立足隧道主业突出TBM特色以科学发展观引领企业持续做专做强做优做久

中铁十八局集团隧道工程公司成立近10年来，先后参建了铁路、公路、水利水电等重点工程50多项，工程项目分布在陕西、甘肃、宁夏、青海、四川、新疆、山东等地。共承建隧道60余座，累计长度168km，其中特长隧道6座，长隧道10座，包括铁路隧道、公路隧道和水电隧道。公司拥有3台TBM全断面掘进机，总价值达10亿多元。     

特长城市道路水下隧道防排烟方案设计

研究目的：隧道防排烟是隧道设计中的重点和难点，如何合理的设置防排烟系统不仅关系到隧道设计的成败，同时也关系到人民生命财产的安全。本文结合一水下特长隧道，研究如何选择合理的隧道防排烟设计方案，并为其他隧道设计提供借鉴。研究结论：根据隧道所处路网、隧道内防灾救援设施的设置及交通状况、通风系统设置等实际情况，分析隧道不同路段灾害发生概率及造成损失的可接受程度，吸收性能化消防设计理念，对重点防灾地段采用横向重点排烟方案、对一般地段采用纵向综合排烟方案。并将民用建筑的防排烟设计理论引入到隧道防排烟设计中，完善了隧道防排烟设计理念。通过分析服务隧道和气流、人流组织情况，取消了服务隧道的正压设计，使隧道防排烟方案技术经济上更加合理。     

隧道超欠挖三维扫描检测系统设计及应用

针对隧道开挖时采用全站仪等传统检测设备测量断面少、检测效率低的问题，基于三维激光扫描技术，针对隧道点云数据的特点，设计了隧道三维扫描检测系统，开发了高效快速的隧道超欠挖检测算法。经现场测试，该系统可以自动识别隧道超欠挖的数量、位置、体积等信息，且适用于复杂隧道环境，维护方便，有助于保障铁路隧道施工质量。     

邻近既有线新云居山隧道群施工设计

在既有杭深铁路福州南—福清区间并行建设福厦铁路正线、福州南动走1线和动走2线。这三条线路穿越云居山共修建五座隧道（新云居山隧道和1#—4#隧道），存在新建隧道小净距上跨既有清凉山隧道施工和新建隧道相互影响的问题。本文针对新云居山隧道与1#隧道、3#隧道直立边坡进洞并行段、新云居山隧道小净距上跨既有隧道影响段、新云居山隧道与3#隧道小净距立体交叉段三个关键区段的施工方案进行设计，提出在进洞并行段对直立边坡采用锚固桩加固，对新云居山隧道采用加强型衬砌，在上跨影响段对既有隧道施作加强型衬砌，在立体交叉段对3#隧道及中夹岩采取加强型技术参数。经数值模拟，所提设计方案能有效降低隧道开挖对围岩的扰动，明显减小衬砌结构隆起量。现场监测结果表明，进洞并行段地表、上跨影响段衬砌加强后的清凉山隧道和立体交叉段3#隧道位移均较小，结构受力状态良好，说明设计参数和施工方法合理可靠。     

新建两并行盾构隧道下穿高铁隧道模型试验研究

为研究新建盾构隧道下穿施工对既有高铁隧道的不良影响，采用离心模型试验模拟两并行盾构隧道下穿高铁隧道开挖施工。研究了两并行盾构隧道下穿施工时既有高铁隧道结构内力、拱顶变形、拱底变形和地面沉降的变化规律，同时考虑高铁隧道沉降缝对其结构的影响。模拟研究表明：后行盾构隧道开挖引起的不利影响小于先行盾构隧道开挖引起的不利影响；对于无沉降缝的既有隧道，仰拱和拱顶纵向沉降分别呈U形和反U形；考虑沉降缝时，既有隧道拱顶、地面沉降值增加了100%以上，既有隧道最大纵向弯曲应变、剪应力减小了60%;沉降缝的存在不会改变高铁隧道的横向弯曲应变和变形趋势，但是在数值上会有所降低。     

