浅埋隧道全封闭喷膜防水体系及其可靠性研究

为了有效保护隧址区地下水资源和地表生态环境,降低隧道运营期间发生渗漏水病害的概率,针对水头高度不大于30 m的浅埋隧道,提出了一种由"围岩注浆圈+(喷射混凝土+砂浆找平层)+喷膜防水层+抗水压衬砌"4道防线组成的全封闭喷膜防水体系。在确定全封闭喷膜防水体系的风险因子和风险概率的基础上,构建了相应的贝叶斯网络模型,重点对该体系进行了风险预测、风险识别等可靠性评估工作。     

砂浆回填帷幕注浆在高压富水溶腔处治中的应用

宜万铁路云雾山隧道DK245+260高压富水溶腔,纵向长约13.28m,宽约31.2 m,腔体内充填粘沙土,施工中观测到最大水压为0.56 MPa,最大出水量为1 100 m3/h,腔体内存在大型空腔,施工中多次突泥突水.现场先采用M10砂浆回填溶腔空腔,后采用全断面帷幕注浆构筑截水帷幕,成功完成该溶腔的处理,减少了工程损失,保证了隧道的施工安全.     

钙镁膨胀剂在隧道衬砌防开裂治理上的应用研究

在寒冷地区或者在温差较大的线路区域,公路隧道养护经常要应对衬砌温缩开裂的防护治理问题。在衬砌混凝土中掺加钙镁膨胀剂技术,是受水工混凝土温缩防裂技术启发,而在公路隧道工程中逐渐探索应用的一项公路隧道衬砌防开裂技术。案例隧道工程应用该工艺开展隧道衬砌防开裂防护治理,取得了明显的防护治理效果。围绕该工艺技术,重点介绍了钙镁膨胀剂对衬砌混凝土自由形变、砂浆限制形变、加筋混凝土形变、混凝土温度应力等的功效影响,通过数据比较,验证了该工艺技术的工程适用性。     

上海苏州河段深层隧道项目盾构可切削地下连续墙材料研究

上海苏州河段将建设目前国内规模最大的深层排水、调蓄隧道。该深层隧道采取盾构法施工,围护结构采用地下连续墙。为了比较两种材料:高强砂浆M30和C35水下混凝土(C35sx)的可切削性能,并论证其混合浇筑的可施工性,开展了两组中试试验,为实际工程提供指导依据。介绍了试验过程,分析了试验结果。结果表明,优选材料的配合比为高强砂浆M30和C35sx满足超深地下连续墙的施工性、抗渗性等性能指标。     

新型公路隧道降噪吸音砂浆的制备工艺

文章根据公路隧道对降噪吸音材料的特殊要求,以水泥、陶砂、膨胀珍珠岩等材料为主要原料,结合一系列的拌制工艺,研制出一种环保无污染、防火、防撞击、施工方便快捷、喷覆式的新型隧道吸音材料--陶砂膨胀珍珠岩吸音砂浆,并采用驻波管法测试砂浆的吸音性能.     

基于纸纤维改性的隧道工程透水砂浆性能研究北大核心CSCD

为提出一种适用于隧道初期支护基面找平并且具有一定透水性能的砂浆,将纸纤维加入砂浆试块中对其性能进行改性。通过分析纸纤维的降解原理,并将不同掺量的纸纤维加入砂浆试块中,对其体积密度、吸水率、抗压强度等基本性能指标及微观结构进行测试和分析。由试验结果可知:在碱性环境中,纸纤维具有可降解的性能特点;纸纤维可以使普通砂浆试块的吸水率提升2~3倍,同时也会造成砂浆试块的体积密度和抗压强度降低;对砂浆试块吸水率和抗压强度进行线性拟合后发现其吸水率和抗压强度呈现负相关关系。研究结果表明,通过纸纤维对砂浆进行透水性能的提升是可行的,但是纸纤维掺量对砂浆其他性能的影响还有待进一步研究。     

ASP LEDⅡ公路隧道供电和照明一体技术

介绍了一种经济上可行的完全新能源供电(太阳能或太阳能+风能)的高速公路隧道供电、照明一体系统。通过实际应用,表明应用该系统后公路隧道照明系统在运营过程中将不再有电费的发生,照明亮度与隧道外亮度自动匹配,实现了公路隧道照明的按需供应。     

