关于隧道测量中坐标反算的分析及综合应用

对隧道断面轮廓线、平曲线的几何特性进行分析,重点对平曲线中的直线、圆曲线、缓和曲线进行了研究,针对这三种曲线用CASIO fx-4800计算器编写了相应的坐标反算程序,根据该反算程序计算出里程和偏距,再结合隧道断面超欠挖程序,可精确地进行隧道放样和检查。该方法也可应用到隧道其他结构的放样和检查上。     

CASIO计算器测量程序配合全站仪在测设隧道断面过程中的应用

隧道施工测量条件差,要高效率完成任务就需要一种快捷而且便于检查的测量方法。采用普通全站仪,可以测得隧道掌子面上任意点的三维坐标,然后通过手持CASIO计算器测量程序计算,即可精确算得此点相对该里程设计断面的超欠挖值。不但硬件投资成本低,而且断面的放样、检查、复查极为方便,能及时提供准确、充足的测量数据,从而更加高效、准确的指导施工。此方法方便、快捷,同时可以作为一种对其他隧道测量施工复核、检查的方法。     

公路隧道断面轮廓尺寸量测计算

隧道断面轮廓尺寸检验是隧道质量检测项目中的重要组成部分。本文阐述了激光隧道多功能检测仪的工作原理;通过利用断面仪扫描获得测点的极坐标值和笛卡尔坐标值,获得了隧道轴线偏位、净宽及拱顶与拱腰高度的计算式,从而可真实判断隧道轮廓尺寸是否满足要求。通过算例,给出了隧道断面轮廓尺寸的量测计算结果。     

基于地质横剖面的隧道工程三维地质建模方法研究

为直观准确地表达地质与隧道工程之间的相互关系,对三维地质与隧道的建模方法进行研究。首先,提出一种基于地质横 剖面轮廓线的归一化三维地质体模型重构方法; 然后,以已建立的三维地质模型为基础,对基于隧道横断面的三维建模及隧道与 地质模型合并过程中的模型切割、分层进行研究; 最后,开发基于断面的三维隧道地质建模及可视化系统。通过建模实例显示: 采 用本文的方法能够取得良好的三维地质及隧道建模效果,直观展示隧道与地层间的相互关系,较为丰富地展现隧道的内部细节。     

隧道工程自动化激光测量放样系统研发与应用

针对隧道工程钻爆法开挖过程中钻爆设计图形放样、初期支护拱架安装定位精确度不高的问题,通过分析国内外隧道工程开挖与初期支护采用的测量放样技术,提出基于激光的全自动测量放样技术方案,并研发了配套设备。工程试验结果表明,该技术及配套设备,具有安装使用简单、运行安全可靠、定位精准等特点,能够发挥隧道开挖及初期支护全自动化快速施工测量放样的技术优势。     

深孔松动爆破技术在盾构穿越长距离硬岩段工程中的应用

以深圳地铁11号线车公庙站—红树湾站区间工程为例,介绍盾构隧道掘进遇到较长突起硬岩时采用深孔爆破对盾构隧道掘进范围内的硬岩进行松动处理的技术。结合突起硬岩的高度和强度,采用了不同间距的爆破布孔方式和先弱后强的起爆顺序,将隧道掘进范围内555 m的硬岩段处理成小于20 cm的碎块,确保盾构掘进时能快速、顺利通过,证明了深孔松动爆破技术是确保盾构在长距离硬岩段中顺利掘进的重要辅助措施。     

以测点坐标为引数放样隧道开挖面轮廓线

利用全站仪的三维坐标测量功能,在放样现场实测一点的坐标,以此测点为引数,计算出该测点所在的路线横断面桩号及其到路线中线的距离。然后结合隧道开挖面的设计资料,计算出该测点到轮廓线边的水平距离和垂直距离。据此,通过现场的测设、调整,确定隧道开挖面轮廓线上点的准确位置。该方法放样隧道开挖面轮廓线速度快、精度高、实用性强。     

竹园堂隧道光面爆破施工技术

竹圆堂隧道掘进施工中，采用光面爆破施工技术，取得了连续上千米的隧道轮廓周边围岩上留下半边炮孔眼的光面爆破效果，取得了围岩稳定，有效地控制了超欠挖。本文结合工程实践，对光面爆破施工技术进行了具体介绍。     

