高海拔大高差特长隧道洞内温度分布规律研究

研究目的:随着川藏铁路的建设,我国高海拔大高差特长隧道数量急剧上升.目前高海拔大高差特长隧道洞内温度分布规律尚不明确,严重制约其保温防冻设计,若设防不当会造成冻害,影响运营安全.本文以川西高原既有高海拔大高差特长隧道为例,采用现场监测、数值模拟等手段,利用隧道修建前后洞内外气象监测数据,研究高海拔大高差隧道洞内温度分布...     

高地应力水平层状岩体结构特征对隧道底鼓影响分析

隧道穿越高地应力区水平层状岩体时易导致仰拱底鼓,对铁路运行造成安全隐患.以西南地区某铁路隧道仰拱底鼓病害为对象,针对隧道底部水平层状岩体分布深度、单层厚度、弹性模量及地层竖向应力等因素对仰拱底鼓变形特征及影响规律开展研究.研究结果表明:隧道底鼓特征为仰拱中部底鼓量最大,越靠近墙脚底鼓量越小,墙脚处竖向位移几乎无变化;隧...     

隧道振动响应研究进展

阐述铁路隧道振动产生原因和传播特点.从理论分析模型、隧道结构振动响应、隧道地基土振动响应、环境振动响应及减振措施等方面,综述铁路隧道振动问题研究的进展.认为目前研究中存在的主要问题是:计算模型不完善;缺乏对隧道结构长期动力特性的研究、对高速铁路隧道动力响应的试验研究;减振措施缺乏针对性.指出今后的研究工作重点应是:将材料损伤本构关系引入到隧道振动响应数值模型中,建立以轨道、隧道和围岩为一体的、考虑结构损伤在内的完整数值模型,并在此基础上分析研究隧道结构长期动力特性;针对高速铁路隧道开展现场测试、动力模型试验;采用数据分析与模拟试验相结合的方法,研究各工况的环境振动响应,提出针对不同地层和结构埋深的最优减振措施.     

滇藏铁路三江并流区工程地质减灾选线研究

研究目的:滇藏铁路三江并流区以高海拔大高差的地貌特征、软弱破碎的地层岩性、活跃的地质构造运动、高水平构造应力场等复杂的地质条件为地质背景,具有三江活跃构造集束区区域稳定性、强烈浅表生改造的斜坡稳定性、内动力地质作用围岩稳定性及热液地质作用等重大工程地质问题。在拟建滇藏铁路三江段,本文在对其工程地质环境特征和地质灾害分布发育特性等分析的基础上,从地质防灾减灾的角度,研究区段地质选线原则。研究结论:(1)滇藏铁路三江并流区因其高海拔大高差的地貌、活跃的地质构造、软弱破碎的地层岩性及复杂的水文地质等地质因素,为区段山地灾害的分布发育提供了强有力的内外动力地质作用;(2)针对三江段区域稳定性问题,铁路选线应遵循断裂带下盘展线、简易修复工程过活动构造、绕避对地震波具放大效应部位的防灾减灾原则;(3)针对内外动力地质作用下的山地灾害,铁路选线应遵循绕避为先、内移设隧、早进晚出等防灾减灾原则;(4)针对内动力地质作用围岩稳定性问题及热液地质作用问题,铁路选线应遵循或绕避或短距离快速穿越的防治减灾原则;(5)本研究结论对类似工程地质条件下的川藏、川青、滇藏等铁路和公路等线状工程地质减灾选线具有借鉴意义。     

高海拔寒区铁路隧道保温排水技术研究

针对处于高海拔寒区的川藏铁路隧道的保温排水问题,本文总结了国内多行业的寒区分类以及国内外寒区隧道保温排水技术现状,通过调研高纬度寒区铁路隧道的冻害情况,分析了高纬度寒区铁路隧道按最冷月平均气温和年平均气温的设计分区方法。结合川藏铁路工程特点,提出了川藏铁路高海拔寒区隧道设计分区和保温排水设施的设防标准建议,同时分析了各类保温排水设施的适用条件。结果表明:(1)川藏铁路高海拔寒区隧道按年平均气温和最冷月平均气温可划分为3个设计分区;(2)高海拔寒区隧道洞口段的排水沟槽设计,可结合工点特点,按设计分区采用不同的保温长度和不同的结构形式;(3)保温排水沟的检查井及出水口宜采取保温措施。     

暗挖地铁隧道斜交下穿既有铁路的施工研究

研究目的:新建地铁隧道下穿既有铁路工程涉及到铁路运营安全和地铁施工安全,受到工程界的重视.文中选取暗挖地铁隧道斜交下穿某既有铁路工程为研究对象,该地铁隧道为双线、部分浅埋隧道,隧道采用暗挖法施工难度和风险较大.通过ansys计算软件按初步设计的施工顺序和施工工艺进行三维数值计算,分析隧道施工引起的地层沉降和塑性区分布.研究结论:(1)隧道施工引起地层内力重分布,是地表产生沉降的原因,但是列车荷载对地表沉降的影响更为显著;(2)数值计算对施工措施的选择提供了重要依据;(3)施工前对铁路路基注浆加固或在铁路路基两侧预埋袖阀管根据沉降情况进行注浆,可对沉降变形进行控制.     

