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现代隧道技术
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现代隧道技术
2019年 56卷 5期
刊出日期：2019-10-25
施工设备与材料
研究与探讨
特约稿
分析与计算
施工技术
特约稿
1
邓铭江 1 谭忠盛 2
超特长隧洞集群TBM试掘进阶段存在的问题与施工技术发展方向
北疆供水二期工程总长540 km，其中隧洞段长度516 km。隧洞采用以TBM为主并结合钻爆法进行施工，其中支洞施工采用 2 台 TBM，正洞施工采用 18 台 TBM 和 3 台盾构。单台掘进长度均超过 15 km，最长掘进 26km。TBM施工面临着集群掘进、不良地质及极硬岩穿越、超长距离施工等风险和难题，对隧洞的设计与施工技术提出了新的挑战。通过试掘进阶段的工作总结与分析，为进一步提高TBM的安全高效掘进技术水平，文章提出了超特长隧洞TBM施工今后发展的几个研究方向：1）适应TBM快速掘进的实时超前地质预报技术；2）地质适应性更强的TBM装备；3）智能化掘进技术；4）设备状态实时监测技术；5）围岩分级方法及相应的支护体系；6）辅助破岩技术；7）超长距离隧洞独头高压通风技术；8）超长距离皮带运输技术。通过改进TBM设备性能、优化隧洞设计和施工技术，从而提高设备对各种地质的适应能力，实现超长隧洞TBM的安全高效掘进。
2019 Vol. 56 (5): 1-12 [
摘要
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研究与探讨
13
宋勇军 车永新 任建喜 张 琨
锚固岩石蠕变特性试验研究
锚杆支护是地下岩体工程的主要支护方式之一。为了揭示锚固岩体在实际情况下的长期力学特性，文章对标准砂岩试件沿径向钻孔、张拉钢丝并施加预应力，通过室内单轴压缩蠕变试验，对锚固前后岩石的蠕变力学特性进行了研究。结果表明：锚固后岩石的力学性能产生了明显的改善，对径向变形的抑制效果更加显著；锚固后岩样轴向瞬时变形平均降低27%，径向瞬时变形降低60%，蠕变变形降低14%；根据岩样的变形特点，选用Burgers模型描述两种岩样的流变特性，并分析了流变模型参数的变化规律。
2019 Vol. 56 (5): 13-18 [
摘要
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1881
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19
严耿升 1,2 何小亮 1,2 韩金明 3 赵 爽 3 赵 成 1,2
盾构隧道工程中砂卵石地层勘察技术分析
对富水卵石地层的勘察与评价直接影响砂卵石地层中盾构隧道施工的成败。常规的勘察和评价技术方法很难满足富水砂卵石地层盾构隧道施工的技术要求。为了解决富水砂卵石地层盾构隧道施工中遇到的因超挖引起地面沉降、隧道冒顶坍塌、大粒径和高强度漂卵石颗粒的卡塞和剧烈磨损盾构刀盘等问题，文章以兰州市轨道交通盾构隧道富水卵石层勘察评价为例，分析了该地层卵石粒径组成、漂石含量、卵石颗粒饱和单轴抗压强度和卵石颗粒石英含量等参数对盾构选型、施工及设计的影响，归纳了盾构隧道工程所需砂卵石地层参数的勘察技术和方法，提出了盾构隧道施工中漂石颗粒建议分组。对于穿越砂卵石地层的盾构隧道，在勘察过程中，应在盾构隧道沿线进行砂卵石层原位全颗粒分析试验，并针对不同深度内的卵石和漂石含量、尺寸、出现概率进行统计分析。
2019 Vol. 56 (5): 19-25 [
摘要
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26
张 恒 张 港 孙建春 朱亦墨 陈寿根
Q值与围岩力学参数的相关性分析与工程应用
