铁路隧道内过量的粉尘，不但会影响司机瞭望、危害人员健康，还会引起设备故障频发，因此，隧道除尘工作十分重要。为确保铁路隧道除尘工作的顺利进行，应选择有代表性的新建铁路隧道、既有线铁路隧道，进行隧道灰尘标准制定、隧道除尘设备功能性能界定、隧道除尘定额测定，并纳入相关规范。研究结果表明：（1）通过试验测试，隧道联调联试除尘...
文章依托郑西、宝兰高速铁路建设，对大断面黄土隧道工法适用性进行试验研究，以探明台阶法围岩及支护系统的变形和受力特性，为解决大断面黄土隧道施工关键技术提供依据。研究结果表明：大断面黄土隧道可采用台阶法相对快速施工；黄土的含水量为影响支护结构变形和稳定性的关键因素。文章最后提出了按不同含水量确定大断面黄土隧道施工方法的技...
借助模型试验和现场试验，文章针对地质雷达由传统接触式检测技术到非接触式多通道检测技术的几个关键技术问题进行探索研究，重点研究了非接触式地质雷达车载系统检测距离、检测速度及天线选型对检测结果的影响。研究结果表明：（1）检测距离为200mm时效果较好，地质雷达信号经过水平滤波去背景、垂向滤波增益处理后能够形成清晰的雷达图，能较...
文章以软土地区运营地铁通缝拼装盾构隧道为分析对象，通过对运营7年的地铁隧道道床高程和沉降实测数据进行统计分析，系统研究了运营隧道纵向变形的分布特征及长期变化规律。研究表明，高程数据特征研究对于辅助评判运营隧道纵向变形和受力状态至关重要；运营前期，隧道沉降较快；随着时间推移，月均沉降逐步减小；全线隧道月均沉降量介于-2-2m...
围岩抗力系数是水工压力隧洞等地下结构进行支护设计的重要参数。文章基于可考虑中间主应力对同岩强度提高作用的Mogi-Coulomb准则以及经典的理想弹-塑性材料模型，推导了深埋圆形隧道围岩应力和位移的解析解，进而得到围岩弹塑性抗力系数新解，最后对所得解答进行比较与验证，并探讨了围岩强度参数的影响特性。研究结果表明：文章基于Mogi-Coul...
高地应力条件下深部地下洞室的围岩均具有流变性，可能发生流变损伤甚至断裂，但该过程目前无法直接观测。为此，文章以锦屏二级水电站引水隧洞大理岩为研究对象，在三轴强度实验和流变损伤实验数据基础上，通过在颗粒流数值模拟方法中引入应力腐蚀模型，建立了能反映岩样短期和长期强度特征的数值模型。数值实验表明，不同应力状态下大理岩的微...
文章针对目前传统反应位移法所采用的“延米框架”模型进行了分析，指出其误差来源及应用局限。并借鉴板柱结构在水平作用下等代梁的物理概念及设计理论，提出了一种适用于存在纵梁-柱体系的地下结构抗震计算的方法——等代平面框架法。为验证等代平面框架法的有效性，基于实际工程案例，构造不同结构和土层参数进行内力计算，并将其计算结果与...
文章通过建立拟静力有限元数值模型，分析了全联结无滑移、摩擦可滑移Ⅰ、摩擦可滑移Ⅱ、无摩擦全滑移等四种界面接触特性对盾构隧道地震效应的影响规律，并采用基于弹性中心法和空洞复变函数的拟静力解析法对拟静力数值法进行了可行性和合理性验证。结果表明，拟静力数值法在采用合适的远场边界条件下，用摩擦单元模拟界面特性开展圆形盾构隧道...
文章通过构建斜坡地段浅埋隧道典型破坏模式，采用极限分析上限法，结合切线法非线性破坏准则，推导得出考虑坡顶荷载作用的斜坡地段浅埋隧道围岩压力计算式。利用MATLAB软件进行编程优化求解，重点分析了坡顶荷载和埋深比对浅埋隧道围岩压力和破坏模式的影响。研究结果表明：浅埋隧道围岩压力随岩土非线性系数增大、随水平支护反力与竖直支护反...
考虑同岩不均匀冻胀特性，文章采用数值法建模计算了不同冻土区曲墙式隧道的冻胀力，分析了埋深、衬砌形状对冻胀力量值的影响。结果表明：曲墙式隧道冻胀力包络图呈梨形，衬砌拱脚处的冻胀力最大，仰拱处的冻胀力最小；衬砌所受冻胀力随埋深增大而增大，季节冻土区工程冻土段和多年冻土区多年冻土段隧道埋深大于50m以及多年冻土区工程冻土段隧...