不同外形列车过隧道实车试验的比较分析

随着列车运行速度的提高，隧道空气动力学问题越来越突出。2005年5月在遂渝线进行了高速列车过隧道试验，对列车和隧道内空气压力变化、隧道内列车风和隧道口微气压波等参数进行了测试。结果表明：隧道内列车风风速与列车运行速度成线性关系，并且与车头和车尾的外形、列车长度、隧道截面面积及其长度等因素有很大关系；隧道壁面压力近似与列车运行速度的平方成正比；同等速度条件下，钝头型的25T提速客车引起的隧道壁面压力变化幅值比流线型动车组的大38．6％；由于双层集装箱列车较高且集装箱间的间距较大，致使同等速度下引起的隧道壁面压力变化最大；隧道入口的压力变化明显大于隧道出口的压力变化，在隧道口附近，三维效应非常明显，且每种车型均不同。因此，将列车和隧道耦合起来设计出合理的隧道和列车截面形状，是减小隧道空气动力学效应的有效途径。     

高原冻土区隧道施工地下水防治探讨

通过对高原冻土区隧道特殊的工程、水文地质及环境条件分析认为，隧道施工对温度场、应力场和地下水流场产生较大的影响。在此基础上，提出采用超前地质预报、连通试验等技术，并结合昆仑山隧道、风火山隧道、达坂山隧道等工程实践，对高原冻土区隧道施工地下水防治措施进行了有益的探讨。     

基于布模拟滤波和支持向量机的隧道三维点云提取算法

针对传统隧道点云提取方法存在先验条件要求较高、参数依赖性较强、通用性较差的问题，提出基于布模拟滤波和支持向量机的隧道三维点云提取算法。介绍隧道三维点云提取算法流程，分析点云数据获取与下采样算法、基于布模拟滤波算法的地面滤波，以及基于支持向量机的隧道点云提取算法，并开展现场验证试验。试验结果表明，基于布模拟滤波和支持向量机的隧道三维点云提取算法，可准确剔除与隧道点云特征不一致的非隧道点云，隧道点云提取具有处理速度快、准确率高、通用性强的特点。但如果隧道中出现大量距离隧道非常接近的物体，且体积较小，该算法会出现较多误判。减少误判是该隧道三维点云提取算法今后的研究方向。     

小净距三洞并行公铁隧道近接施工及爆破振动影响研究

依托甬舟公路孙家湾1号隧道与甬舟铁路牛皮岭下隧道并行段，通过数值计算，对三洞并行隧道中间铁路隧道先行情况下，公路隧道施工顺序、二衬施作时机及工法步距开展研究，并探究了公路隧道爆破对中间铁路隧道二衬的影响，对孙家湾1号隧道的安全净距及在不同工况下的振速进行研究。主要研究结论为：(1)塑性区集中在开挖范围中下部及公路右线与铁路隧道中夹岩处，中间铁路隧道受公路隧道开挖扰动影响左右拱腰产生较大水平变形；(2)小净距三洞并行隧道中间铁路隧道先行，宜采用公路左线-公路右线的开挖顺序，铁路隧道二衬施作完后再施工公路隧道，采用CD法施工，并设置公路左右线步距为50 m;(3)对不同围岩级别、开挖进尺、工法的9种工况爆破施工对中间铁路隧道二衬影响进行探究，得出各工况下振速传播路径、最大部位、振速数值是否满足要求，并对爆破施工提出针对性意见；(4)Ⅳ级围岩、采用CD法施工，孙家湾1号隧道爆破施工极限安全净距为11.5 m,净距小于11.5 m时建议采用机械开挖。     

南京富水松软地层新建盾构隧道穿越引起的既有隧道工程安全等级划分

为定量评估既有地铁盾构隧道受穿越施工扰动后的结构安全状态与服役性能，采用MIDAS软件建立了新建盾构隧道穿越既有盾构隧道的三维数值模型。通过调整隧道间的竖向净距，对南京地区以富水砂层、软土层为主的松软地层条件下的盾构隧道穿越施工引起的既有隧道的竖向位移响应进行了定量研究，并根据隧道的力学衰减特性分析了既有隧道的安全等级。结果表明：盾构隧道下穿、上跨施工引起沿既有隧道纵向土体的沉降曲线分别呈“W”型、“M”型，相同地层条件下上跨施工引起的既有隧道变形的绝对值比下穿施工小；南京富水砂层、软土层新建隧道穿越引起既有隧道沉降半槽范围分别约为3.5倍与5.0倍隧道外径；结合既有隧道力学性能衰退特征，以隧道纵向差异变形量作为指标将盾构隧道穿越工程划分为微弱影响、一般影响、显著影响、强烈影响等四类；根据数值模拟和历史变形数据，预测了南京地区3个典型的盾构隧道穿越工程施工完成后既有盾构隧道的竖向差异变形量，据此计算了相应的影响等级及其同等级下的竖向变形余量。     

