柱 损伤规律研究
为研究高速公路隧道下穿房柱式煤矿采空区爆破施工下煤柱损伤规律，基于应力波能量分配理论，建 立倾斜采空区煤柱应力波透射模型，分析爆破应力波透射进入上方采空区煤柱的能量空间分布规律及变化趋势。 依托本桓高速公路长梁子隧道下穿采空区工程，进行20组不同工况数值模拟，结果表明：（1）煤柱损伤形式受地应 力影响显著，与采空区倾角关联性不明显。不考虑地应力作用时，煤柱呈剪切破坏、顶部拉伸破坏；随着地应力的增 大，损伤形式转变为劈裂破坏，继而转为压剪破坏。（2）相同采空区倾角下，煤柱损伤范围随地应力增大呈先快速减 小、后平缓变化、再快速增大趋势。相同地应力下，煤柱损伤范围随采空区倾角增大而不断减小。（3）基于内能演化 与损伤率双指标分析，地应力对隧道上方房柱式采空区煤柱损伤有抑制作用，且抑制强度随地层倾角增大显著增 强，当地应力增至8 MPa时，除5#煤柱外，其余煤柱损伤率呈现增长特征。对比理论模型计算结果与数值模拟及现 场窥视探测结果，三者揭示的煤柱损伤空间分布规律具有良好的一致性。
2025 Vol. 62 (4): 132-144 [
摘要
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145
罗志洋1 张春瑜2,3 王立川1,2,4,5 徐 烁1 李利平4 王倩倩5 刘志强6
TBM裂隙岩体隧洞涌水机制及注浆堵水研究
为研究富水裂隙岩体隧洞涌水治理问题，依托引绰济辽输水隧洞工程，统计了岩体裂隙特征，基于现 场涌水情况建立了等效岩体裂隙数值模型，研究全断面注浆堵水效果，开展全断面注浆堵水工程应用研究。研究结 果表明，贯通隧洞的大裂隙为优势涌水通道，单点聚氨酯注浆对贯通裂隙涌水的整体封堵作用有限；等效三维数值 模型可反映隧洞实际涌水情况，通过提高注浆圈厚度、降低注浆圈渗透系数，可显著降低隧洞段涌水量，当注浆圈厚 度为2.5~4.0 m，注浆圈渗透系数为2.07×10-6 ~4.14×10-6 ㎝·s-1 时，堵水率可达83.27%~93.25%；水泥-水玻璃双液全 断面注浆应用效果良好，注浆后由股状涌水及大面积线状流水转变为局部滴水和少量线状流水，堵水率为96.9%~ 98.3%。
2025 Vol. 62 (4): 145-154 [
摘要
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23
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69
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155
冯冀蒙1,2 宋佳黛1,2 王圣涛3 李艺飞1,2 张俊儒1,2 王好明4 汪 波1,2
填海地层特大断面隧道超长管棚变形控制 效能研究
针对上软下硬地层中地铁区间特大断面暗挖隧道施工面临的变形控制难题，采用数值计算与现场监 测的方法，研究以超长管棚为超前支护的结构受力特征与变形规律，分析其变形控制效果。研究结果表明，超长管 棚可有效控制变形，避免施工过程中工法转换带来的风险，且自身稳定性较好；采用超长管棚后，拱顶变形量减小 16.9 mm，变形值处于容许范围内；各结构受力状态也有所改善，扣拱受力减小11％～25％，拱部结构应力集中现象 得以避免。
2025 Vol. 62 (4): 155-162 [
摘要
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20
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71
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163
周弋力1 封 坤1 郭文琦1 张亮亮2 李春林3
超大直径盾构隧道管片纵缝抗弯力学行为与损伤过程研究
