严寒地区高速铁路隧道深埋中心水沟施工技术

严寒地区高速铁路隧道为预防冻胀,于隧道排水口1 000 m范围内设置深埋中心水沟,深埋中心水沟施工难度大、工序复杂,耗时较长。以太焦铁路赵卜峪隧道进口为工程背景,优化隧道深埋中心水沟施工方案,提出管座预制、深孔开挖爆破、使用长大栈桥、工序平衡作业等施工方法确保施工安全,质量及进度得到较大提升。本文根据现场实际施工情况总结了深埋中心水沟施工工艺和过程控制要点,可供类似工程参考。     

深埋隧道实用计算分析

随着城市地铁隧道埋深越来越大,全土柱计算方法已不再适用全部工程。目前国内外计算地层压力的理论很多,结果差异性很大。基于沈阳地铁下穿浑河的盾构隧道,综合分析几种深浅埋分界理论,提出实用的深埋隧道土压力计算方法。     

严寒地区铁路隧道拉帘保温效果简析

<正> 1 概况西罗奇二号隧道,位于嫩林线上,全长1160m,最大埋深109m。洞身大部分通过安山岩,石质坚硬,风化轻微。进出口为安山角砾岩,节理发育,风化严重,呈土夹碎石或碎石状。岩体中埋藏裂隙水,试验流量为每昼夜27t～33.73t,渗透系数为每昼夜0.4m～1.9m。     

严寒地区铁路隧道的病害成因与根治措施

重点论述了哈尔滨铁路局管内5座主要隧道的病害类型,并对其分布规律、成因进行了分析,针对边墙拱部病害和衬砌渗漏提出了具体的整治措施.     

IPP-PNN模型在川藏铁路深埋长大隧道岩爆预测中的应用

为了准确预测在高地应力、高地温铁路隧道中的岩爆灾害,以川藏铁路前期拉林段的重要隧道节点工程为研究背景,系统、全面地总结应力水平、埋深、温度、围岩岩性及地质构造、岩体系统刚度等影响因素对川藏铁路深埋长大隧道岩爆的孕育作用,重点分析高地应力和高地温对岩爆发生的影响相关性。构建川藏铁路深埋长大隧道岩爆预测指标体系,测试并量化岩体岩爆的倾向性指标。由于各影响因素与岩爆的非线性关系,选用能充分提取数据信息、处理多因素复杂非线性问题的改进投影寻踪(Improved Projection Pursuit,IPP)评价模型对川藏铁路拉林段典型高地应力、高地温深埋长大隧道桑珠岭隧道在施工期发生的岩爆问题做初步评价,并引入密度函数估计和贝叶斯最小风险准则,将IPP模型和概率神经网络(Probabilistic Neural Networks,PNN)模型相结合,实现对岩爆等级的聚类划分。研究结果表明：根据岩爆等级预测结果可知IPP-PNN模型预测结果相比于传统PP-PNN模型和GSA-PP模型其准确度更高,在对桑珠岭隧道11～19号隧道路段的岩爆预测中,岩爆预测等级与实测等级相符合程度由66.67%和77...     

铁路隧道设置固定式消防设施的可行性

以油罐列车失火为隧道消防的主要对象，分析铁路隧道内油龙火灾特点，阐明以水作为灭火剂，采取水幕（雾）封隔，水喷雾扑灭初、中期火灾的可行性。同时指出，铁路隧道消防工作仍应贯彻“预防为主、防消结合”的方针。     

水化学及同位素技术在某铁路深埋岩溶隧道中的应用

在岩溶地区修建铁路隧道将会遇到很多的问题,其中最具特色的问题之一就是涌突水。基于区域内天然水化学及同位素特征,深入分析现场测试数据,地下水、雨水和地表水水化学组分,研究地下水的补给、径流及排泄条件;利用其高程效应计算补给高程,圈定补给面积;并利用氯离子质量平衡计算降水平均入渗补给率。进而查明天然水间的水力联系,估算降水平均入渗补给率,利用降水入渗法概略预测隧道的正常涌水量。     

