矩形盾构隧道管片衬砌施工期结构性能的现场试验研究： 结合上海虹桥临空11-3地块地下连接通道工程

本文以国内首条矩形盾构隧道工程为背景,对矩形盾构衬砌结构在整个施工期的荷载及结构响应进行现场追踪测试,探索衬砌结构在施工期的主要受力阶段、结构外荷载及其响应随时间的变化规律,以全面掌握矩形盾构隧道衬砌结构在施工期的受力行为。研究结果表明： 1）衬砌结构在施工期的受力可划分为自重阶段、脱出盾尾阶段、同步注浆阶段和稳定荷载阶段; 2）脱出盾尾阶段和同步注浆阶段的结构外荷载分别为稳定荷载阶段的1.5~3.0倍和1.5~2.5倍,为衬砌结构在施工期的2个不利受力阶段; 3）稳定荷载阶段的结构外荷载及其分布与理论计算较为吻合; 4）衬砌结构在施工期的内力基本满足左右对称,内力分布特征与运营阶段基本一致。     

无轨运输隧道施工辅助斜井型式探讨

为解决隧道施工辅助斜井单、双车道选择以及斜井轮廓尺寸方面的问题,通过对行车限定速度、错车时车辆通过情况进行模拟,以数学推导的方法,分析单、双车道的通过能力,研究斜井内的断面布置。认为单、双车道斜井的通过能力相差极大,当通过斜井开辟隧道施工工作面较多,计算施工高峰期总车流量大于单车道斜井最大通过能力时必须采用双车道;同时通过对单、双车道断面布置中的车辆外形、各种间隙、人行道、管路、水沟等尺寸的研究,提出了单、双线斜井轮廓尺寸。     

公路隧道排水泵站智能监控系统设计

针对某隧道泵站自动化水平低、配套管理滞后、在汛期存在安全事故隐患的实际情况,构建以可编程自动化控制器(PAC)为核心的智能化泵站监控系统,讨论整个系统的控制方案,对相关控制策略的基本原理、软硬件设计方法以及基于Kingview 6.55的上位机远程监控系统软件的开发进行具体介绍。系统实现了在线监控、均衡调度、故障保护等功能,提高了泵站的动态管理水平,优化了水泵的运行性能,具有良好的实际应用前景。     

公路隧道旁通式净化站气流组织数值模拟及净化效果分析

为分析和解释气流组织对净化站污染处理效果的影响,以常见的旁通式净化站为例,基于FLUENT软件建立包含主隧道和旁通净化风道的数值模型,分析不同来流压力下主隧道和旁通风道的流动规律以及净化效果。研究结果表明,旁通风道风量只取决于设备阻力以及风机性能,与主隧道环境无关;当来流风量小于净化风量时主隧道将发生净流量回流的现象,导致两旁净化风道的负荷不同;当净化风量比为100%时,净化站对污染物的处理效果最佳。     

一种大尺度让压锚杆特性分析及其应用研究

随着众多深、大、长隧道的建设,软岩挤压性大变形问题日益突出。让压锚杆是一种治理大变形问题的有效手段。介绍大尺度让压锚杆的结构及支护过程,并采用ANSYS软件验证大尺度让压锚杆弹性变形、滑动让压、杆体受拉3阶段的工作特性。采用基于Hoek隧洞挤压预测经验公式的概率分析方法和ABAQUS软件分别对让压锚杆的让压力和让压量研究,结果表明:1)锚杆让压力存在下限值,岩体抗压强度越高,下限值越低;2)让压量增大到一定程度后,再增加相同的让压量,二次衬砌压力降幅减小。利用大尺度让压锚杆的受拉阶段,实现"边支边让,先柔后刚",可有效控制围岩大变形,提高隧洞的长期稳定性。     

大直径承插式钢顶管的施工受力变形测试分析——以厦门高集海堤原水管道迁改工程为例

承插式钢顶管可以实现大曲率顶进,但管节间的相对转动对接头和管身的影响机制却未得到系统研究。为研究大直径承插式钢顶管在顶进轴线调整过程中的受力变形特性,本文通过现场测试,详细记录了海底大直径钢顶管在顶进过程中承插式接头的测缝、径向变形和纵环向应力。结果表明,承插式接头可以适应大直径钢顶管的轴线偏转要求,管节间最大相对偏转角较规范允许的焊接式钢顶管最大偏转角增大了近19倍。在曲线顶进时,承插式钢顶管自身径向变形的调整可有效降低接头处的应力水平,且管节间由偏转产生的附加应力有限。     

