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现代隧道技术
 
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现代隧道技术
 
2018年 55卷 4期
刊出日期:2018-08-25

施工设备与材料
研究与探讨
分析与计算
施工技术
   
研究与探讨
1 洪开荣 1,2 冯欢欢 1,2
高黎贡山隧道TBM法施工重难点及关键技术分析
高黎贡山隧道为目前国内在建最长铁路隧道,其地理位置特殊、地质条件复杂,具有“三高、四活跃”的地质特点。文章全面分析了该隧道采用TBM法施工过程中可能遇到的重难点问题,包括:(1)高达50℃左右的高岩温热害问题;(2)总长为 3 185 m地段的软岩大变形问题;(3)预测最大涌水量为 1.92×105 m3/d的涌水问题;(4)长度达 2 260 m的岩体破碎—极破碎地段 TBM施工问题;(5)Ⅰ级风险隧道的施工安全风险问题;(6)长距离通风问题。在此基础上,对高地温热害防治、软岩大变形控制、涌水应对、TBM过断层破碎带等不良地质段施工关键技术进行了研究与论述,可为后期TBM施工提供技术支撑。
2018 Vol. 55 (4): 1-8 [摘要] ( 1137 ) [HTML 1KB] [PDF 2058KB] ( 2470 )
9 郑朝保 1 张 龙 2 冯中兴 1 赖和全 1
我国隧道凿岩设备的应用与发展
文章在调研国内隧道凿岩技术发展的基础上,通过数据收集及现场实地测试等方式分别对采用液压凿岩设备和气动凿岩设备进行隧道掘进钻孔作业的技术经济性进行了分析。结果表明,与采用气动凿岩设备相比,采用液压凿岩设备在施工效率、节能减排及人员控制等方面具有明显优势,是隧道掘进钻孔作业的发展趋势;同时,应在借鉴现有设备技术的基础上,紧密结合国内隧道地质情况复杂、多为台阶法施工、施工进尺短等现状,研制适合我国隧道施工技术特征的凿岩台车。
2018 Vol. 55 (4): 9-13 [摘要] ( 744 ) [HTML 1KB] [PDF 625KB] ( 1899 )
14 王永东 张 如 张一龙
国内外隧道火灾临界风速研究综述
为了促进隧道防火救灾研究的发展,文章系统地梳理了火灾临界风速的研究现状,简述了火灾临界风速的定义和研究方法,介绍了国内外对火灾临界风速的研究进展情况。文章重点叙述了关于火源热释放率、燃料类型、火源尺寸、火源位置、纵向风温度、隧道阻塞比、隧道纵向坡度、隧道断面形状、隧道线形曲率、有无喷淋系统、高海拔、临界风速的判别条件、排烟模式等诸多因素对火灾临界风速影响的研究成果,并探讨了今后研究火灾临界风速需要注意的问题,以期为隧道防火救灾研究提供帮助。
2018 Vol. 55 (4): 14-24 [摘要] ( 747 ) [HTML 1KB] [PDF 1419KB] ( 2205 )
25 倪 娜 1 杨少伟 2 潘兵宏 2 王 垒 3
终南山公路隧道交通事故特征及预防措施研究
为了查明特长隧道交通事故的总体分布规律、发展动向及各影响因素的相互关系,从而有针对性地预防交通事故,文章以秦岭终南山公路隧道为研究对象,采用统计分析、对比分析和图表分析的方法,研究了特长隧道交通事故时空分布特征、形态分布特征、车辆类型分布特征以及事故成因分布特征,并提出了视觉诱导技术、路面处理技术、光线过渡技术、路侧宽度变化引导技术等预防措施。结果表明:秦岭终南山隧道 2007—2016年事故统计中,第一季度和第三季度的交通事故数分别为最高和最低;2014年发生的交通事故最多,而 2012年发生的交通事故最少;隧道出入口附近是交通事故易发、多发路段;擦伤道沿和追尾事故类型发生最多;疲劳驾驶和操作失误是引发交通事故的主要原因;事故车辆多为小客车和货车;采取以上技术预防措施,可有效降低交通事故率。
