我国城市轨道交通建设正处于快速发展阶段,如何实现城市核心区隧道施工机械化,减少施工对城市的干扰已成为一个关键性问题。文章结合具体工程实例,通过对沿线施工条件的分析,提出了符合城市核心区实际情况的隧道工筹方案;并对复合式TBM井下整体始发、过站转场、洞内调头、平移吊出及相应临时工程改造等关键技术进行了详细阐述,得出了可靠的结论...
随着地铁工程外部环境及工程自身赋存环境的日趋复杂,常规的地铁施工方案实施难度及风险很大。文章依托北京地铁14号线工程实例,提出了基于大直径盾构建造地铁工程的方案,即：区间隧道采用大直径盾构（直径为10.2 m）连续掘进,一次贯通地铁区间和车站,形成单洞双线隧道;车站依托单洞双线隧道扩挖形成。并详细讨论了大直径盾构隧道结构形式、隧道...
关角隧道地处高寒缺氧的青藏高原,为特长铁路隧道,如何保证隧道安全运营、防灾救援及人员疏散是需要重点研究的问题。文章采用流体力学软件STAR_CD/CCM＋、安全疏散软件STEPS、IDA隧道软件以及现场火灾试验对火灾烟气分布特性、疏散救援系统、通风排烟系统、疏散救援指挥系统等方面进行了研究分析,提出了关角特长隧道的防灾救援系统和相关技术。
岩跨比选择是上软下硬地层地铁隧道规划设计中的关键技术问题之一,文章在对上覆软弱地层厚度、隧道跨度和下卧围岩质量进行深入分析的基础上,采用经验公式与数值计算相结合的方法,对地铁隧道合理岩跨比进行了综合探讨,并结合工程实例进行了验证分析。结果表明：地铁隧道合理岩跨比受上覆软弱地层厚度影响较小,受隧道跨度和下卧岩层质量影响较大;...
由于沉管隧道工程建设的复杂性、隐蔽性、重要性和一次性等特点,所以工程质量,特别是各工序间的过程质量控制具有重要意义。文章简要介绍了沉管隧道工程中水下检测与监测作业的主要内容、作用、主要技术手段等情况,并对其规范化、制度化、系统化及技术革新的发展方向进行了探讨。从水下检测与监测技术的发展和应用可以看到,水下检测与监测技术的...
地下水封洞库工程中需要对岩体进行稳定性分析,其中最关键的一点是岩体力学参数的选取。岩体力学参数受岩块的力学性质、结构面分布情况、结构面性质以及地下水作用等因素的影响。文章在对围岩分级系统研究的基础上,通过Q围岩分级和GSI围岩分级间的关系,将Q结果引入到霍克-布朗准则中,确定该准则中的各项参数,并将霍克-布朗准则和工程稳定分析软...
利用统一强度准则获得准确的巷道围岩的弹塑性解,将洛德常数表示的中间主应力带入统一准则,从而将该准则表达式改为平面问题解答式。文章基于此准则和岩石三线段力学模型,推导出巷道围岩软化区和残余区的塑性解,分析统一强度材料参数、洛德常数、软化模量和扩容系数以及巷道支护力对巷道塑性解的影响。通过算例可知,随着统一强度参数、洛德常数...
文章首先选取了双曲线力学模型来拟合粘土的非线性力学行为,然后通过考虑围岩强度和抵抗变形能力的共同影响,探讨了粘土隧道的稳定性,构建了围岩某一点的状态函数R;并基于强度折减理论,提出了定量评价粘土隧道稳定性的方法（即强度-变形折减法）。通过对某铁路隧道的应用分析表明,采用双曲线力学模型并应用强度-变形折减法不仅考虑了多因素影响...
针对盾构法隧道施工因土体损失引起的土体变形问题,文章在二维弹性应变解的基础上,构造了能够定性反映土体空间变形差异的变形空间因子,进而推导了盾构法隧道施工由于土体损失引起土体变形的三维解。所提出的三维解析方法,考虑了土体泊松比及等效土体损失参数的影响。该方法适用于施工阶段,可计算既定工况下土体损失引起的任一土体的竖向和水平...