雁门关隧道挤压性围岩变形控制技术

北同蒲取直线雁门关隧道软弱围岩段埋深大,构造应力水平高,给隧道施工变形控制造成了极大困难。文章根据雁门关隧道挤压性围岩的工程特性,对洞室变形控制措施进行了研究。首先通过有限差分法(FLAC3D)数值计算确定了弧形导坑预留核心土三台阶七步开挖法的核心土合理长度;其次根据隧道塑性区范围与形状优化了系统锚杆的长度;而后通过对双层支护力学效应及内层支护施作时机的研究,得出理论上雁门关隧道的内层支护最佳时机为内层支护与外层仰拱同时施作;最后通过数值计算和现场工程实践,形成了"3~4 m核心土长度+超前支护+优化设计的系统锚杆及锁脚锚管+双层支护(H175+I22a)"的雁门关隧道挤压性围岩变形综合控制技术。该技术对在构造应力发育的软岩地区修筑隧道具有一定的借鉴意义。     

静电除尘在天山胜利隧道通风中的应用研究

超长公路隧道通风方案的选择将直接影响隧道的工程造价、运营安全以及运营效益等。基于此,文章以天山胜利隧道工程施工为背景,分析了静电除尘+送排式通风方案在超长隧道中的适用性,探讨了天山胜利隧道拟采用通风方案的优缺点。结果表明:该方案土建工程造价低,运营维护容易,特别是可以将污染空气就地净化,对于保护大气环境,降低隧道周边污染,具有无法替代的优势。     

临近导热断层高岩温隧道施工环境温度控制技术研究

为研究临近导热断层高岩温隧道施工环境温度控制技术，依托某高岩温隧道工程，对机械通风、机械通风+冰块、机械通风+喷雾、机械通风+冰块+喷雾等方案的降温效果进行研究。结果表明，机械通风量越大，降温速度越快，降温温差越大；当机械通风量增加到一定程度后，隧道环境降温效果提升不再明显，需采取其他辅助措施进行进一步降温；冰块辅助降温时用冰量越大，降温速度越快，降温效果越明显；机械通风+冰块+喷雾控温方案平均降温速度为5.37℃/min，降温温差为53.74℃，稳定环境温度为26.26℃，对隧道施工环境温度的控制效果最好；现场采用该控温方案后，掌子面岩温降至46.1℃，洞内环境温度在25～27℃间，符合规范要求。     

富水流砂地层中下穿立交桥及燃气管线隧道围岩变形控制技术

深圳地铁四号线里程K9+125～K9+255段为富水流砂地层,该段隧道穿越立交桥群,与摩擦桩最小近接距离为5.46 m,且多条管线穿越隧道上方,隧道围岩变形控制要求极高,施工风险大.结合该隧道施工研究.总结了袖阀管联合钢管注浆加固桥桩技术、地面旋喷分仓止水帷幕结合洞内管棚和小导管注浆控制围岩变形技术、掌子面封堵技术、CRD法隧道开挖技术和排水技术等施工技术体系.其研究结果对国内同类施工条件下的工程施工具有一定的借鉴意义.     

中铁科研院西南院一科研成果获评国际先进水平

正2020年5月8日,中铁科研院西南院参与的"穿越高速公路、居民聚居区及大型溶洞的隧道综合施工技术研究"科研成果获评国际先进水平。该项目以成贵铁路大方隧道为工程依托,针对隧道下穿高速公路、居民聚居区及大型溶洞等复杂地质条件,提出了在隧道开挖轮廓线外采用袖阀管+隧周注浆的环状加固拱结构和双层超长管棚支护下穿高速公路的方案,解决了大断面隧道下穿高     

上软下硬地层隧道变形规律及预留变形量研究

为保证地铁隧道下穿上软下硬地层施工中预留变形量合理,避免支护开裂、侵限等问题,以重庆某地铁隧道施工为例,通过对比数值模拟结果及现场监控量测数据,分析上软下硬地层隧道变形规律及预留变形量,得出隧道断面为“岩层+拱顶原状土+上覆回填土”“全断面岩层+拱顶薄赋岩+上覆回填土”的不同工况下,上软下硬地层隧道开挖最佳预留变形量取值,为相关工程提供借鉴。     

梅岭关瓦斯隧道爆破施工安全措施

兰渝铁路梅岭关隧道DK607+800～DK6l0+050、DK613+350～DK614+950段按高瓦斯设计,但瓦斯爆炸的机理较为复杂,爆破时产生的冲击波、气体产物、炽热的同体颗粒都可能参与瓦斯的发火反应.文章针对梅岭关隧道瓦斯地层的特点和危害,主要论述了在隧道爆破施工中瓦斯隧道的安全问题及其处理措施.     