大断面高铁隧道下穿既有铁路悬臂掘进机施工研究

当大断面高铁隧道长距离下穿既有运营铁路及岩溶发育复杂地层时,采用大型机械化作业容易导致隧道塌方（塌陷）,影响既有线运营安全。文章以渝昆高铁引入昆明枢纽工程站前二标长水机场隧道下穿沪昆铁路施工为研究对象,针对大断面复杂地层高铁隧道下穿既有线铁路悬臂掘进机开挖工艺,对悬臂掘进机选型、开挖工法、工效分析等方面进行研究,根据研究结果采取科学的施工方法及有效措施,最终安全快速地完成下穿既有线路施工,为类似工程施工提供参考。     

龙厦铁路象山特长隧道主要工程地质问题研究

象山隧道左右洞全长分别为15 898 m、15 917 m,是龙厦铁路最长的隧道和重要的控制工程.在象山隧道区域地质条件及其对隧址区地层影响分析的基础上,对该隧道建设过程中可能出现的主要工程地质问题进行了研究.研究表明:象山隧道穿越地区位于大田--龙岩拗陷带和政和--大埔深大断裂上,地质构造极其复杂.在其影响下,隧址区地层内构造发育,围岩完整性差,有较好的地下水渗流通道,隧道施工期间可能出现大量渗、涌水;沉积岩地段围岩等级变化频繁,埋深大的地段可能出现较大的围岩变形;隧址区硅灰岩具有形成岩溶的基本条件,在地表有较好汇水条件的断层、地层不整合接触带附近可能发育岩溶.     

西宁至成都铁路弱胶结地层结构特征及水稳性评价研究

西宁至成都铁路拉脊山越岭段南、北麓广泛分布第三系、白垩系含水弱胶结地层,研究地层结构、评价其水稳性成为勘察阶段需要解决的难点。通过系列地表调查、钻探、颗粒分析、黏土矿物含量测定、现场浸水试验等,在考虑地层赋水特性下,对各套地层岩性进行工程水稳性综合评价研究。研究表明:第三系贵德组、白垩系民和组砂、砾岩属弱胶结,黏粒含量以伊/蒙混层为主,水稳性极差,建议线路尽量绕避;西宁盆地、化隆盆地中心均具备形成承压水的条件,建议线路选择尽量走行于盆地边缘,降低承压水头高度或绕避承压水对隧道工程的影响。     

太峪隧道含水地层施工研究

研究目的:太峪隧道含水地层整体性较差,施工难度大,施工存在较大安全隐患.正确认识该套地层以及研究适宜的支护衬砌参数,保证隧道工程通过该套地层隧道施工的安全合理.研究结论:(1)太峪隧道含水地层成因复杂,地层具有一定的压密性,但作为下更新统地层却胶结程度差,丰富的地下水对隧道施工影响很大.(2)该隧道地质条件复杂且赋存地...     

多边形裁剪在虚拟隧道开挖中的应用

用计算机模拟隧道开挖,以实现对隧道工程地下岩体的地质特征及其地层结构的分布规律的了解,是目前研究的重要手段.多变形裁剪算法是虚拟隧道开挖建模过程中的一个重要算法.实现一种改进的多边形裁剪算法,简化虚拟隧道开挖中的三维地质模型空间裁剪.该方法在铁路隧道工程的虚拟开挖实际中取得良好效果,为决策隧道施工建设提供科学依据.     

地热隧道对拉日铁路选线的影响研究

通过对拉日铁路高地热分布特征、地热形成原因、高温隧道热害对工程的影响分析,利用地热研究理论,建立计算模型,采用数值模拟技术对隧道地温场进行模拟分析,揭示隧址区地热分布规律,提出可供线路通过的地温异常区相对低温通道,并以拉日铁路吉沃西嘎隧道高地热预测和线路方案选择为例予以说明。总结高海拔地热地区选线思路及原则,为类似地区工程的设计和建设提供借鉴。     

大理至丽江铁路软土发育区综合选线研究

研究目的:大丽铁路必经洱海、鹤庆、丽江盆地及盆地之间的低中山区封闭洼地、沟谷,这些地区软土分布广、层次多、厚度大。大理、鹤庆、丽江及其走廊带,环境极为独特、敏感,地质复杂,深大活动断裂发育,地震频繁、震级大、烈度高。本文对软土地质、环境复杂山区铁路综合选线进行研究,寻求选择绕避软土广、深、厚发育带并有利于建设资源节约、环境友好型铁路方案。研究结论:(1)区域地质构造、新构造运动控制盆地及其软土发育分布,构成盆地轮廓或者边缘的断裂构造带对软土发育分布有重要的控制作用,盆地内靠近主要断裂一侧软土厚度大、性状差,影响选线结果;(2)综合研究推荐选择软土地质条件相对较好的洱海东岸、鹤庆盆地东线、丽江盆地东侧靠山及短距离通过小洼地的方案,绕避软土长度大于76.162 km,符合建设资源节约、环境友好型铁路的要求;(3)本文研究成果对软土地质、环境复杂山区工程勘察选址和选线具有借鉴价值。     