为探明超大直径盾构隧道管片纵缝抗弯力学性能与损伤过程，以济南黄河隧道为工程背景，建立基于 混凝土损伤塑性本构的管片纵缝三维精细化模型开展数值模拟研究。研究结果表明：（1）管片纵缝在弯矩作用下的 力学行为与损伤过程表现出明显的非线性与阶段性，止水构造的存在导致接缝内外侧构造不同，管片在正、负弯矩 作用下的变形及破坏过程存在差异，正弯矩作用下分为4个阶段，负弯矩作用下分为3个阶段；（2）螺栓屈服前，其应 力沿螺杆长度方向呈不均匀分布，在套筒端应力最大，管片内、外侧区域应力大小及分布规律存在明显差异；螺栓在 负弯矩作用下达到屈服状态的时间较正弯矩下延迟31.14%；（3）接缝破坏过程中，混凝土破坏范围自接缝面向两侧 呈45°斜向上扩展；套筒侧与手孔侧混凝土表面破坏现象相似，但套筒侧混凝土在螺栓连接处破坏现象更严重，手 孔侧混凝土在手孔位置出现破坏；（4）以正弯矩作用为例，管片外侧主筋及缝面钢筋应力较大，应力最大位置与混凝 土破坏区域重合，外侧主筋在受压区混凝土出现严重破坏后屈服。
2025 Vol. 62 (4): 163-173 [
摘要
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174
易 丹1 薛皓匀2 杨绍毅2 喻 波1 封 坤2 林 刚1
盾构隧道管片结构螺栓失效对横向地震响应的影响分析
盾构隧道管片接头是整个隧道的薄弱部位，接头连接螺栓失效会直接影响隧道结构的服役性能。为 研究盾构隧道环向螺栓失效对隧道管片结构横向抗震性能的影响，以某大断面盾构隧道为工程背景建立盾构隧道 单、双层衬砌三维有限元模型，采用隐式动力时程法进行抗震性能分析。研究结果表明，环向螺栓失效会导致隧道 横向变形及峰值损伤增大，施加二次衬砌可提高隧道抵抗横向变形的能力，并有效降低隧道的峰值损伤，但隧道的 损伤范围增大；环向螺栓失效时，施加二次衬砌可提升管片内钢筋笼力学性能发挥程度；对于存在环向螺栓失效风 险的区段，建议施加二次衬砌以提高隧道抗震性能。
2025 Vol. 62 (4): 174-181 [
摘要
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182
贾永刚1 郝子晗1 鲁卫东1 吴 帆1 阳卫卫2
钢纤维混凝土管片不同接头型式力学性能研究
为研究钢纤维混凝土管片不同型式接头的力学性能特征，采用经室内试验验证的数值模拟方法，建立 弯螺栓、斜螺栓以及双层螺栓等型式的钢纤维混凝土管片平直接头模型，重点分析钢纤维混凝土管片接头的抗弯刚 度、极限承载能力、破坏特征。研究结果表明，钢纤维混凝土管片接头的极限承载力高于素混凝土管片接头与钢筋 混凝土管片接头，在正弯矩工况下提升显著；弯矩增长阶段，钢筋混凝土管片接头刚度最大，钢纤维混凝土管片接头 和素混凝土管片接头刚度相近，说明钢纤维的加入对管片接头刚度的影响有限；与单螺栓设计相比，双层螺栓设计 可提高接头极限承载力和接头刚度，正弯矩工况下接头刚度最大可提升398%（弯螺栓）和225%（斜螺栓），负弯工况下 极限承载力提升明显（约12%~14%）；斜螺栓接头的极限承载力和抗弯刚度介于弯螺栓接头和双层螺栓接头之间，适 用于一般工程；双层螺栓接头在负弯矩作用下具有较高的极限承载力，适用于对负弯矩承载力要求较高的工程。
2025 Vol. 62 (4): 182-196 [
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197
钟武霖1 韩兴博1 叶 飞1 王 涵1 曹校勇2 奚魏征2
隧道竖井钢波纹板支护风阻及优化设计研究
波纹钢板凭借其结构强度高、装配施工速度快等优势，逐渐应用于隧道竖井支护结构。竖井作为隧道 运营期的通风通道，其壁面阻力直接影响运营能耗。为探究波纹钢作为竖井内衬时的通风阻力特性，采用数值计算 方法，分析波纹钢板关键设计参数（波深、波距等）对通风阻力的影响规律，提出最优参数组合设计及钢波纹板沿程 阻力计算公式。针对入口波纹钢板起始位置对局部通风阻力的影响，对比分析波谷、波峰、波中三种起始位置的流 场压力损失规律；同时，通过建立不同波形局部阻力分析模型，揭示不同波形半径波纹钢对其局部阻力的影响特征。 结果表明：波形为68×13的波纹板沿程阻力最小，但综合考虑结构受力、施工便捷性及长期稳定性等因素，推荐采用通 风阻力略高的230×64波形的波纹板；入口波初始位置宜选择波峰，其通风阻力仅为波谷起始的54%；波形为230×64 的波纹板，建议将其半径优化为52 mm，可使沿程阻力系数减少至规范规定半径（57 mm）时的48%。
