兰新第二双线祁连山隧道施工关键技术

祁连山隧道为高铁大断面长隧道,地处高原,围岩富水软弱破碎,地质条件多变,施工采用"正洞+2座斜井+局部贯通平导"方案,进出口及平导辅助正洞多个作业面平行作业,施工组织管理难度大、安全风险高。施工过程中综合应用了超前地质预报、软弱围岩变形量测及施工安全预警、碎屑流地层注浆加固开挖、反坡施工排水等技术,安全、保质地实现了工期目标,为同类型隧道施工提供了经验。     

新倮那隧道施工风险分析

针对隧道施工事故多发特点和影响隧道施工的复杂因素,建立了新倮那隧道施工阶段多层次多因子施工风险评价指标体系,运用模糊数学中的多层次多目标模糊优选模型,建立隧道风险预警,利用层次分析法(AHP)计算和评估指标的要重,使评价结果更客观、更符合实际,可为隧道安全管理提供一定的理论指导。     

复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估

针对复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险问题,综合考虑复杂艰险地区地质结构、气候条件和施工方法等,利用Python对隧道施工安全风险文献资料和安全风险评估报告进行文本挖掘,并基于事故致因理论、风险识别理论和风险因素核对表等对隧道钻爆法施工安全风险因素进行辨识。针对安全风险因素从施工环境、施工技术、材料设备、施工管理、施工人员5个方面构建较为完善的复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估指标体系,并利用博弈论对层次分析法和熵权法进行组合,确定安全风险评估指标权重。采用二维云模型从安全风险发生概率和安全风险损失程度2个方面构建复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估模型,提出采用主、客观概率相结合的方法确定安全风险发生概率,采用雷达图法从人员伤亡、经济损失、工期延误、环境影响和社会影响等方面综合确定安全风险损失程度。结合MATLAB实现定性评估和定量评估的相互转换,并引入贴近度的概念定量确定复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估等级。对Z隧道钻爆法施工安全风险进行评估,确定其施工安全风险等级为IV级,施工安全风险程度为高度,验证了该模型的可行性和有效性,为复杂艰险地区铁路隧道钻爆...     

基于BIM的清华园隧道施工管理关键技术研究及应用实践

为解决京张高铁穿越北京主城区地质复杂、接口面多、风险大和环境保护要求高等隧道施工管理难题,从地质、主体结构和周边风险建筑物等多种三维模型参数化建模,生产数据、施工参数和风险监测等多源异构数据处理分析以及统一的建模编码体系等方面进行关键技术研究。采用基于WebGL为浏览器展示层的CarsView图形引擎技术,前后端分离架构进行研发铁路隧道施工BIM管理系统,并在国内首条铁路单洞双线、大直径、高风险的清华园隧道中成功实践应用,实现了进度优化调整、质量信息追溯、安全风险管控的目标,提升了隧道施工数字化、信息化与精益化管理水平,为探索建维一体化技术路线,打造工程建设全生命周期数据链条奠定了基础。     

基于BIM与GIS结合应用的地铁隧道安全预警预报技术

地铁隧道结构安全性评估是地铁建设的重要环节。针对南宁地铁2号线岩溶发育的工程地质条件,在GIS(地理信息系统)中展现和分析不良地质体的空间分布,进行隧道穿越区域的岩溶塌陷风险评价;针对不同岩溶地质灾害风险等级,根据施工信息和监测信息在BIM(建筑信息模型)平台上进行地铁隧道结构安全风险评估,进而采取不同防治措施,以及进行隧道安全预警预报。基于BIM与GIS结合应用的隧道结构安全风险评估,综合考虑了地铁隧道结构模型宏观地理环境,可为地铁隧道结构安全预警预报提供技术支持。     

齐岳山隧道施工安全防护技术

齐岳山隧道是宜万铁路八座高风险隧道之一,地质条件复杂,不安全因素多,施工风险大。文章结合齐岳山隧道长大坡度斜井运输、瓦斯突出、突泥涌水和坍塌掉顶防范措施情况,简要介绍了应对此类风险的工程技术措施和安全防护设施,以及隧道施工应注意的其它安全事项。     

建议将“风险隧道专项地质调查”列入《铁路工程地质勘察规范》

针对地质特别复杂的长大隧道存在高风险地质灾害并危及施工安全的特殊条件,通过"风险隧道专项地质调查"实践,取得规避地质风险,确保施工安全的较好效果;为今后便于有据、有序、有效地组织开展这项工作,建议列入《铁路工程地质勘察规范》(TB10012-2001 J124-2007),将其规范化。     