为了验证Q系统围岩分级及支护设计方法在大型地下洞室的适用性，文章依托锦州大型地下储油洞库工程，基于现场Q值统计数据与地质素描成果，并结合Q值相关的经验公式，建立了Q值与RMR值、BQ值的数学函数关系，得到了Q值与围岩主要力学参数的相关性，并提出了现场Q值快速获取的方法。研究结果表明，Q值与RMR值成对数函数关系，相关系数高达0.99，两种方法得到的围岩分级基本相同；Q值与BQ值成线性函数关系，相关系数高达0.92；在Q值及RMR值较小时，由BQ法得到的围岩分级与上述两者基本相同，但当Q值及RMR值较大，由此得到的围岩级别较高时，由BQ值得到的围岩级别大约相差一个级别。文章建立了Q值相关常用数据定量表，在无法取得现场实测值的情况下，可通过查表得到相对较为准确的参数值。
2019 Vol. 56 (5): 26-34 [
摘要
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35
李俊达 1,2 李远富 1,2 李世琦 1,3 刘 凯 1,3 王广开 1,2
基于CBR的山区铁路隧道开挖方法辅助决策模型研究
为了将以往工程案例的经验用于拟建川藏铁路隧道工程开挖方法的决策，基于案例推理技术,文章建立了一种隧道开挖方法辅助决策模型。首先从数个特征属性对隧道工程案例进行定量表示并基于OWA算子的赋权方法确定各特征属性权值；在此基础之上，利用灰色关联分析法完成相似案例的检索；在案例重用阶段，利用BP神经网络对相似案例进行训练，将训练后的网络用于待建隧道工程项目施工方案的推理，得到建议方案。最后将该模型应用至川藏铁路二郎山隧道的开挖方案设计中，验证了其有效性。结果表明：该模型能充分利用以往隧道工程案例，即使是在地形地质等工程资料不够详细明确的情况下，也能通过推理得出合理可行的开挖方案。
2019 Vol. 56 (5): 35-41 [
摘要
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924
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1891
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42
王秋懿 1 杨 奎 2 毛金龙 2 杨清源 3 赵伯明 3
九度地震区公路隧道二次衬砌结构抗震综合措施研究
为对九度地震区公路隧道二次衬砌结构抗震措施的研究提供参考和借鉴，文章基于Hilber-HughesTaylor时间积分法及等效粘弹性单元动力边界条件，以穿越九度区的公路隧道为研究对象，从实际工程设计受力的角度对公路隧道的四种抗震措施，即增加二次衬砌的配筋量，增大二次衬砌的厚度，将马蹄形断面优化为圆形断面，在初期支护与二次衬砌之间增设橡胶减震层，进行了具体抗震计算和分析，得到了四种抗震措施的实际抗震效果及其优缺点。为了将抗震措施的优点利用最大化，提出了通过适当增加配筋和在初期支护与二次衬砌之间设置适当厚度减震层的抗震综合措施。利用上述研究成果，根据九度区可能出现的不同峰值加速度（0.1g~0.9g）的地震波作用下二次衬砌的受力情况，分别提出了针对性的抗震措施，以达到既经济又显著的抗震效果。
2019 Vol. 56 (5): 42-49 [
摘要
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50
赵立财 1,2 余建星 1
长大隧道斜井快速掘进设计方案优化及工期测算
文章结合敖包梁隧道施工实践，论述了开工前进行斜井方案优化的必要性。面对工期紧和围岩类别低的情况，从设计线路、断面尺寸、装碴设备、支护结构四个方面合理地对1#和3#斜井设计方案进行优化。优化内容包括：由单车道改为双车道，解决了斜井运输会车问题；采用钢纤维混凝土单层衬砌取代钢筋挂网和二次模筑衬砌，I18型钢优化为150格栅钢架，降低了双车道开挖及支护结构的投资成本；韧度试验测试结果说明钢纤维喷射混凝土（40 kg/m3）支护性能远高于网喷混凝土，节省了支护施工时间；设计线路的调整均衡了正洞主攻、副攻方向长度，加快了副攻方向施工进度；1台电动液压履带式扒碴机装碴+5台15 m3自卸汽车出碴的作业方案提高了装碴的工作效率，减少了施工机械及车辆尾气的排放。斜井优化后较原方案节省5.5个月完成正洞开挖任务，降低敖包梁隧道人工费1 500万元，在降低施工成本的同时加快了施工进度，保证隧道工期目标实现。