2025 Vol. 62 (4): 197-207 [
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试验与监测
208
耿 麒 谢卫峰 杨沐霖 汪学斌 黄雨枫 李 磊 李晓斌 李志彪
TBM多功能缩尺破岩试验平台研制
为满足全断面岩石隧道掘进机（TBM）在研发与施工中对破岩机理、掘进效能及刀具磨损特性等研究 的试验需求，将刀盘进行模块化设计，研制出一套集滚刀回转破岩、刀盘连续掘进、滚刀磨损测试和掌子面图像重构 为一体的TBM多功能缩尺破岩试验平台。该试验平台尺寸为1 180 mm×960 mm×1 600 mm，可容纳最大岩石尺寸为 540 mm×540 mm×120 mm，推力最大量程为200 kN，扭矩最大量程为2 000 N?m。试验平台建成后，通过更换刀盘刀 具，进行滚刀破岩试验、滚刀群掘进试验、滚刀磨损试验及掌子面围岩重构试验等系列试验，取得了理想的试验效果 和可靠的试验数据，验证了试验平台功能的全面性和可靠性。
2025 Vol. 62 (4): 208-218 [
摘要
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15
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55
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219
谭鑫雨1 韦 猛1,2 兰灵申1 尚 强1 张海涛1
盾构刀盘结泥饼土体降黏附试验与机理研究
黏土地层盾构隧道掘进中的刀盘结泥饼问题严重影响掘进效率，传统基于单一改良剂的改良土体存 在黏附抑制效果不足以及作用机理不明确等问题。鉴于此，提出泡沫剂与分散剂协同改良土体的方法，开展土体降 黏附试验，并结合液塑限、Zeta电位及颗粒排斥能进行定量分析，阐明土体降黏机理。研究结果表明，在协同配比 下，泡沫注入比为20%且分散剂添加量为0.1%～0.2%时，改良剂较单掺分散剂的降黏附效果更优；改良剂通过降低 液塑限、增加土体负电荷量，使Zeta电位随改良剂掺量上升而下降；分散剂在泡沫润滑协同作用下进一步增强颗粒 间静电排斥能，有效抑制黏土颗粒团聚及在刀盘表面的黏附作用。
2025 Vol. 62 (4): 219-229 [
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230
刘朋飞1,2 曾德星2 王 霄3 杨 钊2 李 钰2
盾构泥饼分解剂作用效果评价试验及应用研究
针对盾构泡舱处置泥饼过程中泥饼分解剂作用效果评价困难以及分解剂参数难以精准确定的问题， 以某盾构隧道工程为研究背景，研制泥饼压制装置和泥饼分解作用评价装置，通过泥饼压制装置对结泥饼地层土体 压制泥饼试件，研究泥饼在不同分解剂类型和浓度下的分解规律，筛选出最优泥饼分解剂，并开展现场盾构泡舱处 理应用研究。结果表明：（1）泥饼在水中分解过程可分为初始吸水、快速分解和稳定3个阶段，其中泥饼在初始吸水 阶段先吸水再分解，快速分解阶段分解速率高，分解质量快速增大，稳定阶段分解质量基本不再增加；（2）泥饼试件 在浓度为6%的分解剂A溶液中分解效果最佳；（3）注入分解剂溶液泡舱处理后，刀盘泥饼被有效清除，盾构掘进推力 与刀盘扭矩均有一定程度的减小，推进速度明显增加，验证了优选的分解剂实际泡舱处置泥饼的效果较好。
2025 Vol. 62 (4): 230-237 [
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238
张 明1,2,3 侯 豪4 陈长卿2,3 韩志豪5,6,7 陈佛赐2,3 何俊培5
地聚物基可固化流态盾构泥浆的路用性能试验研究