2018 Vol. 55 (4): 25-32 [摘要] ( 765 ) [HTML 1KB] [PDF 1653KB] ( 2000 )
33 陈志敏 1,2 余云燕 1,2 李国良 3 赵德安 4
基于原岩应力的关角隧道变形潜势研究
针对新关角隧道二郎洞断层束地段在高地应力条件下的围岩变形问题,基于原岩地应力测试的地应力场拓展结果及其它主要影响因素,文章提出了围岩变形潜势的概念及其等级划分的标准,通过样本统计并采用神经网络算法获得了关角隧道的变形潜势分布图。结果表明,关角隧道岭脊段、高和极高地应力段、宽大断层以及断层束地段具有Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级大变形潜势,仅有部分地段属于常规变形潜势,凸显出关角隧道在复杂的软弱地层条件和极高地应力状态共同条件下具有显著的大变形潜势。通过较准确地判定关角隧道各段的变形潜势,经修正、优化设计和施工措施后,大部分监测结果被控制在常规变形范围内,其余均被控制在 I级大变形范围内,效果较好。该研究成果为解决类似条件下的围岩大变形问题提供了一种准确、实用的预测与控制方法。
2018 Vol. 55 (4): 33-41 [摘要] ( 717 ) [HTML 1KB] [PDF 1513KB] ( 1400 )
42 李 岳
超大直径越江盾构隧道管片错台及渗漏影响研究
文章依托某越江盾构隧道工程实例,针对盾构在穿越防汛墙、江底和地下管线等阶段发生的管片错台、接缝、渗漏水等现象进行了实测实量,并结合隧道轴线偏移量和管片椭圆度分析了各因素之间的关系。结果表明,外部环境的变化是隧道内部渗漏的主控因素,建议根据外部环境因素分段进行盾构隧道防水设计;盾构姿态、管片环椭圆度的变化与隧道错台、接缝及渗漏呈正相关性;渗漏水的外在表现形式主要为环缝渗漏,封顶块较其他管片渗漏明显,且集中在管片角部。文章对此提出相应对策及建议,可为类似工程减小错台及控制渗漏水现象提供依据。
2018 Vol. 55 (4): 42-46 [摘要] ( 736 ) [HTML 1KB] [PDF 1724KB] ( 1501 )
47 周黎明 付代光 张 杨 周华敏
典型不良地质体地质雷达探测正演试验研究
地质雷达(GPR)作为一种常规探测方法已经被广泛应用在隧道超前地质预报中。由于隧道空间狭小,受洞内施工器具及探测结果多解性的影响,准确预报隧道不良地质体具有的一定的复杂性和难度。基于此,文章利用二维时域有限差分法正演模拟隧道典型不良地质体地质雷达剖面记录,分析了隧道空间不良地质体雷达剖面特征,获取了实测雷达资料解译的理论依据。通过在安江高速公路 3座岩溶隧道施工中进行大量地质雷达探测现场试验,并结合施工现场掌子面地质素描资料,成功预报了含水溶洞、空腔溶洞、溶蚀破碎带等不良地质体。该研究提高了地质雷达法在隧道空间内探测不良地质体的精度,为隧道工程施工提供了安全保证。
2018 Vol. 55 (4): 47-52 [摘要] ( 721 ) [HTML 1KB] [PDF 2695KB] ( 1442 )
53 智 鹏 史天运 王辉麟 王万齐
京张高铁清华园隧道施工管理BIM关键技术
文章针对京张高铁清华园隧道工程位于城市核心区环境保护要求高、穿越复杂地质地层环境风险高、国内首条单洞双线大直径盾构施工技术难度大等一系列影响和制约隧道高效安全建设的重难点因素,创新提出了基于BIM的信息化施工管理总体解决方案。首先提出了盾构法隧道BIM实施应用准则,为BIM信息化应用提供基础;然后重点深入研究了BIM、图像轻量化、大数据、三维激光扫描、自动监测等关键技术在盾构法隧道施工中的融合创新;最后结合工程实际应用,解决了隧道施工过程中存在的各种重大风险源、安全质量隐患、关键进度节点及资源协调难等重难点问题,提高了参建各方信息化、精细化管理水平,并为探索盾构法隧道工程三维可视化数字档案研究提供借鉴。
