针对传统泥膜护壁工法存在的不足,文章阐述了盾构辅助施工新材料——＂衡盾泥＂的工程特性和研发历程,重点分析了＂衡盾泥＂用于盾构带压开舱泥膜护壁的工法及工艺,并对富水砂层、裂隙发育岩层、卵石地层、上软下硬地层等异常困难地质条件下＂衡盾泥＂泥膜护壁工法的应用实例进行了剖析。实践表明,＂衡盾泥＂泥膜护壁简化了传统泥膜制作程序,其...
针对数字化实验技术在我国盾构装备设计与施工管理过程中应用不足的现状,文章以开发盾构掘进数字化实验平台为出发点,在论述盾构掘进数字化实验技术重难点及其研究现状的基础上,对其所涉及的参数化地质力学建模、参数化刀盘刀具建模与分析、盾构掘进总载荷分析、界面支护力与岩土变形分析、刀盘系统掘进过程全物理数字化仿真等五大关键技术进行...
针对寒区隧道围岩冻融、冻结环境的差别以及分类问题,文章提出了围岩冻融、冻结的三个控制要素——冻结指数、围岩裂隙水和围岩冻融敏感性。利用冻结指数不同段落值加之围岩冻融敏感性,将寒区隧道围岩区分为两大类：冻融围岩和永冻围岩,并利用围岩冻融敏感度细划分成4个子类,从而提出了寒区隧道围岩冻融、冻结环境的判别标准。基于此标准,分析了...
反应时间是隧道照明安全评价的一项重要指标。通过研究不同隧道照明参数下司机的反应时间,可以进一步深入优化现有隧道照明设计方法。文章以反应时间为研究着手点,利用眼动测试技术,创新性地研制出可模拟真实隧道行车视觉环境和照明环境的隧道照明室内缩尺模型集成系统,并借助该系统对不同亮度、均匀度和灯具仰角工况下试验人员的反应时间进行实...
在国标《工程岩体分级标准》的岩体质量分级基础上,文章运用图解法量化对比围岩分级方法,并结合地铁工程特点提出了反映工程跨度影响的岩石地铁工程围岩分级方法,包括：改进与调整现有围岩分级中围岩定性特征分级,同时改进各级围岩基本质量指标BQ值,使定性分级和定量分级协调一致;依据岩体质量和工程跨度分级的思想,给出区间隧道与车站隧道的亚...
文章以青岛地铁2号线为研究对象,研究分析了影响双护盾TBM掘进效率的地质因素以及青岛地铁区间隧道双护盾TBM的地质适应性。研究结果及双护盾TBM实际掘进效率分析结果表明,就围岩的抗压强度、完整性、耐磨性等指标来说,青岛地铁隧道工程比较适合于采用双护盾TBM掘进技术。基于施工实践,文章针对软弱围岩条件下的双护盾TBM掘进作业提出了改良建议...
针对隧道机电系统运营中的有效度评价问题,文章研究分析了高速公路隧道机电系统的功能及各设备之间的关联关系,通过对隧道机电系统进行结构划分,综合考虑各种影响因素,采用决策树分层处理各类检测数据,应用专家法确定各层评价因素的权值,建立了设备、子系统与整体有效度评价模型,得到了一种系统性的评价方法,并通过实例验证了该方法的有效性。该...
隧道开挖过程中,围岩及掌子面的不同部位其应力状态不同,但在常规模拟预测时常采用与一种应力状态匹配的DP模型及试验参数模拟预测整个模型的应变状态,不符合实际情况,必将产生误差。文章针对ABAQUS自带的D-P屈服准则耦合时间硬化率蠕变模型,分析了不同D-P系列屈服准则、不同硬化参数下蠕变模拟预测不对应的应力状态时所产生的误差。研究表明,误...
在许多情况下非线性Hoek-Brown经验准则比较符合实际,但对采用该准则且考虑围岩流变特性的洞室变形解析解研究较少。基于此,在前人基础上采用广义Hoek-Brown准则研究理想弹-脆-塑性岩石流变效应下的围岩变形。首先,为了简化推导过程,假设围岩体积不变,依据广义Hoek-Brown准则推导了围岩的流变变形解析解;其次,为了接近工程实际,考虑体积的变化,...
针对岩体隧道衬砌长期承载力可靠度分析,文章分别以初始时刻及现时刻为分析时间起点,建立了考虑抗力随时间变化的使用期内隧道衬砌承载力可靠性分析模型。在此基础上,以某海底公路岩体隧道为例,对海域Ⅲ级（Ⅳ类）围岩下衬砌在不同使用期内的长期承载力可靠度进行评估,计算结果表明：（1）随着运营时间增加,岩体隧道计算断面衬砌的长期承载力可...
