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现代隧道技术
 
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现代隧道技术
 
2015年 52卷 5期
刊出日期:2015-10-25

施工设备与仪器
综述与探讨
研究与分析
   
综述与探讨
1 王帅帅 高 波 李志业 张博华
钢筋钢纤维混凝土地下结构构件承载力计算方法研究
文章详细介绍了我国和欧洲规范中关于钢筋钢纤维混凝土地下结构承载力的计算理论和方法,通过实际算例对比分析了二者的主要区别,指出了我国规范计算方法存在的不足,并提出了建议。理论分析和计算结果表明:正截面极限承载力设计理论方面,两者计算结果基本相同;斜截面承载力计算理论则有所不同,主要区别在于按我国规范计算的受弯梁抗剪力大于欧洲规范计算值,并且随着梁高、混凝土等级提高,差距越大;欧洲规范考虑了纵向受拉钢筋的抗剪作用,且轴向压力的影响系数大于我国规范值;关于正常使用极限状态承载力计算,按我国规范可减小裂缝宽度约为10%,而欧洲规范则约为60%,这是影响配筋率的主要因素之一。文章研究结论可以为我国钢筋钢纤维混凝土构件的设计方法和我国规范相关内容优化提供参考,可以更好地推广钢筋钢纤维混凝土在我国土木工程行业的应用。
2015 Vol. 52 (5): 1-9 [摘要] ( 1837 ) [HTML 1KB] [PDF 1181KB] ( 1809 )
10 李国良
兰渝铁路特殊复杂地质隧道建设难点及对策
兰渝铁路主要通过黄土、第三系泥岩及砂岩、板岩、炭质板岩及千枚岩等软岩地层,区域断裂、褶皱发育,多为高—极高地应力区,地质条件极其复杂。文章结合兰渝铁路兰广段施工中出现的诸多技术难题,着重阐述了第三系泥质弱胶结富水粉细砂岩层的施工问题以及采取的技术处理措施;并针对高地应力软岩隧道大变形问题,分析了挤压性软岩变形及受力特征,提出了兰渝铁路软岩大变形大变形分级标准及主要控制措施。
2015 Vol. 52 (5): 10-15 [摘要] ( 1564 ) [HTML 1KB] [PDF 947KB] ( 1844 )
16 李宏安
大直径盾构建造地铁区间及扩挖车站工程实践及应用前景分析
日益复杂的建设环境给地铁工程的实施带来诸多难题。文章结合北京地铁14号线东风北桥站至京顺路站区段大直径盾构隧道施工及扩挖修建地铁车站的工程实践,阐述总结了北京地铁工程在前期规划设计阶段存在的选线困难、施工工法选择受限、外部环境要求高等问题;通过分析、研究,提出了大直径盾构区间及扩挖车站的解决方案。通过对设计方案优化、施工工序过程控制、工期造价等环节的研究结果表明,大直径盾构区间及扩挖车站综合施工工法技术可行、经济效益明显。该方法在目前国内的地铁建设中有一定的应用和推广价值。
2015 Vol. 52 (5): 16-23 [摘要] ( 1497 ) [HTML 1KB] [PDF 1294KB] ( 2322 )
24 张 龙1,2 高菊茹2 张 博2 袁 玮2 涂文轩2
盾构隧道现浇混凝土复合衬砌系统的应用现状及展望
隧道施工中合理选择衬砌结构形式是提高隧道施工质量、缩短施工工期及降低施工综合成本的主要措施之一。文章在介绍国内外盾构隧道衬砌结构形式及其施工应用现状的基础上,重点阐述了由日本提出并成功应用的盾构隧道现浇混凝土复合衬砌系统。通过对现有盾构隧道衬砌结构形式的技术经济性分析可知,随着盾构施工隧道长大深埋化,盾构隧道现浇混凝土复合衬砌系统相对于传统衬砌结构具有独特的优越性,特别在含水丰富的未胶结地层中施工时具有更明显的技术及经济优势,推广应用价值较高。
2015 Vol. 52 (5): 24-31 [摘要] ( 1497 ) [HTML 1KB] [PDF 1195KB] ( 1459 )
研究与分析
32 赵红亮1,2 周又和1,2
深埋地下洞室岩爆发生的岩体条件数值分析
