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现代隧道技术
 
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现代隧道技术
 
2019年 56卷 1期
刊出日期:2019-02-25

综述与探讨
试验与研究
分析与计算
施工技术
   
综述与探讨
1 王建宇
复合式衬砌若干问题探讨
复合式衬砌已成为矿山法隧道衬砌的主要形式,但是一些认识上的误区,对其设计和施工均有不同程度的负面影响。文章强调初期支护在复合式衬砌中的重要性,指出初期支护是我国矿山法隧道工程中的薄弱环节,并探讨了二次衬砌的功能和设计中应考虑的因素。此外,还就复合式衬砌质量管理的重点——衬砌的整合性问题进行了论述,根据基面平整度提出了防水板柔度指标,对比分析了喷膜防水与挂板式防水效果的优劣。
2019 Vol. 56 (1): 1-5 [摘要] ( 1136 ) [HTML 1KB] [PDF 1989KB] ( 2867 )
6 魏 纲 1 陆世杰 2
沉管隧道管节柔性接头模型研究现状及展望
沉管隧道柔性接头柔度较大,能够适应软弱河床引起的不均匀沉降,并满足抗震要求,在实际工程中应用广泛。然而,柔性接头部件繁多,作用复杂,模型建立较为困难,造成沉管隧道静力及动力分析结果不准确。文章介绍了沉管隧道管节接头类型及柔性接头基本构造,从理论计算模型和数值计算模型两方面对国内外研究现状进行了回顾总结,简述了多种柔性接头模型作用机理,分析其合理性及不足之处,并对今后柔性接头模型研究提出了建议,包括:尝试采用接头模型试验研究方法,使结果更为直观;考虑主要接头部件,添加合理初始条件,建议采用数值解对柔性接头刚度进行描述;采用多种研究方法对比分析或多种接头模型对比分析,验证接头模型的可靠性。
2019 Vol. 56 (1): 6-13 [摘要] ( 814 ) [HTML 1KB] [PDF 2117KB] ( 1615 )
14 邱陈瑜 1,4 郑颖人 1 张艳涛 2 谭万鹏 3 赵尚毅 1
岩质隧道深浅埋划分方法及判别标准探讨
传统的深埋与浅埋隧道划分方法以普氏压力拱理论为基础,由于普氏理论的局限性,这种划分方法不尽合理。鉴于此,文章将有限元极限分析法应用于隧道深浅埋划分中,提出了隧道深浅埋划分的三条原则。对于Ⅳ级、Ⅴ级围岩的岩质隧道,根据隧道的破坏模式划分深埋与浅埋,破裂面贯通至地表即为浅埋隧道,破裂面没有贯通至地表即为深埋隧道,并利用有限元强度折减法求出浅埋隧道压力拱高度,以此作为深浅埋分界线;对于围岩等级高的岩质隧道,以无衬砌隧道稳定安全系数来划分深浅埋,安全系数大于等于1.5时为深埋隧道,安全系数小于1.5时还要根据破坏模式进行深浅埋判断。此外,深浅埋隧道划分还应考虑环境、施工、地质构造、不稳定块体等因素的影响,由此可能造成围岩整体塌落,形成松散压力。最后,文章建议对于深埋隧道可按弹塑性数值分析计算,而对浅埋隧道除按弹塑性数值分析外,还需按浅埋松散荷载依据荷载-结构模式分析,以确保安全。
2019 Vol. 56 (1): 14-21 [摘要] ( 741 ) [HTML 1KB] [PDF 2286KB] ( 1964 )
22 魏星灿 刘思丁 肖华波 王 刚
楞古水电站地下厂房围岩分级研究
围岩分级是水电工程地下洞室设计和施工重点关注的问题,因此确定合理的围岩级别对工程设计和施工具有重要意义。文章依托楞古水电站地下厂房工程,采用 HC分级、[BQ]分级、Q分级和 RMR分级等方法对地下洞室围岩级别进行了研究并采用回归方法对各系统分值进行了相关性分析。结果表明:对大跨度地下洞室进行围岩分级时,同时采用HC、[BQ]、Q和RMR等分级方法进行围岩级别划分,更有利于确定合理的围岩综合分级;在岩体的块度、完整性受结构面控制时,HC分级与RMR分级结果吻合度更高。