2019 Vol. 56 (5): 50-57 [
摘要
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58
汪 旭 1 孟 露 1 杨 刚 2 卢 松 1
隧道超前地质预报多源地震干涉法成像结果影响因素研究
多源地震干涉技术是近年来在地球物理领域新发展的一种探测方法。在隧道超前地质预报中，由于该方法能够直接利用爆破开挖或TBM滚刀破岩所产生的地震波对前方地质情况进行预测，既不影响隧道施工，又降低预报成本，因此具有广泛的应用前景。但由于实际震源的复杂性以及隧道施工环境对数据采集质量的影响，增加了地质预报成像的难度。文章基于数值模拟手段，对该方法在TBM施工及钻爆法施工环境下的理论效果进行了模拟，在此基础上主要对采集时长、震源激发延迟时间、震源点及接收点的位置分布等因素对成像结果的影响进行了研究。模拟分析结果能够为该方法的实际应用起到指导作用。
2019 Vol. 56 (5): 58-66 [
摘要
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67
唐 斌 徐文平
瓦斯隧道施工机械车辆防爆改装形式探讨及建议
瓦斯隧道施工机械车辆防爆改装是防止隧道瓦斯爆炸的关键措施之一，现行公路、铁路相关规范未明确瓦斯隧道施工机械车辆防爆的形式及技术条件。文章以《铁路瓦斯隧道技术规范》中设备及作业机械防爆要求为切入点，梳理了煤矿相关标准对煤矿井下设备及作业机械的防爆等级及技术条件要求，并结合当前国内已施工高瓦斯隧道施工机械车辆防爆改装应用情况，对比分析了不同防爆改装形式的优缺点及适应性，提出了不同瓦斯等级隧道施工机械车辆防爆改装建议。
2019 Vol. 56 (5): 67-71 [
摘要
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72
蔡亚宁 张晋勋 武福美
《GB50446-2017盾构法隧道施工与验收规范》中管片部分章节的修订简介
文章首先介绍了国内第一部规范盾构法隧道施工与验收的标准——《GB50446-2017盾构法隧道施工与验收规范》（以下简称《规范》2017版）管片部分章节的修订背景，解析了《规范》2017版的管片部分各章节的结构层次，梳理了修订的主要内容及理由，然后总结了针对近年来需要突破《规范》2008版规范中关于模具、主筋连接和混凝土坍落度等与钢筋混凝土管片生产质量和技术强相关的内容所开展的专题研究结果，确保《规范》2017版中管片部分内容在实施中的可操作性、实用性和先进性，以进一步规范和指导管片的绿色保质高效生产，提升盾构法施工隧道的实体质量。
2019 Vol. 56 (5): 72-76 [
摘要
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分析与计算
77
陈 曦 1 赵 勇 2 杨玉顺 3
岩体力学参数对隧道围岩稳定性的影响分析
文章采用正交数值模拟试验方法研究了岩体力学参数对隧道水平收敛、拱顶下沉量和塑性区因子的影响。选取6个因素（弹性模量、泊松比、内摩擦角、抗拉强度、内聚力和密度）、3个水平的正交试验方案，采用方差分析方法对试验结果进行分析。结果表明：影响水平收敛量因素的程度大小的次序为内聚力、弹性模量、内摩擦角、抗拉强度、泊松比；影响拱顶下沉量因素的程度大小的次序为内聚力、内摩擦角、弹性模量、抗拉强度、泊松比；影响塑性区因子因素的程度大小的主次顺序为内摩擦角、内聚力，而密度对隧道围岩稳定性几乎没有影响；改变任一岩体力学参数，试验结果与正交试验结果吻合；考虑隧道围岩稳定性，应当对隧道开挖后的水平收敛量、拱顶下沉量和塑性区因子等进行综合考虑。针对三泉隧道V级围岩段施工，提出合理支护方式，并通过数值分析和现场监控量测验证了围岩处于稳定状态。
2019 Vol. 56 (5): 77-84 [
摘要
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85
刘司伟 1 杨红运 1,2 潘瑞凯 1