十大关键词论宜万铁路建设

宜万铁路全长377 km,自1903年清王朝拟定修建川汉铁路以来,历经百年,伴随宜万铁路最后一座隧道——齐岳山隧道的贯通,百年梦想正逐步变成现实。宜万铁路全线共设计隧道159座,其中70%通过岩溶地段,突水突泥灾害是制约宜万铁路安全建设的关键难题。针对高风险岩溶隧道,从识别评估、决策管理、技术应对和安全措施4个体系入手,建立了风险管理体系。在高风险隧道施工过程中,首次将施工地质超前预测预报纳入施工工序管理,明确了"有疑必探、不探不挖"的理念,为保证现场进洞施工人员的生命安全,制定了"不超前预报,工人有权拒绝进洞"的制度。针对施工中遭遇的高压富水充填溶腔,发明了释能降压技术。针对齐岳山隧道F11断层,发明了信息化注浆技术。为确保工程施工安全,对Ⅰ级风险隧道进行水文监测,建立防灾预警系统,并根据水文监测数据信息分析,制定安全进洞条件。     

CMIMS:钻爆法隧道施工监测与多元信息管理系统

由于隧道建设中的施工数据繁杂且多种信息不明确,有必要对隧道施工的多元信息进行监测和管理。基于以往的工程经验和现行的监测技术,建立一个集信息管理、分析预测及安全预警等功能于一体的隧道施工监测系统,以对隧道信息进行有效管理、准确分析和及时反馈。依据浅埋隧道钻爆法施工的信息监测要求,系统设置了数据收集、分析处理和信息反馈3个主要模块,分别对开挖前的地质与水文信息、开挖后的爆破信息、长期监测的变形信息和受力信息进行监测和分析,并将各类信息及时反馈,以确保隧道的施工安全和工程质量。系统在麻栗垭隧道工程中实现了部分功能的应用,泊松模型可对该断面的水平收敛变形数据进行有效地拟合与预测。开发的系统能广泛用于各类隧道工程尤其是钻爆法施工隧道,对隧道施工的动态设计、风险的及时识别及应对措施的选择等具有指导作用。     

隧道施工安全风险的管理

本文针对当前隧道安全风险管理存在的施工方案不合理、施工管理不到位、风险监测手段不科学、风险识别方法不落实等问题,从隧道施工方案编制、现场施工管理、安全风险评估、围岩监控量测、超前地质预报、外部环境监控等方面,阐述了加强隧道施工安全风险管理的一些做法,以加强隧道施工风险管理,保证隧道施工安全。     

宜万铁路复杂岩溶隧道动态设计

介绍宜万铁路复杂岩溶隧道动态设计原理、系统构成、方法及组织管理机构,提出以控制高风险为纲,保证施工、运营安全为目的动态设计理念,通过云雾山隧道"+617"溶洞群的动态设计实例,论述信息采集与分析、方案形成与评价、方案决策与实施、安全监测与验证等动态设计的主要内容,经过宜万铁路5座Ⅰ级风险隧道动态设计工程实践,实现复杂岩溶隧道高风险的控制,减少突发性地质灾害,基本达到预期目的。     

铁路隧道工程施工标准化管理手段探讨

分析了推行铁路隧道施工标准化管理的必要性,提出推行隧道施工标准化管理的"四化"手段,即专业化——以架子队管理模式组建专业化施工队伍,机械化——以配套设备的"管、用、养、算"实现机械化管理,工厂化——以"五固定"模式实现集约化、工厂化生产,信息化——以信息化建设推动施工现场的可视化管理、预警管理,并针对"四化"手段的具体做法进行详细的分析和介绍,同时以工程实例说明"四化"手段的效果明显,可以推广应用。     

齐岳山隧道超前钻探施工技术

齐岳山隧道是宜万铁路8座高风险隧道之一,地质条件复杂,不良地质多,施工难度大。结合齐岳山隧道超前钻探施工技术在岩溶高压富水区、断层破碎带和暗河等不良地质段的应用,简要介绍超前钻探施工技术、施工方法、分析判断和成果报告等内容。     

雪峰山1号隧道风险评估与管理

研究目的:铁路隧道建设过程中,因复杂多变的地质条件,隧道施工面临较多的不安全因素,长大隧道更是如此。长沙至昆明客运专线雪峰山1号隧道具塌方、突水突泥、围岩大变形等极高风险,按Ⅰ级风险管理,对该隧道围岩大变形、塌方、突水突泥等风险提出了针对性风险控制措施及风险管理基本制度,从而实现质量、投资、工期等建设目标。研究结论:(1)准确而完整的地勘资料是风险因素识别的重要基础,风险因素识别是随着隧道地勘资料的不断完善而逐步深入,从而形成全面、成熟的风险控制措施;(2)施工图阶段、施工阶段的风险评估是风险评估的重要阶段;(3)隧道风险管理是系统工程,组织保证是风险管理成功的基础,且依赖于设计、施工、建设等单位的组织管理;(4)隧道风险管理系统的有效实施能够将建设项目的安全、质量、投资、工期等建设目标成功落地;(5)该研究成果对高速铁路隧道的风险控制与管理具有较好的借鉴作用。     

宜万铁路岩溶隧道风险管理研讨会专家意见

宜万铁路全长377km,隧道159座,其中8座I级风险隧道建设中面临巨大的突水突泥施工安全风险,工程处理属世界级难题。建设、设计、施工、监理和科研单位通过近6年的共同努力,精心组织、依靠科技、自主创新、拼搏奉献,破解了多道世界难题,目前岩溶高风险隧道安全风险全部解除。可喜可贺!令人敬佩!     