城市盾构隧道施工产生的废弃泥浆处置困难，而道路工程建设又常面临填料短缺问题。为实现盾构 泥浆的资源化利用，对采用土工格室加筋地聚物固化技术处置盾构泥浆的可行性进行探讨验证。通过对比地聚物 与水泥对废弃泥浆的固化效果，综合评估固化体的静力学特性与动力学性能，并基于路用指标分析其作为路基填料 的适用性。研究结果表明：（1）地聚物固化较水泥固化具有更快的强度形成速率，固化强度相较于水泥固化提升幅 度达42%~238%，更容易满足路用强度要求；（2）土工格室的引入不仅显著提高固化土的强度，还使破坏模式由塑性 破坏转变为弹性破坏，显著减少了循环荷载下固化土的塑性和弹性应变量，在10 000次400 kPa循环荷载作用下，地 聚物固化试样累积塑性应变小于0.6%，表现出更为优异的动力学性能；（3）当动应力超过600 kPa时，土工格室的压 纹表面与固化土体间的变形不协调，会产生接触面循环剪切损伤，但对常规道路使用无明显不利影响。
2025 Vol. 62 (4): 238-247 [
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陈 明1 赵大鹏2 张敬祥1 高 慧1 王 兴1 郝建帅3 房奎圳3
同步注浆材料中盾构渣土的再利用及性能试验
利用隧道盾构渣土制备壁后注浆材料是提高其资源化利用规模和盾构隧道领域实现“减碳”目标的重 要途径。研究以南昌天祥大道隧道盾构施工产生的废砂、渣土及当地工业钢渣为原料，通过正交试验设计优化隧道 壁后注浆材料的配合比，并分析钢渣替代率、减水剂掺量和渣土掺量对浆液流动度和浆体28 d抗压强度等指标的影 响，采用X射线衍射技术、电镜扫描等微观测试手段揭示不同龄期下硬化浆体的物相组成、微观形貌及水化硬化规律。研 究结果表明，20%钢渣替代率、5%减水剂掺量、30%渣土掺量下制备的浆液初始流动度为215 mm，浆体28 d抗压强度达 到4.6 MPa，最优配合比为水泥∶粉煤灰∶钢渣∶盾构废砂∶渣土∶膨润土∶减水剂∶水=130∶200∶50∶630∶270∶100∶6.4∶600，按 该配合比制备的浆液泌水率和收缩率较小，满足现场隧道壁后注浆材料的施工要求。水化硬化规律表明，钢渣的水 化和粉煤灰火山灰效应的发挥，使体系内部生成更多的钙矾石和C-S-H凝胶填充在空隙中，注浆体界面过渡区粘 结强度增加，28 d抗压强度显著上升。
2025 Vol. 62 (4): 248-258 [
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规划设计与施工
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刘力英1 魏立新1 喻志远2 杨旭东3 叶婷婷1
如意坊沉管隧道建造关键技术
广州如意坊沉管隧道建设面临诸多技术难题，包括深厚软土支挡困难、周边建（构）筑物密集、展线空 间狭小、与地铁车站空间交叉以及基槽凿岩开挖诱发邻近盾构隧道振动响应等。为此，提出近距离并行局部融合共 建的设计方法，有效解决沉管隧道与地铁隧道空间冲突问题；提出墙锚和格构墙支挡方案，实现旁建干坞的直立式 开挖，攻克建（构）筑物敏感区干坞选址和深厚软土支挡困难的难题；研发干坞有限空间内管节全断面无对拉全自动 液压行走组合钢模板体系、浇筑冷却和保温技术，显著提升预制效率与浇筑质量；采用双排钢板桩围堰支挡体系，解 决作业面积受限和深厚淤泥土承载力不足的问题；通过分析基槽凿岩开挖诱发邻近盾构隧道的振动响应特征，制定 包括凿岩棒重量和凿岩安全距离在内的环境影响控制方案。
2025 Vol. 62 (4): 259-272 [
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罗 龙1 朱开宬2 韩瑀萱3 蔡 东4 刘哲奇5 王 俊6
超大断面隧道施工工法优化研究 ——以天邛高速公路梨花山隧道工程为例