岩溶隧道安全设计、施工与管理

研究目的：渝怀线圆梁山隧道、宜万线马鹿箐隧道发生了重大工程灾害，造成了巨大的经济损失和人员伤亡。因此，如何有效地解决岩溶隧道的施工安全，已受到铁道部各级领导高度重视。本文主要介绍了岩溶隧道的安全设计、施工与管理的各环节，以期对今后岩溶隧道的安全修建提供借鉴。 研究方法：结合以往隧道施工中的经验与教训，对岩溶隧道风险等级进行划分，并对岩溶隧道的安全要素进行剖析，研究各安全要素的主要内容。 研究结论：为规避岩溶隧道风险，设计、施工和管理各环节都应进行风险辨识，制定相应的风险对策：设计阶段，应对岩溶隧道进行风险等级划分，并依此进行相应的必要设计；施工阶段，应加强安全培训，将施工原则、施工方法、风险辨识、逃生系统有效地贯穿于施工过程中；对复杂的岩溶隧道应进行超前预测预报专项化管理，对岩溶的治理应进行程序化、制度化和专项费用管理。     

基于多时期遥感影像监测高速铁路隧道工程洞顶植被生长动态变化研究

随着我国高速铁路隧道工程建设的规模越来越大，隧道工程可能对洞顶植被生长造成的不利影响也越来越受到重视。以太原至焦作城际铁路为例，选取穿越太岳山脉太谷隧道、白北隧道、榆社隧道3处隧道工程建设前、中、后期等建设过程各个时期遥感影像数据，基于多时期遥感影像监测穿越太岳山脉隧道工程洞顶植被生长动态变化。研究分析得到，穿越太岳山脉隧道工程建设前、中、后期沿线遥感影像归一化植被指数和植被覆盖度均值呈先下降后上升变化特征，与所处区域年降雨量变化特征一致，相关系数R值分别为0.855 5和0.855 7。研究结果表明，隧道工程洞顶植被生长主要受所处区域降雨量变化的不利影响，隧道施工过程中施工涌水对洞顶植被生长基本无影响。本研究为监测高速铁路隧道工程洞顶植被生长动态变化提供了一套实时、定量化的遥感技术评价方法。     

高速铁路隧道气动效应现场测试分析

通过现场测试高速铁路列车引起的隧道气动效应，分析列车速度、列车编组、隧道长度等因素对气动荷载、振动加速度和微气压波的影响。结果表明：列车通过隧道时，隧道壁面及附属设施表面气动荷载峰值与列车速度近似呈2次方关系；8编组列车通过较短隧道时气动荷载峰值大于通过较长隧道时，16编组列车则相反；控制箱左右两侧气动荷载峰值相差较小，顶底部气动荷载峰值相差明显；在隧道防护门中部气动荷载峰值大于上部和下部，上部和下部气动荷载峰值接近；隧道壁面无显著振动，隧道附属设施表面振动明显；在距隧道入口200 m处压力梯度峰值与列车速度呈3次方关系，列车运行速度超过一定值后，出口附近压力梯度峰值高于入口附近；隧道出口20 m处微气压波峰值与列车速度近似呈6次方关系。     

小间距地铁隧道设计思路

研究目的：本文从断面拟定、防排水、施工工艺、结构受力等方面，对广州市轨道交通3号线岗顶站至石牌桥站区间喇叭口隧道由双连拱隧道改为两座独立的小间距单线隧道施工的设计思路进行了介绍，重点对设计与施工中可能遇到的各种不利因素，从施工工艺、施工工序、支护措施等方面进行论述，阐明双连拱隧道改为两座独立的小间距单线隧道后施工的可行性、施工工艺的先进性以及防水设计的可靠性，为连拱隧道设计提供一个新的设计模式。 研究结论：将双连拱隧道设计方案改为两座独立的单线隧道进行设计，即可缩短施工周期，又可提高防水的可靠性。通过对岗顶站至石牌桥站间施工过程的监控量测表明，在两座近距离单线隧道施工过程中，采用本文所述的施工工序和支护措施后，能够解决隧道施工过程中的围岩偏压、拱顶下沉等隧道施工问题。可为今后的类似工程提供借鉴作用。     