长春地铁一号线某车站竖井横通道采用CRD工法施工,施工期间对横通道内变形情况进行监测。由于后期通风道的架设对沉降监测造成困难,有必要对典型断面拱顶沉降进行预测。选取马头门处拱顶沉降数据进行预处理后,结合其自相关函数和偏自相关函数截尾性特点,选择时间序列ARMA模型。根据其自协方差函数的递推式和MA模型的谱密度函数初步确定参数值,后...
软土基坑开挖引起的土工公害问题日益突出。为得到软土基坑开挖引起的基坑变形时空演化规律,文章以深圳地铁11号线前海湾站基坑工程为背景,采用FLAC^3D建立考虑淤泥地层蠕变特性影响和混凝土支撑强度随时间变化的三维数值计算模型,研究分析了基坑围护结构变形、地表沉降、支撑内力等随基坑开挖的时空变化规律。研究结果表明：随着基坑的逐步开挖...
基于对大直径盾构隧道施工阶段管片上浮原因的分析,文章对长沙市南湖路湘江公路隧道典型管片断面上浮情况进行了介绍。基于此,对管片截面进行力学分析,结合弹性力学方法并考虑管片在上浮力作用下对上覆浆液体或土体的压缩作用,计算得到管片最终上浮量。通过对上浮计算参数敏感性分析,得出地质条件、浆液质量、螺栓剪力、千斤顶残余分力等计算参...
文章针对大直径盾构施工中渗漏风险的控制问题,以盾构施工参数为研究对象,采用多评价策略融合方法提取渗漏关键特征,设计了基于关联规则的数据挖掘方法对关键特征进行组合分析和渗漏预测,得到了管片渗漏规律并进行了渗漏机理分析,提出了解决渗漏问题的施工参数优化方法。在工程实践中,以上海软土地层中大直径泥水平衡盾构施工的实测数据为例,对...
针对地铁隧道施工和运营中的变形情况,利用地面激光扫描技术快速采集地铁隧道点云数据,对所采集的海量散乱点云进行去噪、配准等内业处理,并对预处理后的点云数据应用分层切片技术获取断面,通过断面点应用最小二乘法计算圆的圆心坐标和半径,将计算值与设计值进行比较以判断收敛情况。为了监测不同期相同段的变形情况,特采集两期测量数据,并求出...
传统的隧道结构设计方法是采用安全系数法进行设计,但由于地下工程所处地下环境复杂,安全系数法不能体现出结构的变异性。为了验证可靠度设计方法在隧道结构设计中的科学性,文章以一座马蹄形暗挖地铁车站结构设计为例,运用ANSYS,采用响应面法,以衬砌结构变形位移作为极限方程,计算获得衬砌结构断面可靠指标的分布图,将可靠指标最低的截面及可靠...
地铁施工造成的邻近管线危害及其保护是一个重要问题。文章以西安地铁3号线为工程背景,采用现场调查法得到了地下管线因地铁施工而产生的主要破坏形式;基于专家调查法得出地铁施工对邻近管线变形的一级影响因素主要有：工程地质与水文地质因素、管隧距离、施工因素和管线特性;二级影响因素主要有：管线水平距离、管线垂直距离、施工方法、管线大...
文章详细分析了刀盘刀具在盾构推进过程中切削土体的受力特性,建立了一套适用于砂性土地层中深埋泥水平衡盾构刀具磨损计算方法。通过求解土体剪切破坏平衡方程,得到了单个刮刀的受力特点,并最终通过求和的方式得到了整个刀盘的理论扭矩。通过刀盘理论扭矩和实测扭矩的对比,提出了刀盘磨损系数的概念。在背景工程中的应用表明：刀盘磨损系数在0....
由于灌砂孔位置处的基槽深浅程度不一,以及灌砂压力与水砂比等各种因素的影响,沉管隧道基础灌砂后可能会出现砂盘局部不密实的情况,从而导致砂盘基础受力不均匀,引起管段结构开裂,并对沉管结构受力及接头防水等造成较大的影响。文章依托汾江路南延线沉管隧道工程,建造等比例试验模型,并通过对比试验研究,提出采用面波法和弹性波映像法综合检测沉...
在综合分析模拟退火法和粒子群算法各自搜寻能力和特点的基础上,结合模拟退火法具有较强跳出局部最优的特性和粒子群算法的全局寻优能力,得到一种搜寻能力更强的SA-PSO混合算法,并将该混合算法应用于微震定位领域。研究结果表明,SA-PSO混合算法比SA和PSO算法的定位误差小。在模型计算中采用SA-PSO混合算法,不论波速已知或未知,在非检波器阵列对...