盾构隧道穿越液化地基上浮振动台试验分析

随着城市地铁线路不断增加,可能出现盾构隧道穿越液化地层的现象。一旦发生地震,盾构隧道存在上浮破坏的潜在风险。为深入研究盾构隧道周边液化地层的动力响应,针对相同密实度砂土在3种不同峰值加速度作用下开展室内振动台试验,分析土体中超静孔压的发展特性和隧道上浮规律。结果表明： 1）砂土液化最先发生在地表及浅层土体处,随着深度增加砂土液化程度逐渐降低,即增加隧道埋深有利于降低隧道液化程度。2）模型试验揭示盾构隧道的上浮机制,即使液化地基未完全液化,当超静孔隙水压力引起的上浮力大于隧道残余上覆有效土压力与隧道重力之和时,隧道将出现上浮。设计时可从消除液化地基和增加隧道重力2个方面入手,提高盾构隧道的抗上浮能力,确保隧道结构在地震时的安全。     

基于BIM的北京地铁19号线平安里站施工风险巡视过程控制研究

为有效解决工程风险巡视效率低下、协同度低、主观能动性差的弊端，加强风险巡视的过程控制，充分利用BIM技术的可视化和信息集成化特点，同时保证施工过程风险管控的有效性和可追溯性，依托在建北京地铁19号线平安里站对施工风险巡视过程控制进行研究。研究基于自主研发的风险巡视APP和搭建的BIM-GIS三维场景，首先，通过现场定位和虚拟仿真的手段实现排查位置和排查信息的记录；其次，对排查信息设置风险过滤条件；最后，对风险信息进行集成管理。研究得出： 基于BIM的风险管理可以控制风险巡视过程，快速有效地分类整理并推送风险集成信息，通过BIM可视化和信息集成化的手段可以有效地控制整个管理流程，提高风险识别能力。     

Development and Thinking of Tunnels and Underground Engineering in China in Recent 2 Years （From 2017 to 2018）（近2年我国隧道及地下工程发展与思考（2017—2018年））

The author gives an overview of the development of tunnels and underground engineering in China in the past two years, including railway tunnel, high speed railway tunnel, highway tunnel, metro tunnel, hydraulic tunnel and utility tunnel, and introduces some key and representative railway, highway and municipal tunnels projects, i.e. Muzhailing Tunnel on Lanzhou Chongqing Railway, Dangjinshan Tunnel on Dunhuang Golmud Railway, immersed tunnel of Hong Kong Zhuhai Macao Bridge, China Laos Railway Tunnel, Gaoligongshan Tunnel on Dali Ruili Railway, Yuelongmen Tunnel on Chengdu Lanzhou Railway, Tianshan Shengli Tunnel on Urumchi Yuli County High speed Railway, Shenzhen Zhongshan Passage, Su′ai Tunnel in Shantou, Ka Shuang Tunnel of Ertix River Water Diversion Project, Qianhai underground integrated hub in Shenzhen and underground integrated structure of Optics Valley Square in Wuhan. The author also introduces the development and progress in the fields of engineering investigation technology, BIM technology, mechanized and intelligent tunnel construction technology, shield/TBM manufacturing and remanufacturing technology, offshore immersed tube tunnel construction technology, non circular shield tunnel construction technology, tunnel big data platform construction technology, etc. According to the operation of series national strategies and planning such as Sichuan Tibet Railway, coordinated development of Beijing, Tianjin and Hebei, the Yangtze Economic belt, and the Guangdong Hong Kong Macao Greater Bay Area, following technical demands are proposed, namely, sea crossing tunnels, construction of complex and long distance tunnels, environmental protection technology for tunnel construction in ecologically vulnerable areas, development of large scale urban underground complexes, research and development of new materials in alpine environment, intelligent diagnosis of tunnel diseases and rapid repairs, intelligent disaster prevention of ultra long complicated tunnels and underground engineering, etc. Some thoughts and suggestions are put forward in two aspects of engineering construction management mode and mechanization supporting in combination with the development status of the industry.     

寒区公路隧道消防管道放水保温模式优化研究

寒区公路隧道消防系统保温关系着隧道运营消防安全。为了优化寒区隧道消防管道放水保温方案,建立了管道保温计算模型,根据传热学原理,采用多工况对比优化分析的方法,分别计算了消防主管和消防支管的放水时间和放水量,并确定了合适的保温层厚度;运用ANSYS软件对消防支管在无保温层和确定保温层厚度下进行了管道温度模拟分析。结果表明: 保温层越厚保温效果越好,但厚度达到一定值时,保温效果增长不明显,其厚度合适取值为0.06～0.08 m;环境温度和保温层厚度相同时,消防系统不冻,消防主管控制着放水量,消防支管控制着放水时间,应遵循“消防支管勤放水,消防主管控制放水量”的原则;数值模拟结果验证了消防支管在0.08 m保温层时,间隔8 h放水能够满足管道不冻的要求。结果可为寒区隧道消防管道保温设计提供依据。