巷道复合顶板分层厚度反演研究
为了在只有顶板离层仪监测数据的情况下了解复合顶板各分层的厚度，进而确定坚硬分层的位置，文章以渝阳煤矿N3702运输巷支护失效段为工程背景，提出了反演复合顶板各分层厚度的方法。首先根据该巷道顶板离层仪的监测数据分析顶板离层空隙的位置及其离层量；然后将复合顶板简化为简支梁并推出其挠度方程，再结合顶板最大下沉量反演出第一分层泥岩的厚度；接着合理假设其余各分层厚度，应用组合分层的方式并结合顶板实际离层量从而最终反演出各分层厚度。现场试验结果表明：基于该方法反演的复合顶板各分层厚度而确定的坚硬分层位置对指导巷道支护参数优化效果显著，其中巷道试验段顶板下沉量较原支护减少了127 mm，顶板持续变形时间缩短了近25 d。
2019 Vol. 56 (5): 85-91 [
摘要
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92
李风云
某地铁车站开挖边坡失稳影响因素上限分析
在各种因素作用下，地铁车站开挖边坡易产生拉裂、沉降等现象，将对边坡的稳定性造成不利影响。文章基于极限分析上限法，采用对数螺旋线破坏模式，推导了坡顶超载及地震效应下裂缝边坡安全系数计算方程，并基于MATLAB数值求解软件，获得了不同参数组合下的安全系数最优解，分析了不同参数条件下坡顶超载对边坡稳定性的影响规律。研究结果表明：安全系数随超载的增大不断减小，当超载较小时减小的比率相对较大；当超载一定时，坡角、水平地震系数、内摩擦角及粘聚力系数对边坡稳定性影响显著。
2019 Vol. 56 (5): 92-97 [
摘要
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98
崔光耀 1 王雪来 1 左奎现 1 王明年 2 荆鸿飞 3
强震区高岩温隧道刚柔并济综合减灾技术研究
为进一步提高强震区高岩温隧道的震时安全性，文章以吉沃希嘎隧道为研究背景，利用有限差分软件对强震区高岩温隧道的刚柔并济综合减灾技术进行了研究。研究结果表明：仅施设减震层后，隧道结构的减震效果以及隔热效果分别为40.91%，1.4%，减灾效果有限；仅采取围岩间隔注浆措施，隧道结构的抗震效果以及阻热效果分别为46.39%，1.9%，降低了围岩对二次衬砌结构的压力，减灾效果明显；采取围岩全环间隔注浆并施设减震层，隧道结构的抗减震效果以及阻/隔热效果分别为63.38%，2.7%，刚柔并济综合措施的减灾效果最佳。研究成果可为强震区高岩温隧道的抗震减灾设防设计提供参考。
2019 Vol. 56 (5): 98-103 [
摘要
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104
王 星 1 覃 维 2 马 佳 3 王 蕾 1
公路隧道通风系统局部结构阻力研究
公路隧道通风系统中存在着大量的局部三通、变径及弯道结构。为了研究公路隧道通风管段在三通、变径及弯道结构处的通风风流的运动形式及局部阻力损失系数，文章采用Fluent计算软件，考虑不同影响因素，对公路隧道通风系统的三通结构（斜向合流、直向及斜向合流、斜向分流、直向及斜向分流）、变径结构（突扩、突缩、渐扩、渐缩）、弯曲风道等工况进行了研究。结果表明：（1）在斜向合流时，支、主流面积比A3/A1和夹角θ对局部阻力损失系数ζ的影响较大，断面形状和支、主流流量比Q1/Q3对ζ的影响较小；（2）对于斜向分流，支、主流夹角θ、面积比A3/A1和流量比Q1/Q3对局部阻力损失系数ζ的影响较大，断面形状对ζ的影响较小；（3）对于突扩、突缩风道，两段截面的比值对局部阻力损失的影响系数均非常明显，断面均宜设计为圆形；（4）对于弯曲风道，局部阻力损失系数ζ将随着弯曲半径r的增大而减小，同时弯曲半径r不宜小于弯道直径D。另外局部阻力损失系数ζ将随着弯曲角度γ的增大而增大，且宜为圆形。
2019 Vol. 56 (5): 104-113 [
摘要
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114
刘 春 1 杜俊生 1 郭臣业 1,2,3 刘 上 1
