营盘路湘江隧道江底大跨段施工风险控制与安全性分析

为确保复杂条件浅埋大跨水下隧道施工安全,正确评估江底大跨段地层加固措施、施工工法及支护参数的可靠性,以长沙市营盘路湘江隧道西岸北线大跨段工况为实例,通过工程类比提出设计施工方案,实施前进行三维数值分析评估及现场验证。得出以下结论：提出的辅助措施、支护参数和施工工法能保证隧道的开挖安全;影响隧道施工安全的关键部位是左右导洞小间距段的中间岩柱以及与大跨段的连接局部范围,应着重加强支护。     

红岩寺隧道工程地质勘察成果总结

拟建的红岩寺隧道是一座特长公路隧道,构造发育,处于灰岩区,且隧道与暗河基本上处于同一高程,故隧道开挖过程中可能出现突水突泥、塌方等工程事故。在勘察工作中充分分析总结了区域地质及现场地质调查资料、岩溶水文地质调查研究资料、钻孔勘探及试验资料、EH4电磁勘探成果资料及地应力测试资料,形成了工程地质勘察报告。该报告为隧道设计提供了必需的参数;对围护方案提出了建议;对可能突水突泥及塌方的段落做出了预测。     

地空协同时频域电磁探测技术在深埋长隧道地质勘察中的应用研究

复杂地质地区深埋长隧道建设过程中,由于对地质情况勘察不清楚,风险难以控制。常规的地质勘察工作又费时费力,影响工程进度。地、空协同时频域电磁探测技术作为航空电磁法的一种新型设计方案,勘察深度大、效率高,对于工程建设前期和中期需要快速实现地质勘察的深埋隧道是一种理想方法。本文通过对西南某深埋特长隧道进行地、空协同时频域电磁法勘察隧道围岩中不良地质体的应用研究,较为详细的查明了隧道轴线地质情况,解译了不良地质体的位置和性质。研究结果表明,地、空协同时频域电磁探测技术在深埋长隧道地质勘察应用中是有效的,既能缩短勘察设计阶段资料搜集的时间,又能查明不良地质体的基本情况,还能控制工程勘察设计成本,体现了良好的经济和社会效益,值得推广应用。     

论跨江越海建设隧道的技术优势与问题

为商榷在以往规划跨江越海工程时对修建隧道方案有些场合只是作为修建桥梁方案的一种备选方案的观念,文中论证了修建水下隧道在技术、方法、经济等方面的优势、特色及其存在的问题与不足,使业界可较为全面而客观地认识水下隧道在跨江越海工程中的地位。通过列举国内若干典型的已建、在建和正在进行方案研讨的水下隧道工程,从理论和实践经验出发提出了适合建桥、建隧以及桥隧结合方案有关的江床地形地貌、工程地质、水文地质和当地实际条件,对修建桥梁和修建水下隧道方案进行了比较,分析了二者的优缺点、适用场合和局限性;通过列举水下高速铁路、公路隧道的典型范例,总结了适合修建水下隧道的有利条件,并对水下隧道施工和运营过程中出现的诸多困难和问题进行了分析讨论。认为： 在规划跨江越海工程时,应综合当地的自然、生态、地质、水文、河工、港口、航道和航运等诸相关条件,通过多方案比较,更加客观地妥慎优选适合各具体工程的最佳方案;水下建隧的优缺点共存,水下隧道有其独特的技术、经济优越性,事实上现已被越来越多的跨江越海工程所采用。     

二郎山隧道地质工作的经验与教训

二郎山隧道位于三大断裂“Y”字型交泄地带，地质构造极为复杂，伴有高地应力等不良地质现象，工程十分艰巨。地质勘察工作对正确确定隧道方案和进行设计与施工都是极为重要的。施工实践表明，二郎山隧道地质勘察工作是很成功的，而对引道地勘工作的忽视，却给施工带来了一系列的问题和损失，应引以为戒。     