2019 Vol. 56 (1): 22-26 [摘要] ( 681 ) [HTML 1KB] [PDF 1202KB] ( 2000 )
27 王在敏 1 陈瑜林 1 许 模 1 张世殊 2 雍 平 1
西南水电工程水工隧洞涌突水问题分析
水电是缓解当前能源危机和环境污染的关键技术。作为水电工程的重要建筑物,水工隧洞的安全施工和运营是关键。西南地区地质条件复杂,隧洞穿越不良地层易引发涌突水,威胁人民生命财产安全。文章基于大量既有资料和文献,分析了西南水电工程水工隧洞涌突水问题,得出的结论为:(1)水工隧洞主要类型有枢纽区隧洞群型和傍河长距离型;(2)基于水文地质结构,枢纽区隧洞群型主要发生有裂隙涌突水,傍河长距离型主要发生有裂隙涌突水、复杂构造破碎带涌突水和岩溶涌突水;(3)发生涌突水隧洞的围岩常表现为裂隙和构造发育、可溶岩分布广等特征;(4)为了水工隧洞的安全、经济和生态,需系统分析地下水特征,优化裂隙、岩溶系统探测,开发涌突水定量化数学、数值模型,组建专家决策团体,编写具体、完整、针对性和科学性的规程,并提出治理措施。
2019 Vol. 56 (1): 27-32 [摘要] ( 687 ) [HTML 1KB] [PDF 1897KB] ( 1867 )
33 冯海暴 1,2,3 苏长玺 3
沉管隧道基础处理方法研究分析
为了给沉管隧道基础处理方法的选择提供相应的参考信息,文章调研了国内外沉管隧道基础施工技术和应用效果,并结合基础处理的方法和特点,从技术、经济、风险、工期等方面综合研究分析了沉管隧道采用先铺法和后铺法进行基础处理的优缺点。通过深入分析研究国内外工程实例,针对相应的施工环境和沉管结构等指标,提出了不同地质和工况等条件下选取基础处理方法的原则,并进一步提出了清淤装备开发的必要性。研究结果对沉管隧道工程设计与施工具有一定的借鉴意义。
2019 Vol. 56 (1): 33-38 [摘要] ( 711 ) [HTML 1KB] [PDF 1502KB] ( 2164 )
分析与计算
39 王 睢 1 钟祖良 1, 2 刘新荣 1, 2
基于D-P屈服准则考虑渗流影响的深埋有压圆形隧洞弹塑性解
山岭深埋隧洞具有丰富的地下水,有压隧洞在施工和运营的不同工况条件下,隧洞围岩第一主应力会发生变化。为了研究有压隧洞施工和运营阶段的地下水的渗流影响,文章基于D-P屈服准则,在平面应变条件下推导了深埋有压圆形隧洞第一主应力分别为径向应力和切向应力时考虑渗流影响的弹塑性解。结果表明:D-P准则模型计算结果与M-C准则计算结果基本吻合,且计算结果较M-C准则偏于安全,验证了该模型的正确性;考虑渗流作用时弹性区径向应力和切向应力随着径向距离的增加不再关于地应力对称,且随着渗透压力的增大,其偏离地应力程度越大;同种条件下,低内水压阶段随着渗透压力的增大塑性区半径增大,高内水压阶段随着渗透压力的增大塑性区半径减小。
2019 Vol. 56 (1): 39-46 [摘要] ( 663 ) [HTML 1KB] [PDF 1897KB] ( 1623 )
47 刘海涛 1 周 辉 2 胡大伟 2 高 阳 2
核废料处置库热-力耦合数值模拟研究
基于岩石的热-力耦合特性,文章应用 ABAQUS有限元软件对核废料处置库 1 000 a内的温度场以及开挖和回填后的应力场进行了数值模拟分析,初步得到了核废料处置库温度场随时间的演化规律以及围岩和缓冲材料应力场的变化特征。模拟结果表明:废物体中心温度在处置 6.3 a左右达到最高值 116℃,而后不断下降,最后进入长期缓慢的下降阶段。缓冲材料的导热系数对处置库围岩的温度场有着较大的影响,缓冲材料的导热系数越大,废物体中心所能达到的最高温度就越低。处置隧道和处置坑回填后,围岩内部拉应力较大,接近抗拉强度,有被拉坏的风险。缓冲材料内部的拉应力与压应力都较大,在处置隧道与处置坑相交处存在被拉坏的风险,而在处置隧道的底脚处存在被压坏的风险。