随着西部地区基础设施建设的快速发展，高速公路隧道的建设需求日益增长，其中超大断面隧道因其 扁平率低、跨度大和开挖工序复杂等，给施工带来新的挑战。以天邛高速公路控制性工程梨花山隧道为研究对象， 系统研究适用于超大断面隧道的施工工法。通过数值模拟对比分析双侧壁导坑法和六步钢架岩墙法在围岩稳定性 和支护结构受力特征方面的差异，验证六步钢架岩墙法的安全性和可靠性。进一步地，针对不同的钢架岩墙施工方 案进行优化，确定最佳的施工顺序。基于现场测试数据，分析实际施工中的围岩变形特征和初期支护结构受力特 性，再次验证六步钢架岩墙法的工程适用性。研究结果表明，六步钢架岩墙法在保证施工安全的同时，能有效提高 施工效率。
2025 Vol. 62 (4): 273-282 [
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283
巴 金1 唐 刚2
白云质灰岩地层岩溶隧道支护结构受力特征及控制技术
为研究白云质灰岩地层岩溶隧道支护结构受力特征，依托某铁路兰花隧道工程，采用室内试验和数值 模拟等方法，分析岩溶过水通道渗透率、孔隙率及水头高度对隧道结构受力的影响，并提出相应的控制措施。研究 结果表明，研究区白云质灰岩地层为Ⅳ2级围岩，单轴抗压强度为26.3 MPa；隧道初期支护和二次衬砌结构受力随过 水通道渗透率与孔隙率的增大而增大，且前期增速大于后期增速，随水头高度增大呈线性增加；结构受力对水头高 度最敏感，孔隙率次之，渗透率最小。根据现场实际情况，提出隧道岩溶段“预报在前+现场处治+后期监测”围岩稳 定控制技术，应用结果表明该技术能有效保证岩溶隧道的施工安全。
2025 Vol. 62 (4): 283-290 [
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安全防灾与病害整治
291
文竞舟1 李友河1 杨新泽1 武 刚1 俞扬首2 王志良2
多病害耦合作用下钢带加固隧道衬砌的安全性评价
为明确多病害耦合作用下钢带对隧道衬砌的加固效果，针对衬砌厚度不足、混凝土劣化与背后空洞3 类典型病害，基于荷载-结构法建立衬砌数值模型，分析病害耦合作用下衬砌截面安全系数的变化规律，并探讨采 用不同厚度钢带加固后衬砌的安全性能。结果表明：在局部衬砌厚度或混凝土性能为初始值的60%，或仅存在背后 空洞的单一病害情况下，衬砌各位置安全系数均满足规范要求。当厚度不足与混凝土劣化耦合作用于拱顶、拱腰或 拱脚时，病害部位安全系数均低于规范限值2.4；厚度不足与背后空洞耦合出现于拱腰时，应力重分布导致拱顶安全 系数降至2.3；3种病害同时作用于拱顶、拱腰或拱脚时，安全系数分别降至2.1、2.0和2.0。当拱顶存在厚度不足与 混凝土劣化耦合病害时，采用6 mm厚钢带加固后结构安全性可满足规范要求；拱腰处存在厚度不足与空洞耦合时， 采用4 mm厚钢带加固可使拱顶安全系数提高至3.0；4 mm厚钢带加固可使3种病害耦合作用下衬砌截面的安全性 满足规范要求。
2025 Vol. 62 (4): 291-300 [
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301
李瑞俊1 宋宗莹2 李 琛1 王文斌2 任育珍3,4 蔡建华3,4 张家旭3,4
重载铁路梁家山隧道病害多源融合诊断与处置对策
针对重载铁路梁家山隧道长期运营中出现的衬砌开裂、渗漏水及基底翻浆等典型病害，从地质条件与 隧道结构两个维度出发，提出一种基于多源数据融合的隧道病害诊断方法。该方法整合地质调查分析、历史地震数 据、隧道表观病害三维激光扫描、衬砌质量地质雷达检测、衬砌混凝土强度检测、渗透性环境水检测、钻芯法验证、历 史运维记录及人工巡检等多源信息，进行隧道病害特征、发育规律及致害因素关联分析，为隧道病害系统整治提供 决策依据。基于诊断结果，综合评定该隧道劣化等级为AA级，并提出快速处置措施与系统整治对策，包括沟谷引 流、径向加固、裂损修复、排水系统优化及智能监测体系构建等。
2025 Vol. 62 (4): 301-308 [
摘要
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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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