新街台格庙矿区斜井隧道双模式盾构关键掘进参数配置研究

为了解决盾构关键掘进参数的合理配置问题,实现盾构在不同地层条件下安全、快速、高效掘进,以新街矿区斜井隧道工程为依托,在研究斜井隧道工程地质条件的基础上,提出了双模盾构掘进参数配置的原则;分析计算双模式盾构在2种掘进模式下的最大切深、土舱压力以及盾构推力、刀盘扭矩等关键掘进参数,确定了在EPB模式和单护盾TBM模式下的最大切深分别为28r/min和19 r/min,并提出了在6个地质区间下双模盾构关键掘进参数的配置建议。     

小直径盾构隧道管片抗弯承载试验研究

220 k V犀牛站118 m转弯半径电缆隧道在国内首次采用外径4.1 m、内径3.6 m、宽0.8 m的小直径钢筋混凝土盾构管片。为研究该管片的抗弯性能以及盾构手孔对刚度的影响,对其进行试验研究,量测试验构件的挠度与裂缝宽度;采用ABAQUS有限元软件建立三维模型模拟管片加载全过程;同时采用《混凝土结构设计规范》(2002版与2010版)计算管片在不同荷载工况下的裂缝宽度,并与实测值进行比较。研究结果表明:小直径盾构管片发生典型的弯曲破坏,构件延性良好;裂缝宽度实则值与2010版《混凝土结构设计规范》计算结果吻合良好;盾构手孔对管片的刚度影响较小。     

NOMJS联络通道施工新工艺研究

针对盾构法隧道联络通道施工中存在的风险,提出顶管直接切掘新型管片联络通道新艺(NOMJS)。该工艺采用特殊设计的顶管机直接切削贯穿上下行线隧道管片形成联络通道结构,并在顶管始发和接收过程中设置止水框体和整体接收装置,可大大降低施工联络通道施工过程中的风险,简化联络通道施工的工序。可直接切削复合管片由可切削混凝土和玻璃纤维筋浇筑,能满足隧道衬砌和顶管机直接切削的要求。联络通道管节采用钢管节,分为始发与接收管节、常规管节和特殊管节,始发与接收管节、止水框体、整体接收装置采用特殊设计,具备间隙封堵、风险应急和快速拆除的功能。     

隔水帷幕深度对苏州地铁隧道结构影响分析

随着城市地铁周边建设工程项目越来越多,研究邻近地铁的基坑施工对地铁隧道影响具有重要意义。基于苏州地铁1号线某基坑工程,采用FLAC 3D程序,分析研究在既有地铁隧道周边,基坑采用不同的隔水帷幕深度情况下,地下水渗流作用对地铁隧道的影响。数值模拟中考虑在2种不同的隔水帷幕深度时,基坑降水后隧道的位移场以及隧道管片应力。研究结果表明:1)增长隔水帷幕深度有利于控制隧道周围孔隙水压力降低,有利于减小隧道结构变形。2)随着隔水帷幕深度增加,减小了基坑降水引起隧道结构应力的降低。     

苏州市轨道交通3、8号线独立成环的探讨

为了落实苏州建设规划的批复意见,对苏州市线网中的3、8号线是否要形成独立环线进行研究。通过总结苏州城市特征并借鉴国内外环线设置经验,对3、8号线设置独立环线的必要性和可能性进行定性和定量分析。通过对工程方案研究和客流测试对比,认为:独立环线方案必要性不足;从工程实施上,仅具备构建勺型环线的土建条件,但工程投资大,有较大的工程浪费和社会风险,可实施性差。研究认为苏州这种水乡、多中心不均衡发展的城市更适合采用"组合环线+棋盘式"线网方案。     

金刚石绳锯在深圳地铁新旧车站接驳钢筋混凝土结构拆除施工中的应用

针对复杂环境下新旧车站接驳部位连续墙和结构侧墙进行拆除具有技术环保要求高和安全风险大等特点,通过对人工凿除、机械破除、浅孔微差爆破、静力爆破及金刚石静力切割施工方案的优缺点进行对比分析,提出采取金刚石绳锯与金刚石水钻相结合的静力切割技术;并以深圳地铁新建9号线接驳运营2号线车站工程为例,对金刚石绳锯切割施工方案及运营线路与新建结构的保护进行详细说明,安全、优质、高效地完成了深圳地铁9号线车站接驳工程施工中大体量混凝土结构的拆除工作。     