2019 Vol. 56 (1): 47-55 [摘要] ( 699 ) [HTML 1KB] [PDF 5856KB] ( 1558 )
56 何高峰 1 罗先启 1 范训益 2 张 勇 3
基于马尔科夫随机场的隧道岩溶发育规律分析
岩溶发育规律是岩溶地质灾害最基本的问题,地质分析和地球物理勘探是其常用的方法。为综合考虑物探数据中岩土体物性参数重叠问题,文章从地质学角度出发,利用地层的马尔科夫性质和贝叶斯框架下的最大后验概率进行反演岩相识别。文章以南宁轨道交通 2号线石子塘车站岩溶发育区域为例,根据岩溶发育条件和实际钻孔资料对溶洞、溶蚀裂隙等进行解译和验证,结果发现:受地下水水平循环带和断裂构造影响,溶洞以及岩溶裂隙空间展布大致呈现水平方向;溶蚀现象主要发育在泥灰岩中,距离车站底板 10 m以外范围,但溶洞尺寸大且连通性好,需要在施工过程中加以重视。
2019 Vol. 56 (1): 56-64 [摘要] ( 686 ) [HTML 1KB] [PDF 3944KB] ( 1596 )
65 何桥敏 1 胡卫国 2
基于随机介质理论的基坑地表沉降计算方法研究
针对深基坑开挖及降水过程引起的地表沉降问题,文章引入随机介质理论中的地层损失概念,推导了基坑开挖引起的地表沉降计算公式,推导并改进了容重变化和渗透力变化引起的地表沉降公式,并考虑了支护结构-土界面摩阻力对沉降的影响,探讨了随机介质理论在基坑开挖计算中关键参数的确定问题,最后与文献[10]计算结果及实测地表沉降结果进行了对比分析。结果表明:本文计算方法得到的基坑周边地表沉降分布与实测沉降更为接近,能更准确地预估基坑开挖及降水引起的地表沉降;因考虑了土体的持水度和支护结构侧摩阻力的影响,在1.5倍开挖深度范围内的计算精度远高于传统方法,在基坑1.5倍开挖深度范围外的计算精度得到进一步提高;对于有支护结构并使用坑内降水的敞口基坑,应用本文计算方法预测地表沉降,能取得较好的效果。
2019 Vol. 56 (1): 65-71 [摘要] ( 796 ) [HTML 1KB] [PDF 2289KB] ( 1637 )
72 王立新 1,2 刘保健 3 白阳阳 1,2
湿陷性黄土与地铁地下结构相互作用机理研究
为研究湿陷性黄土与地铁地下结构相互作用机理,文章基于黄土地区地铁工程经验,通过理论分析探讨了地铁工程地基承载力工作原理、黄土地层中地下结构的土压力作用原理等,指出了地铁结构作为地下中空构筑物与一般工业与民用基础的区别;通过实例计算研究了地铁结构基底压力、黄土湿陷引起的结构侧向土压力及顶部土压力变化规律。研究结果表明:1)地铁地下结构工作原理不适用于地基土体侧向滑移并被挤出的传统与经典地基承载力理论,它产生的基底压力小于原基底土的自重压力,类似于地基与基础设计中有利的补偿性基础;2)黄土饱和浸水湿陷瞬间,土的抗剪强度是饱和快剪指标,其侧压力系数趋近于 1.0,设计时应予以考虑;3)黄土地层中如隧道洞身范围土体发生湿陷变形,隧道顶板所受的竖向土压力值较未发生湿陷变形时显著增大,设计时应予以考虑。
2019 Vol. 56 (1): 72-78 [摘要] ( 630 ) [HTML 1KB] [PDF 2233KB] ( 1680 )
79 王道远 1, 2,3 袁金秀 1 王记平 1 王 凯 4 夏 勇 4 王海蛟 4 温 明 4
考虑施工过程的浅埋软弱隧道管棚变形预测及参数敏感性分析
