隧道施工时探查、预报断层、岩溶、地下水的技术新进展

文章介绍了隧道施工超前预报部分物探技术重点研究开发的陆地声纳法、瞬变电磁法和探地雷达为主的新进展,列举了应用该方法及其组合方法在探查和预报断层、岩溶、地下水等方面所取得的成功例子,为今后推广该方法积累了经验。     

上承式大跨度钢管混凝土拱桥地震反应分析

为研究上承式大跨度钢管混凝土拱桥的地震反应性能,以大型有限元计算软件ANSYS为平台,分别以纵向＋竖向和横向＋竖向迁安波与EI Centro波作为输入地震波,对跨径为430m的上承式钢管混凝土拱桥——支井河特大桥进行了地震反应分析。研究结果表明：前10阶振动以侧向振动为主,表明桥纵向刚度远大于侧向刚度;拱肋抗震设计最危险截面是拱脚截面,地震反应内力最大;横向＋竖向地震动输入时拱肋轴力及弯矩略大于纵向＋竖向地震动输入时,相差幅度不大,但横向＋竖向地震动输入时弯矩My远大于纵向＋竖向地震动输入;在横向＋竖向地震动输入下最危险截面——拱脚处的地震反应轴力内侧拱肋大于外侧拱肋。     

隧道泥质断层多序注浆动态劈裂扩散规律

注浆方法是加固隧道泥质断层的有效手段,为解决多序注浆产生劈裂压力和劈裂路径宽度的计算问题,揭示多序注浆之间的动态影响规律,为注浆设计提供理论指导,采用理论推导和模型试验方法开展研究,旨在推动劈裂注浆工程设计向科学化和可控化发展。泥质断层劈裂注浆工程中,建立合理的土体应变ε-应力p曲线模型是进行注浆设计参数（压力、劈裂路径宽度）计算的基础,注浆具有多序次特点,先序注浆的加固作用使得土体ε-p曲线模型具有动态性,进而导致浆液劈裂扩散模型的动态性。在土体初始压缩的基础上,以先序固结压力p_c和再压缩土体特征压缩模量E'_s1-2为表征参数,提出了适用于后序注浆中被注土体再压缩变形的ε-p曲线模型及其参数求解方法,进而建立了再压缩土体浆液劈裂扩散模型,与采用初始压缩土体浆液劈裂扩散模型相比,所取工况下劈裂路径宽度计算值降低幅度最高可达26.59%,浆液驱动压力计算值提升幅度最高可达269%,证明了考虑先序注浆影响的必要性。开展了"三管四序次"可识别性劈裂注浆模型试验,分别对比第1,2序和第2,3序注浆,后序最大注浆压力提升96.4%和5.45%,平均注浆压力提升104.8%和20.16%。此外,后序注浆劈裂路径宽度相比先序降低了58.2%~69.3%,验证了理论推导结果的正确性,试验还监测了可反映浆液对于被注介质的"加固行为"的土压力变化规律以及浆液劈裂路径的三维分布形态。     

岩体温度法隧道施工掌子面前方涌水预测预报探讨

文章在简要介绍各种隧道涌水预报方法优缺点和岩体温度法隧道涌水预报研究现状的基础上,分析了岩体温度法隧道施工掌子面前方含水体预测预报中影响岩体温度测试的因素及需要解决的问题,初步探讨了隧道洞内岩体温度变化与隧道施工掌子面前方含水体的关系,提出了应用岩体温度法进行隧道施工掌子面前方含水体预测预报的可能性。     

隧道掌子面前方地质预报的进展

用物探技术在隧道施工时作掌子面前方不良地质预报，取得了好的进展，但还有大的发展空间，仍需要投入更大力量。弹性波类方法，需要解决在测量及使用横波方面有所突破。探查地下水不是弹性波法的强项，希望电法类方法有所突破。雷达探查的效果不错，但探距太小；目前已在研究的瞬变电磁法可望探查80m以远的地下水。实际上，目前还有一大问题要解决，这就是人们的认识问题：地质预报是施工地质的重要组分，应列入施工组织；地质物探要密切结合，要充分掌握勘测阶段和施工中调查得到的地质资料；每种物探方法均有使用条件、长处与弱点，物探资料有多解性，要采用综合物探，将力量多放在资料判释上；地面浅层地质勘探都遇到许多困难，不能满足人们愿望，隧道中条件远不如地面，困难更大；特别是对地质的认识也必须遵循认识的规律，在实践中不断改正和深化对地质情况的认识。     

小间距海底隧道施工相互影响分析

介绍了青岛胶州湾湾口海底隧道的工程概况并采用软件flac3D对隧道开挖和支护进行了两种方案的二维数值模拟.通过分析隧道周边关键点位移和围岩塑性区,研究了小间距海底隧道开挖支护过程对各条隧道围岩稳定性的影响,得出了有益于设计和施工的结论和建议.     

隧道主动支护体系全过程信息化动态设计与智能决策方法研究

隧道支护体系全过程信息化动态设计，是真正体现隧道设计施工一体化的理想设计方式。针对传统支护设计存在的针对性不强、统一性不高、安全冗余度偏大等问题，利用信息化、智能化等手段，研究支护体系全过程信息化动态设计与智能决策方法技术路线及关键内容。首先，给出涵盖地质、支护、施工等全过程全要素信息的样本数据库构建方法；其次，综合对比分析Bagging、Random Forest、Extra Trees等6种机器学习算法模型的适用性，明确智能设计决策算法优选类型；再次，提出基于支护变形指标的支护结构安全度量化评价方法；最后，制定支护优化智能决策反馈规则。研究结果为隧道支护体系全过程信息化动态设计与智能决策真正进入工程应用奠定了基础。