基于FLAC~(3D)的隧道断面形状优化与支护技术研究

合理的隧道断面形状和尺寸是保证隧道围岩稳定性的关键。文章以某山地隧道为工程背景,用FLAC3D软件分析了马蹄形、圆拱形和椭圆形等三种不同断面隧道的应力场、位移场和塑性区的分布特征。研究表明:马蹄形隧道围岩位移、剪应力、塑性区,均较圆拱形和椭圆形断面要小,且变化较为稳定。针对马蹄形隧道,提出"衬砌+锚杆"联合支护方案,数值模拟结果表明该支护方案能够有效地减小隧道围岩变形和塑性区扩展,达到了控制围岩变形的目的。     

隧道施工空间地震超前地质预报系统

文章介绍一种新型的空间地震超前地质预报方法与系统,该系统采用"角度+位置"偏移的联合体系,通过空间多分量、多波进行超前地质预报.该方法结合在隧道工程中的应用实例,说明三维空间地震勘探在隧道施工超前地质预报巾的应用效果明显,有广泛的应用前景.     

福州地铁过江通道泥水盾构弃浆在壁后注浆材料中的再利用

采用泥水盾构掘进隧道会产生大量的废弃泥浆,其处理和运输不仅需花大量的费用,还有可能产生严重的环境污染问题。基于此,文章以福州地铁厚庭—桔园洲区间隧道泥水盾构下穿乌龙江施工为例,研究了利用泥水盾构废弃泥浆配制壁后注浆材料的可行性,采用正交试验对影响砂浆性质的水胶比、粉灰比、砂胶比、泥浆比重4个因素进行了综合优化,并探讨了它们对壁后注浆材料的影响规律。结果表明:(1)水胶比和泥浆比重是影响壁后注浆砂浆稠度、流动度和泌水率的主要因素;(2)水胶比和粉灰比是影响其凝结时间的主要因素;(3)水胶比、胶砂比和泥浆的比重是影响砂浆密度的主要因素;(4)通过控制泥浆比重和水胶比可以配制出工作性能和强度性能良好的壁后注浆材料。     

隧道围岩优势节理面统计及其块体稳定性分析

对于节理发育的破碎围岩隧道工程,根据开挖面的节理发育情况对围岩稳定性作出快速判断是至关重要的.文章以宁波象山港大桥接线段的茶园里隧道右线为例,通过对该隧道右线YK21+670～YK21+718段围岩节理发育特征的精细化描述和统计分析,确定了该段围岩的优势节理面,并在此基础上利用赤平投影解析法进行了围岩块体稳定性分析,得出了围岩块体滑移形式及块体的受力状态,并与数值计算结果相互验证,确定了可能发生失稳的块体,明确了加固区域,对有效保证隧道开挖施工安全有重要意义.     

昆仑山隧道渗漏水连通试验研究

昆仑山隧道在衬砌完成后,多处发生渗水现象.根据实地调查,隧道内最主要的出水点主要集中在3个地段DK976+283右侧避车洞、DK976+793左侧避车洞和DK977+573左侧避车洞.根据隧道内出水严重程度、地表示踪剂投放条件,以及水害治理的紧迫性,分3个阶段进行昆仑山隧道渗漏水连通试验.试验研究认为,因施工扰动局部改变了隧道穿越区域多年冻土的水-盐循环条件和水流场,并对隧道穿越区域的温度场造成较大的影响,以至于隧道内渗(涌)水与地表水之间,以及隧道衬砌背后与破碎围岩之间的地下水连通,造成隧道内多处发生渗(涌)水的现象.文章还针对性地提出了水害整治建议.     

浅埋大跨径软土地层公路隧道下穿既有铁路车站路基施工技术

针对浅埋大跨径公路隧道近距离下穿既有铁路车站安全系数低的现状,文章以东孚隧道下穿既有厦深铁路站场区段工程实例为依托,通过理论分析、技术比选,提出了以"运用管幕法对隧道开挖方向围岩土体进行加固+挖孔桩上设承台作为临时支墩+挖孔桩结构选型与安全性检算+架设24 m D型便梁将既有铁路轨道托起+纵、横抬梁加固钢轨+弧形导洞预留核心土开挖+加固效果沉降监测与分析"相结合的施工技术总体方案。工程应用效果表明,加固效果显著,可快速、有效地限制隧道下穿区段地层沉降量,拱部管幕可以起到承载作用,D型便梁可减弱管幕体系所承受的外部荷载,大大提高了下穿隧道与既有铁路运营的安全系数,达到了预期效果。