瓦斯是隧道施工地质灾害之一,非煤系地层瓦斯涌（突）出相比煤系地层瓦斯涌（突）出具有随机性、分布不均匀等特点,因此该类瓦斯隧道的瓦斯灾害危害性更大。文章以鹧鸪山隧道为依托,在对隧道工程地质条件分析、瓦斯等级测定和压力测试的基础上,系统阐述了非煤系地层隧道瓦斯的形成原因、涌（突）出机制,并提出了瓦斯异常涌（突）出的危险性预判...
都良隧道地质条件复杂,施工风险高。为避免不良地质灾害的发生,确保施工安全,在施工期间选择了＂以地质法为基础,中长距离与短距离物探技术相结合,辅以超前水平钻＂的综合地质预报技术。通过对高风险段的综合预报,准确预报了不良地质体的性质和分布情况,为隧道施工方案制定和设计参数动态调整提供了可靠的依据,保障了施工安全,对同类隧道施工具...
对于单向掘进的隧道,安全出洞是隧道顺利贯通的关键工序。文章以厦门金榜连拱隧道下穿挡墙段出洞为例,结合出洞口的地质条件和环境条件,对隧道出洞方案进行优化,并根据出洞施工监测数据,对施工中围岩和挡墙的变形进行了分析。研究结果表明：（1）将原37 m明挖出洞方案优化为靠山体一侧10 m暗挖、其余27 m洞顶加盖暗挖的方案,保留了原有挡墙和山...
盾构施工要满足对周边环境微扰动的要求,需综合考虑设计、施工、监测等技术。文章以盾构区间下穿机场主跑道工程为例,针对盾构施工引起的短期、长期沉降进行数值计算分析,通过采用试验段施工拟定的施工参数、新型大比重同步注浆浆液以及自动化无棱镜实时扫描监测技术,顺利完成了软土地区盾构微扰动穿越机场主跑道的掘进作业。监测结果显示,拟定...
连拱隧道由于跨度大及分多步开挖多次扰动土体,造成地表沉降明显,给施工安全带来很大隐患。文章以哈尔滨地铁一号线哈尔滨南站—哈达站区间四连拱隧道段工程为背景,对大断面四连拱隧道双侧壁＋中导洞法的施工工法展开研究,主要阐述了双侧壁＋中导洞工法的原理和特点、施工步骤、关键技术等,可为类似条件下的隧道施工提供有益的借鉴。
控制地面建筑物沉降,尤其是不均匀沉降是浅埋隧道下穿建筑物施工的重点和难点。针对砂卵石地层自稳能力差、施工时易出现局部坍塌的特点,通过试验段施工,文章提出了砂卵石地层浅埋隧道下穿施工时建筑物沉降控制标准、合理的地层加固方案和开挖施工方法。监测结果表明建筑物沉降得到了有效控制,保证了建筑物的安全。
北京地铁6号线西延工程廖公庄车站地层含大面积建筑、生活及工业垃圾等杂填土。填土性质差异较大,总体呈松散状态,开挖过程中极易发生坍塌。通过现场注浆试验,确定对杂填土地层采取地面深孔注浆加固的施工方案。实践证明,地面注浆工期短,地层加固效果好,掌子面浆液明显,且开挖过程稳定,施工速度快。
被称作＂世纪工程＂的全球最长铁路隧道——圣哥达隧道于6月1日在瑞士正式开通运营。圣哥达隧道全长57.1 km,于1999年开工建造。圣哥达隧道穿越阿尔卑斯山中段,将瑞士乌里州城市埃斯特费尔德至提契诺州的博迪奥间的车程缩短至不到20 min。据瑞士联邦铁路公司国际货运部门负责人介绍,圣哥达隧道位于欧洲南北向最为繁忙的货运走廊上。
新建成都至兰州铁路红桥关隧道进口D2K253＋935-D1K255＋040段穿越泥石流堆积体,施工中遇到了支护体系变形等问题。文章分析了支护体系破坏机理和特征,提出了采用＂锚桩＂结构等施工控制措施。工程实践表明,＂锚桩＂结构可以增强初期支护体系的纵向刚度和承载能力,有效控制初期支护体系的整体沉降和变形,确保隧道施工安全和提高隧道施工掘进效率...
大西铁路客运专线上白隧道全长1717 m,全隧洞身范围均穿越不同厚度的干燥粉细砂层,存在涌砂、突砂风险。通过研究干燥粉细砂层的物理力学特性并经过方案比选,最终确定了以预加固咬合桩为核心技术的施工工艺。鉴于相关行业对此工艺无明确定额标准,文章对预加固咬合桩的施工工艺流程、施工难点等问题进行了阐述并重点对施工费用进行了单价分析,可...
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