大断面瓦斯隧道风筒布置对瓦斯浓度的影响研究
为优化超大断面瓦斯隧道掌子面的风筒布置，改善掌子面通风状况，文章以新凉风垭隧道为例，计算其需风量和选择风机型号，利用FLUENT软件建立流体力学分析模型，研究了压入式通风下超大断面隧道瓦斯浓度和风速的变化规律以及风筒位置对隧道沿程风流流场及瓦斯浓度的影响情况，最终确定了风筒最佳的安装位置。结果表明：超大断面瓦斯浓度和风速大小在同一断面分布极为不均匀；瓦斯隧道回流区影响范围与风筒到掌子面的距离呈正相关；随着风筒布置距离的增大，瓦斯浓度趋于稳定的位置随之增大；该工程隧道风筒出风口最佳布置位置距离掌子面约为2.5 S（30 m），相比其它较小断面隧道风筒距离大于15~20 m左右，瓦斯浓度最低位置在距离掌子面2 m左右区域；隧道断面的瓦斯浓度随Ly的递增呈“下降－上升－平衡”的趋势。
2019 Vol. 56 (5): 114-121 [
摘要
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816
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122
张俊儒 叶 伦 严丛文 刘丁丁 崔 耀 冯冀蒙
泥质粉砂岩地层中后行盾构隧道近接施工对大断面矿山法隧道的影响研究
两条以上隧道近距离施工时，将导致既有隧道与新建隧道结构的受力变化，带来工法、工序与施工对策优化等问题。文章以长沙轨道交通3号线盾构隧道近接大断面矿山法隧道施工为工程依托，针对泥质粉砂岩地层，采用数值模拟和模型试验的手段，研究盾构隧道近接矿山法隧道施工的影响规律，并基于地表沉降准则提出影响分区。研究表明：盾构法隧道施工中，盾构开挖距离研究断面1倍洞径至研究断面完成管片拼装这一过程，是引起对应地表沉降增加及既有矿山法结构附加位移增长的主要阶段；对矿山法隧道结构的影响以竖向附加变形为主，具体表现为矿山法隧道整体上浮，越靠近盾构隧道的结构受影响越大；内力影响表现为矿山法隧道结构内力不均匀变化，靠近盾构隧道一侧结构受压加强，远离盾构隧道一侧结构易发生受拉破坏。
2019 Vol. 56 (5): 122-132 [
摘要
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133
陈子全 汪 波 吴 迪 杨 意
盾构隧道穿越桥梁桩基群的桩基托换技术研究
为探析盾构隧道穿越桥梁桩基群中桩基托换过程的受力转换机理及盾构隧道掘进对群桩基础结构的影响，文章以深圳地铁10号线盾构隧道穿越广深高速桥梁桩基群为工程背景，采用FLAC3D开展桩基托换与地铁隧道施工的数值模拟。研究结果表明：桩基托换后，桥梁荷载体系从桥面板→桩基→地基土转换为桥面板→既有桩基+托换桩→地基土，被托换桩的上覆荷载能够有效地转移到新建托换桩上；在桩基托换与盾构掘进过程中所产生的沉降变形能够提高桩端阻力与桩侧摩阻力，使得桩基结构的最大主应力有所降低；桥梁桩基沉降量以盾构隧道推进过程中由地层损失和掘进扰动产生的沉降变形为主，桩基托换所产生的沉降量占总沉降量的20%~30%；桩基沉降变形、侧向位移与主应力降低效应均主要表现在托换桩上，非托换桩变化不大；盾构隧道管片衬砌结构变形主要产生在桩基托换区域附近，且以沉降变形为主，水平位移较小。
2019 Vol. 56 (5): 133-142 [
摘要
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835
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1912
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142
孙 齐 1,2,3 刘四进 1,4
渗漏水对隧道管片接头氯离子侵蚀劣化的影响研究