杉阳隧道破碎泥页岩段高压囊状水腔处理措施

随着公路、铁路隧道建设向长、大、深方向发展，隧道施工中遇到的水害工况更加复杂难测，国内外学者在富水溶洞、大型溶腔的超前预报和处治技术方面已取得很多施工经验和研究成果，但针对小型的高压囊状水腔，目前仍存在因超前地质预报不够精准、防突层预留厚度不足而引发的失稳破坏等问题。针对上述问题，以大瑞铁路杉阳隧道为例，开展囊状水腔防突层计算和处理措施研究，通过地质雷达法、瞬变电磁法结合超前探孔，综合对照获知隧道线路上的囊状水腔大小和分布，进行防突层安全厚度计算，并采用钻孔泄水、注浆填充、边泄边注等处理措施，有效防止了突水、溜塌等地质灾害发生，保证了隧道施工安全可控。     

武康增建二线隧道建设管理与施工技术

结合武康铁路增建二线工程在复杂环境和软弱围岩条件下新建54座铁路隧道、加固6座既有隧道和1座铁路运营隧道的拆除等工程的特点和难点,介绍隧道建设管理的理念和方法,针对施工中存在的问题进行原因分析并采取的措施以及10座隧道的关键技术,为类似工程提供参考。     

冻土隧道施工通风模糊控制系统的研究

研究目的:本文结合高海拔、高寒区铁路隧道施工的特点,介绍了冻土隧道施工通风控制的问题,提出了一种基于模糊理论的隧道施工通风新的控制系统。研究方法:采用两级模糊控制器,分别控制风量和风温两个被控参数.为了评价其实施效果,运用仿真技术,把设计控制方法和传统的控制方法进行比较。研究结论:该模糊控制系统不仅提高了隧道施工通风控制性能和自动化水平,而且节能效果非常显著。     

新建川藏铁路隧道钻爆法机械化配套快速施工研究

新建川藏铁路隧道占比大、特长隧道及隧道群密集,高海拔隧道占比大,只有采用大型机械化配套技术,才能达到快速施工,以机代人,满足建设的要求。本文通过对现有隧道机械化施工为依据,分析当前隧道机械化配套施工存在的问题,研究并提出川藏铁路一次建成长大隧道集群应满足的机械化配套方案、解决影响施工进度的措施、施工进度指标、高原长距离施工供氧方案、通风方式以及智能建造装备配套管理等,为高起点、高质量建好川藏铁路高原隧道提供了参考意见和建议。     

铁路隧道风险评估指标体系及方法研究

研究目的:在铁路隧道工程建设过程之中,一旦发生工程事故就会给国家及社会造成经济损失和人员伤亡.然而,在实际过程中,铁路隧道建设的风险又是不可规避的.如何加强对铁路隧道风险评估,是当前铁路隧道施工的一个不可或缺的环节,也是当前铁路隧道建设中面临的重大课题.本研究旨在探索出一套完整的铁路隧道风险评估的方法及指标体系.研究结论:通过对风险管理理论方法、铁路隧道风险指标体系的构建以及对铁路隧道风险分级标准的研究,得出如下结论:(1)铁路隧道风险指标体系可以使得以后工程实践中的风险识别变得简单易行,可以省去很多重复性的基础工作且不易遗漏部分因素;(2)铁路隧道风险评估及管理的流程及铁路隧道风险分级标准可以为以后的进一步研究和实践应用提供方向.     

GMS三维地质模型在铁路地质勘察中的应用

地质体三维可视化是近年来铁路工程地质的发展方向。为了利用现有二维地质勘察成果直接快速地建立三维地质模型,以蒙西至华中地区运煤通道铁路裴庄隧道地质资料为基础,针对GMS数据特点开发地质资料自动转换程序,建立隧道周围63.54 km2范围内的三维地质模型。通过DEM和叠加遥感影像,真实再现裴庄隧道及周边地区的地形地貌和地层分布情况,为隧道方案比选提供了可视化手段,有助于提高地质工程师对场地复杂地质条件的认识和评价,同时对提高设计质量也具有一定的意义。     

狮子洋隧道下穿珠江大堤注浆加固技术研究

研究目的:新建铁路广深港客运专线狮子洋隧道下穿珠江主航道,在隧道进口方向穿越珠江大堤下方的不均匀地层时,地面发生大面积塌陷,危及珠江大堤安全,同时盾构机被困,不能正常掘进.为解决此难题,针对该工程的最佳地层加固方案和实验采用50 m以上深孔袖阀管注浆工艺进行研究,提出可行办法和措施,保证施工的顺利进行.研究结果:通过研究提出的地层加固方案和深孔袖阀管注浆工艺,解决了深孔袖阀管注浆的"卡、掉芯管"问题;解决了在盾构机前方注浆施工可能发生的"包裹、固结"盾构机的问题.通过注浆改良地层,保证了盾构机施工的正常.