目前的隧道管棚计算方法和理论解析存在计算繁杂,计算参数的选择对分析结果的正确性影响较大且无法获得精确的理论解或简化的计算公式等问题。文章基于Winkler弹性地基梁理论,考虑隧道施工过程中围岩扰动特性、支护未封闭不完全承载特性、地层反力系数差异特性及荷载分布不均匀特性,建立了管棚超前预支护变形理论计算模型,并通过求解24阶方程组获得超前管棚预支护理论解析。结果表明:1)解析解与数值解和现场实测值吻合度较高,解析解可用于管棚变形预测;2)管棚直径、开挖进尺、地层反力系数均存在最优参数取值,环向间距与管棚变形呈正比例关系,管棚长度并非越长越好,只需满足管棚远端超前掌子面前方2倍台阶高度即可;3)实际施工过程中,通过调整管棚参数来控制隧道拱顶沉降效果从优到劣的顺序为:开挖进尺、注浆改善地层力学性质、环向间距、直径、长度。
2019 Vol. 56 (1): 79-86 [摘要] ( 718 ) [HTML 1KB] [PDF 2730KB] ( 1432 )
87 王春梅 李 达 郑 强
平导设置对富水山岭隧道排水效应影响研究
地质情况复杂且富水的部分长大山岭隧道,通常会采用平行导坑作为隧道施工运输通道或运营期间的安全疏散通道,但就平导设置对隧道正洞地下水分布情况的影响尚无深入研究。文章在对现有平行导坑设计分析的基础上,分别针对不同水头高度、围岩级别、平导与正洞水平净距及竖向高差等因素,计算和分析了设置平行导坑对正洞水压力的影响。结果表明:初始水头越高的隧道,设平导后水压力降低幅度越大;对于不同围岩级别,正洞水头降低幅度随着围岩渗透系数降低而增大,围岩条件越好,平导排水效应越明显;平导与正洞的水平净距选取可优先考虑施工组织及安全的因素,一般可取 20 m左右;竖向位置的变化对水压力分布影响不大,竖向高差不必过大。
2019 Vol. 56 (1): 87-93 [摘要] ( 652 ) [HTML 1KB] [PDF 1919KB] ( 1675 )
94 朱庆华 1 黄剑锋 2 何 勇 3 邵 勇 3
基于强度折减法的穿江管道抗浮稳定性分析
传统有限元法在管道抗浮分析中取得了较好的结果,但并没给出管道埋深下的抗浮稳定安全系数。为此文章采用强度折减法,建立 ABAQUS管道抗浮模型,对穿江管道在浮力作用下的行为进行二维数值模拟分析,观察土体塑性区发展过程,确定抗浮稳定安全系数。结果表明,通过改变管道埋深,管道抗浮稳定系数呈线性增加,斜率受土体摩擦角控制;与传统重力分析法相比较,得到了重力分析法的等效c值和φ值,其值可作为实际应用中重力分析法的适用条件。
2019 Vol. 56 (1): 94-98 [摘要] ( 730 ) [HTML 1KB] [PDF 1862KB] ( 1451 )
试验与研究
99 王新丰 1,2,3 罗文波 1 吴振东 3 陈紫阳 3 李玉豪 3
深部采动围岩宏观变形破坏的力学演化规律
为了研究深部采动围岩变形失稳的宏观破坏特征和应力分布的时空演化过程,文章采用计算机数值模拟和实验室相似模型试验方法,探讨了深部采场顶板裂隙场、覆岩位移场和围岩应力场的力学演化规律。结果表明:深部采动围岩经历了瞬时突变、间跃发展、循序卸载、连续传递的渐变破坏过程,覆岩裂隙场具有卸压失稳、起裂张开、萌芽发育、渗透贯通、萎缩拟合、封闭稳定的时空演化特征。岩层运移呈现出较强的“临位空间效应”:顶板围岩离煤层越近,位移测线的影响越为强烈,空间影响的范围越为集中,岩层连续移动的阶段可控性越弱;反之顶板岩层距离煤层越远,临位空间的影响机制减弱,覆岩下沉量变小,应力传递与荷载转移的灵动性渐趋惰性。深部采动围岩的应力分布具有近场力学效应影响显著、远场力链承载体系减弱的区间性演化特点,围岩应力短时间内的骤然增大和不规则开采引起的高应力集中叠加效应是诱发采场冲击性动力失稳灾害事故的力学根源。
