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!     

叙岭关左线隧道突泥成因分析及处治措施研究

结合叙岭关隧道左线突泥,深入分析其成因及相应的工程措施,研究结论表明该地区岩溶极为发育、隧道埋深深浅以及水等因素导致了该隧道突泥事故,采用大管棚超前预支护、注浆法以及预留核心土法等工程措施能有效处治隧道突泥问题。     

某轨道交通1号线雅蛮区间隧道岩溶突泥突水处治对策分析

以某轨道交通1号线雅蛮区间左线ZDK19+200处开挖支护施工时发生突水突泥事件为工程背景,分析了岩溶突泥突水的成因,完成对溶洞淤泥清理、一次涌泥处理、二次涌泥处理以及掌子面加固等措施;对右线地质进行补勘,提前处理隐藏的岩溶,对突泥突水引发的周边构造物裂缝和沉降问题进行加固处理;在此基础上,结合本次工程事故与前人对岩溶隧道的研究,对处理溶岩突泥突水问题提出可行性建议。     

石太客运专线膏溶角砾岩的分类

研究目的:膏溶角砾岩类似"软岩硬土",具有物质成分复杂和强度差异大等特性,掌握这种岩石的种类划分,有利于指导工程地质勘察,深入了解其工程特性.研究结论:通过分析研究认为:膏溶角砾岩有固定层位,分布于奥陶系中统每组的第一段;多数为极软岩,强度差异大.按胶结程度的不同,膏溶角砾岩可分为微胶结、弱胶结、较强胶结和强胶结4种;根据颗粒组成、物质成分、成生环境和胶结程度等特征,本文将膏溶角砾岩分为块石状、泥包石状、含砾和硬土状四大类,应加强对奥陶系峰峰组的工程地质勘察工作.     

基于云模型的隧道突水突泥风险评估

突水突泥灾害是隧道施工最常见的事故类型之一,构建基于云模型的突水突泥风险评估模型,以指导隧道施工组织中的灾害预防工作。从水文条件、地质条件和气候条件三个方面展开研究,建立风险评估指标体系。针对评价指标模糊性与随机性的特点,应用逆向云发生器生成风险云特征数字,应用正向云发生器生成风险云与标准云对比图,表征突水突泥和各级评价指标的风险状态。以某隧道为工程背景进行计算,该隧道突水突泥综合风险等级为高,风险不可接受,需进行管理决策,规避转移风险;夏季雨水集中,极易引起大气降雨向地下运移,造成大规模的突水突泥灾害;评估结果与工程实际基本一致,可为灾害预防工作提供理论依据。     

雁门关隧道破碎带突泥处理施工技术

长大隧道施工中通常穿越断层破碎带,在裂隙水发育的断层破碎带发生突泥,将严重影响隧道施工。结合北同蒲取直线雁门关隧道破碎带突泥施工处理实际,介绍了封闭掌子面、临时套拱加固临近突泥段初期支护、施作50密排双层超前小导管及上弧初期支护、突泥段套拱施工、左右交错开挖下导并施作初期支护、施作仰拱及二衬等断层突泥处理方法,对同类隧道工程有借鉴意义。     

广州地铁二十二号线南西区间盾构隧道施工关键技术研究

针对广州地铁二十二号线南漖站-西塱站区间土压平衡盾构法在掘进过程中遭遇的痛点问题,详细介绍了盾构掘进的工程情况,分析了砂层地层的喷涌性质、刀盘结泥饼和管片质量缺陷产生的因素及相应措施,通过超前注浆加固、刀盘结泥饼处理、盾构带压开仓、盾体脱困及变形处理较好地解决了工程实际问题,对类似工程具有参考意义。     

蒙古包建筑与结构形式的变革探析

以北京市某蒙古民族特色餐饮企业的蒙古包为工程背景,探索传统蒙古包向现代蒙古包建筑与结构形式的变革之路,扼要地讲解了现代蒙古包的建造方法。     

拉之洞隧道溶洞突泥处理施工技术

拉之洞隧道是黔桂铁路扩能工程QG3标段新建主要工程项目之一。隧道在DK174+610工作面突然发生罕见的涌泥自然灾害,现场通过综合超前地质预报,采用炮震引泥、机械清泥的方法进行突泥处理,并成功实施钢结构防护台车浇筑混凝土护拱方案,安全顺利通过大型溶洞。对隧道溶洞突泥处理施工技术进行详细介绍。     

杨林隧道突泥涌水处置浅析

新建云南省昆明绕城高速公路东南段杨林隧道,为目前亚洲在建的最长的双线分离式六车道公路隧道。在杨林隧道进口左线施工中出现突泥涌水,根据该隧道突泥涌水的具体情况,制定了合理的处置措施,安全、经济、快速地通过了突泥涌水地段,可为今后类似工程的施工提供参考。     

高速铁路基床表层级配碎石翻浆机理研究

以沪宁(上海-南京)城际高速铁路为依托,对无砟轨道底座与基床顶面间翻浆问题展开了现场调研分析。对翻浆过程进行理论分析和室内模拟试验,研究基床表层级配碎石翻浆机理。结果表明:离缝是引起翻浆病害的主要条件;外界水分渗入离缝且无法及时排除,是翻浆病害的诱因;列车通过时荷载对离缝内水分产生的抽吸作用导致翻浆问题。     