海底盾构隧道管片接头易发生渗漏水而加速衬砌结构侵蚀劣化。文章考虑管片内海水渗透、氯离子侵蚀及渗漏水等，建立了海底隧道管片接头渗漏-侵蚀数值计算模型，分析了不同外水压及不同接缝渗水量等工况下管片接头氯离子侵蚀运移规律及影响。结果表明：接缝渗漏水导致临近区域渗流场分布形态改变，孔隙水压增大，且外水压的影响作用大于渗水量；接缝渗漏水加重管片接头内侧混凝土侵蚀，外水压越大，其劣化增幅越明显，而渗水量大小的影响可忽略不计；外水压的增大提高了钢筋表面离子含量，使得离子分布不均匀性减小，缩短了钢筋达到临界离子浓度时间，仅外水压较小时渗水量增大可提高同一时间内钢筋表面离子含量；渗漏水状态下，离子运移轨迹向接缝面靠拢，渗水量越大，接缝处离子运移曲线轨迹越密集。
2019 Vol. 56 (5): 142-149 [
摘要
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1898
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150
祝思然 1 孙 利 2
盾构隧道花岗岩球状风化体控制爆破效果数值分析
花岗岩球状风化体给盾构施工带来了很大的难题，施工中可采用控制爆破技术提前进行预处理，然后盾构再通过。文章采用有限元数值模拟软件ANSYS对花岗岩球状风化体控制爆破处理进行数值模拟计算，并分析爆破的振动作用及岩体的破碎效果。结果表明：（1）爆破处理岩体后，炸药正上方地面产生的振动速度为0.35cm/s，满足爆破施工规范对振动速度的要求；（2）花岗岩球状风化体在爆破作用下破碎效果较好，最大破碎岩块尺寸为6.71 cm，满足盾构掘进排碴要求。
2019 Vol. 56 (5): 150-156 [
摘要
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1110
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1651
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施工技术
157
李建林 吴金刚 毕 强
大跨度小净距公路隧道设计与施工方法研究
为了更好地确定小净距隧道的设计参数及相应的施工方法，文章以兴延高速公路白羊沟隧道北口小净距段施工为研究背景，利用有限元软件模拟分析了采用台阶法、CD法及CRD法开挖Ⅳ级围岩小净距段的施工过程，获得了不同施工方法下围岩和支护结构的变形及力学特性。实际监测结果表明，该隧道Ⅳ级围岩小净距段施工采用台阶法是合理的，中夹岩柱加固措施采用预应力长锚杆及超前小导管注浆组合加固对小净距段安全、顺利施工行之有效。
2019 Vol. 56 (5): 157-162 [
摘要
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163
肖红武
隧道玻璃纤维锚杆全断面预加固机理与应用
在隧道开挖过程中，围岩应力重分布是一个三维过程，掌子面前方的“待挖核心体”的形变响应与洞室的收敛存在密切联系，“待挖核心体”的岩性决定了开挖后的围岩能否自然成拱。因此，对于不能自然成拱的破碎、软弱围岩常采用玻璃纤维锚杆对隧道掌子面进行全断面预加固。文章通过对不同工况下的玻璃纤维锚杆全断面预加固进行模拟分析，得到了隧道开挖过程中掌子面位移变形随开挖进程的变化规律，以及衡量玻璃纤维锚杆全断面预加固效果的位移指标。基于典型软弱围岩条件下的铁路隧道工程实例，结合多种工况条件，给出了玻璃纤维锚杆的优化设计参数和施工方案 ，可为同类工程提供借鉴。
2019 Vol. 56 (5): 163-169 [
摘要
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838
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170
钟元庆
采用三台阶工法开挖的原位扩建隧道现场监测及分析
