超疏水自清洁涂料在隧道工程中的应用

超疏水自清洁涂料具有经济、美观、环保的优点.它已广泛用于许多领域,例如高层建筑、幕墙、桥梁、汽车、风力发电.但是,它还很少用于隧道工程.本文证明了超疏水材料在隧道壁除垢中的可行性,分析了其除垢机理,对项目中选择的三种疏水涂层的SEM图像和接触角测量结果进行分析.将超疏水材料应用于万军逥隧道试验路的预铺设,被证明在粘结强...     

福州地铁过江通道泥水盾构弃浆在壁后注浆材料中的再利用

采用泥水盾构掘进隧道会产生大量的废弃泥浆,其处理和运输不仅需花大量的费用,还有可能产生严重的环境污染问题。基于此,文章以福州地铁厚庭—桔园洲区间隧道泥水盾构下穿乌龙江施工为例,研究了利用泥水盾构废弃泥浆配制壁后注浆材料的可行性,采用正交试验对影响砂浆性质的水胶比、粉灰比、砂胶比、泥浆比重4个因素进行了综合优化,并探讨了它们对壁后注浆材料的影响规律。结果表明:(1)水胶比和泥浆比重是影响壁后注浆砂浆稠度、流动度和泌水率的主要因素;(2)水胶比和粉灰比是影响其凝结时间的主要因素;(3)水胶比、胶砂比和泥浆的比重是影响砂浆密度的主要因素;(4)通过控制泥浆比重和水胶比可以配制出工作性能和强度性能良好的壁后注浆材料。     

采用声纳技术检测隧道管片壁后渗流的试验研究

地下水渗流检测一直是地铁隧道工程领域的难题。文章以佛山地铁2号线南-湖区间盾构隧道施工为背景,采用三维流速矢量声纳技术,首次开展了国内管片壁后渗流声纳检测现场试验。通过对不同泥水舱压下不同点位进行检测,并对管片壁后渗流场分布形态进行拟合成像和数据分析,确定了壁后渗流位置;通过对比注浆前后地表沉降量及沉降速率变化情况,验证了采用声纳技术检测隧道管片壁后渗流的可行性及可靠性。     

双洞公路隧道洞口废气污染影响的数值模拟

以双洞单向公路隧道洞口段气流为对象,采用k-ε双方程紊流模型及组分传输方程组,借助流体计算软件,从不同自然风条件、洞外段设置挡风壁和两隧道洞口不同相对位置(横向间距5～50 m)三个角度,数值模拟了出口废气的扩散情况,并相应得出对另一隧道入口污染的影响程度.研究结果表明,邻近隧道入口受出口废气污染的影响程度随不利风向的自然风速的减小以及两隧道洞口间距的增大而减小;洞外段合理的尺寸与形状的挡壁能有效减少甚至消除出口污染物扩散对其入口的影响.从而推出结论:对于特定隧道,洞口处的常年自然风的风向和风速大小与隧道通风效果息息相关;对于特定地形和特定自然风,可以通过选择适当的洞口间距来改善隧道的通风效果;如两洞口间距很近,则于洞口外两洞间设置挡风壁可有效提高两隧道的运营与防灾通风效果、降低废气污染程度.     

基于反光蓄光理念的辅助隧道节能照明理论与技术

文章通过对国内外现行照明质量标准和照明评价方法的研究分析,以及对现有照明光源、隧道内装材料和西南山区隧道照明技术现状的调研,开展了基于反光蓄光理念的隧道室内模拟试验、实体隧道试验和现场试验等一系列隧道照明节能试验,对隧道节能照明规律进行了探讨。研究表明:(1)隧道侧壁采用反光蓄光材料可提高路面照明质量,当墙面反射率达到70%时路面照度至少可以提高10%,为隧道节能照明开辟了新的途径;(2)结合等效照明理念,利用光反射作用降低照明系统的负荷,引入人眼视觉功效作为隧道内行车安全的评价指标,对完善照明评价方法提供了依据;(3)系统研究了反光材料与常用光源的匹配问题,评价了反光材料隧道照明环境下的使用性能,为反光蓄光材料在隧道照明领域的进一步推广应用提供了基础。     

盾构法隧道钢制大变形衬砌环的设计

本文论述上海污水治理二期工程排放隧道设计中遇到的新围筑大堤所引起的隧道沉降，伴随产生的钢筋混凝土衬砌环环缝大变形（弯曲拉伸和剪切错动）以及对策措施。计算工况按先围大堤，隔一年后再进行盾构隧道施工，对隧道纵向沉降曲线的特征分析后，认为隧道的环缝，大大堤下将产生大较大的张开和错动，为此，不能按以往惯例设计隧道，遂研制了钢制大变形衬砌环（ＳｔｅｅｌＦｌｅｘｉｂｌｅＪｏｉｎｔＲｉｎｇ）以适应隧道的纵向变表     

