基于三维数值模拟的软岩超大断面隧道施工技术优化研究

为研究超大断面隧道在软岩地层中开挖施工引起的变形情况,基于铁路设计规范和围岩分级标准对王岗山隧道穿越岩层进行围岩亚分级,通过考虑开挖方向、复杂围岩条件及断层破碎带的影响,利用ABAQUS有限元软件开展三维施工过程模拟,获得三台阶法开挖后的隧道衬砌及围岩受力及变形特征。在此基础上,提出采用更适宜控制变形的双侧壁导坑开挖法,并对其控制效果进行验证。最后,分析影响隧道衬砌和围岩变形的相关因素,得到利于控制变形过大问题的最优进尺设置参数及初期/临时支护形式。数值计算结果表明:1)双侧壁导坑法能够有效降低隧道开挖引起的衬砌及围岩变形;2)锚杆在复杂地层中能够发挥重要作用;3)循环进尺和初期支护强度均对施工引起的变形存在影响,使用新型复合管片临时支护有利于控制隧道衬砌及围岩变形;4)断层破碎带是王岗山隧道施工必须重视的关键部位,除采用合理的开挖工法外,还应辅以其他降低围岩扰动进而控制开挖变形的有效措施。     

长距离复杂水域环境中内河沉管隧道管节浮运风险分析及应对措施

内河沉管隧道管节在长距离复杂水域环境中浮运时,浮运线路构筑物和风险源多,水上交通和水情复杂,浮运风险较高。以南昌红谷隧道工程管节浮运为例,比较海口区域与内河沉管隧道管节浮运风险差异,采用风险矩阵法对管节浮运过程中出坞接拖、航道存在浅点、通过小跨径桥梁、急流区回旋、高流速区浮运等5种风险工况进行评估分级,预测红谷隧道管节首次浮运可能发生的高风险工况,总结红谷隧道管节首次浮运出现的风险和采取的应对措施,实现首节管节安全浮运,并为后续管节浮运提供借鉴。     

三峡蓄水后长江中游沿程河道水位的预测方法

长江中游沿程江湖联通、水系复杂,且受三峡蓄水影响,坝下河道水沙条件发生剧变,导致航道水位预测较为困难。针对此问题,以长江中游实测资料为基础,充分考虑支流入汇和三峡蓄水后新水沙条件的影响,通过相关分析法,建立航道水位预测方法,并提出上、下荆江,城陵矶—汉口和汉口—湖口河段沿程水位的多元回归模型预测方法。经实测资料检验,绝对误差均在0. 4 m以内,能较好地提高长江中游沿程河道水位预测精度。     

大体积现浇挡浪墙的裂缝控制

针对大体积现浇混凝土挡浪墙产生的温度裂缝问题，从混凝土水化热、外界温度和约束力等3方面分析了裂纹产生原因。从设计方面对挡浪墙进行合理的分段，对配合比进行优化，计算出产生裂缝时的温度差；从施工方面控制原材料的温度，对混凝土温度进行实时监测，将对穿螺丝孔套管改造为冷却水管。从而控制了大体积现浇混凝土的裂缝。     

保滩护岸工程及生态措施应用

针对国内海岸侵蚀现状严峻的问题,对保滩护岸的主要内容及现有的保滩护岸方式进行研究,分析常用工程措施和生态措施的优缺点,并结合实际案例,对现有保滩护岸中的应用模式进行总结。通过多方面对比,发现生态措施能够弥补传统工程措施的不足,充分利用生态环境形成保滩护岸的柔性屏障,符合我国生态文明建设的需要,生态措施在保滩护岸工程中具有良好的应用前景。     

深水防波堤扭王块护面压脚设计方案

以斯里兰卡港口城的深水防波堤为例,探讨扭王块护面的3种不同形式的压脚设计。施工图阶段采用带V形槽的抛石棱体设计,施工中发现防波堤推进严重受制于海侧压脚:1)依托现有施工设备和工艺,放置第1排扭王块的V形槽的施工工效较低; 2) 2~5 t压脚块石受制于当地石场而供应不足。于是,针对性拟定2种压脚设计的替代方案:1)水平摆放一排扭王块体,并在前面用压脚块石进行加强; 2)水平放置3排扭王块,采用扭王块替代2~5 t压脚块石的功能。采用2D物模试验验证了替代方案的技术可行性。     

基于船模的枢纽通航及码头靠离泊试验研究

传统的通航条件影响研究,不能全面准确反映航道水流条件和边界条件对船舶航行的综合影响以及船舶与航道水流条件的相互作用。利用小比尺船模测控技术,对大渡河沫水航电枢纽上、下游航道通航水流及上游码头靠离泊进行试验研究。结合试验研究成果进行定量与定性分析,提出枢纽上下游航道最高通航流量为4 500 m3s,为枢纽工程方案的设计优化及上游码头靠离泊方案的选取提供了科学可靠的数据基础。     

连云港港30万吨级航道二期工程难挖地段的土层特性

连云港港30万吨级航道二期工程航道疏浚施工项目LYG-302-H1.1标段施工过程中，绞吸船多次发生堵管现象，影响施工效率。为避免事故频繁发生，通过整理事故多发地土质资料，分析土层特性及堵管原因，对此类难挖地段的土质指标进行归纳总结。结果表明：绞吸船施工难挖地段土层分布不均匀;同一高程下，黏土层中含有黏质粉土和砂质粉土，且混有离散的钙质胶结物;标贯击数大于20击。     

增压式真空预压法加固新近吹填土现场试验研究

针对常规真空预压法表层容易形成一定厚度的硬壳层、下部土体加固效果较差等问题,依托具体工程项目,进行相关现场试验研究。采用增压式真空预压法,并与常规真空预压法试验对比,进一步分析该工艺的加固机理和加固效果。研究结果表明,增压式真空预压法不仅满足常规真空预压法的加固要求,而且土体含水率更低、孔压消散快、沉降量大、地基承载力高、土体强度增长快,在提高土体加固效果的同时可以缩短工期,是一种有效加固新近吹填土的可行方案。     

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。