地貌学及地植物学在隧道工程地质调绘中的应用

随着公路建设的发展,山岭隧道的建设也越来越多。隧道建设离不开隧道的勘察设计,隧道围岩判定在整个隧道勘察设计中具有重要作用,隧道围岩判定又离不开隧道工程地质勘察,由于隧道区勘探工作量的限制,隧道区地质调绘在隧道围岩判定中具有重要的作用。地貌学及地植物学观测方法是隧道地质调绘较为直观及有效的方法,在隧道地质调绘中具有重要的作用。前者根据地貌的形态特征,推断其形成原因及条件,并评价其工程地质条件;后者根据植物群落的种属、分布及其形态特征,推断当地的气候、土质及水文地质条件等。结合工程实例来说明地貌学及地植物学观测在隧道地质调绘中的重要性。     

我国水下公路隧道建设科技发展成果综述

在对近年来我国水下公路隧道重大工程建设历程总结的基础上,着重介绍依托相关工程,各种工法水下隧道建设技术的重大科技攻关课题的开展情况和取得的成果,以及这些成果在实际工程中的应用推广。     

营盘路湘江隧道水下浅埋大跨段隧道施工工法研究

为保证营盘路湘江隧道水下浅埋大跨断面的施工安全,合理地确定施工组织方式、施工措施及超大断面施工方法,通过借鉴前人研究的成果,提出水下浅埋大跨段的施工工法设计方案,并利用三维模型对开挖过程进行仿真模拟。计算及施工监控数据分析证明了施工过程中采取的14部开挖、双层支护、提前扩挖过渡等技术的合理性,成功解决了湘江水下最大跨度隧道施工安全稳定的难题。     

粤东山区复杂地质条件下特长公路隧道路段线路方案研究

为研究粤东山区复杂地质条件下特长公路隧道路段线路方案,以广东大(埔)丰(顺)(五)华高速公路丰顺至五华段控制性工程——鸿图嶂隧道为依托,基于初测阶段勘察设计成果,采用定性分析、技术指标定量对比等方法,探讨比选了粤东山区复杂地质条件下特长高速公路隧道路段线路方案,总结了设计过程遇到的主要问题及设计体会,为粤东山区复杂地质条件下高速公路隧道路线方案比选论证提供了借签和参考。     

盾构法水下隧道工程技术的发展

盾构是建造穿越江河、海峡水下隧道的主要工法之一,其工程技术的现代发展趋势主要针对隧道大断面、高地下水头和长掘进距离等3大方面。文章就已建成的几大标志性盾构法水下隧道工程（英法海峡隧道、日本东京湾公路隧道、荷兰西斯凯尔特河隧道、德国易北河第四通道隧道、上海崇明长江通道隧道）就其工程规模和技术特点,讨论水下隧道盾构工法的技术发展。     

水下公路(道路)隧道交通工程设施设计研究

交通工程设施是水下公路(道路)隧道的重要配套工程,对保障其安全、高效、节能运行起着至关重要的作用。针对水下公路(道路)隧道交通工程设施设计这一热点问题,分析水下公路(道路)隧道和山岭公路隧道的差异,结合国内外工程建设经验,对水下公路(道路)隧道交通工程设施(通风设施、照明设施、综合监控设施、紧急呼叫设施、火灾探测报警设施、消防设施、逃生通道、排水设施、结构健康监测设施、供配电设施、交通安全设施)的设置要求进行梳理,并总结归纳了4种不同施工工法类型(钻爆法、盾构法、沉管法、堰筑法)水下公路(道路)隧道交通工程设施的设计要点。     

