新意法隧道设计施工概述

20世纪70年代中期,意大利的Pietro Lunardi教授开始研究并逐步创立了岩土控制变形分析法（ADECO-RS法）,该方法用中文解释为“新意法”。介绍新意法的理论基础、新意法隧道设计施工的基本步骤以及新意法与新奥法的不同之处,为新意法在我国的推广应用提供参考。     

低交通量下“与车随行”隧道照明节能控制技术应用研究

针对公路隧道照明安全与节能之间的矛盾，特别是低交通量下“无车照明”的能耗浪费现象，采用微波车检实时探测交通流技术，提出一种在低交通量下实施“车来灯亮、车走灯暗”的“与车随行”智能控制技术。根据安全视距和人眼视觉反应驰豫时间要求，确定该控制技术下“车来灯亮”以及无来车时“车走灯暗”亮度水平和间隔时间规定。由该技术制定的应用方案用于实际工程，不仅可保证隧道照明安全性，更可在现有规范基础上进一步降低隧道照明能耗，实现低交通量下实时动态的智慧节能照明控制。根据实际工程照明效果测试，所采用的方案可降低隧道照明年运营费用达72%。该技术对提升隧道照明安全和节能水平，推动隧道提质升级和公路交通绿色低碳水平具有积极的促进作用。     

“盖挖+自进式管棚”进洞法在崩坡积体中的应用

新疆G575线东天山特长公路隧道出口穿越较大超浅埋崩坡积体。为保证隧道在超浅层崩坡积体中安全、快速通过,控制隧道变形、坍塌、滑移等风险,采用“盖挖+自进式管棚”进洞法施工方式,在发挥盖挖法形成的初期支护钢架 “拱”保护作用下,确保“拱下”洞内自进式管棚施工的安全; 并采用超前自进式管棚注浆预加固松散崩坡积体围岩的施工方式,实现暗洞中安全快速地掘进,确保施工工期。通过对不同进洞方案比选研究与现场实践,并对隧道施工过程中的拱顶地表沉降、洞内拱顶下沉、洞内水平收敛进行监测,回归分析量测数据后充分证明： “盖挖+自进式管棚”进洞法施工对崩坡积体的整体稳定性没有产生影响,采用“盖挖+自进式管棚”法,在崩坡积体中既可确保安全进洞,还可缩短工期。     

山岭公路隧道洞口美学探析

随着现代化城市、交通、景观的发展，隧道洞口美学成为一个新的关注点。隧道作为特殊的交通要道，为使其美学发展符合隧道的工程特性、满足隧道运营的安全性原则，在对隧道洞口美学已有研究调研的基础上，对隧道洞口美学进行比较全面的综述和研究： 从隧道的工程特性出发去认知美学，将隧道洞口美学的研究设定为审美活动； 从设计理念、设计原则和设计思路3个层面对隧道洞口美学设计进行分析，指出“绿色生态”“以人为本”“内实外美”是隧道洞口美学设计的核心思想； 基于层次分析法和模糊数学法，提出隧道洞口美学设计方案评价方法，实现评价结果由定性向定量转化。     

特大跨度四线深埋隧道施工工法研究——以乌蒙山2号出口车站隧道为例

针对特大跨度四线铁路隧道,其开挖面积相当于6倍普通单线铁路隧道,开挖成洞难度大,尚无成功先例。以六（盘水）沾（益）铁路乌蒙山2号出口四线车站隧道工程为背景,通过数值模拟和现场监测,开展特大跨度隧道施工工法研究。研究结果表明： 1）通过“撑索转换”,即利用“外锚”替换“内撑”,实现拱部临时支撑的安全拆除,降低拱部支护体系转换过程中的施工风险,并且突破传统软岩隧道施工中拆撑步长、跳拆等限制,提高了拆撑安全性及灵活性,同时为后续施工提供了较大的工作面。2）通过“以索代撑”,即利用锚索取代临时横撑,避免临时撗撑拆除风险,使得开挖更加灵活。3）采用三台阶“撑索转换”及“以索代撑”施工工法,实现了特大跨度隧道台阶法施工。     

漫谈矿山法隧道技术第十二讲——隧道情报化施工的“情报”

隧道情报化施工是指在施工中根据能够充分表现隧道开挖后围岩和支护构件动态的“动态情报”来进一步掌握围岩的特性以修正设计和施工。1）指出实现情报化施工的前提是“情报”,需要的情报包括能够判定掌子面是否稳定、掌子面前方围岩是否发生变化、已支护地段变形是否收敛、围岩分级是否合适等。强调隧道情报化施工的情报“量”是基础,“质”是关键。以位移量测为例,介绍施工中需要获取什么样的情报; 以日本矿山法数据库（DB）为例说明情报“量”的重要性及其应用。指出我国的施工现状是积累情报“量”较大,但“质”不足,要在情报的“质”上下功夫,能够进行系统地总结和分析,为情报化施工建立数据库。2）从掌子面前方围岩的探查、掌子面观察、量测和试验等方面介绍获取情报的主要方法和目的。分别以日本北海道公路隧道和筑紫隧道为例,重点介绍了超前钻孔在掌子面前方和洞口段开挖前地质探查中的应用。3）介绍我国、日本和美国掌子面观察的内容和方法,指出我国的观察大部分获得定性的情报和少量定量情报,而日本和美国的观察是可以数值化的,我们在这方面尚需努力。介绍对已施工区间进行检查和观察的项目,以喷混凝土为例介绍观察结果的利用方法,反馈指导施工,统计建立管理基准。4）最后强调在不同围岩级别中,获取情报的方法是不同的,量测不是唯一的,也不是万能的。在块状、岩质围岩中,应把观察放在重要位置;在软弱围岩中,量测、观察以及掌子面前方围岩预测等方法应同时并举,循环验证。     