水压光面爆破在老格山隧道开挖中的应用

为解决云南地区灰岩隧道溶蚀破碎严重,开挖爆破超挖、补炮次数较多,爆破后粉尘体积质量较大,洞内空气质量不佳,影响作业人员身体健康等难题,在隧道开挖掘进施工中引入水压爆破,在炮眼一定位置处注入一定量的水,炮孔采用特制炮泥进行堵塞。通过工程实践总结,调整光面爆破钻爆参数,得到最佳爆破效果,有效地降低了粉尘体积质量,改善了洞内空气质量,提高了光爆效果和开挖循环进尺,相较于常规爆破有较大的优势。     

林家溪隧道岩体结构的TSP203超前预报

TSP203应用于隧道掘进中掌子面前方岩体结构的超前预报工作,不仅具有快捷、准确的特点,而且还能进行实时处理与显示。该文以在建的上(海)-瑞(丽)高速公路湖南境内邵(阳)-怀(化)段林家溪隧道掘进中掌子面前方岩体结构的超前预报为例,通过TSP203探测,结合水平钻探以及开挖掌子面的详细地质素描等工作,及时、详细、准确地了解开挖掌子面前方的岩体结构情况,为合理安排施工作业进度、减少工程隐患提供了科学依据。     

土压盾构在富水粉砂地层中浓泥渣土改良技术研究

为解决土压盾构在富水粉砂地层掘进过程中存在的刀盘转矩过大、开挖面稳定难以控制及排土困难等问题,提高该地层盾构施工的安全性及稳定性,以无锡地铁3号线富水粉砂地层盾构区间为依托,提出土压盾构浓泥渣土改良技术,并开展土压盾构浓泥渣土改良现场试验,研究掘进过程中开挖面前地层中孔隙水压力、盾构掘进参数及地层沉降的变化规律。结果表明： 1）向开挖面注入4 m3/环泥浆后,能够将渣土的坍落度由原来的7.5 cm提高至14.5 cm,降低盾构闭舱和喷涌风险,且能减小土压、推力及转矩的变化波动; 2）浓泥浆在开挖面形成泥膜效应,可以有效降低掘进过程引起的孔隙水压力,最大可减小20 kPa。掘进完成地层稳定后,与未添加浓泥渣土改良掘进的地层相比,地表沉降值减小26.7%。     

一种真圆型隧道激光扫描断面变形检测新方法的研究

本文介绍了一种基于高密度三维激光扫描仪的高精度快速全断面变形检测新方法——Tunnelscan隧道扫描测量系统,该系统采用扫描仪绝对定位法进行点云配准和隧道控制坐标系坐标传递,使用与断面点距离最小的最小二乘法进行隧道实测断面中心点计算和基于与参考断面的断面差环状过滤器进行隧道点云切片杂点过滤,通过多次过滤、拟合迭代后获得去噪后的真圆管环实测断面。该系统还通过参考断面轮廓线投影法将三维点云投影成激光雷达隧道正射影像,为实现隧道结构安全"全面检测"提供了一种全新用户成果类型,用于全面分析隧道断面变形、结构侵界和裂缝渗水等隧道病害。采用该方法在昆明地铁3号线马眠区间做了一段竣工测量实地测试,经过总体分析后,再按图索骥去找断面变形量较大里程的断面图可谓是事半功倍,非常适合地铁隧道变形检测大数据量的批量化分析,而且成果查看比直接在三维点云或者三维模型上分析更加直观,没有视角遮挡问题。     

中天山隧道TBM长距离施工通风方案研究

南疆吐库二线中天山隧道全长22.449 km,进口端采用TBM施工,计划施工长度13.8 km,长距离施工通风是影响施工进度和经济效益的重要因素。针对中天山隧道的施工方法、掘进长度、施工组织等实际情况,进行长距离施工通风方案研究,通过对比长距离独头通风方案和巷道式联合通风方案,确定巷道式联合通风方案为最优方案,并给出巷道式联合通风阶段的划分以及风机数量。通过现场测试通风方案实施情况,进一步调整通风方案,不断适应现场实际施工情况,为中天山隧道的安全顺利贯通提供了通风保障。     