超长距离水平定向钻进技术在隧道精准地质勘察的研究及应用

为弥补传统钻探勘察方法存在的不足,更加精确地对隧道围岩信息及岩体应力分布特征进行探测,提出将非开挖管道建设的水平定向钻进技术(HDD,horizontaldirectionaldrilling)用于隧道地质勘察的新方法,并给出采用HDD进行隧道地质勘察的详细技术方案,即先沿着隧道设计轴线钻1个水平定向钻勘察孔,并在孔内开展间断取心、水压致裂、综合测井和孔内电视等相关测试,利用测试结果对隧道设计轴线围岩的岩性变化、断裂破碎带分布范围以及隧道涌水情况进行精确判断。最后,将HDD用于天山胜利隧道地质勘察工程实例中,并在钻进长度为2271m的水平定向钻勘察孔内开展了取心、孔内电视等相关测试,验证了HDD用于隧道地质勘察的可行性及高效性。     

成贵铁路某隧道溶洞工程地质勘察

以成贵铁路某隧道工程D4K463+497充填溶洞地质勘察为例,通过补充地质调查测绘和钻探查清溶洞的工程地质条件以及现场水文观测,结合施工图勘察结果综合分析溶洞的水文地质条件,为确定溶洞的工程处理方案提供依据,同时提出了工程处理建议方案。     

对兴建台湾海峡隧道的工程可行性及其若干技术关键的认识

从10个方面对兴建台湾海峡隧道的工程可行性进行论述,并阐述对其中若干技术关键的认识和建议。1）从台湾海峡拟议中兴建隧位沿线的地质与地震灾害性条件,看跨海隧道设计施工的工程可行性--试以“北线”方案为例,说明其对隧道施工与日后运营的影响; 2）海底隧道设计施工的特点和问题：对地质勘察、隧道最小埋置深度、隧道内交通运输工具的选择、关于服务隧道和海底渡线室等的设置、工程的安全设计与安全作业等提出意见和建议; 3）隧道不良地质区段施工水情水患的预测与防治：对隧道场址的水文地质条件的认识与评价;对防塌治水的基本原则,难以预见的施工风险及施工整治处理要点进行了阐述; 4）隧道围岩防塌险情预警、变形预测与控制--围岩施工稳定性评价：提出用“变形速率比值判别法”对围岩的施工稳定性进行评价,在施工期采用BMP软件对隧道衬护原设计参数进行调整和修正; 5）隧道掘进机（TBM）与钻爆法施工方案的比选--隧道施工机械现代化：提出用TBM与钻爆法配合的海峡隧道施工方案,同时指出当隧道部分地段需改用钻爆法开挖时,隧道的主要施工机械及监测仪具应现代化（如自动化喷混凝土机器人、自动化量测及监测反馈系统等）; 6）耐腐蚀高性能海工混凝土材料和隧道支衬结构：指明采用常规材料配制高性能海工混凝土,增强其耐久性的基本途径;给出不良地质区段岩体的隧道开挖、支护、施工排水和限压衬砌设计施工的建议; 7）特长大隧道的运营期通风问题--暂按铁路隧道并以英法海峡隧道为例作考虑：阐述海峡隧道的空气动力学问题,介绍英法海底隧道的通风系统原理及结构布置措施; 8）隧道防灾与减灾：建议学习参考西方一些国家和日本在隧道防灾方面的设计理念; 9）海底隧道施工风险评估与风险管理：提出该隧道的主要技术风险类别,并阐述对风险管理的认识; 10）关于悬浮式隧道：对本隧道情况而言,建议悬浮式隧道方案再另行慎议;最后指出下一步的地质和地震勘察尚有待深入进行的工作。     

不同工法在炭质片岩隧道大变形控制中的应用研究

隧道施工工法在控制位移变形、资源投入、工程进度、施工成本以及保证施工和结构安全等方面有着重要的作用。为解决炭质片岩隧道修建过程中存在的大变形、坍塌、初期支护及二次衬砌开裂等问题,以谷竹高速公路宴家隧道、关垭子隧道为例,对复杂地质条件下,含绢云母炭质片岩隧道施工工法的适用性进行了研究。通过对软岩隧道施工工法进行分析,并结合工程的地质特征和隧道的断面大小对施工工法进行了优选,经过现场实际验证,说明三台阶法、CRD法、双侧壁导坑法能有效控制围岩大变形,且控制能力依次增强,另外超前预支护对预防隧道坍塌有显著的安全保障作用。     