基于有限元盾构开仓开挖面稳定性及施工技术研究

以广州地铁4号线塘—大区间盾构隧道为依托,针对盾构开仓开挖面稳定及施工技术展开研究。采用有限元分析方法,对盾构开仓开挖面破坏形式、开挖面变形和开挖面前方地表沉降三方面进行稳定性分析,得到相应规律;从盾构开仓刀盘后止水措施、开挖面泥膜质量控制和盾构开仓期间监测措施三方面对盾构开仓开挖面稳定施工技术进行研究,并提出主要相关参数。盾构开仓期间,利用盾构外壳预留孔采用高压注浆方式向盾构周边注入1.10~1.15 g/cm;的高粘度浆液,以免浆液流失;工程遵循"高稠度、高密闭、低比重、易成膜"措施,调整泥浆参数,同时对所选泥浆材料进行优化;采取加密监测频率方式,周边地表监测频率为8次/d。最后给出开挖面异常工况处理措施,并将该方案应用于实际,取得良好效果,为大湾区盾构开仓开挖面稳定提供工程参考。     

砂卵石地层水泥盾构泥浆渗透试验分析

采用自制试验仪器,通过渗透试验研究泥浆对地层的适应性.试验表明,泥浆相对密度越大,泥膜质量越好,在相对密度达到1.08时,增大泥浆的黏度并不能有效减少泥浆的渗流量.泥膜的抗渗性与泥膜形成时的压差以及渗透时间密切相关,渗透成膜的压差越大,泥膜破坏需要的渗透压力也越大,而渗透时间长短决定泥膜凝胶强度的大小以及致密性.     

基于最优蠕滑辨识的高速列车黏着控制研究

针对高速列车黏着控制提出一种最优蠕滑辨识方法,通过仿真分析验证该方法的有效性。通过捕捉瞬态控制和稳态控制切换时的蠕滑率作为控制基准值,以模糊控制方式对控制基准值进行调节,实时辨识轨面最优蠕滑率。该方法以最优蠕滑率为控制目标达到获取最优黏着控制效果,实现了最大黏着系数利用、提升牵引力发挥稳定性的目的,为黏着控制在高速列车领域的应用提供了指导。     

基于动态面方法的高速列车蠕滑速度跟踪控制

针对高速列车的主动黏着防滑控制问题,提出基于障碍Lyapunov函数的蠕滑速度动态面跟踪控制算法,可以实现对蠕滑速度的上界约束,同时保障黏着控制系统的稳定性。首先建立考虑牵引与制动转矩产生过程的高速列车动力学模型,并将黏着控制问题描述为含输出约束的非线性系统的跟踪控制问题;然后引入障碍Lyapunov函数处理输出约束问题,设计了自适应动态面控制律,未知参数由自适应律估计得到,未知时变的黏着力和运行阻力由两个力观测器来估算;最后通过Lyapunov方法证明了蠕滑速度跟踪误差半全局一致最终有界,蠕滑速度始终保持在稳定区域内。仿真结果证明了该方法的有效性。     

深层注胶法在沪宁城际基床翻浆病害整治中的运用

浅层注胶法在治理高速铁路路基翻浆病害时存在耐久性低、基床翻浆反复等问题,为此,采用一种深层注胶工艺对路基基床进行整体加固和对路基基床与底座板之间缝隙进行填充,将材料注入基床表层路基中,能够有效整治翻浆病害,提高列车运行的平顺性。研究表明:(1)由于基床表层排水不畅、级配碎石中含泥量高等因素,在列车循环动荷载作用下,泥浆及碎石颗粒不断被带出,从而导致路基翻浆病害;(2)深层注胶工艺采用不同的注胶材料,不仅填充了基床与底座板之间的孔隙,且在基床中渗透扩散,对基床进行整体加固;(3)深层注胶工艺应用于I型无砟轨道板翻浆病害治理中,可有效降低轨面不平顺性,治理后,振动加速度时程减小12%,动检车峰值高低和长波数值明显减小(峰值减小84.8%),并维持稳定。     

南广铁路白云隧道断层突泥灾害治理技术

研究目的:南广铁路白云隧道施工中遇到断层发生小型突泥,清淤时发生大规模突泥突水,造成人员伤亡,形成灾害。研究结论:(1)超前地质预报是防范突泥突水的有效手段,施工中必须严格实施,当施工中发生突泥时,必须进行清淤安全评估,贸然清淤将十分危险。(2)采用注浆法成功地处理了突泥突水溃口并完成断层破碎带的安全施工。(3)通过采取堆渣挡护、迂回施工、正洞处理等技术措施,完成该隧道断层破碎带的处理,可供类似工程参考。     

基于细观尺度粗糙轮轨接触蠕滑特性数值分析

为了进一步考虑粗糙表面对轮轨蠕滑的影响,从微凸体的微米尺度跨越到米的尺度,着力于摩擦的物理学本质,建立干摩擦工况下的轮轨蠕滑力的二维动态计算模型。通过微凸体接触与断开来模拟轮轨接触的滚滑运动,讨论不同速度、蠕滑率、轮轨表面粗糙度参数等因素对轮轨黏着系数的影响,对每个因素造成的轮轨牵引系数的变化进行数值分析。在中低速情况下,通过对线路测量数据和实验室JD对滚机数据与模型计算结果的对比,验证了模型的有效性。结果表明随着速度的增大,黏着系数随之下降;适当增加轮轨表面粗糙度能提高轮轨间的黏着系数;同时以非人为划分的方式重现接触斑内牵引系数变化的过程,从黏着区到滑动区的过渡过程。     

基于踏面清扫装置的控制改进以抑制增粘块熔着的效果研究

增粘块用于维持踏面表面粗糙度,以获得适当粘着力。从分析增粘块的工作时间入手,利用增粘块产生熔着现象的再现试验,找到了抑制增粘块熔着现象的踏面清扫装置的控制方法,并经现车运行试验,确认了控制方法的有效性。