2019 Vol. 56 (1): 99-106 [摘要] ( 618 ) [HTML 1KB] [PDF 3100KB] ( 1341 )
107 王建宁 1 窦远明 1 赵华杰 1 魏 明 2 田贵州 1
近场地震动作用下背后空洞圆形隧洞的动力损伤特性试验研究
文章考虑近场地震动作用,对背后存在空洞的圆形隧洞进行了振动台模型试验,对比分析了地基场域加速度反应、土—结构接触动土压力、隧洞结构加速度反应及其动应变规律,并基于损伤模型研究了近场地震动作用对隧洞结构的动力损伤行为。研究结果表明:1)地震波加载过程中,圆形隧洞不同位置横截面处的加速度反应存在少许差别,隧洞结构的存在会对两侧地基土峰值加速度产生影响,但频谱特性变化并不明显;2)当输入近场地震动强度较小时,结构顶部空洞横截面的平均峰值加速度较小、平均动应变反应较大,而结构顶部密实状态横截面的平均峰值加速度较大、平均动应变反应较小;3)若采用应变损伤模型衡量结构的破坏程度,在衬砌背后存在空洞的横截面顶部±30°附近圆形隧洞损伤程度最大,这与已有的圆形隧洞震害现象吻合。
2019 Vol. 56 (1): 107-113 [摘要] ( 719 ) [HTML 1KB] [PDF 2083KB] ( 1438 )
114 吴 波 1,2,3 王鸣涛 3 黄 惟 1,2,3
上软下硬地层隧道围岩稳定性量化评价标准研究
针对常见围岩级别组成的 5组地层,文章通过有限元数值计算对上软下硬地层隧道围岩稳定性量化评价标准进行了详细的分析和系统的研究。首先确定以拱顶位移突变判据和能够反映隧道破坏本质的安全系数作为判别隧道围岩稳定性的双重指标,然后通过大量的数值试验对 5组地层组合隧道围岩的自稳性进行研究,并通过自稳曲线来划定围岩稳定性量化分组,从而建立围岩稳定量化评价体系。研究成果对土木工程领域围岩稳定性分级理论标准研究起到了细化和补充的作用,也可作为上软下硬地层隧道支护结构设计、现场施工参考之用。
2019 Vol. 56 (1): 114-123 [摘要] ( 729 ) [HTML 1KB] [PDF 3865KB] ( 1449 )
124 于 洋 洪 鹏 朱 陈 赵秀绍
深埋硬岩隧洞围岩变形量分形结构研究
针对深埋硬岩隧道围岩变形及地质灾害等问题,文章基于分形理论的计算方法,对锦屏二级水电站深埋引水隧洞施工过程中的围岩变形量进行了分形特征研究。结果表明:深部岩体隧洞开挖施工过程中,围岩的形变在时间上是具有分形特征的,而且呈现出较好的自相似结构特征;在同一埋深的条件下,分形维数最大值在隧洞拱顶部,其次在拱肩,边墙分形维数最小;埋深在 500~1 800 m内的隧洞,埋深越大,变形量分形维数显著增加,另外,围岩灾害发生的频率同样随隧洞深度增加而明显呈现出增长的趋势;但当隧洞埋深在 1 800 m范围之外时,变形量分形维数及围岩灾害发生的频率趋于稳定,受到埋深的影响很小。
2019 Vol. 56 (1): 124-129 [摘要] ( 666 ) [HTML 1KB] [PDF 1889KB] ( 1629 )
130 周 磊 朱哲明 刘 邦 赵彦琳 周 琴
裂纹位置与深度对围岩岩体稳定性的影响分析
在隧道掘进过程中,天然地应力的平衡状态将会受到破坏并进行应力重分布,在构造应力场或自重应力场作用下将会引发裂纹的起裂、扩展和贯通,从而导致隧道的失稳坍塌。文章采用数值模拟和室内模型试验方法对比分析了裂纹位置、长度、深度等因素对马蹄形断面隧道围岩结构稳定性的影响。其中,数值模拟分析了隧道围岩的破坏形式及对裂纹尖端应力强度因子的计算,隧道模型试验研究了裂纹对隧道模型抗压强度的影响。结果表明:(1)数值模拟结果与模型试验结果较为吻合;(2)裂纹位于马蹄形隧道的拐角处或裂纹倾角为 45°时,对隧道的稳定性削弱作用最大;(3)隧道围岩内裂纹的长度越长,隧道模型的抗压强度越小;(4)裂纹长度达到一定程度时,裂纹深度对隧道的危害性作用基本呈线性增加的趋势;(5)裂纹缺陷对隧道围岩应力重分布及破坏形式有较大的影响。