2018 Vol. 55 (4): 53-58 [摘要] ( 920 ) [HTML 1KB] [PDF 2285KB] ( 1776 )
59 李春辉 李洪洲 吴 勇 李荣华
基于GIS的隧道坍塌救援管理系统的设计与开发
文章针对我国隧道施工坍塌事故的应急救援预案及措施,提出了基于地理信息系统(GIS)的隧道坍塌救援管理系统的设计方案,重点论述了该系统的系统功能模块和系统框架结构的设计,并采用 SuperMap Object平台和 SQL server2012数据库管理系统以及 Visual Basic可视化环境进行开发,将地理信息技术应用到隧道施工坍塌事故的应急救援管理中。该系统的开发不但为隧道坍塌事故的救援带来了新的管理手段,提高了应急救援水平,更为企业降低安全损失和保证人员生命安全提供了保障,具有良好的应用和推广价值。
2018 Vol. 55 (4): 59-63 [摘要] ( 690 ) [HTML 1KB] [PDF 2109KB] ( 1477 )
分析与计算
64 匡 亮 1,2
地震区隧道洞门极限状态设计方法研究
目前在进行隧道洞门结构设计时,考虑到设计和校核的方便,将极限状态方程转化为取用分项系数的实用设计表达式。但在需要考虑地震荷载的影响时,尚没有直接用于设计的有效表达式。为此,文章通过对大量隧道洞门标准图的计算校核,提出了在普通隧道洞门设计表达式基础上修正分项系数的原则,从而满足地震区洞门设计使用要求。研究结果表明:(1)通过计算确定洞门结构的稳定性目标可靠指标最小,为结构的薄弱点;(2)利用极限状态法计算并结合相关行业规范确定隧道洞门结构的目标可靠指标;(3)通过大量洞门标准图的计算确定了一般洞门结构通用的荷载作用和结构抗力的分项系数;(4)在需要考虑地震作用时,可对一般洞门结构设计表达式的土压力分项系数作 1.9/1.6倍增大调整来替代水平地震力和土的内摩擦角改变的影响。
2018 Vol. 55 (4): 64-68 [摘要] ( 631 ) [HTML 1KB] [PDF 1105KB] ( 1466 )
69 李 科
基于熵权-云模型的隧道围岩分级方法研究
针对隧道围岩分级中的模糊性和随机性,文章将隧道围岩分级体系作为一个模糊系统,选取6个参数作为评价指标,基于熵权法和云模型提出了隧道围岩分级方法。利用正态正向云发生器生成了各评价指标隶属各围岩等级的云模型,并结合熵权法计算出客观权重值,得到了待评样本的综合确定度,从而确定隧道围岩等级。熵权-云模型将评价指标与围岩等级间的模糊性和随机性有机结合,实现了评价指标由定性描述到定量数值的转化,克服了传统隧道围岩分级方法固定评价模式的缺陷。最后,利用熵权-云模型对祥和隧道的5个洞段进行了围岩分级,分级结果与模糊层次分析等方法的结果相符,表明了该方法在隧道围岩分级中的可行性和可靠性,为隧道围岩分级提供了新思路。
2018 Vol. 55 (4): 69-75 [摘要] ( 641 ) [HTML 1KB] [PDF 1869KB] ( 1288 )
76 胡长明 袁一力 梅 源 钱伟丰 叶正武
基于 ABAQUS的地层-结构法模型的地应力平衡方法研究
地应力平衡过程是岩土工程数值分析中的第一步,其计算结果的准确性是数值分析结果可靠性的决定性因素之一。文章基于有限元软件 ABAQUS,分析了自动地应力平衡法、关键字法、ODB文件导入法及初始地应力提取法4种常用的地应力平衡方法在不同复杂程度模型中的平衡效果。结果表明:4种平衡方法均能满足简单模型分析的地应力平衡要求,且自动地应力平衡方法得到的结果优于其它方法。而对于包含tie约束和摩擦接触等复杂边界条件的地层-结构法模型,这 4种方法均不能有效完成地应力平衡过程。文章在对运算结果进行分析后,提出了一种适用于复杂边界条件模型的地应力平衡方法,并通过算例验证了该方法的有效性。研究成果可为岩土有限元分析以及相关研究提供参考。