郑州市龙湖地区下穿隧道岩土问题分析与思考

以郑州市郑东新区龙湖地区建成后在水下通车运行的三条下穿隧道勘察为工程实例,探讨在无明确勘察规范的情况下,如何确定勘察工作依据。分析勘察工作的重点、难点,提出设计及施工中应特别注意的问题。通过剖析问题,总结经验,为今后类似工程勘察项目提供参考。     

我国水下盾构隧道代表性工程与发展趋势

进入21世纪以来,我国水下隧道进入快速发展阶段,取得了辉煌的成就,一大批已建和在建工程极大推进了我国乃至世界水下盾构隧道技术的进步。概述我国水下隧道的发展历史,总结南京长江隧道和广深港高铁狮子洋隧道等代表性已建水下隧道的技术难题和主要技术进步,梳理武汉三阳路长江隧道、佛莞城际铁路狮子洋隧道和苏通特高压输变电工程长江隧道等在建的代表性水下隧道和深茂铁路珠江口隧道、汕头湾海底隧道、南京和燕路长江隧道等拟建代表性水下隧道的特点和难点。进一步分析我国水下盾构隧道的发展趋势:由单一软土地层向土砂复合地层发展、由大直径向超大直径发展、由中等水压向高水压和超高水压发展、由常规岩土向特殊岩土和不良地质发展、由中等烈度地震区向高烈度地震区发展、由单一工法向多工法组合发展,并提出需要加强研究与创新的技术难题。我国水下隧道仍将处于高速发展期,需从规范、标准、地质勘察、设计、施工与管理、装备和材料等方面不断完善和创新。     

港珠澳大桥沉管隧道新技术

沉管法是20世纪初发展起来的一种专门修建水下隧道的工法,适用条件较为苛刻,随着工程技术的发展,其适应性越来越强。继丹麦—瑞典的厄勒松海峡沉管隧道和韩国釜山—巨济沉管隧道修建之后,我国正在珠江口伶仃洋30万t主航道下修建港珠澳大桥沉管隧道,借鉴了国外技术与国内施工经验,自主创新,结合工程项目特点,在地质勘察、结构分析、耐久性设计、管节预制、地基与基础处理等方面发展了一些新技术,并对这些新技术进行了探讨和总结。     

穿越岩溶不良地段隧道施工工法探讨

文章综合超前地质预报及超前探测,探明岩溶不良地段的范围、岩性的必要性,重点介绍隧道穿越岩溶不良地质段的施工工法及原则,对隧道通过岩溶段的施工方案及措施进行探讨。     

川藏铁路昌都至林芝段色季拉山隧道航空物探试验研究

为提高川藏铁路昌都至林芝段的勘察质量和效率,解决地面物探工作效率低无法满足工期需求、危险性高无法满足安全需求、大段空白资料无法满足铁路勘察设计质量需求的问题,对高海拔艰险地段及无人区启用航空物探手段加快地质勘察工作。以色季拉山隧道为试验区,采用航空瞬变电磁法(VTEM)、航空大地电磁法(ZTEM)组合使用、联合反演,开展不同测线间三维反演断面对比、航空物探与地面物探对比、航空物探与深孔验证对比分析。研究表明:1)航空物探应用于铁路勘察在国内乃至国际尚属首次,是工程勘探方法的突破和创新;2)航空物探VTEM和ZTEM联合反演有效探测深度可达2000m,可对主要岩性界线、断层破碎带、富水带进行探测,成果资料吻合较好,基本满足长大深埋隧道的勘探要求,适用于物探人员无法攀越的高寒艰险山区。