2019 Vol. 56 (1): 130-138 [摘要] ( 724 ) [HTML 1KB] [PDF 3577KB] ( 1505 )
139 张雄伟 1,2 宋 冶 2 刘志强 2 李 宁 3 何 磊 4
挤压性围岩小间距隧道结构受力特性分析
小间距隧道的工程难点主要是群洞效应以及中间岩柱的稳定性,尤其是在挤压性围岩环境中,施工中出现先挖先裂、左挖右裂的现象是十分棘手的难题。文章依托新城子隧道出口喇叭口段挤压性围岩典型大变形案例,提出了超前导洞应力释放工法,并通过结构测试及数值对比分析,验证超前导洞应力释放工法的效果。结构受力测试结果及数值对比分析显示,采用超前导洞应力释放工法相对常规三台阶法可明显减小衬砌结构的受力,表明挤压性围岩小间距隧道采用超前导洞应力释放的方法在理论和实践上是可行的。
2019 Vol. 56 (1): 139-143 [摘要] ( 676 ) [HTML 1KB] [PDF 2475KB] ( 1290 )
144 田坤云 1 郑吉玉 1 王喜民 2
油储层天然气及煤层甲烷影响作用下的隧道瓦斯涌出量预测
为了准确掌握阳山隧道掘进期间的瓦斯涌出量并确定其瓦斯等级,文章在分析隧道工区煤系地层瓦斯和油气储层天然气赋存规律的基础上,通过现场基础参数实测,利用分源预测法及钻孔流量法分别对煤层瓦斯及油储层天然气最大涌出量进行了预测,并建立了该类型隧道瓦斯涌出量预测数学模型。研究结果表明:该隧道穿过的煤层处于瓦斯风化带的氮气带,不具有突出危险性,隧道掘进期间煤层的最大瓦斯涌出量为0.037 m3/min;含油砂岩储层的最大天然气涌出量为0.234 m3/min;两种瓦斯源涌出最大总量为0.271 m3/min,远小于0.5 m3/min,该隧道可判定为低瓦斯隧道。
2019 Vol. 56 (1): 144-149 [摘要] ( 659 ) [HTML 1KB] [PDF 1292KB] ( 1348 )
150 庞 伟 1 付海陆 2 耿 伟 1 刘 伟 1 曾爱斌 3 官宝红 4
天目山隧道通风与施工环境有害气体组分实时监测研究
钻爆法隧道施工期间会产生大量的有害气体,因此通风与卫生防护非常重要。文章以杭州—黄山高铁天目山隧道为例,通过对爆破后环境空气质量进行实时监测,对比通风前后有害气体浓度变化,分析有害气体组分时空分布规律,评价通风效果。研究结果表明:爆破后按稀释内燃机械排放废气所需风量(2 688 m3/min)通风 15min后,隧道内环境空气质量达标,各作业班次有害气体组分均不超标,通风效果良好。
2019 Vol. 56 (1): 150-158 [摘要] ( 630 ) [HTML 1KB] [PDF 4324KB] ( 1525 )
159 徐少云 1, 2 高培伟 1 肖忠平 2 赵向敏 3 彭海龙 3 陈卫峰 1
地铁隧道管片裂缝修补后的抗侵蚀性能研究
地铁隧道管片在生产、施工和运营过程中均可能产生裂缝,而管片裂缝修补后的耐久性优劣直接影响隧道安全。文章通过模拟地铁管片裂缝,采用氯离子渗透试验和硫酸盐侵蚀试验,研究了新型修补材料 NR修补不同管片裂缝后的抗侵蚀性能,并与常用环氧树脂修补材料 EC进行了对比分析。结果表明:采用 NR修补不同管片裂缝后其抗Cl-渗透性均明显提高,其中对C60混凝土管片修补效果好于C50混凝土管片;对掺聚丙烯纤维管片的修补效果好于未掺聚丙烯纤维的管片;对 PFC50和 C60混凝土管片的修补效果要优于 EC材料。采用 NR修补后管片的抗硫酸盐侵蚀能力略有下降,C60混凝土管片修补后的抗硫酸盐侵蚀的抗压和抗折强度降幅均较 C50混凝土管片的小,且抗压强度修复效果优于抗折强度;掺聚丙烯纤维管片裂缝修补后的抗硫酸盐侵蚀的抗压和抗折强度降幅均较未掺聚丙烯纤维管片的小,且抗压强度修复效果优于抗折强度;对C50和PFC50混凝土管片抗硫酸盐侵蚀的抗压强度的修补效果要优于EC材料,且对3种混凝土管片抗硫酸盐侵蚀的抗折强度的修补效果均要优于EC材料。