盾构隧道装配式管片结构的纵向变形力学机理较为复杂,同时由于与地层相互作用,其纵向所受荷载值往往难以明确,而国内外目前常用的纵向弹性地基梁模型和三维均质壳体模型均不能直接计算出管片附加内力、接头螺栓受力和接缝张开量等结果。文章基于有限元构建纵向壳-弹簧-接触模型,采用强制位移法对盾构隧道发生纵向变形后的三维结构附加内力和变形...
文章在现有平面时程法的基础上,利用等效线性方法原理,提出了地下结构的横向一体化方法。该法通过等效线性来实现土体的非线性,利用单元阻尼形成总体阻尼矩阵,利用动力时程的方式实现重力和地震作用同时计算;并对横向一体化方法进行了编程实现;最后通过和常用的Pro Shake以及SAP2000软件进行实例对比,从等效线性、考虑重力、考虑地下结构等不同...
文章以北京地铁6号线2期新华大街Y型柱地铁车站为工程背景,通过车站模型振动台试验,研究了不同地震动作用下大体积浅埋Y型柱地铁车站结构的地震响应特性。研究结果表明：（1）相同强度地震波作用下,Y型柱顶部峰值加速度大于底部加速度,且两者差值随着输入地震波强度的增加而增大;（2）同一埋深条件下,Y型柱应变大于边墙的应变,柱应变反应最值出...
文章以垫邻高速铜锣山隧道为工程背景,设计了高水压隧道衬砌水压力研究室内试验模型。通过改变围岩介质渗透性、注浆圈厚度和排水量大小,模拟了不同工况下衬砌背后水压力的变化规律,并首次基于伯努利方程研究发现：围岩介质渗透性越弱、注浆圈厚度越大、排水量越高,对水压力的折减效果越明显;水压力作用系数与隧道排水比呈近线性关系,其斜率主要...
在对既有三元线性稳定同位素质量平衡模型进行改进的基础上,文章以大气降水、地表水和含水层中的地下水作为隧道涌水的可能来源,以水中δD和δ18O作为质量平衡因子,建立了基于稳定环境同位素质量平衡的隧道涌水来源识别模型。该模型应用于垫邻高速铜锣山隧道,结果表明,铜锣山隧道涌水主要来自含水层中的地下水（50%）,其次是大气降水（33%）,地表...
文章围绕北京城市地下道路立交隧道设计施工中亟待解决的横纵向合理间距确定这一关键问题,以城市地下道路三车道隧道为例,基于北京城区地质条件的分层概化,采用数值模拟方法计算分析了30种工况（5种竖向间距和6种水平间距）下围岩变形规律与稳定性特点,指出竖向间距和水平间距对地表沉降、立交部位洞周位移和地层塑性区等的影响规律,提出了建议...
不合理的导坑形状及其位置对隧道拱顶位移影响很大。文章假设导坑形状为圆锥曲线形式,用因次分析法对影响隧道施工的主要工程参数进行了量纲分析,确定了计算步骤。用控制变量法分别以导坑形状和导坑开挖位置为变量,建立了有限元分析程序,对不同围岩力学参数下二者引起的拱顶位移进行了比较。结果表明,采用双侧壁导坑法施工V级围岩二车道隧道,当...
文章针对田家山隧道明挖段堆积体失稳滑塌问题,采用FLAC3D软件建立了三维仿真模型,并结合现场地表监测点的实测数据,首先从堆积体塑性区分布、位移增量以及锚杆轴力分布等情况,对隧道明挖段开挖支护的全过程进行了复核分析。结果表明：大里程方向导向墙开裂滑塌是由于剪切屈服单元与拉伸屈服单元贯通形成塑性滑层,从而导致浅层牵引式滑塌;小里程...
文章以南京长江隧道泥水盾构在砾砂地层中掘进为工程背景,针对高渗透性地层中泥浆配制及成膜问题,开展了室内试验,并对现场泥浆配制进行了调研。结果表明：泥浆中粘粒含量越高,调制泥浆时所消耗的增粘剂越少,泥浆的物理稳定性越好,泥膜形成过程中泥浆的滤失量越少,形成的泥膜渗透系数越小;粘粒含量可以作为泥水盾构在砂层中施工时泥浆调整的一个...