从围护结构测斜监测数据入手，文章对当前常用的多种基于曲线拟合的围护结构变形-内力（弯矩）反分析方法及其效果进行了对比研究，并进一步提出了剪力的反分析方法。研究结果表明，通过光顺样条和最小二乘法（多项式）拟合变形曲线进而反分析围护结构内力（弯矩、剪力）的结果较为可靠。通过宁波某基坑工程的实测数据验证，探讨了此两种方法的...
新疆G217国道玉希莫勒盖隧道位于高海拔季节性冻土地区，为确保隧道运营的安全性，需对其温度场及保温层厚度进行研究。针对这一问题，文章首先采用自动温度监测仪对该隧道进行现场观测，得到隧道不同径向深度处的温度变化规律；通过室内试验测定相关计算参数，并根据现场温度监测的拟合分析结果确定模型边界条件，将该隧道未铺设保温层时的温度...
宝兰客专徐家川黄土隧道采用三台阶七步流水法施工，围岩变形大、施工难度大。文章通过现场监控量测，研究了围岩压力、钢拱架应力、初期支护与二次衬砌接触压力、二次衬砌钢筋轴力和混凝土应变等随时间变化的规律及分布特征，并对实际工程的安全状态进行了评估。通过监控量测及数据分析，掌握了隧道工程施工的一般规律和特点，可为今后类似黄土...
针对双线水平平行盾构隧道施工引起的地表沉降计算方法，文章建立修正的随机介质理论简化方法，分别计算先行盾构和后行盾构施工引起的地表沉降，并考虑两者参数取值不同以及后行盾构最大沉降量位置的偏移，最终叠加得到双线水平平行盾构施工引起的总的地表沉降。研究结果表明：文章提出的方法能够计算地表沉降和水平位移，计算值与实测地表沉降...
小净距隧道下穿采空区地层施工时，相邻隧道的施工扰动会出现叠加，严重影响采空区地层的稳定性。文章开展了小净距隧道下穿采空区地层施工的室内相似模型试验，对施工过程中围岩及采空区的沉降进行了监测。试验考虑了采空区倾角为15°和25°两种情况，通过控制岩块抗压强度和孔隙度两个指标，实现了采空区地层离散性的模拟以及模型与原型的相似。...
在荷载结构模型、弹性链杆有限元法的基础上，文章采用叠合梁模型模拟计算双层模筑混凝土衬砌的受力情况。双层衬砌之间通过只能受压的径向弹簧传递接触压力，达到双层模筑混凝土衬砌共同承担围岩荷载、自动分配荷载比例的目的。计算结果表明：叠合梁模型在分析双层模筑混凝土衬砌安全稳定性时具有传统方法所不具有的优势，该模型可以为复杂隧道...
铁路隧道在长期运营条件下易产生基底软化和脱空现象，对隧道结构的服役寿命影响明显。文章通过一系列不同频率正弦函数的叠加表征列车振动荷载，并考虑隧底结构与基底围岩之间的相互作用，建立了隧道一同岩的数值模型，探讨了基底条件改变对隧底结构的动力响应特性的影响规律。然后基于Miner线性累积损伤理论，分析了基底状况对重载铁路隧道服...
文章采用热传导理论，结合工程热力学方法，对由铜基粉末冶金摩擦片和22MnB5特种钢对偶片组成的300kW级盾构刀盘驱动无级变速离合器摩擦副间的热负荷场进行了理论计算，得到了摩擦副表面产生的温度场T（r）分布、在钢对偶片表面产生的周向热应力σθ和径向热应力σr分布。仿真结果表明：T（r）、σθ、σr沿径向分布均具有明显的非均匀性；比σr大一个...
为了准确配置盾构关键参数和把握滚刀换刀时机，文章通过对滚刀破岩力CSM模型进行数学捧导，建立了更为直观的滚刀破岩力预测模型；通过对滚刀磨损机制的分析，建立了基于磨粒磨损机制的滚刀磨损速率预测模型。由于对模型的推导过程做了近似计算，且某些参数在滚刀使用过程中变化较大，因此对预测模型进行了误差分析，并且通过现场实测数据对两...
在盾构隧道施工中使用无轨运输能加快掘进速度，减小对环境扰动，但也会增加运输风险。文章在系统分析无轨运输系统相关因素的基础上，构建了包含运输人员、洞内环境、运输情况及安全管理在内的无轨运输系统安全性二级模糊综合评判模型。针对定量和定性因素并存的特点，分别采用三角形模糊分布和专家打分法获得定量指标和定性指标的隶属度；为了...