2019 Vol. 56 (1): 159-163 [摘要] ( 676 ) [HTML 1KB] [PDF 1398KB] ( 1573 )
164 杨洪海 1 郭 浩 1 崔兴华 2 杜天华 2 闵 云 2
静电除尘器在公路隧道中的试验研究
静电除尘技术是利用电场产生的静电力将颗粒物从气流中分离出来,以达到净化空气的目的。在欧洲及日本等发达国家,静电除尘(ESP)系统已成功应用于公路隧道空气净化中,但国内尚处在探索阶段,缺少相应的行业规范及设计标准。文章设计了一套静电除尘空气净化系统,并应用于实际运营的公路隧道中,进行了相关性能测试。试验结果表明,在隧道内安装运行静电除尘(ESP)系统,能显著降低颗粒物浓度,改善空气质量,净化效果明显。研究成果有助于积累静电除尘系统的产品开发、设计及运行等经验,为在国内隧道或地铁等地下空间的推广应用提供一定的理论依据及实践指导。
2019 Vol. 56 (1): 164-168 [摘要] ( 726 ) [HTML 1KB] [PDF 1834KB] ( 1437 )
施工技术
169 高美奔 1 李天斌 1 郑建国 2 王宝明 3 孟陆波 1 任 洋 1
背斜核部区隧道初期支护变形机理及支护对策
为了给背斜核部区隧道设计施工提供参考和技术支持,文章针对周公山隧道K8+559~K8+527过背斜段开展了专项测试。测试结果表明:测试断面拱顶部位接触压力及变形较拱腰、边墙大;对比分析测试断面和验证断面结果,接触压力有所降低,说明采用“先让后抗”、适当增大预留变形量的方案有效合理;结合隧址区地质条件,认为隧道变形由其赋存的地质环境所决定,欠合理的施工方法及各不利因素的组合是其诱发因素;变形破坏过程可概括为:“开挖—卸荷—差异性回弹变形—离层—顶板简支梁式弯折破坏”。研究结果为理论分析提供了计算参数,为后续研究提供了基础数据,积累了复杂应力条件下特长隧道的设计施工经验。
2019 Vol. 56 (1): 169-175 [摘要] ( 689 ) [HTML 1KB] [PDF 2449KB] ( 1596 )
176 闫自海 1,2 章立峰 1,2 路军富 3 邹金杰 1,2
城市地下立交隧道交叉口施工方法研究
城市立交隧道施工的难点在于两条隧道合并为一条隧道的交叉口施工,该处存在特大断面隧道、偏连拱隧道和小净距隧道型式的多重转换,施工风险高,对工法、工艺要求苛刻。文章以杭州市紫之隧道的地下立交交叉口工程为依托,提出了一种小洞开大洞,然后再横向开挖,最后反向开挖的施工方法和施工工序。结合工程特点,采用有限元数值模拟和监控量测方法验证了该施工方法的合理性。结果表明:对隧道交叉口采用导洞爬坡反向施工方法可以保证分叉段施工安全,解决小洞往大洞方向开挖的难题;分叉隧道开挖过程中,围岩所受拉应力主要集中在拱顶、拱底及中间岩柱上,所受压应力主要集中在中间岩柱及大拱拱腰、小净距外侧拱腰处;衬砌结构最大拉应力出现在拱底,最大压应力发生在拱腰处。
2019 Vol. 56 (1): 176-184 [摘要] ( 859 ) [HTML 1KB] [PDF 5635KB] ( 1507 )
185 张卫彪
闹市区大断面地铁车站钻爆开挖及振动控制