岩体的结构与性质是岩爆发生与否的物质基础,也是岩爆发生的主要内因。深埋地下隧洞中的岩爆灾害主要产生于坚硬的弹脆性围岩中。强度高、原生节理裂隙少、岩体完整性好等岩体条件非常有利于岩石积累弹性应变能。为定量分析岩体条件对围岩潜在岩爆可能性的影响,文章针对锦屏Ⅱ级水电站深埋地下隧洞工程实例,采用岩石单轴抗压强度表征围岩的强度,采用地质强度指标GSI刻划岩体的完整性程度;保持围岩应力水平条件不变,选取不同的岩石单轴抗压强度和不同的地质强度指标,通过数值模拟方法分别计算围岩应力集中部位在开挖过程中的应力变化特征及最终应力状态。数值计算结果揭示,深埋地下隧洞的强岩爆主要倾向于出现在强度高、岩石单轴抗压强度达到120 MPa以上、岩体完整性好、地质强度指标GSI值在55以上的Ⅱ级围岩。
2015 Vol. 52 (5): 32-39 [摘要] ( 1584 ) [HTML 1KB] [PDF 1147KB] ( 2340 )
40 张雨霆1 丁秀丽1 周述达2
邻近岸坡地下工程围岩稳定的地震响应分析
地震动作用下,高山峡谷地形将对邻近岸坡的岩体地下工程围岩地震响应特性产生影响,岸坡建筑物的动荷载也可能构成围岩稳定的不利影响因素。文章针对这个问题,首先分析了邻近岸坡地下工程围岩稳定的主要影响因素,并对岩体地下工程地震响应计算分析的一些关键问题进行了探讨。然后结合数值试验手段,对邻近岸坡地下工程围岩稳定的影响因素开展量化对比分析。最后以乌东德水电站地下洞室为例,根据其设防标准确定地震输入,对围岩稳定性进行了时程分析。计算时考虑了洞室施工开挖、高山峡谷地形和岸坡建筑物动荷载等影响地下工程地震响应特性的主要因素。研究结果表明,由于地下结构基本布置于岩性较好岩层,受到地震影响程度总体上较小,围岩稳定仍然主要由开挖支护工况控制;拱坝建基面动荷载对围岩稳定性也不构成控制性影响。
2015 Vol. 52 (5): 40-47 [摘要] ( 1835 ) [HTML 1KB] [PDF 1162KB] ( 1520 )
48 袁 木1,2 肖 明1 刘会波3 杨 阳3
基于Z-P屈服准则隧道围岩稳定性的单元安全系数法分析
传统围岩稳定性的失稳判别方法只能用于判别围岩是否发生破坏,但无法定量反映围岩破坏的程度。文章引入工程中安全系数的概念,基于Z-P屈服准则以及广义冯·米赛斯屈服准则形式的统一表达式,通过理论分析,推导了在三维弹塑性有限元基础上考虑岩体损伤特性的单元安全系数表达式,建立了隧道围岩稳定评价的量化指标;并结合工程实例建立了隧道开挖模型,进行了数值模拟。计算结果表明:越靠近隧道开挖面,岩体损伤程度越大,安全系数越小,岩体的破坏程度也就越大;同时单元安全系数小于1的范围与计算得到的围岩塑性破坏区范围以及围岩发生损伤的区域大致相同,从而验证了所推导的Z-P屈服准则下单元安全系数计算公式的正确性。
2015 Vol. 52 (5): 48-54 [摘要] ( 1715 ) [HTML 1KB] [PDF 838KB] ( 2227 )
54 陈 超 李天斌 陈国庆 高美奔
公路隧道挤压型非对称变形解析解研究
随着隧道工程的建设,公路隧道的非对称挤压型破坏问题越发突出。文章在圆形隧道断面塑性区的鲁宾涅特解基础上,通过旋转最大主应力作用方向,由复变函数理论得到了隧道深埋段非圆形洞口围岩塑性区半径解析公式。参考非轴对称荷载作用下圆形隧道弹塑性位移解析解,利用映射函数和变换规律,推导出了实际隧道围岩挤压型变形量的计算公式。研究分析表明,实际隧道围岩塑形区分布与最大主应力及隧洞形状相关,通过一定的分析和计算可得到实际隧道塑形区分布范围,为同类隧道的设计、施工提供参考。
2015 Vol. 52 (5): 54-60 [摘要] ( 1647 ) [HTML 1KB] [PDF 1009KB] ( 1542 )
61 陈云娟1,2 朱维申2 王知深2 王 文3
DDARF全长锚固岩体等效参数研究及其应用