城市水底隧道人员疏散方式的比较

研究目的：随着城市水底隧道工程的大量涌现，城市隧道防火灾是当前城市隧道设计和运营管理中的一个重要问题，对其消防对策的探索已经成为一个非常有价值的重要课题。由于城市水底隧道车流、人流复杂，深度深，呈现中间低、两头高的u型几何特点，发生火灾时烟气向两端蔓延，人员、车辆疏散困难，因此有必要对城市水底隧道的人员疏散方式进行研究。 研究结论：目前城市水底隧道常用的疏散方式为双孔隧道横向联络通道疏散，水平辅助隧道疏散和内部纵向通道疏散。通过对3种疏散方式技术经济性分析比较，得出城市水底隧道的人员疏散方式应根据具体的地质和施工条件，采用不同的疏散方式和不同的疏散通道问距。     

长大隧道建设与运营安全致灾风险评估综述

随着我国长大、特大隧道不断涌现，隧道工程建设高速发展，而隧道风险评估领域研究稍显滞后，影响精品化隧道工程与高质量发展。对国内外长大隧道建设与运营阶段风险评估现状开展综述研究，从单因素评价法到多因素评价法对风险评估方法进行介绍及优缺点评价，并针对隧道建设阶段涌水、塌方、岩爆等风险，阐述单因素风险评估现状。同时介绍目前主要的风险评估方法，包括(模糊)层次分析法、贝叶斯网络法、神经网络法，并对不同方法进行简要评价。最后，就目前隧道领域风险评估进行总结，对该领域未来发展提供建议，以期为该领域工程和研究人员提供一定参考。     

基坑开挖引起下卧既有隧道变形的简化计算方法

为得到基坑开挖对邻近下卧既有隧道变形受力影响，提出一种可预测基坑开挖对下卧隧道竖向变形影响的简化计算方法。采用Mindlin解获得基坑开挖引起既有隧道轴线处的附加应力，将隧道假定成无限长Euler-Bernoulli梁搁置在Vlasov地基；引入隧道侧向土体的影响，考虑既有隧道两端约束，进一步得到隧道竖向变形差分解。工程案例研究表明：与既有文献中有限元数据和实测数据对比，验证了该方法计算结果的合理性；与将隧道搁置在Vlasov地基模型(EB-V模型)和Winkler(EB-W模型)地基模型的解析计算结果比较，本文方法计算结果更贴近实测数据。进一步参数研究表明：隧道与基坑中心间距、隧道埋深以及土体模量的增大会引起隧道竖向变形及内力减小；随着既有隧道抗弯刚度逐渐增大，隧道竖向变形会逐渐减小，但会引起既有隧道内力增大。     

小间距双线盾构隧道临近高层楼房施工技术

北京地铁10号线三元桥站-亮马河站采用盾构法施工。施工前对双线隧道通过后的地面和楼房基础沉降与隧道内力变化进行计算和分析，提出隧道设置钢支撑、隧道间土体注浆加固的保护措施。针对右线盾构隧道施工，提出合理设置土压力、防止超挖、控制推进速度、加强同步注浆和二次注浆的技术措施。通过对北小街8号楼沉降监测、南小街8号楼沉降和变形监测分析，以及对左线隧道内力变形监测的结果表明，各项数据均在可控范围，隧道质量合格，结构安全，利用辅助措施，减小两条盾构隧道间的水平距离以保护周边建筑物的施工方案可行。     

山岭隧道快速施工范例分析

通过云台山隧道、王指山隧道、米花岭隧道、水泉湾隧道快速施工实例，总结出其原因，对今后工程可以借鉴。     

严寒地区高铁隧道衬砌挂冰机制及预测预警

为减少长大寒区铁路隧道冬季挂冰巡检的工作量，为人工打冰提供指导，基于隧道挂冰模拟试验，得到隧道挂冰生长发育程度模型，构建隧道衬砌挂冰预测预警系统，通过预测隧道洞内挂冰范围及发育程度为打冰提供指导。冰挂模拟试验表明：隧道内存在结冰、无冰区域的明显划分，划分界限为-5℃;隧道衬砌冰挂生长发育存在最适宜温度区间，当洞内气温高于此温度区间时，由渗水点流出的地下水受其自身热量作用，冰挂的生长受限，当洞内气温低于此温度时，水体在流经混凝土裂缝时，热量迅速散失，导致渗水点被冻结，冰挂无法生长；得到各个渗漏水流量条件下，冰挂生长发育程度模型。基于物联网和智能温度记录仪获得隧道实时温度分布，结合隧道洞内渗漏水病害分布及流量，以隧道挂冰生长发育程度模型为核心，分析得到隧道挂冰区段及挂冰严重程度，为隧道挂冰巡检提出指导。相比于全隧道步行巡检，采用挂冰预测预警系统可以减少1/3的巡检工作量。