圆梁山隧道毛坝向斜深埋大型充填溶洞及其形成机制分析

研究目的:圆梁山隧道施工开挖揭示,毛坝碳酸盐岩向斜核部和东翼在隧道洞身附近发育3个罕见的大型深埋充填溶洞,其中2#溶洞多次发生涌砂突水灾害,3#溶洞还发生过粘性土爆喷型突出灾害;通过对3个溶洞发育充填的基本特征及灾害特征的综合分析研究,阐明3个溶洞的形成机制,为整治设计提供地质依据。研究方法:采用地表与隧道洞内超前物探、洞内超前水平与斜向钻探、充填物测试和理论分析等方法。研究结果:通过综合勘探和理论分析,查明了3个溶洞各自发育充填的基本特征及灾害特征,初步阐明了溶洞的形成机制,目前3个溶洞已完成整治。研究结论:初步综合分析认为,毛坝向斜、特别是核部与东翼的层间滑脱和纵向张裂隙被NW~NWW向横张断裂所交切,为岩溶水的深循环提供了较通畅的原始空间与通道,岩溶水在此通道中形成倒虹吸循环,长期溶蚀及溶蚀裂隙流转化为管道流,强烈冲刷与顶板坍塌导致核部与东翼的层间滑脱和纵张裂隙部位发展为大型溶洞,后因深部径流条件改变而被逐渐充填,发育形成现今这种罕见的深埋大型充填溶洞。     

季冻性寒区隧道波纹钢排水沟性能研究

寒区隧道施工中,排水沟防冻害保护措施至关重要。本文依托太锡铁路太崇段崇礼隧道工程,对季冻性寒区隧道波纹钢排水沟的适应性进行相关研究,通过数值计算对波纹钢排水沟结构强度及防冻害性能进行分析,结果表明波纹钢排水沟在正常荷载作用下最大应力约153 MPa,管体水平和竖直变形约6 mm;在保温方面当波纹钢排水沟埋深2.5 m时可以保证其内温度不低于0℃,可以满足铁路正常运营。本文研究方法对今后工期紧张的寒区隧道排水沟施工建设具有一定工程价值和现实意义。     

京张高铁八达岭长城站大跨深埋三连拱围岩压力计算方法研究

大跨度深埋三连拱隧道具有开挖跨度大、施工工序复杂、各洞室协同受力等特点,支护结构设计需要进行荷载-结构模型验算,而荷载如何确定尚无成熟的计算方法。依托京张高铁八达岭长城站三连拱隧道工程,基于普氏平衡拱基本假定并借鉴深埋双连拱隧道荷载计算方法,推导出深埋三连拱情况下围岩压力计算解析解。研究表明:三连拱隧道围岩压力由拱部松散土压力和中隔墙共同承担;中隔墙的主动支撑作用非常重要,这与双连拱隧道的受力变化规律吻合;该计算方法适用于具备一定强度的接近松散体围岩;通过解析法计算结果与现场监测数据对比分析,水平与竖向围岩压力最大相对误差分别为9.75%和10%,验证解析法计算结果的合理性。     

京张高铁八达岭长城站大跨度深埋三连拱隧道设计及施工方法研究

目前三连拱隧道衬砌荷载尚无成熟的计算方法且类似工程施工经验相对较少,以京张高铁八达岭长城站为例,研究在V级围岩地质条件下,大跨度深埋三连拱隧道设计计算方法及合理的施工工序。依据普氏平衡拱理论并借鉴双连拱隧道围岩荷载计算方法,提出深埋三连拱隧道围岩荷载模型,通过建立有限元模型,分析三连拱隧道的合理施工工序。研究表明:三连拱隧道围岩压力可以看作拱部松散土压力及中隔墙所承受的压力之和;三连拱施工工序推荐采用先侧洞后中洞的工序,对于施工过程中保持围岩及支护结构体系的稳定较为有利;通过右洞围岩压力计算结果与现场检测结果对比分析,围岩压力最大相对误差在10%以内,全施工阶段监测情况一切正常,验证了解析法计算结果的合理性及施工工序的优越性。     

浅埋暗挖法在下穿公路连拱隧道施工中的应用

采用浅埋暗挖法在既有公路下修建高速公路连拱隧道,隧道施工对围岩造成多次扰动,从而引起地层发生位移和沉降,较大的地层位移和沉降将影响既有公路的正常运营,同时上部汽车荷载对隧道施工安全隐患较大,因此,下穿公路连拱隧道浅埋暗挖施工面临许多技术难点,必须采取特殊的超前支护和施工工艺。在土江冲隧道施工中综合应用双层管棚超前支护、三导洞法开挖、信息化施工等技术,使隧道成功下穿319国道。     