2018 Vol. 55 (4): 76-86 [摘要] ( 1040 ) [HTML 1KB] [PDF 8945KB] ( 1511 )
87 李倩倩 1 尹 凡 2 张顶立 3
复杂位移边界下地层空洞的稳定性分析
文章采用室内模型试验研究隧道开挖对粘性土层中赋存空洞的变形影响,地层中的赋存空洞的变形模式可分为径向收缩变形、椭圆化变形、竖向沉降变形和水平侧移变形 4种及其不同组合。文章应用 Airy应力函数法获得了复杂位移边界条件下空洞洞周应力场的精确解答,并根据剪切屈服条件求得地层变形引起的空洞周边塑性区范围,分析了不同变形方式对塑性区分布的影响。结果表明:空洞径向收缩使塑性区由左右两侧发展成闭合环形,且呈对称地向洞周 45°斜上方围岩深部扩展;椭圆化变形加剧了空洞顶、底部地层塑性区的扩展;竖向沉降造成空洞顶、底部屈服范围向深部转移扩大;空洞水平侧移使塑性区逐渐向空洞另一侧转移并向围岩深部发展。因此,含空洞地层中城市隧道安全施工的核心问题是对空洞结构的稳定性控制。研究结果对城市隧道建设地层变形的精细化预测、地面塌陷事故预报具有重要意义。
2018 Vol. 55 (4): 87-96 [摘要] ( 783 ) [HTML 1KB] [PDF 2813KB] ( 1218 )
97 欧阳志勇 1 崔 杰 2 李亚东 2 袁丹丹 2
液化土层中不同刚度隧道结构的振动台试验研究
文章开展了不同刚度隧道模型在可液化地基土层中的大型振动台试验,通过对比不同刚度隧道周围可液化地基土的孔隙水压力和加速度时程及其傅里叶频率幅值谱和隧道结构应变等,分析了隧道刚度对其周围可液化地基土的影响。结果表明,隧道结构刚度越大,对其周围土层的约束越大,使其附近土层的加速度越小,且对其附近土层的加速度傅里叶谱曲线形状的影响也越大;土与隧道结构相对刚度不同,土层沿深度变化的加速度放大系数变化规律不同;隧道刚度较小时,其周围土层越容易液化,且隧道刚度对其附近土层孔压的发展规律影响较大,土层埋深越浅,孔压的消散就越快;隧道刚度越小更能屈从于周围土层的运动。
2018 Vol. 55 (4): 97-105 [摘要] ( 696 ) [HTML 1KB] [PDF 5172KB] ( 1397 )
106 张子新 1,2 朱叶艇 1,2 朱雁飞 3 黄 昕 1,2
粘土地层大断面异形盾构隧道结构力学特征数值试验研究
文章基于修正惯用法和壳-弹簧模型两种计算方法,研究了原型试验条件下错缝拼装的异形盾构管片随覆土厚度增加的力学行为特征。研究结果表明,异形管片结构整体变形呈“横鸭蛋”形;环向接头存在使结构内力呈非对称分布,纵向接头的剪切作用和幅宽边缘对其加强作用使幅宽边缘内力普遍大于幅宽中央;基于平面应变状态的修正惯用法夸大了错缝拼装对管片纵向的加强作用,计算结果要大于考虑三维空间问题的壳-弹簧模型,说明修正惯用法作为异形管片的设计方法是偏于安全的;建议异形盾构管片横向刚度有效率范围为 0.72~0.87,正弯矩区弯矩传递系数范围为 0.245~0.256,负弯矩区弯矩传递系数范围为 0.166~0.197。
2018 Vol. 55 (4): 106-113 [摘要] ( 617 ) [HTML 1KB] [PDF 3217KB] ( 1270 )
114 朱瑶宏 1 夏杨于雨 2 董子博 1 柳 献 2
通用环错缝拼装盾构隧道结构设计计算参数研究
为了探明错缝拼装条件下盾构隧道结构的内力和使用修正惯用法进行设计计算的关键参数——弯矩传递系数、抗弯刚度有效率,文章根据地铁盾构隧道实际运营条件设计和实施了不同工况下通用环错缝拼装盾构隧道结构的足尺试验,分析了埋深、侧压力系数、纵向力、侧向抗力等对于结构内力和修正惯用法相关设计参数的影响。研究结果表明,弯矩传递系数对结构埋深和纵向力较为敏感,抗弯刚度有效率则受到侧压力系数、结构埋深、纵向力和侧向抗力的影响。