新建隧道双侧近接既有隧道施工风险评价研究

研究目的:浦梅铁路新建隧道双侧近接既有浅埋偏压隧道工程的不良地质问题突出,近接形式独特,施工风险影响因素复杂多样。为合理评价近接既有隧道工程的施工风险,本文对经典可拓法进行改进,提出专门针对新建隧道双侧近接既有隧道工程的施工风险评价模型,并以浦梅铁路双侧近接段作为算例进行验证。研究结论:(1)在经典可拓法的基础上引入层次分析法进行权重计算,并通过距离函数确定评价指标的综合权重,可提高评估结果的合理性;(2)建立了完整的新建隧道双侧近接既有隧道施工风险评价模型,构建了对应的风险评价指标体系,通过关联函数和综合权重实现施工风险等级评定;(3)利用建立的评价模型对浦梅铁路双侧近接工程实例进行风险评价,得出其施工风险等级为3. 4级,属于"高度风险"偏向"极高风险";(4)本研究结果可为新建隧道双侧近接既有隧道风险评价提供借鉴。     

盾构施工监测预警系统研究与实践

盾构工法已经成为我国城市地铁隧道和部分铁路隧道的主要施工方法,GIS+BIM技术的应用使得盾构机的工作过程以及施工隧道现场状态更加形象直观。目前,盾构机远程监控管理系统正在向着管理信息数字化、机器参数图像化、决策系统智能化的方向飞速发展,已经成为保障盾构施工顺利进行的有效工具之一。盾构施工监测预警系统是一种基于物联网和互联网远程数据传输功能的数字化系统,可实时监控盾构机掘进状态。此外,可利用3D GIS+BIM技术模拟盾构施工的地层条件和现场环境,同时与施工过程中的盾构机全站仪系统数据相链接,形成一套动态的4D施工可视化信息管理系统。该系统可实现盾构虚拟隧道及场景的漫游,沿线建构筑物位置信息提醒,盾构机位置偏差预警、报警及盾构推进状态的可追溯功能,可以为地铁隧道施工项目提供科学、有效的管理手段。盾构掘进参数的总结与分析对后续工点及线路施工的安全风险管控具有较高的参考价值。     

地铁隧道施工邻近建筑物安全风险评价

分析了地铁隧道施工对邻近建筑物的影响因素及建筑物本身抵抗变形的因素,对地铁施工引起的环境建筑物的风险进行评价.应用可变模糊集理论,建立了地铁施工区间多个邻近建筑物安全风险排序模型及邻近建筑物安全风险评估模型,对隧道施工引起的邻近各建筑物的安全风险进行排序,并进一步评价建筑物安全风险等级.通过风险评价,可为地铁隧道施工前期风险源排查、采取合理的施工措施及保护措施提供依据,从而在保证邻近建筑物安全的基础上实现地铁隧道的施工.     

集成实时掘进数据的盾构隧道施工管理虚拟现实系统

盾构法在城市地下空间开发施工过程中得到广泛应用,但是存在施工技术人员经验不足、地质环境复杂、施工过程数据量大等问题。针对这些难点,结合Unity3D三维引擎研发虚拟现实系统,通过全景模型搭建、监控数据集成、工程数据库设计、掘进过程分析和虚拟现实系统研发,全面展示盾构掘进地面地质情况和实时设备数据,实现盾构掘进可视化、过程信息实时共享、施工风险预警预报和工程数据分析借鉴等功能,辅助施工管理与决策,保障施工质量和安全。     

齐岳山高风险隧道施工技术

研究目的:齐岳山隧道是宜万铁路8座Ⅰ级高风险隧道之一,地质条件复杂,不良地质多,施工风险大.如何有效的防范和规避施工高风险,化解不良地质灾害,保证施工安全和工程质量,是摆在施工者面前的首要课题. 研究结论:高风险隧道施工要准确科学划分地质风险级别,做好超前地质预报、围岩监控量测和防灾报警措施,紧紧围绕易发不良地质灾害风险组织施工,选择有针对性的围岩预加固、开挖、支护、二衬施工方案和技术措施,可以有效地防范和规避施工高风险.