为研究三台阶法施工对原位扩建隧道结构及邻近既有隧道扰动的影响规律，文章依托福建厦蓉高速公路后祠隧道原位扩建工程，分别对隧道围岩及支护结构应力、松动圈及应力场和邻近既有隧道爆破振动进行了现场监测。结果表明，断面各部位围岩及支护结构应力随时间推移而缓慢增加，最终趋于平稳，且每级台阶开挖均会对其产生扰动，表现为应力的突增；扩建后隧道围岩松动圈拱顶位于6~ 9 m深处，左右边墙均位于0~6 m深处，拱顶沉降位移大于两帮收敛位移。左边墙围岩应力大于右边墙围岩应力，洞周3 m深处围岩应力小于6 m深处围岩应力，开挖造成的围岩塑性区为3 m左右；施工中实际爆破振速大多小于设防标准，爆破对既有隧道的支护结构体系未造成重大破坏，最大爆破振速出现在监测断面前10 m左右的位置，与掌子面相比振速增长2.9%~4.5%，且围岩质量越好，峰值振速越大，最大峰值振速断面前方振速衰减速度远远小于后方振速衰减速度。
2019 Vol. 56 (5): 170-179 [
摘要
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778
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1995
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180
钟俊辉 1,2 尹培林 1,2 刘 俊 1,2
福州软土地区土压平衡盾构隧道地表沉降特性分析
文章依托福州软土地区地铁2号线某土压平衡盾构区间隧道，对盾构施工地表沉降监测数据和掘进参数进行分析，总结了地表沉降的特点。结合沉降实测值，给出了地面沉降修正双曲线预测公式的参数。分析结果表明：无论是福州软土地区土压平衡盾构施工引起的地层损失沉降、固结沉降，还是考虑固结沉降的长期沉降均符合Peck公式；盾构掘进时可影响到刀盘前方3D~5D范围，产生少量隆起（沉降）；地面沉降主要为盾尾脱离后3~5 d 内的地层损失沉降和扰动土体的固结沉降，测量期间分别约占总沉降的65%和32%，实际上固结沉降占比较之更大；修正后的双曲线模型可为福州软土地层类似土压平衡盾构隧道工程条件下隧道中心轴线地面沉降预测提供一定的借鉴，参数a，b和c取值范围分别为-0.14~-0.67 mm/d，-0.028~-0.042 mm-1和-0.89~7.67 mm。
2019 Vol. 56 (5): 180-186 [
摘要
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施工设备与材料
187
严 健 1,2 何 川 1 卢岱岳 1 雷德明 3
德格隧道冒顶和冒落破坏特征及处治技术
在川藏公路德格隧道施工中相继出现冒顶和冒落事故。文章利用数值模拟和现场测试对围岩及支护的位移和应力特征进行研究，就同一隧道发生冒顶和冒落的破坏特征和机制进行了深入分析，最后提出了相应的处治措施。研究表明：冒顶破坏以碎屑流变为主，而冒落破坏以碎裂变形为主；冒顶发生时拱顶部碎石土出现塑形变形区，冒落发生时因围岩中形成的竖向与水平方向应力差产生扩容现象；浅埋碎石土围岩自稳能力差，施工扰动引起隧道冒顶破坏发生，而深埋绢云石英片岩裂隙发育，受围岩自重和施工爆破影响诱发隧道冒落破坏。基于以上结论，现场主要采用了限制塑性变形及碎裂变形扩展、施作锚注支护体系、实施“强行”联合支护和加强支护参数等关键措施。
2019 Vol. 56 (5): 187-194 [
摘要
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195
谭 文 1 龚成明 2 佘海龙 3 耿春雷 3
一种隧道拱顶智能取芯装置及取芯孔修补工艺
在隧道实体质量检测中，常规水钻无法安全、有效地对拱顶实施取芯作业。因此，研制一种隧道拱顶智能取芯装置，可解决冷却水回流烧毁电机及漏电危险等问题。该装置具有智能识别防水板位置，避免钻破防水板的风险；在取芯过程中通过取芯速度和钻机电流的变化情况，可对衬砌混凝土的密实度、强度、匀质性进行预判；通过对钻孔取芯，可检测隧道拱顶衬砌厚度、脱空深度等。同时，提出了一种取芯孔修复工艺，解决了钻孔取芯孔洞的修复质量问题。
2019 Vol. 56 (5): 195-200 [
摘要
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201
朱考飞 1,2 贺湘东 1,2 权永华 3 钟文京 3 张可能 1,2