2018 Vol. 55 (4): 114-121 [摘要] ( 636 ) [HTML 1KB] [PDF 2109KB] ( 1283 )
122 马国民 1 丁文其 2,3 魏于量 2,3 姜 弘 4 金跃郎 2,3
带接头盒矩形盾构接头正向抗弯三维有限元分析
大弯矩小轴力的内力工况对大断面矩形盾构管片接头的构造设计提出了挑战。接头盒作为一种接头预埋件,其合理设计以及与混凝土共同受力机理值得研究。在梁-弹簧模型中接头抗弯转动弹簧刚度值具有明显的非线性,目前主要依靠足尺管片接头力学试验获取。鉴于数值模拟容易开展,同时基于某大断面盾构管片接头足尺抗弯力学试验数据,文章采用 ABAQUS大型有限元软件建立了带有接头盒矩形盾构管片纵缝接头的三维精细化计算模型。针对这类带有接头盒的大断面盾构管片接头,重点考查在正弯矩工况下接头构造设计的合理性,研究轴力对接头正向抗弯性能的影响,分析接头的破坏形态。结果表明,正弯矩工况下接头的弯矩-转角全过程曲线可以简化为三折线模型;在一定范围内,轴力的施加可有效推迟管片接头进入塑性以及破坏阶段,而对各阶段抗弯刚度的数值影响并不明显。
2018 Vol. 55 (4): 122-131 [摘要] ( 863 ) [HTML 1KB] [PDF 5323KB] ( 1525 )
132 胡指南 1,2,3 冯怀平 1 马超超 4 赵玉成 1 张 骞 3
沉管隧道节段接头剪力键受力阶段与沉降控制标准研究
当沉管隧道节段下部的地基由于荷载或地层因素产生差异沉降时,剪力键是抵制节段接头张开与扭转的主要受力构件,也是接头防水的重要结构保证。文章在 1∶4.69大比尺模型试验和有限元三维数值模拟中,将差异沉降作为可变荷载,对地基差异沉降下的沉管隧道节段接头剪力键受力规律进行了研究。试验及分析结果表明:在纵向与横向差异沉降下,沉管隧道节段接头剪力键的受力过程可以分为三个阶段。第一阶段为剪力键榫与剪力键槽间的缝隙及橡胶垫初步压缩阶段,应力增长速率较低;第二阶段为剪力键充分受力阶段,应力增长速率较高,当差异沉降达到一定量值后,节段接头会通过局部挤压或摩擦的方式帮助剪力键受力;第三阶段,剪力键进入屈服状态,此时剪力键仍能够继续受力,但已有微裂纹产生。根据剪力键在正常使用极限状态下的剪力值,所确定的沉管隧道节段允许纵向与横向差异沉降值分别为 11.5 mm和 11.1 mm。建议在沉管隧道沉放完成后,保留部分顶、底板位置的拉索,以提高节段接头剪力键的结构安全。
2018 Vol. 55 (4): 132-138 [摘要] ( 638 ) [HTML 1KB] [PDF 2087KB] ( 1508 )
139 魏 纲 1 邢建见 2 苏勤卫 3 陆世杰 2
临时垫块支撑对沉管隧道结构受力影响的研究
在软土地区施工沉管隧道时,在基础层下添加临时垫块会造成管段内壁开裂等不利影响。基于此,文章采用 MIDAS GTS软件对沉管隧道有垫块支撑和无垫块支撑工况进行了数值分析,并将两者的理论值进行了对比分析。分析结果表明:与无垫块支撑工况相比,在有垫块支撑位置处的管段弯矩值增加了近 1倍,表明设计配筋偏危险;临时垫块的设置会使管段出现支点效应,对其运营期的内力分布影响较大,同时该处结构上部受拉,易出现裂缝;提出的有垫块支撑情况下管节纵截面的修正计算模型,具有一定可靠性,可为将来沉管隧道结构设计提供理论依据。
2018 Vol. 55 (4): 139-145 [摘要] ( 695 ) [HTML 1KB] [PDF 2642KB] ( 1375 )
146 王智超 1, 2 周 黎 1 张学兵 1 沈明燕 3
隧道软弱围岩变形时效性表征及影响因素分析
为研究隧道开挖过程中围岩变形的时效特性,文章构建了能够反映岩石时间相依特性的弹粘塑性模