公路隧道疲劳缓解灯光带对驾驶员眼动特征影响研究

公路隧道疲劳缓解灯光带的设置可以改善隧道内视觉环境,但其形式设计过于复杂会导致驾驶员的注意力过多地转移到灯光带上,危害驾驶安全。基于此,文章依托杨林特长隧道,利用眼动仪对驾驶员在隧道内以及疲劳缓解灯光带段的眼动特征进行现场测试,通过对比得到疲劳缓解灯光带对眼动特征的影响规律。研究结果表明:在灯光带段内驾驶员的注视范围扩大,呈线状向两侧隧道壁分布;驾驶员在疲劳缓解灯光带段内对隧道壁的注视时间更长,但仍远小于对中央主视区远方的注视时间;疲劳缓解灯光带段驾驶员在中央主视区远方的眼动类型几乎均为注视,而在两侧隧道壁的区域眼跳占据一定比例;在通过杨林特长隧道疲劳缓解灯光带时驾驶员主要关注的仍是前方的道路情况,驾驶员可以较为容易地获得并感知墙壁图案提供的信息。     

地铁振动传递特性实测与分析

目前我国城市轨道交通在快速发展，随之带来的地铁隧道振动噪声问题也受到广泛关注。地铁车辆在运行时产生的振动会经道床、隧道壁等传播至地面上方建筑物，这种振动和噪声会对居民的生活、工作和休息产生影响。为掌握地铁隧道曲线段高峰期振动传播规律，对某市地铁4号线某区段隧道内及地面和室内振动进行现场测试。基于实测结果，在时、频域内分析研究地铁隧道曲线段高峰期列车引起的振动传播规律，为后续减振降噪措施提供依据。在选定试验区段的基础上，选取1个地下截面进行隧道振动、轮轨力、位移测试、浮置板固有频率测试，地上测试选择与截面对应的地面进行高峰时段垂向振动加速度测试。结果表明：钢轨与道床的振动总极值基本相差不大，而振动衰减最大的位置是在于浮置板道床向隧道壁传递，衰减大约40dB(Z)，其次是隧道壁向地面的振动衰减，大约为20dB(Z)。振动由室外向室内传递过程基本变化不大。     

南宁轨道交通2号线工程采用物探雷达新技术探测盾构注浆效果

正目前,南宁市正在大力开展轨道交通建设。在南宁市特有的富水圆砾层中进行盾构施工时,因盾构管片壁后注浆填充不及时或注浆填充效果不理想而容易产生的空洞、不密实、松散层等缺陷,使隧道围岩应力再次重新分布而产生应力释放,极易诱发地面塌陷、隧道坍塌、周边建筑物开裂受损等严重的灾害。南宁轨道交通2号线工程在隧道管片壁后注浆     

垂直冻结技术在佛山地铁2号线抢险修复工程中的应用研究

结合垂直冻结技术在佛山地铁2号线湖—绿区间右线隧道修复工程中的应用实例,文章采用数值模拟和监测数据对比分析的方法,系统研究了富水砂层中垂直冻结壁的发展规律和应用效果.结果表明,应用垂直冻结技术隔断完好与损坏隧道之间的水力联系是完全可行的;采用多排冷冻管冻结目标地层时,周边地层温度会对冻结壁发展产生影响,且冻结壁外围降温...     

隧道盾构法施工的成本分析与降低成本措施

隧道盾构法施工是使用盾构机在控制开挖面及围岩不发生坍塌失稳的同时,进行隧道掘进、出碴,并在机内拼装管片形成衬砌、实施壁后注浆,从而不扰动围岩而修建隧道的方法.但因其造价高昂,使其进一步推广受到限制.文章就隧道盾构法施工成本及降低成本措施两方面进行了探讨.     

盾构隧道管片壁后注浆厚度对隧道抗浮影响研究

在富水粉砂土地层中,地震液化作用易引起盾构隧道管片上浮,进而导致隧道结构破坏。文章通过振动台模型试验与数值模拟相结合的方式,研究了盾构隧道采取壁后注浆措施前后周边液化地层的动力响应,揭示了盾构隧道的主要破坏模式为液化上浮。在峰值加速度保持不变的情况下,采取壁后注浆的方式虽然不能明显缓解地基土的液化趋势,但可以显著降低模型隧道的上浮位移量。数值模拟结果与试验结果表明:砂土液化最先发生在地表及浅层土体处,随着模型深度的增加,砂土的液化程度逐渐降低,即增加隧道埋深有利于降低隧道液化程度。壁后注浆体通过与隧道结构形成整体,间接增大了上覆有效压力,能够抵消地基液化产生的上浮力。对于直径为6.2 m的盾构隧道,通过管片二次注浆孔进行注浆加固,浆液渗透半径达到1.0 m以上将能产生非常明显的抗液化上浮效果。     

富水砂层盾构隧道侧穿建筑物水平定向钻孔注浆技术

城市轨道交通盾构隧道下穿或侧穿建筑物时,为避免地层沉降差异超限导致周边建筑物破坏,需对盾构隧道顶线上方软土层进行注浆加固,但在市区施工协调难度大,传统地层加固手段难以实施。文章以广州地铁14号线邓村—江浦区间盾构隧道侧穿姓钟围房屋群注浆加固项目为背景,采用水平定向钻孔注浆技术对姓钟围部分建筑物下伏软土砂层进行远距离加固。通过采用随钻测斜与定向技术顺利完成沿盾构隧道走向的水平注浆孔钻进,通过注浆阀管并结合止浆塞可实现定位重复注浆。实践证明该新工艺对盾构隧道侧穿建筑物时地表不均匀沉降控制具有良好的效果。     