针对南昌地区上覆富水砂砾石下卧泥质粉砂岩地层盾构掘进过程中存在碴良困难的问题,文章首先通过矿物成分分析及筛分试验得到了泥质粉砂岩的粘土矿物成分高（40.5%）、富水砂砾石微细颗粒含量低（29%）的特点,确定了盾构掘进时将极有可能出现结泥饼以及喷涌的问题,以此提出了采用泡沫剂进行碴良方案,并在考虑泡沫剂类型、碴土级配及含水率等影响...
刀盘驱动扭矩是盾构机的关键参数,是盾构设计的重点内容之一,同时也是隧道顺利掘进的重要保障。文章针对神华新街台格庙矿区煤矿斜井工程,分析了隧道埋深和坡度对盾构刀盘驱动扭矩的影响;在现有扭矩计算理论的基础上,建立了盾构在高埋深、下坡掘进时的刀盘驱动扭矩的计算理论模型;结合工程实例,对不同埋深下斜井双模式盾构的扭矩进行了计算分析,...
为解决寒区隧道冻害防治效果与能源消耗之间的矛盾,设计了利用地温能的隧道加热系统,利用隧道中部深埋段围岩自身的地温能经地源热泵提升后对洞口段衬砌和保温水沟进行加热,其由取热段、加热段、热泵和分、集水管路组成。文章以内蒙古扎敦河隧道为工程依托,提出了利用地温能的隧道加热系统加热段长度、供热负荷和取热段长度的设计计算方法,分析...
地源热泵型供热系统由取热段、加热段、热泵和分、集水管路组成,可用于隧道洞口段衬砌和保温水沟加热,解决寒区隧道冻害问题。文章以内蒙古博牙高速扎敦河隧道为例,开展了地源热泵型供热系统运行能效监测。研究结果表明：（1）隧道洞口所需的供热负荷变化较大,而隧道洞内取热负荷变化较小;（2）热泵机组控制温度越高,开机次数越多,开机运行时间...
文章结合渝利铁路长洪岭隧道工程实例,在无法采用巷道式通风方式的情况下,采用了分隔巷道与风管压入式联合通风模式。从通风系统布置、斜井供风巷道的分隔与密封、风仓的设置与密封等几个关键技术入手,介绍了适合长大隧道斜井工区的长距离独头通风技术。经现场试验测试和成功推广应用表明：该联合通风模式延长了长大隧道斜井工区施工通风距离,较...
为解决瓦斯隧道中煤层透气性差所导致的瓦斯预抽工程量大、达标时间长的问题,文章提出了应用控制水力压裂技术来增加瓦斯隧道煤层的透气性,优化了水力压裂压力、流量参数和封孔工艺,并在渝黔铁路新凉风垭瓦斯隧道揭煤中进行了现场应用。结果表明,控制水力压裂有效增加了低透气性煤层透气性,加快了瓦斯抽放效率,相比未实施压裂的相似区域瓦斯预抽...
文章结合台山核电越海盾构取水隧洞工程,从项目风险管控角度梳理出越海盾构工程存在的地质、设备适应性、环境及盾构施工四大类风险。并以成功的工程实践为基础,详细论述了各个风险因素的管控方案与技术对策。结果表明：（1）越海隧道项目工法选择是规避项目风险的根本;（2）摸清地质是化解越海盾构项目风险的基础,高频高密度地震波反射法在台山...
粉尘是危害隧道施工工人健康的元凶之一,文章针对隧道施工粉尘的性质及危害,分别就喷雾洒水、通风换气和除尘机三种方式的除尘效果进行了对比分析。基于米仓山隧道工程实例,详细阐述了国产除尘车所采用的创新技术、实际除尘效果以及经济、环境和社会效益,并针对存在的问题提出了改进措施。
经过建设者长达5年的艰苦鏖战,全长11.82公里的沪昆高铁贵州段大独山隧道于2015年10月15日正式贯通。大独山隧道位于贵州关岭布依族苗族自治县境内,被专家认定为目前国内最典型的喀斯特复杂地质特长高铁隧道。隧道穿越断层7处,下穿地下暗河1处,施工中共探测到断裂及破碎带15处,其中Ⅳ,Ⅴ级围岩占全隧67%,可溶岩占总长73.6%。
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