漫谈矿山法隧道技术讲座——后语

本讲座在16讲中,总结的矿山法隧道设计、施工的基本经验和行动准则（关键技术）可归纳为以下的“32字箴言”,即： 围岩为本,地质先行,松弛有度,内实外美,排堵协调,重视环境,预防维护,管理到位。实际上,“32字箴言”也是老生常谈,也是大家公认的。问题是,与“32字箴言”对应的“八大关键技术”,我们做得如何,要心中有数。有些技术亟待完善,有些技术则刚刚起步,有些技术尚在研究之中。因此,如何利用每年修建上千座隧道的大好契机,把我国修建矿山法隧道的技术提高到与“隧道大国”相适应的水平,实现“隧道强国梦”,是本讲座所追求的一个愿望。“抛砖引玉”,愿大家共勉之。     

隧道成型控制爆破技术及围岩损伤范围研究

为解决因初期支护格栅拱架限制周边眼钻凿精度而引起的隧道周边超欠挖问题,以青岛地铁1号线瓦屋庄站至贵州路站区间工程为例,介绍“长、短眼”控制爆破技术,提出“长、短眼”布置方案,并采用质点峰值振动法和激光隧道断面检测仪分别对“长、短眼”爆破技术产生的围岩损伤范围和隧道超欠挖量进行分析和监测。结果表明： 1）采用“长、短眼”控制爆破技术,Ⅳ级围岩段隧道周边超欠挖控制在150 mm以内,且理论计算每米进尺回填混凝土节省成本7 182元,可提高工程经济效益; 2）长短眼爆破产生的损伤范围为0.29~0.33 m,隧道拱顶沉降、净空收敛量均控制在10 mm以内,施工效果好。     

公路隧道二次衬砌和电缆沟间连接钢筋的改进

以某公路隧道为例,通过对比分析“先做边墙基础法”和“不做边墙基础法”2种施工方法的优缺点,认为二次衬砌边墙混凝土与电缆沟之间需通过连接钢筋来保证其成为一个整体。由于预埋连接钢筋存在着“顺直度不易保证、架立钢筋的安装需采取辅助措施”等问题,在施工过程中采用了连接钢筋的改进方法-植筋法。最后从施工质量、施工用料、施工进度等方面比较预埋连接钢筋法和植筋法,得出了植筋法优于预埋钢筋法的结论。     

隧道“关门”塌方原因的力学分析及预防对策

为向施工技术管理人员解释隧道初期支护随施工的应力变化规律,进而找出发生“关门”塌方的原因,首先说明“关门”塌方发生时的施工状况,一般采取钢架+锁脚锚杆+喷射混凝土的支护结构,塌方时松散荷载已形成; 然后按荷载-结构模型,在初期支护承担全部设计荷载的条件下,通过施工三台阶法对上、中、下3个断面采取结构力学力法分别进行内力计算及承载能力分析。结果表明: 在围岩完全松散的极限情况下,上台阶绝对安全,中台阶基本安全,下台阶开挖尤其是仰拱开挖时塌方的风险极高。针对上述问题提出预防“关门”塌方的相应对策。结论认为采取钢架+锁脚锚杆+喷射混凝土的支护形式,支护结构处于极限应力平衡状态,很容易破坏而造成隧道坍塌。     

隧道掌子面稳定的判定方法研究

在新意法中,利用掌子面的稳定情况来判断隧道是否需要采取超前加固措施。文中依据摩尔库伦准则,对隧道开挖后掌子面的弹塑性状态进行研究,得出掌子面处于弹性状态的隧道最大埋深,并通过数值模拟,对得到的结果进行了验证。     

意大利Sparvo隧道超大断面盾构施工关键技术

意大利Sparvo隧道采用直径为1555 m、开挖断面达到15615 m的土压平衡盾构进行掘进施工,是当时世界上最大直径的盾构法隧道工程之一,其施工风险高、技术难度大为业界所公认。扼要介绍意大利Sparvo隧道工程所采用的一些关键技术： 1）盾构装备的选型; 2）衬砌管片的设计与生产,包括混凝土配合比设计、配筋设计与调整、管片接头、管片止水带以及管片预制厂情况; 3）超大断面盾构隧道掘进施工关键技术,包括土体改良、易燃易爆混合气体的对策和盾构原地掉头。这些技术较好地解决了该隧道施工中出现的诸多难题,可为今后同类工程提供借鉴与参考。     