厦漳大桥测量坐标系与桥轴线坐标系的转换原理及其应用

该文阐述了,根据厦漳跨海大桥Ⅳ标段南汊主桥、南汊南引桥路线在平面上为直线段,为方便施工放样及模板调整,通过坐标转换,建立桥轴线施工坐标系。     

凤凰山隧道拱顶外露段锚固桩加设套拱暗挖施工技术

凤凰山隧道在距进口210～250 m处与沟壑平交,导致洞身21 m浅埋有17 m拱顶外露,因明挖施工存在诸多困难故采用暗挖。通过方案比选,采用在隧道两侧先施作多根锚固桩,桩顶现筑钢筋混凝土纵梁和套拱,并在拱外回填土后实施暗挖。介绍了施工流程、技术要求以及注意事项,实际施工中取得良好效果。     

偏刃刀圈在小转弯半径隧道施工工况中的研究与应用

为开发出适合在小转弯隧道中使用的新型滚刀刀圈，在磨粒磨损原理的基础上，通过研究CSM刀圈侧边受力模型、边缘滚刀破岩机制、磨损量预测公式，进行滚刀切削岩石试验，建立了刀圈与岩石接触力模型，分析了转弯段边缘滚刀刀圈受力情况、针对性设计了偏刃刀圈，并在山东文登小转弯半径隧道掘进段工况下进行常规刀圈和偏刃刀圈工业试验。得出结论如下： 1）TBM掘进直线隧道时边缘滚刀所受侧向力不可忽视，侧向力与刀圈同岩石的接触面积和所受的压力有关； 2）在直线工况掘进下的边缘滚刀外侧岩石几乎不发生破坏，边缘滚刀内侧对岩石具有“刮擦剪切效应”，刀圈内侧所受侧向力远大于外侧； 3）转弯段刀圈内侧受力严重偏离了正压力方向，加速边缘滚刀刀圈内侧的磨损； 4）在掘进距离达145.43 m时，19#和20#刀位的偏刃刀圈较常规刀圈磨损速率分别降低7.4%和17.5%。因此，偏刃刀圈更加适用于小转弯工况下的隧道掘进。     

营盘路湘江隧道江底大跨段施工风险控制与安全性分析

为确保复杂条件浅埋大跨水下隧道施工安全,正确评估江底大跨段地层加固措施、施工工法及支护参数的可靠性,以长沙市营盘路湘江隧道西岸北线大跨段工况为实例,通过工程类比提出设计施工方案,实施前进行三维数值分析评估及现场验证。得出以下结论：提出的辅助措施、支护参数和施工工法能保证隧道的开挖安全;影响隧道施工安全的关键部位是左右导洞小间距段的中间岩柱以及与大跨段的连接局部范围,应着重加强支护。     

非等大断面小净距地铁隧道施工方案分析及优化

为同时满足双线行车和右线停车线扩大断面的功能需要,西安地铁一号线枣园北路站—汉城路站区间采用非等大断面小净距黄土地铁隧道。针对断面不等大、盾构法与新奥法组合施工方案、小净距黄土地铁隧道的特点,进行了左线小断面盾构法、右线大断面双侧壁导坑法或CRD法双线依次先后贯通3种施工方案的数值模拟与比选分析。计算结果表明,与先贯通小洞、后开挖大洞的方案相比较,采用先新奥法贯通大断面隧道、后盾构法掘进小断面隧道的施工方案对围岩扰动较小,能更有利于控制地表变形;双侧壁导坑法较CRD法虽更能充分体现围岩的自承能力,有效发挥初期支护的承载能力,提高二次衬砌的安全储备,但若将先贯通的大断面隧道施工方案由双侧壁导坑法改为CRD法,可在确保工程安全的前提下降低施工成本,并加快施工进度,顺利地完成隧道建设。     

盾构隧道施工引起的土层分层沉降规律实测研究

为了获得北京地区盾构隧道施工引起地层位移的实测资料,并分析不同布置下双线盾构隧道引起的沉降特征,以北京地铁8号线二期工程为依托,分别在双线盾构区间隧道的平行段和交叠段设置分层沉降监测断面,研究盾构施工引起的不同深度处地层沉降规律。分析表明:北京典型地层不同深度的沉降槽曲线可用高斯分布来描述,沉降槽宽度随深度的增加不断减小;不同深度处,盾构到达监测断面前、超过监测断面1倍埋深距离、后期沉降这3部分大致各占总沉降的1/3;对于双线交叠盾构隧道,当先开挖下面的隧道再掘进上面的隧道时,沉降槽整体变深;北京典型地层条件下(地下水位以上),不同深度处沉降槽对应的地层损失率基本不变;施工中,盾构停机会使地层损失率和沉降量明显增大。