非固化橡胶沥青涂料在富水地层盾构隧道管片接缝防水中的应用研究
在富水地层中，盾构隧道管片接缝防水的效果影响隧道施工质量及后期运营安全，而常规措施难以满足管片接缝防水的需求。文章通过调查分析非固化橡胶沥青涂料的组成成分、非固化性能和防水机理，提出了非固化橡胶沥青涂料与橡胶密封垫相结合的盾构隧道管片接缝复合防水技术，并应用在长沙某地铁盾构隧道下穿浏阳河试验段。通过统计穿越浏阳河后的左右线隧道渗漏情况，结果表明，采用非固化橡胶沥青涂料与橡胶密封垫相结合的盾构隧道管片接缝复合防水技术，可有效减少管片接缝的渗漏率，防水效果明显。
2019 Vol. 56 (5): 201-205 [
摘要
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206
李积鸿 1 靳世鹤 1 梁庆国 2 严松宏 2
地铁盾构隧道管片预埋槽道关键技术研究
为了确定地铁盾构隧道管片预埋槽道的最佳断面尺寸、槽体材料、防腐层材料、绝缘层材料等关键参数，以便在国内地铁工程中通用，文章以兰州地铁盾构隧道管片预埋槽道的应用案例为基础，通过理论研究和工程实践，提出了地铁盾构隧道管片槽道的抗疲劳、耐火、绝缘和防腐等性能指标，并对盾构隧道管片预埋槽道的断面尺寸、主槽体和防腐层等关键技术问题进行了研究。研究结果表明：（1）采用断面尺寸为30 mm×20 mm的预埋槽道无论在力学性能还是成本方面都是最佳的；（2）兰州地铁盾构隧道管片预埋槽道采用的主槽体材料、防腐等参数是科学合理的；（3）研究成果不仅为相关国家技术标准的建立奠定了基础，也为同类工程的预埋槽道设计、生产和安装等提供了技术依据。
2019 Vol. 56 (5): 206-210 [
摘要
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211
郑爱元 1 徐 斌 2 陈湘生 1
海相地层地铁盾构隧道钢纤维混凝土管片材料性能试验研究
在普通混凝土中掺入一定量的短钢纤维可改善和提高结构的整体性能。目前钢纤维混凝土已在地上结构得到了应用，但在滨海海相地层地铁盾构隧道中尚无应用案例，其相关技术指标与设计参数尚需进一步研究与完善。为此，文章依托深圳地铁西丽湖—西丽区间隧道工程，采用室内试验分析方法，针对海相地层地铁盾构隧道钢纤维混凝土管片开展研究，结果表明：(1) 钢纤维对混凝土的各项强度有一定的增强与改善作用；(2) 钢纤维的长度及最大粒径粗骨料的合理比率对提高混凝土管片抗折强度十分重要；(3) 砂率的变动对拌和料的和易性能产生较大的影响；(4) 钢纤维存在一个合理的掺入量；(5) 钢纤维使纤维混凝土的微裂缝减少，孔隙结构得到改善，从而提高了管片的抗渗性能。
2019 Vol. 56 (5): 211-217 [
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蔡兵华 1 李忠超 1 余守龙 1 吕斌泉 2 王方艳 2
土压平衡盾构施工中红粘土土体改良试验研究
红粘土是一种特殊土，具有高液塑限、高粘聚力、富含粘土矿物以及复杂的微观结构等特点。土压平衡盾构在穿越红粘土地层过程中，常遇到刀盘结泥饼、土舱闭塞、排土不畅等问题。为此，文章以武汉市雄楚大道新建高压电力通道工程土压平衡盾构掘进穿越红粘土地层为背景，研制了一种由阴离子表面活性剂A、非离子表面活性剂B和抗粘添加剂C复配而成的新型改良添加剂，通过性能试验、搅拌试验、坍落度试验、稠度试验、液塑限联合测定试验评价了土体改良的效果，得到了含水率为40%及改良剂注入率为30%的理想土体改良指标。通过对比试验表明，研制的新型改良剂对红粘土土体的改良效果较好，所得结果可为红粘土地层盾构施工中的土体改良提供参考。最后文章分析了添加剂改良红粘土的机理，得出红粘土遇水易膨胀、易泥化、强粘滞性是盾构施工过程中“结泥饼”的根本原因。
2019 Vol. 56 (5): 218-227 [
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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