非连续变形分析DDARF中锚杆为端锚形式,全长锚杆的研究目前处于初步阶段。为此从锚固效应的角度出发,考虑全长锚杆引起的加锚岩体力学参数的改变,从而实现DDARF中全长锚杆的锚固效应分析。文章以沂蒙抽水蓄能电站为工程背景,利用FLAC进行了毛洞、加锚岩体力学参数提高、全长锚杆支护三种工况下洞室围岩塑性区分析;利用DDARF进行了该三种工况下洞室围岩裂隙扩展分析。结果表明:FLAC分析中,参数提高和全长锚杆支护两种工况下围岩塑性区均比毛洞时显著减少,其中粘聚力提高1.18倍和全长锚杆支护两种工况吻合度较高,验证了所引用公式的合理性;DDARF分析中,参数提高和全长锚杆支护两种工况下,洞室围岩裂隙扩展规模和数量基本一致,较毛洞相比均得到了有效控制。采用锚固岩体等效参数提高来模拟DDARF全长锚杆的锚固效应,不仅大大减少了锚杆的计算工作量,而且具有较高的准确度,为DDARF中全长锚杆的锚固效应分析提供了新的思路。
2015 Vol. 52 (5): 61-66 [摘要] ( 1581 ) [HTML 1KB] [PDF 855KB] ( 1327 )
67 杨昌民1 耿朋飞2
隧道围岩变形预测的对比研究
为了精确预测隧道围岩的收敛变形,文章采用径向基函数神经网络原理和非等时距GM(1,1)灰色系统理论,建立了隧道围岩收敛变形的预测模型,借助MATLAB 2010b平台编写了两种模型的拟合程序,并结合张涿高速公路林里隧道工程围岩收敛的实测数据,对两种模型进行训练,并做了收敛变形预测。通过两种模型预测值与实测值的对比分析,以及模型误差的检验表明,径向基神经网络模型的预测值更为精确,其预测曲线与实测值吻合更好,更能够反映围岩收敛变形的变化规律。
2015 Vol. 52 (5): 67-73 [摘要] ( 1575 ) [HTML 1KB] [PDF 929KB] ( 1394 )
74 王义国1 吉安俊2
隧道围岩变形预测Verhulst模型的精度与影响因素分析
针对隧道围岩最终变形的预测,灰色Verhulst模型有着较好建模基础,且预测效果较好。文章探讨了应用Verhulst模型预测隧道围岩变形的适用性和精度问题,并与传统模型进行了对比分析。研究结果表明,Verhulst模型中的参数a越小,预测精度越高,而且其变化规律可以帮助剔除外界干扰,从而选择最佳二次衬砌施作时机。
2015 Vol. 52 (5): 74-78 [摘要] ( 1619 ) [HTML 1KB] [PDF 693KB] ( 1947 )
79 徐 湃1 蒋树屏2 周 健2 陈大飞2 谢耀华2
沉管隧道火灾烟气温度分布特征试验研究
文章以港珠澳海底沉管隧道为原型,通过建立足尺隧道火灾试验平台,开展实体隧道火灾试验,研究了不同试验工况下隧道内烟气温度随时间的变化规律,着重分析了燃烧稳定阶段温度沿隧道空间的分布特征。研究结果表明:纵向风速、燃料类型、火源规模和火源位置是影响隧道内烟气分布特征的主要因素;另外,从应用角度,分析了燃烧达到充分发展阶段时不同工况下高温烟气的蔓延范围对人员逃生及救援设施布置情况的影响,并提出了人员危险范围及设备建议安装高度。
2015 Vol. 52 (5): 79-83 [摘要] ( 1431 ) [HTML 1KB] [PDF 785KB] ( 1510 )
84 王 峰1,2 董国海2 王明年1
曲线隧道火灾烟气控制临界风速的研究
文章以双螺旋隧道实际工程为研究对象,采用数值计算方法对半径为600 m的曲线隧道在火灾工况下临界风速及火灾烟气的流动规律进行了深入研究和分析。结果表明,采用的数值计算方法对Memorial隧道火灾试验进行计算的结果吻合较好。当曲线隧道内发生规模为10 MW火灾时,火灾烟气控制的临界风速为2.5 m/s。降低曲线隧道通风速度,隧道内均出现明显的烟气回流现象,烟气回流层长度和厚度均随着通风速度的降低显著地增加。随着通风速度的提高,火焰的偏转角增大,拱顶最高温度升高。在火灾下游火源点附近断面烟气分布表现出不对称性,之后断面表现出明显的烟气分层分布。