陇冬隧道加固改造方案研究

针对部分低等级公路隧道毛洞运营若干年后出现岩体掉块、渗漏水严重、隧道内净空面积不足导致大型车辆刮蹭隧道内壁等病害,文章以S325东兴至那坡公路陇冬隧道为例,提出了提级改造和加固改造两个方案,从隧道施工难度、工期、社会影响、运营安全性等方面进行比较,确定采用提级改造方案进行加固,为同类型的隧道加固提供参考。     

人工冻结法进行地铁隧道修复施工的数值分析

文章依托京沪铁路某段铁路桥隧道修复工程实例,根据热力数值分析基本理论,利用最小势能原理建立有限元方程,分析了隧道人工冻结施工过程中的温度场分布规律,并确定了开挖时的人工冻结壁厚度。最后,对冻结壁和其周围土体进行施工过程的力学模拟。结果表明,采用人工冻结法作为一种辅助的施工方法,完全能满足施工过程中结构的强度要求。     

公路隧道二次衬砌裂缝的成因与处治分析

文章以某公路隧道为例，对二次衬砌裂缝产生的原因进行分析，介绍了采用壁可法和粘贴碳纤维布法进行裂缝处治的方案，对公路隧道二次衬砌裂缝的预防和处治具有一定的借鉴意义。     

陇冬隧道加固改造方案研究

部分低等级公路隧道毛洞运营若干年后出现岩体掉块、渗漏水严重、隧道内净空面积不足导致大型车辆刮蹭隧道内壁等病害,需进行结构加强以确保隧道正常运行。文章以S325东兴至那坡公路陇冬隧道为例,提出了提级改造和加固改造两个方案,从隧道施工难度、工期、社会影响、运营安全性等方面进行比较,确定采用提级改造方案进行加固,可为同类型的隧道加固提供参考。     

浅覆土盾构最小埋深的正交试验分析

盾构隧道上覆土层过薄,将可能出现正面塌方或涌水等严重事故。文章针对目前水下盾构隧道最小埋深计算理论存在的问题进行了分析,给出了考虑抗浮安全系数、土层抗剪强度及管片壁后注浆压力的浅覆土盾构最小埋深的计算公式;同时,采用无空列正交试验分析的方法,对影响盾构上覆土厚度的隧道半径、管片壁厚、注浆压力、上覆土有效重度及有效内摩擦角、土的粘度等因素进行了极差和方差分析,得出了最小埋深的显著性影响因子及其随各因素的变化趋势。研究表明:管片厚度及有效内摩擦角对埋深变化影响不大,注浆压力影响非常显著,对推荐公式的主要影响因素为注浆压力、土的粘度、土的有效重度、隧道半径、土的有效内摩擦角、管片厚度。     

隧道相变蓄冷降温技术

隧道相变蓄冷降温技术是绿色、环保、节能和可持续的新技术,可克服高岩温隧道传统降温方法的局限性,助力国家早日实现“双碳”目标。通过文献综述系统地总结能源隧道、相变蓄冷材料、相变储能结构、基于隧道衬砌换热器储能的相变板研究现状以及相变材料在隧道和地下工程降温中应用的研究现状与进展,旨在加快隧道相变蓄冷降温新技术的应用和推广。研究表明：（1）能源隧道可实现高效利用浅层地热能,隧道衬砌换热器可以提取足够的浅层地热能用于相变储能结构蓄能;（2）固-液相变蓄冷材料应用广泛,建议优先选择和调配高导热性、高潜热、相变温度合适和稳定性好的复合固-液相变蓄冷材料用于实际工程;（3）改变管型布局,添加鳍片结构,设计不同几何外型的相变储能结构等方法可优化和提升相变储能结构的传热性能;（4）利用隧道衬砌换热器给相变板储存冷量是可行的,增强相变材料导热性,提高相变温度和围岩温度的温差,以及增加隧道衬砌换热器长度均可提高相变板储能效率;（5）相变材料在隧道和其他地下工程（如避难硐室）降温中的研究与应用表明相变材料用于隧道降温是可行的。     

隧道管片修复试验研究及施工技术

针对运营隧道破损管片在隧道特殊环境的修复难题,开发出一种适应隧道内施工时间短、顶部施工难度大等特点的结构修复胶。通过对材料凝结时间、压缩强度、与混凝土粘结强度、耐久性等一系列的试验研究,提出盾构法隧道破损管片修复工法,并进行了工程应用。试验结果显示,隧道修复材料初凝时间短,抗下坠性能好,早期强度高,与管片粘结性能满足隧道特殊施工要求,特别适合运营期隧道顶部管片修复施工的特殊要求,应用前景良好。