型,且基于软弱砂岩单轴压缩率敏性室内试验获得了模型参数,并将模型通过 UMAT子程序成功嵌入到有限元软件
ABAQUS中,结合杭长高速公路云峰寺隧道围岩变形监测数据反演确定了本构模型综合参数。对该隧道 K106+995
断面围岩流变变形三维数值分析结果表明:锚喷厚度依次取 15 cm、20 cm、25 cm和 30 cm时,其拱顶沉降相对前者
依次降低了 2.53%、2.11%和 1.99%,但对围岩水平收敛变化影响相对较弱;当锚喷厚度增加到一定值后,作用已经很
微弱;当上台阶以 2 m/d和 3 m/d的开挖速度从 K106+986断面推进 27 m时,K106+986开挖面洞周围岩变形稳定经历
的时间则分别为 13.5 d和 9 d ,拱顶处围岩变形分别增加了 5.77 mm和 4.09 mm,相差 1.68 mm,说明开挖速度在短期
内所引起的变形之差比较明显,而对围岩变形的长期影响较小。
2018 Vol. 55 (4): 146-154 [摘要] ( 615 ) [HTML 1KB] [PDF 4016KB] ( 1257 )
155 王永军 1 孙连勇 1 黄永亮 1 刘 涛 2,3
扬州膨胀土地层深基坑受力与变形特性研究
为研究扬州膨胀土地层中深基坑施工过程受力与变形特性,文章基于扬州某隧道工程深基坑开挖实
例,进行了大量现场实测分析,结果表明:(1)围护结构深层水平位移最大值位置基本位于基坑开挖面以上 0~7 m范
围内。最大深层水平位移值约处于 0.13%H ~0.34%H之间,墙顶竖向位移处于-0.13%H ~0.11%H之间;(2)立柱隆沉
值位于-0.05%H ~0.17%H之间。相邻两立柱的差异沉降值为 0.14%;(3)地表沉降值约位于 0.04%H ~0.14%H之间,
最大地表沉降值在距离基坑边 0.5He ~0.7He范围内,影响范围约为 2.5He。而最大地表沉降值与最大围护结构侧移的
比值约为0.27~0.42范围,地表沉降值远小于围护结构水平位移值;(4)孔隙水压力和侧向土压力在施工中逐渐减小,
土压力包络线为典型的梯形包络线的形式,土压力位于1.07γHe包络线范围内;(5)膨胀土基坑在施工中表现出明显的
膨胀变形。分析得到的各项受力与变形值范围,对于扬州膨胀土基坑设计和施工变形控制具有一定参考价值。
2018 Vol. 55 (4): 155-162 [摘要] ( 641 ) [HTML 1KB] [PDF 4257KB] ( 1297 )
163 夏才初 1, 2 刘志方 1 单光炎 3 沈世伟 1
基于爆破振速衰减与控制值的爆破药量计算方法
文章基于爆破振速衰减最慢公式与振速控制值,提出了计算爆破药量的方法,以便将爆破振速控制
在控制值范围内。根据萨道夫斯基公式对现场监测的爆破振速进行等效转化与排序,然后按照振速衰减的快慢对
监测数据进行分类,并在保证回归效果显著的情况下,对振速衰减最慢 0的监测数据进行线性回归,从而获得振速
衰减最慢的萨道夫斯基公式,然后根据此公式和振速控制值采用线性回归控制法计算后续施工的爆破药量。通过
对新岭隧道扩建工程的监测数据按振速衰减的快慢进行分类分析,并将根据线性回归控制法计算的爆破药量和实
际药量进行对比可知:按照爆破振速衰减快慢程度对现场监测数据分类,可将各类数据的萨道夫斯基回归公式的相
关系数提高到 0.95以上;实际爆破药量小于计算药量时,现场监测爆破振速均不超过控制值,因此按振速衰减最慢
的萨道夫斯基公式和控制值并采用线性回归控制法计算的爆破药量可将爆破振速有效地控制在控制值范围内;获
得的新岭隧道扩建工程Ⅲ级、Ⅳ级和Ⅴ级围岩爆破振速衰减最慢公式的参数,可为后续类似工程的爆破药量设计提
供参考。
2018 Vol. 55 (4): 163-170 [摘要] ( 662 ) [HTML 1KB] [PDF 3150KB] ( 1303 )
171 潘格林 王渭明 贺广良 杜德持 吕显州 魏勋贺