2015 Vol. 52 (5): 84-89 [摘要] ( 1583 ) [HTML 1KB] [PDF 806KB] ( 1503 )
90 赵 冬1,2 蒋军成1,2 赵参观3 赵声萍1,2
城市隧道火灾时混合通风模式的研究
针对自然通风的半敞开式城市隧道火灾时不能充分保障人员安全疏散的问题,文章运用Fire Dynamic Simulation (FDS)火灾模拟软件及风洞实验台对城市隧道火灾在自然通风和混合式通风两种不同模式下的烟气扩散情况进行了数值模拟和实验研究。结果表明,半敞开式城市隧道自然通风不能有效解决火灾的安全问题;而当排烟系数在3.3左右时,混合式通风能实现烟气的有效控制,保证了人员及车辆的安全疏散。采用本文提出的排烟系数研究半敞开式城市隧道的混合通风模型,可以为该类隧道的火灾安全防范提供一定的理论依据。
2015 Vol. 52 (5): 90-94 [摘要] ( 1496 ) [HTML 1KB] [PDF 722KB] ( 1469 )
95 郭炎伟 贺少辉 管晓明 刘仰鹏
基于数字图像处理技术的浆液注入率测量方法研究
为了获得方便快捷、经济、可靠的浆液实际注入率测量方法,为注浆量验收及注浆质量检测提供重要参数,文章采用了断面法的基本思想,引入数字图像处理技术,对断面图像信息进行处理。首先介绍了数字图像处理技术的基本原理和步骤,并结合理论情况下劈裂注浆的浆脉扩散形式,分析了以数码照片来等效注浆断面的可行性。然后通过现场单孔注浆试验,分析了以数字图像处理技术来测量注入率的可靠性。结果表明:以数字图像处理技术来选取浆脉所占像素比,结果变异性小,可重复性好;以图像处理技术为基础测算的注浆量与实际跟踪记录的注浆量具有很好的一致性,在本现场试验条件下的实际注浆量约为测算量的1.1~1.2倍。最后利用Photoshop在选取目标区域上的优势和MATLAB编程批处理的优势对处理方法进行了推广,使处理结果更为有效,更适合工程应用。
2015 Vol. 52 (5): 95-101 [摘要] ( 1748 ) [HTML 1KB] [PDF 1097KB] ( 1478 )
102 耿 萍1 权乾龙2 王少锋1 安俊吉1 晏启祥1
隧道施工突水突泥形成过程及受断层倾角影响研究
隧道穿越富水断层区段极易发生突水突泥现象,是隧道施工中面临的一类严重的工程灾害问题。为了探究突水突泥形成过程和其受断层倾角的影响,避免隧道施工穿越富水断层区段时发生严重的突水突泥工程灾害,文章利用离散元方法,通过颗粒体与流体耦合,模拟了富水断层在不同倾角时,隧道开挖所引起的突水突泥全过程。模拟过程中对隧道周围岩体的裂隙发育、隧道内的突水量和突泥量进行追踪和统计,分析了突水突泥通道的形成过程,揭示了断层倾角对隧道突水突泥的影响。结果表明,富水断层倾角越小,隧道与断层的垂直距离越小,越易发生突水突泥破坏,且突水突泥越易集中在掌子面底部位置。该研究结果可为富水断层区域隧道开挖的方案设计及突水突泥事故的预测和防治提供参考。
2015 Vol. 52 (5): 102-109 [摘要] ( 1607 ) [HTML 1KB] [PDF 1219KB] ( 1363 )
110 刘 拓1 曹小祥1 栗现文2
明堂山隧道断裂破碎带涌水概念模型与止水承压特征
隧道建设中涌水问题处理不当将会对当地生态和社会环境产生重大影响。文章选取明堂山隧道施工过程中的典型涌水段,探讨了断裂破碎带涌水水文地质概念模型,并在典型涌水断面开展了小尺度涌水点止水承压试验,提出了开挖前天然状态与开挖干涉后断裂破碎带裂隙水的3种分布状态模型。隧道涌水后,丰枯水期不同,可伴随表层风化裂隙上层滞水饱和带的形成或消失;涌水点止水承压后水压迅速升高,但随后增大趋势减缓,并可用对数模型刻画;单个涌水点附近形成水头降落漏斗,在止水承压后可恢复至与其它联通涌水点平衡,时长7 d的监测结果表明,选定涌水点止水承压24 h后即达水压稳定状态。