深埋软岩盾构隧道围岩压力控制方法研究

以广佛环线东环隧道工程为背景,从盾构隧道动态施工全过程出发,参考考虑开挖面空间效应的二阶段分析方法,拓展盾构隧道施工全过程的两阶段分析方法,以此分别建立盾构隧道施工第一阶段和第二阶段分析模型,研究围岩蠕变过程中围岩应力释放率、填充层厚度、填充层弹性模量对大埋深软岩盾构隧道围岩和支护结构相互作用规律的影响。结果表明:(1)施工过程中可从两方面控制围岩压力,分别为第一阶段中围岩的应力(位移)释放率及第二阶段中管片和填充层的联合支护效果;(2)第一阶段,超挖量、盾壳长度及填充层滞后距离越大,围岩传递到管片衬砌上的荷载越小;(3)壁后填充层在管片衬砌与其的联合支护体系中能起到缓冲作用,使围岩传递到管片衬砌上的荷载更均匀;(4)壁后填充层的弹性模量存在临界值,其值在50～200 MPa范围内,当壁后填充层的弹性模量远大于此临界值时,能分担较多围岩压力,当其弹性模量小于临界值时,围岩能释放一定的围岩应力,以此减小管片衬砌所受围岩压力;(5)第一阶段应力释放率对管片衬砌变形和内力的影响程度在围岩的蠕变作用下有所减小,但填充层厚度及其弹性模量对管片结构的作用规律几乎不受围岩蠕变的影响。     

隧道下穿富水浅埋段套管法深孔注浆施工技术

大蜂蜜沟隧道穿越多处富水层浅埋段,其中一处为北古河支流经流砂卵石段,为确保隧道施工与运营安全,减少对地方百姓日常用水影响,以＂堵、排、截结合,以堵为主,因地制宜,综合治理＂为原则,采用套管法深孔注浆施工技术对隧道进行了有效治理。     

严寒地区山岭隧道消火栓系统的设计与研究

研究目的:研究适应于寒冷地区山岭隧道消火栓系统的设计方法,解决消火栓系统的选取及消防管道防冻等设计难题。研究方法:结合有关规范要求,并以内蒙某地区山岭隧道为工程实例,对电伴热保温、放水保温、干式消火栓系统等3种设计方案进行技术和经济分析、论证。研究结果:提出了电伴热保温、放水保温、干式消火栓系统等3种设计方案的系统构成,主要技术参数和设计计算方法。研究结论:电伴热保温、放水保温、干式消火栓系统等3种设计方案均可满足功能要求,电伴热保温方案的造价高;放水保温方案最经济适用;干式消火栓系统方案须得到消防部门的认可,可根据工程环境需要进行选择。     

黄土塬区浅埋大断面隧道掌子面失稳机理研究

研究目的:高速铁路以隧道形式穿越黄土塬区时,受地下水位高、含水量大、围岩分级高、浅埋段距离长等特点的影响,隧道掘进施工中掌子面失稳及坍塌风险高。大断面黄土隧道掌子面稳定分析中,大都集中在浅埋短距离隧道的横向二维问题上,很少提到浅埋长距离隧道的纵向变形和掌子面超前稳定问题。研究结论:(1)针对黄土塬区大断面隧道掘进施工中掌子面失稳及坍塌风险,建立了利用Terzaghi松动土压力理论的三维修正分析模型,推导出了浅埋长距离隧道掘进施工中掌子面稳定性的计算公式;(2)研究了黄土隧道三台阶预留核心土工法施工中掌子面稳定性与黄土含水量之间的关系,提出了黄土塬隧道掌子面施工稳定含水量界限参考值为20%,针对性地提出了安全预防措施;(3)该研究成果可有效指导黄土塬区浅埋慢坡隧道掌子面安全施工,为浅埋长距离隧道的纵向变形和掌子面超前稳定分析和安全控制提供理论依据。     

新建川藏铁路隧道钻爆法机械化配套快速施工研究

新建川藏铁路隧道占比大、特长隧道及隧道群密集,高海拔隧道占比大,只有采用大型机械化配套技术,才能达到快速施工,以机代人,满足建设的要求。本文通过对现有隧道机械化施工为依据,分析当前隧道机械化配套施工存在的问题,研究并提出川藏铁路一次建成长大隧道集群应满足的机械化配套方案、解决影响施工进度的措施、施工进度指标、高原长距离施工供氧方案、通风方式以及智能建造装备配套管理等,为高起点、高质量建好川藏铁路高原隧道提供了参考意见和建议。