富水弱胶结地层地铁隧道裂隙水涌水量分析
针对复杂地质条件下浅埋地铁隧道裂隙水涌水量预测问题,文章以青岛地铁 2号线枣李区间隧道为
工程背景,基于等效连续介质模型,利用复变函数理论转换岩土体渗流区域和边界条件,推导了适用于浅埋地铁隧
道涌水量的计算公式,确定了合理注浆圈参数;并建立了地铁隧道涌水量计算模型,通过流固耦合分析研究了不同
注浆圈厚度条件下地铁隧道涌水量变化规律,验证了工程现场实测数据和数值模拟结果与理论解析值的吻合度。
结果表明:隧道涌水量随着注浆圈厚度的增大或渗透系数的减小而降低;考虑到地铁隧道涌水量控制标准、经济合
理性等要求,确定注浆圈厚度为 4 m、渗透系数为 0.009 8作为最优合理注浆圈参数;地铁隧道涌水量计算公式解析
值与模拟值、实测值在误差允许范围内基本吻合,验证了计算公式的正确性和适用性。
2018 Vol. 55 (4): 171-177 [摘要] ( 616 ) [HTML 1KB] [PDF 1637KB] ( 1517 )
施工技术
178 王道远 1,2 袁金秀 1 王记平 1 程 园 3 王 凯 4 夏 勇 4 王海蛟 4
浅埋软弱围岩隧道快速进洞方法及
稳定性控制技术研究
浅埋软弱围岩隧道一般采取 CD法、CRD法和侧壁导坑法进洞,这些常规进洞方法需设置或拆除大量
临时支撑,在一定程度上影响了整座隧道的工程进度。文章以某高速公路隧道为依托,建立了在超前大管棚和小导
管联合预支护条件下采用 CD法、CRD法、双侧壁导坑法和三台阶七步法进洞的三维数值计算模型,对比分析了不
同开挖方法控制围岩变形和支护受力的优劣,提出了“地表注浆+扩大拱脚+拱架 Z型连接+拱脚槽钢纵梁”稳定性控
制措施下的三台阶七步法快速进洞方案。数值计算和现场实测结果表明:该进洞方案更有利于发挥支护结构的棚
架效应,可有效控制地层变位,减小支护应力,在保障安全进洞的同时,加快了施工的进度,可为类似工程提供参考
和借鉴。
2018 Vol. 55 (4): 178-185 [摘要] ( 689 ) [HTML 1KB] [PDF 3197KB] ( 1485 )
186 周保生
超浅埋暗挖隧道优化 CRD法施工技术
文章基于深圳市城市轨道交通9号线给排水管线改迁及恢复工程箱涵暗挖段施工实例,针对传统的
CRD隧道施工方法存在的不足,提出了超浅埋暗挖隧道优化CRD法施工技术。该优化CRD法技术原理是:首先,通
过对隧道围岩进行注浆加固,保证工作面处于稳定状况;其次,施作超前大管棚、超前小导管,与型钢拱架联合发挥
棚架作用,避免拱部坍塌的危险,有效减小地表沉降;第三,在保证支护结构安全稳定的前提下,优化临时仰拱、中隔
墙的临时钢架,将临时仰拱优化为临时型钢梁,取消临时仰拱、中隔墙的挂钢筋网及喷混凝土施工;第四,将隧道分
成4个工作面,同时开挖,逐步成环,保证快速安全地进行土方开挖。文章重点对隧道土方开挖、型钢钢架安装的关
键施工技术进行了详细论述。该技术应用于超浅埋暗挖隧道施工,既保证了隧道施工的安全,又降低了施工的成
本,加快了施工进度,取得了显著效果。
2018 Vol. 55 (4): 186-190 [摘要] ( 665 ) [HTML 1KB] [PDF 1941KB] ( 1550 )
191 徐五嗣
超浅埋盾构隧道下穿供澳水管施工技术研究
新建珠海市区至珠海机场城际轨道交通拱北至横琴盾构隧道段下穿供澳水管生命线工程,隧道开挖
断面范围为粗砂层和粉质粘土层,且供澳水管底部距刀盘顶部高度仅为 4.8 m,管身存在较多裂痕、损坏及修补痕
迹,故对沉降控制要求很高。为了确保盾构下穿过程中水管完好无损,文章针对性地编制了盾构下穿施工方案,并
进行了预穿管线施工试验。试验过程中采用化学改良剂对土体进行了加固,并根据实时监测情况及时修正注浆和
掘进参数。后期盾构下穿施工监测结果表明,预穿试验确定的参数合理,可以有效控制地面沉降,确保盾构隧道安