2015 Vol. 52 (5): 110-116 [摘要] ( 1784 ) [HTML 1KB] [PDF 1106KB] ( 2023 )
117 贾 超1 王轮祥2 王者超1 乔卫丽2 张腾超2
基于随机场理论的地下洞室涌水量预测
在地下洞室及隧道涌水量预测分析中,由于岩体周围节理裂隙等地质构造发育的影响,渗流场中渗透系数存在极大的空间差异性,用确定性方法很难准确地模拟实际情况,将其视为随机场更符合实际。文章运用FLAC3D有限差分软件进行数值计算,考虑了岩体中节理裂隙的随机性所造成的渗透系数的随机特性,并运用随机场理论原理,通过同时对随机场中各单元赋予随机的渗透参数,将渗透系数作为随机变量进行了渗流数值模拟分析。结果表明,考虑空间的各向异性,可更准确合理地预测地下洞室渗流场的涌水量。将计算结果与经验公式及实际现场监测统计值进行比较,阐述渗流随机场模拟的适用条件,对实际工程涌水量预测具有参考价值。
2015 Vol. 52 (5): 117-124 [摘要] ( 1538 ) [HTML 1KB] [PDF 1170KB] ( 1628 )
125 李豫馨 夏 强 许 模 张 强
隧道开挖过程涌水量的动态模拟
文章利用MATLAB软件对地下水流模拟程序MODFLOW进行了二次开发,将施工过程中不断掘进的隧道视为动态变化的边界条件,从而实现了理想条件下的隧道涌水量的动态模拟。将3种渗透系数场导入模型计算,结果表明:渗透系数场的非均质性对模拟有较大影响,在隧道揭露导水带时会发生涌水事件,之后总涌水量将经历衰减,直至下一次涌水事件发生;隧道某确定位置的最大涌水量发生在隧道开挖初时,随着隧道继续开挖该点的涌水量呈现负指函数衰减,衰减规律和初始流量相关,也与模拟区的渗透系数场分布有关。该研究为隧道施工过程涌水量预测提供了一定的理论参考,但还需根据实际的地层岩性、构造条件、工程施工进度等来改进模型,以期实现针对隧道工程实例的实时预报。
2015 Vol. 52 (5): 125-130 [摘要] ( 1634 ) [HTML 1KB] [PDF 927KB] ( 1508 )
131 刘 涛1 黄永亮1 雷 刚2
土岩复合地层浅埋暗挖车站拆撑方案优选分析
隧道断面内临时格栅或型钢支撑的拆除,会打破结构系统原有的平衡。特别是在大断面浅埋隧道中,如果临时支撑拆除方式和时机不当,会造成初期支护变形过大或局部内力超过承载极限而发生安全事故。文章以某土岩复合地层中大跨度浅埋暗挖车站为例,通过建立三维模型,主要模拟了拱盖法施工的大断面隧道纵向撑拆过程,分析了不同拆撑顺序以及单次拆撑长度对隧道结构的影响。分析结果表明,选择交替拆撑顺序和单次6 m的拆撑长度,对拱顶沉降和地表沉降等周边环境的影响相对较小,施工更为安全。最后根据数值计算结果提出了拆撑引起成地表沉降控制标准的建议值,为以后类似工程提供参考。
2015 Vol. 52 (5): 131-137 [摘要] ( 1436 ) [HTML 1KB] [PDF 1037KB] ( 2107 )
138 李 延1 漆泰岳1 雷 波1 巫裕斌2 滕振楠1
地铁车站结构设计中空间效应的影响
目前我国对明挖地铁车站进行结构设计多按照相关规范要求采用简化的平面模型进行结构分析。然而,地铁车站是沿纵向有一定变化的空间结构,按规范进行平面简化设计必然会引起一些计算偏差。文章通过对不同跨度的空间模型与相应的平面模型进行数值模拟计算分析,认为应采用空间结构计算所得等效弯矩来指导配筋计算。如果采用平面简化模型进行结构设计,则应该对结果进行一定的折减,尤其在结构相互垂直连接处应加大削峰幅度以确保地铁车站的经济性。
2015 Vol. 52 (5): 138-144 [摘要] ( 1518 ) [HTML 1KB] [PDF 909KB] ( 1383 )
145 杨春山1,2 莫海鸿2 陈俊生2 李亚东2 侯明勋2