盾构施工沉降多源数据实时交互平台开发

针对现有的平台无法实现盾构施工过程中多源信息的实时交互，造成施工关键信息沟通不畅而引发沉降过大的难题，以施工过程中盾构PLC掘进参数、隧道周边建（构）筑物情况、掘进土层信息和监测数据等多源信息为对象，开展多源数据的自动获取与时空融合方法的研究，开发基于移动互联的盾构掘进多源信息实时交互平台，使项目参与人员实时了解盾构施工情况并针对特定问题开展互动讨论，以解决盾构施工过程中信息沟通不畅的难题。通过在济南地铁R3线穿越老旧居民楼群的应用，实现了穿越施工地上地下数据联动，解决了盾构施工沉降控制过程中的协同管理难题，实现了既有老旧居民楼沉降控制在-5 mm以内的微沉降控制目标。     

浅述人工智能在隧道工程中的应用

 目前，传统隧道的相关技术主要依靠经验类比和少量的数值分析，其局限性将会大大限制隧道技术的发展。因此，将人工智能引入到隧道工程中显得尤为必要。简要介绍了人工智能，并分别从隧道的设计、施工、运营和维护等方面论述了人工智能在隧道工程中的应用。隧道工程的人工智能化，将使隧道工程的相关技术得到优化，从而大大提高隧道工程的安全性、高效性、舒适及节能性。     

对盾构(TBM)技术运用及开发的几点认识

分析国内外（尤其是国内）盾构（TBM）技术的发展现状及前景。总结盾构（TBM）技术运用和发展的制约因素。指出要充分认识盾构（TBM）的“四高”特性。重点探讨盾构（TBM）技术研究的若干方向,提出当前盾构（TBM）技术研究的方向： 1）与盾构（TBM）掘进相结合的辅助工法的研究和开发; 2）提高和扩充盾构（TBM）设备的技术性能; 3）降低盾构（TBM）制造及运用成本的技术研究; 4）盾构（TBM）隧道衬砌管片技术研究。给出了盾构（TBM）生产企业生产组织方式的建议。     

隧道盾构带压进舱作业的潜水技术问题

从潜水技术的专业视角探讨潜水技术与盾构施工的应用问题,通过研究隧道盾构带压作业的主要难点和技术条件、所需潜水技术及特征、主要潜水设备、潜水技术应用的一般准则等,以解决隧道盾构带压进舱作业的潜水技术应用问题。主要结论如下:1)潜水技术适用于隧道盾构施工作业;2)潜水技术用于隧道盾构作业,除需解决装备、规程及减压表等软硬件外,潜水人员及作业管理也是其成败之关键;3)与隧道盾构作业所需潜水作业相比,海上潜水面对的环境更严酷,更复杂,人员装备的要求更高;4)我国隧道盾构带压作业潜水,目前需要优先关注的是如何将海洋工程潜水技术科学有效地移植于隧道盾构施工带压作业领域。     

城市轨道交通隧道掘进过程中的水压爆破施工技术

以某工程线路为背景,围绕水压爆破施工技术进行探讨,阐述了其在城市轨道交通隧道掘进的应用需求,通过对比传统爆破技术.明确了其优势,并对其具体施工设计、工艺流程以及施工注意事项进行分析,最终实验结果表明,施工效果良好。     

基岩破碎带与软硬不均等不良地层盾构掘进技术分析

为了解决并进一步研究盾构在基岩破碎带或上软下硬等不良地层中掘进时易出现的问题和盾构设备的适应性问题,针对广深港客运专线狮子洋隧道和长株潭城际铁路湘江隧道2个不同的工程项目和盾构形式,在硬岩地层掘进中出现的坍塌受阻情况和处理技术方案进行了阐述和总结。分析2个工程的地层特点、掘进时采取的措施和施工中存在的问题,论证泥水和土压平衡2种盾构在相关不良地层中的适应性和掘进技术的观点,并对双模盾构和常压刀盘的应用提出了质疑和建议,以期对今后类似工程的盾构选型和掘进施工有一定的借鉴意义。     

中继泵自主配置技术在泥水盾构施工中的应用

从中继泵的原理、理论计算出发,结合武汉地铁二号线越江隧道工程实例,详细阐述中继泵的自主配置、元器件的选型、结构安装、电气调试等关键技术,总结泥水盾构施工中中继泵技术的应用;同时也论证了中继泵自主配置的可行性,促进泥水循环系统的国产化进程。     

土压平衡盾构在砂层中掘进的渣土改良技术

渣土改良技术是土压平衡盾构在砂层中掘进的关键。结合南昌、郑州和西安地铁区间隧道盾构施工实例,对土压平衡盾构砂性地层改良技术的应用进行系统的调查研究,采用膨润土泥浆、泡沫剂、聚合物等添加剂对不同的砂性地层进行渣土改良,分析膨润土泥浆、泡沫剂、泥浆与泡沫剂相结合、泥浆与聚合物相结合等对砂性地层改良的作用机制和特点,总结盾构在不同砂性地层中掘进采取的渣土改良技术措施,指出渣土改良技术目前的使用及研究现状,以期为今后类似工程提供参考和借鉴。