全、顺利地下穿供澳水管。
2018 Vol. 55 (4): 191-196 [摘要] ( 664 ) [HTML 1KB] [PDF 2032KB] ( 1128 )
施工设备与材料
197 胡浩睿 1 赵立锋 2 孙广臣 3,4 阳军生 3
盾构钢套筒接收技术在苏州地铁富水含砂
地层中的应用研究
文章以苏州轨道交通 4号线阳澄湖路站—金民西路站区间隧道盾构接收工程为例,介绍了盾构钢套
筒接收技术在苏州地铁富水含砂地层中的应用情况。通过对盾构端头加固长度不足及周边环境、地质条件复杂情
况下的加固方法及盾构技术进行优化,采用钢套筒及素混凝土连续墙组合加固措施有效控制了工程风险,取得了较
好的盾构机接收效果,相关技术可为今后类似工程提供有益参考和借鉴。
2018 Vol. 55 (4): 197-203 [摘要] ( 740 ) [HTML 1KB] [PDF 4732KB] ( 1586 )
204 王亚琼 1 杨 明 2 王志丰 1
寒区隧道局部渗漏水冻害处治
的产热集水装置及应用
寒冷或严寒地区的隧道常在春融期出现渗漏并引发各种冰冻灾害,另外寒区隧道的排水管道会因为
冰冻堵塞而失效,造成隧道病害。基于此,文章依托吉林省图们至珲春高速公路东南里隧道工程,采用现场调查和
收集相关文献资料等方法,分析了寒区隧道局部渗漏水导致隧道局部冻害的状况,并根据隧道衬砌渗漏水点的病害
状态,提出了采用局部加温、设计配套装备和明确施工操作工艺流程的方法。实际工程应用效果表明,采用该方法
处理的隧道衬砌渗漏水点未发生冻胀现象,防冻害效果较好;与传统的隧道防渗漏方法相比,避免了不必要的材料、
资金的浪费,以及大量人力物力的消耗。
2018 Vol. 55 (4): 204-209 [摘要] ( 626 ) [HTML 1KB] [PDF 1931KB] ( 1669 )
210 张 骏 1 周立波 2 高培伟 3 徐少云 3 张丽芳 3 卢小琳 3
用于地下潮湿环境聚合物改性修补材料的
粘结性能研究
混凝土裂缝、破损易导致混凝土中钢筋锈蚀,降低构件可靠度和耐久性,尤其是在化学环境复杂的地
下工程中更为突出。基于此,文章针对地铁隧道等地下潮湿环境下混凝土裂缝修补过程中修补材料脱落和失效问
题,设计了粘结拉伸试验方法,选用水性环氧树脂和丙烯酸脂共聚乳液,研究了在地下潮湿环境条件下聚合物改性
修补材料与旧混凝土基体的粘结性能,并采用红外光谱(FTIR)分析其粘结机理。试验结果表明,环氧树脂和丙乳
改性水泥基材料在潮湿环境下粘结强度分别提高了 328%和 213%,早期粘结强度发展分别较干燥环境提高了 11%
和 9%,掺入聚合物后的反应产物能够提高材料的密实度和强度。
2018 Vol. 55 (4): 210-215 [摘要] ( 612 ) [HTML 1KB] [PDF 2314KB] ( 1242 )
216 张华光
某盾构机主轴承密封系统泄漏故障处理浅析
文章针对某盾构机主驱动齿轮油润滑系统出现的分配阀堵塞问题,通过对齿轮油内杂质进行抽样检
测,最终诊断为主轴承密封泄漏故障。同时,通过对主轴承润滑和密封系统结构的研究,制定了故障处理措施;根据
盾构施工时故障状态的实时监测分析,实时调整油脂注入量及齿轮油加压腔的清洗速度,最终确定了维持设备良好
状态的动态平衡点和换油标准;通过及时的过滤、清洗及换油工作,有效控制了主轴承和齿轮副的磨损,确保了盾构
施工的安全。
2018 Vol. 55 (4): 216-220 [摘要] ( 661 ) [HTML 1KB] [PDF 2012KB] ( 1713 )
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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