近距离下穿盾构隧道对上覆运营地铁隧道的影响研究
盾构隧道掘进对邻近建筑物影响问题一直是个工程难题。文章采用有限元法对近距离下穿盾构隧道施工进行模拟,分析了新建隧道动态掘进时既有隧道的位移变化规律。基于双面弹性地基梁理论与盾构隧道纵向等效连续化模型,推导了既有地铁隧道受新建盾构隧道开挖影响管片张开量的计算公式,计算分析了管片张开量分布规律。分析结果表明:盾构掘进时对上覆斜交隧道影响区域主要在新建隧道轴线两侧2D(盾构直径)范围内;既有地铁的竖向位移主要分布在盾构掘进面前方2D和盾尾后1.5D范围内产生;既有地铁盾构隧道管片在新建隧道轴线正上方左右两个接头处张开显著,出现塑性变形。工程中需以既有地铁与下穿隧道相交处为轴,对既有地铁隧道侧向2D范围及两隧道间土层进行局部加固,以防新建隧道掘进引起既有地铁隧道纵向变形与张开过大。
2015 Vol. 52 (5): 145-151 [摘要] ( 1637 ) [HTML 1KB] [PDF 1025KB] ( 1361 )
152 梁荣柱1,2 夏唐代1,2 林存刚3 孟万斌4
软土地区盾构施工竖向姿态控制研究
在软土地层中,盾构掘进过程将不可避免地产生盾构姿态偏离。当盾构以偏离设计轨线掘进时,将导致管片应力集中、管片开裂及过大地层沉降等不良后果。文章结合杭州地铁某区间盾构掘进实测数据,分析了盾构在杭州典型软土地层施工中竖向姿态变化及控制措施。结果表明:在停机拼装管片过程中,盾构不可避免发生倾斜,产生负的俯仰角;在掘进过程中,俯仰角变化对纠偏力矩变化敏感,纠偏力矩控制是调整俯仰角的有效措施;盾构姿态调整是动态过程,需要详细设计纠偏计划及耐心操作。
2015 Vol. 52 (5): 152-157 [摘要] ( 1543 ) [HTML 1KB] [PDF 972KB] ( 1545 )
158 范国刚
大直径盾构隧道盾构井顺作法与逆作法受力分析对比
基坑工程顺作法施工工艺简单,在浅基坑和中小基坑中受到广泛应用;逆作法工艺虽然复杂,但对于深大基坑安全性好,在结构受力和对基坑变形的控制上,逆作法的优势比顺作法更加明显。文章以长沙南湖路过湘江大直径盾构隧道南线盾构接收井为例,对盾构井采用顺作法和逆作法的围护结构及主体结构进行了受力分析对比,根据对比结果得出大直径盾构隧道盾构井宜推荐采用逆作法施工的结论,并通过实例验证了推荐工法的合理性和优越性。
2015 Vol. 52 (5): 158-164 [摘要] ( 1566 ) [HTML 1KB] [PDF 1023KB] ( 2521 )
165 肖 超1 王树英1 叶新宇1 石杰红2 阳军生1
泥质粉砂岩地层土压平衡盾构碴土改良技术研究
针对南昌地区粘土矿物含量较高的泥质粉砂岩地层,文章依托南昌地铁1号线盾构工程,对泥质粉砂岩碴土进行了改良试验,对比分析了室内碴土试验和现场碴土试验结果,提出了FIR值的修正系数。研究结果表明:采用泡沫剂对泥质粉砂岩进行改良时,碴土含水率应控制在16%~30%,碴土的FIR值取20%~35%;土舱中碴土的FIR计算值与FIR实际值存在一定的区别,需对碴土的FIR理论计算值进行修正,修正系数取0.59~0.76。
2015 Vol. 52 (5): 165-170 [摘要] ( 1536 ) [HTML 1KB] [PDF 869KB] ( 1392 )
171 周 东1,2 刘宗辉1,2 吴 恒1,2 罗根传3 黄世武4
综合超前地质预报技术在岭脚隧道的应用研究
受两条区域断层交汇以及岩浆侵入形成较厚隔水岩墙的影响,岭脚隧道左线掌子面FK18+330前方可能赋存多种不良地质体。文章针对这种极为复杂的地质条件,在地质分析的基础上进行了隧道宏观地质预报,洞内采用陆地声纳法+瞬变电磁法+地质雷达法、洞外采用陆地声纳法+微分电测法+瞬变电磁法进行了现场探测,并进行了综合分析和预报。现场开挖结果表明,上述综合预报方法可有效减小现场物探在隧道轴向和横向上的误差,能更好地确定复杂地质条件下隧道前方不良地质体的位置、大小和类型。