针对大断面公路隧道改扩建施工方案，文章依托国内第一座双洞四车道公路隧道原位扩建为双洞八年道公路隧道的工程实践，采用相似模拟和数值计算相结合的方法，研究软弱围岩条件下隧道改扩建施工开挖方案，得到了大断面原位扩建隧道施工的围岩变形、应力变化规律，提出了先新建再扩建的组合施工方案，可为公路隧道及类似地下工程建设提供参考。
施工开挖方案的合理选择对控制紧邻既有线地铁车站基坑工程的变形至关重要。文章以深圳11号线前海湾站基坑工程为背景，采用有限元软件建立三维数值模型，考虑土体、围护结构和支撑体系的相互作用，对基坑明挖顺筑法和盖挖逆筑法两种施工方案进行动态研究。结果表明，与明挖顺筑法相比，盖挖逆筑法可有效控制围护结构的变形，但围护桩所产生的弯...
小间距并行盾构隧道施工相互作用明显，隧道间距是控制性因素。针对目前缺乏可靠的计算分析方法，设计及施工经验尚不成熟的现状，文章将盾构隧道工程中的经典结构设计方法——修正惯用法与增量法相融合，提出了反映小间距盾构隧道施工相互作用全过程的计算方法，该方法成功应用于依托工程并得到了验证，可作为小间距、长距离盾构隧道的一般设计...
福州市湖东东路隧道暗挖段穿越砂土状强风化花岗岩地层，地表沉降控制要求高，设计采用水平旋喷桩预加固辅助措施。为指导实际施工、确定施工的监测重点，文章采用三维弹塑性有限元方法，对水平旋喷预加固效果及隧道结构体系位移变化规律进行了研究。结果表明，与无旋喷桩加固工况相比，采用旋喷桩加固后，隧道拱顶的最终沉降值减少了63．45％，...
云南大理是白族的主要聚居地，其独特的民族文化和建筑艺术在白族民居上得到较充分的体现。大理至丽江高速公路是一条旅游和文化线路，如何将白族的地域文化体现在公路构筑物上，值得深入探讨。文章以花椒箐隧道为工程背景，研究分析了白族民居建筑特点及装饰特征、公路隧道洞门型式发展、隧道洞口景观设计原则及现状，详述了花椒箐隧道洞口景观...
隐式中墙复合式连拱隧道在长距离浅埋暗挖施工过程中，面临管棚超前支护施作工序复杂、先开挖侧隧道拱腰至边墙处应力集中以及中墙顶部区域夹岩稳定性差等技术难题。文章以某一具体工程为例，为解决大管棚工作室对连拱隧道施工效率的影响问题，采用了无室管棚技术；并从中墙顶部区域设置加长网状的非等参系统锚杆、中墙与先行洞衔接处初期支护的...
厦门地铁工程地质条件极为复杂，盾构施工存在较大的风险。文章以厦门轨道交通1号线一期工程为例，从地质勘查、盾构选型、特殊地层掘进、盾构施工管理等方面对潜在的风险进行了深入分析，并结合笔者个人经验提出了相应对策，可供类似地层盾构法施工借鉴和参考。
太岳山隧道全长约16km，隧道穿越多个断层富水段，涌水量大，水压高，断层带较破碎，且围岩岩层主要为水平砂泥岩互层，具有一定的膨胀性。工程地质条件非常复杂，施工难度极大。针对太岳山隧道的工程特点及施工难点，文章基于台阶法施工、钻爆作业、通风和排水等方面，对相应施工关键技术进行了优化改进。最终，通过采用改进的施工技术，加快了...
文章分析和讨论了TRT技术的基本原理，指出了TRT技术在隧道地质超前预报中的优缺点。根据目前TRT背景速度选取时存在的问题——背景波速的选取受人为因素影响较大而缺乏一定的客观性，提出了基于正态分布条件下的直达波速置信区间的计算方式，并以置信区间的上下界值分别作为背景波速参数录入TRT系统加以计算分析，一定程度上避免了人工选取的单...
长距离隧道钻爆法施工中的施工通风问题一直是隧道技术人员面临的难题，尤其在高原缺氧地区该问题更加突出。西格二线关角特长隧道长约32．6km，具有海拔高、距离长、工作面多和施工通风困难等特点。为了解决关角隧道长距离施工通风难题，首次提出了分隔斜井与正洞风管联合通风方案，进行了隧道通风系统设计与风机的选型，并对通风效果进行了数...
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