基于宏观能量理论与微观磨损机制的滚刀磨损量预测

为了准确预测全断面岩石掘进机长距离掘进硬岩地层的滚刀更换与使用量,量化滚刀检修、更换的时间与费用,从滚刀磨损宏观能量转换入手,基于能量磨损理论,通过分析摩擦功与磨损体积之间的关系,建立滚刀宏观能量理论的磨损量预测模型;从滚刀磨损的微观磨损机制入手,基于磨粒磨损机制,通过分析微观磨粒犁沟与滚刀宏观磨损量的关系,建立滚刀微观磨损机制的磨损量预测模型。通过某引水隧洞工程的现场磨损数据与掘进参数对2种预测方法的可行性进行验证,结果表明:2种预测模型对滚刀磨损量的预估具有一定的参考;提高预测结果的准确性需通过实验方法建立关键参数的选取准则。     

受“渗流-应力场”及SO2-4-Cl-作用后高性能混凝土性能研究

为揭示地下高性能混凝土性能劣化规律,针对地下结构中高性能混凝土所处环境特点,通过试验模拟“渗流-应力场”及硫酸盐、氯盐的共同作用,检测腐蚀后混凝土的承载力并分析腐蚀后混凝土中的腐蚀产物。结果表明： 1)荷载单独变化时,荷载越大混凝土腐蚀越明显; 2)水压单独变化时,水头差越大混凝土腐蚀程度越严重; 3)水头差对混凝土抗压性能的影响要高于荷载,但荷载和水头差越大,两者差距将逐渐缩小; 4)荷载和水头差同时作用下的混凝土受侵蚀情况更加严重,两者共同作用比单一因素作用后混凝土承载力减少更多。微观测试和分析表明,荷载和水头差作用会加快混凝土内腐蚀产物的生成,水头差对混凝土抗压性能的影响要略高于荷载,与混凝土强度测试分析结果一致。     

某客专隧道洞口段道床隆起病害分析与整治

为解决GZ隧道洞口段道床隆起引起列车限速运行的问题,采用人工测量及补勘等手段,探索道床隆起病害的原因,并提出相应的整治措施; 采用人工及自动测量方法监测道床隆起整治前后的道床变形,以分析评价道床隆起的整治效果。结果表明： 1）洞口段位处浅埋、偏压和基底承载力不均的组合工况中是道床隆起的主要外因,隧道开挖引起的地层偏压调整不充分,偏压力对隧底结构的挤压造成道床横断面出现不同程度的隆起; 2）针对明洞段地基不均和隧道洞口浅埋且地形偏压等主要因素,提出道床隆起整治采用明洞耳墙底注浆、洞外锚固桩、道床锚杆等加固措施; 3）自动监测成果表明,整治前K1966+310.0～+322.5段测点L6～L8、L10、L11的上拱速率为1.38～3.70 mm/月,整治后2018年2月15日-9月7日测点L6～L8、L10的上拱速率为0.53～0.69 mm/月,上拱速率减小了56.6%～85.1%,2018年5月13日-9月7日测点L11未继续上拱; 4）人工监测成果表明,2018年3月22日-9月7日,除了K1966+320.0测点B2和K1966+325.0测点B2明显隆起外,K1966+300～+340段各测点上拱缓慢,且部分测点有小量值沉降; 5）据目前监测成果,初步分析认为本段道床隆起整治目标未完全实现,道床变形监测仍在继续,应继续进行整治效果监测与分析。     

浅覆新黄土隧道微台阶法修建技术

浅覆新黄土隧道洞口地段一般采用CD法、CRD法等分部开挖法施工,存在临时支护拆除量大、大型施工机械设备不便开展作业、施工工效较低等问题。依托蒙华铁路黄土隧道工程,提出以微台阶开挖、湿喷机械手快速支护、仰拱快速封闭成环为核心的快挖快支快成环微台阶法修建技术,并以蒙华铁路张裕2#隧道为例,采用数值模拟方法对采用微台阶法时隧道初期支护变形、围岩塑性区、初期支护结构内力及安全系数等进行分析,验证该方法的合理性。对蒙华铁路全线新黄土隧道施工的监控量测数据、资源投入和施工进度等进行分析,结果表明:大跨度浅覆新黄土隧道采用微台阶法施工,初期支护变形收敛小,便于大型机械作业,综合施工进度达到45~67.5 m/月,能极大地提高施工工效,节约工程造价。