城市地区地铁车站钻爆法开挖施工,将对周边建筑物和人员产生较大影响甚至造成危害。文章以重庆轨道交通环线洪湖东路车站钻爆法施工为例,详细阐述了爆破方案及爆破参数的设计,通过采用断面分部开挖、三级楔形掏槽、预裂爆破和逐孔爆破网路等技术措施,最大限度减少地表沉降和爆破地震强度对周边环境的影响。实践表明,地铁车站开挖采用本文提出的综合技术措施能显著降低爆破振动,减少钻爆施工对围岩的扰动,确保周边建筑物和人员安全。
2019 Vol. 56 (1): 185-191 [摘要] ( 721 ) [HTML 1KB] [PDF 2655KB] ( 1505 )
192 王 飞 胡力学 胡永占
侯月线桃坪隧道病害成因及改造方案研究
候月线桃坪隧道自建成运营以来,病害持续不断,且从 2013年起病害加剧发展,危及行车安全。文章通过对桃坪隧道病害进行系统的专项勘察,采用查阅资料、洞内调查、地面调绘、沿线走访、物探钻探、室内试验等综合手段,对隧道各时期的病害类型、段落、规模及病害发展情况进行了全面排查和统计,查明了隧道病害成因,其主要受建设标准、工程缺陷、围岩软弱及膨胀性、煤矿采空区等多种因素影响所致。结合隧道病害情况,文章提出了天窗点整治、封闭一孔倒换整治、新建一座双线隧道、新建一座单线隧道及封闭一孔扩挖整治等改造方案。综合研究后认为:既有隧道病害整治应采用单线行车、封闭施工的方案,新建隧道宜采用单洞双线隧道方案。
2019 Vol. 56 (1): 192-199 [摘要] ( 648 ) [HTML 1KB] [PDF 2752KB] ( 1425 )
200 骆 驰 1 雷俊峰 2 石继训 1
公路隧道下穿高压输油管道的安全风险控制研究
文章依托成洛大道东延线洛带古镇隧道工程,对下穿既有高压输油管道的公路隧道工程在施工及运营期间的安全风险进行了分析并提出了应对措施。隧道施工现场的监控量测成果显示,隧道下穿输油管道段的施工安全风险应对措施切实可行,确保了既有输油管道在隧道下穿施工中的安全运行,对类似地质条件及施工工况下的隧道工程建设具有积极的借鉴意义。
2019 Vol. 56 (1): 200-204 [摘要] ( 653 ) [HTML 1KB] [PDF 1940KB] ( 1596 )
205 唐孝蓉 1 张立群 2 郭 茜 1 史金会 1 孙伯乐 3
倾斜坚硬岩层异型深基坑围护结构综合施工技术研究
针对倾斜坚硬岩石地段地下连续墙及钻孔桩施工困难、容易偏孔等难题,文章以某地铁车站深基坑围护结构施工为研究对象,通过理论研究及施工实践提出了旋挖钻机成孔+冲孔桩机成槽施工技术以及潜孔钻机+旋挖钻机成孔施工技术。结果表明:1)在坚硬岩石地段施工地下连续墙时,采用旋挖钻机间隔施工主孔,采用冲孔桩机进行副孔施工,可提高地下连续墙施工速度;2)在坚硬岩石地段施工钻孔桩难度较大,采用潜孔钻在桩位先进行梅花形钻孔,再用旋挖钻进行施工,施工速度提高明显;3)通过对旋挖钻机及潜孔钻垂直度的调整,避免了成槽成孔的倾斜,保证了在倾斜岩体中成槽成桩的垂直度;4)在倾斜坚硬岩石地段采用旋挖钻施工时,为了保证成孔成槽的垂直度,需对旋挖钻机的技术参数进行优化。
2019 Vol. 56 (1): 205-208 [摘要] ( 681 ) [HTML 1KB] [PDF 1107KB] ( 1463 )
现代隧道技术
 

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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
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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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