2015 Vol. 52 (5): 171-177 [摘要] ( 1471 ) [HTML 1KB] [PDF 1102KB] ( 1416 )
178 孙克国1 李术才2 许炜萍1 龚 伦1
岩溶管道涌水的注浆防控技术研究
岩溶隧道涌水地质灾害严重妨碍正常施工,文章以封堵齐岳山隧道底板岩溶涌水为工程实例,对注浆堵水防控技术进行了研究。在充分了解岩溶涌水区域水文地质特征的基础上,树立了注浆区域探测先行的防控理念,借助高精度无损探测技术和高密度地质钻孔手段,掌握了被注介质管道分布和岩溶水径排路径,使注浆孔设计和浆材选择有的放矢。在实际的注浆工作中,总结了浅层化学注浆的失败经验,优化了化学注浆浆液的功能,及时调整注浆设计和实施方案,最终采用水泥浆液进行深层注浆并取得了堵水成功,注浆过程及方案调整对类似隧道工程的底板涌水具有借鉴意义。
2015 Vol. 52 (5): 178-183 [摘要] ( 1616 ) [HTML 1KB] [PDF 978KB] ( 1298 )
施工设备与仪器
184 张旭辉1,2 谭 青1,2 夏毅敏1,2 蔡小华1,2 曾桂英1,2 张 佳3
盾构切刀切削软岩特性研究
文章在对盾构切刀切削软岩动态过程进行合理简化的基础上,从软岩细观角度出发,采用颗粒离散元法建立了切刀切削软岩的二维数值模型,对切刀切削动态过程进行了分析,并研究了切刀前角、切深以及节理对切刀切削特性的影响。研究结果表明:切刀切削软岩是一个先挤压后张拉的过程,切刀着力点随切削行程的改变由刀尖逐渐向刀前刃上方转移,然后再回到刀尖,与切削力变化规律一致;破碎块随切刀前角和切深的增加呈增大趋势;比能耗随切刀前角和切深的增加呈减小趋势;节理倾角不同切刀破岩呈不同破坏方式,节理倾角小于90°时,更容易形成破碎块,破岩效率较高;节理倾角大于或等于90°时,不能很好利用节理促使破碎块的形成,破岩效率较低。通过试验验证了破碎块以及切刀受力过程与数值模拟具有较好的一致性。
2015 Vol. 52 (5): 184-191 [摘要] ( 1520 ) [HTML 1KB] [PDF 1131KB] ( 1364 )
192 林 巍
沉管隧道临时辅助安装设施探讨
沉管隧道施工涉及预制、浮运、沉放、水下对接等多道工序,需要一系列临时辅助安装设施。文章基于国内外沉管隧道临时辅助安装设施的调研成果,并结合港珠澳大桥项目沉管隧道设计与施工经验,围绕沉管管节的施工需求及目标,系统划分了沉管隧道临时辅助安装设施的类型,分析比较了不同辅助安装设施的特性和注意事项。研究结果表明,沉管隧道临时辅助安装设施方案的研究内容复杂,涉及众多专业,因此应基于施工实际需求,将问题进行分解和分类并综合考虑设施的特点与能力,权宜工程各方因素,从而最终获得整体较优的项目方案。
2015 Vol. 52 (5): 192-199 [摘要] ( 1657 ) [HTML 1KB] [PDF 1250KB] ( 1424 )
200 高 墅
常见盾构全站仪导向系统的对比分析
基于国内盾构导向系统市场的调研,文章首先以盾构导向系统分类为引,介绍了全站仪导向系统及陀螺仪导向系统,阐述了导向系统的组成及原理;然后从系统背景、硬件、软件、服务等方面,对六种全站仪导向系统进行了综合对比分析和总结;最后,对盾构导向系统的发展趋势进行了预测并提出了相关建议。
2015 Vol. 52 (5): 200-205 [摘要] ( 1517 ) [HTML 1KB] [PDF 854KB] ( 2469 )
现代隧道技术
 

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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
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