提高铁路隧道耐久性的系统探索

铁路隧道病害已然成为威胁我国铁路安全运营的重大问题。本文从设计、施工、维护等方面系统地对铁路隧道耐久性的失效问题和提高措施进行分析思考,探索隧道耐久性的设计要点,提出了隧道施工的控制要领,用以延长隧道构造寿命,希望对隧道的施工设计以及维护提供有益的帮助。     

铁路隧道结构防排水问题的思考与探讨

铁路隧道结构防排水质量要求不断提高,结合多年施工经验,对隧道结构防排水施工和设计方面的几个问题进行分析和探讨,并提出一些建议。     

新建铁路隧道施工安全监控技术

为了降低隧道施工安全风险,避免施工安全事故的发生,在新建铁路隧道施工过程中,针对隧道施工安全管理,开发了一套由人员管控、围岩沉降自动监测报警和视频监控三个子系统组成的隧道安全监控信息系统,重点介绍该系统的组成、功能及特点。该系统提高了隧道施工管理的信息化和自动化程度,降低了隧道施工安全风险的管控难度,提高了隧道安全管理的水平。     

新建铁路隧道下穿既有运营隧道的设计与施工

新建隧道小净距、大角度下穿既有运营隧道一直是隧道设计和施工的难题之一,此类施工既要保证新建隧道施工安全,又要确保既有线安全正常运营。针对山岭隧道下穿既有铁路隧道工程实例,计算新建隧道与既有隧道的最小理论净距,在分析新建隧道与既有隧道的立交关系、所处地层条件、既有隧道现状的基础上,对立交影响段附近新建隧道的施工方案及既有铁路隧道的加固方案进行研究。严格控制爆破振动对既有隧道结构和线路的影响,对既有隧道及新建隧道的监控量测进行信息反馈及预测预报,指导现场施工,确保下穿施工时既有线行车及新建隧道施工的安全。     

铁路隧道穿越茂汶—汶川活动断裂段施工技术研究

隧道穿越活动断裂会对工程结构和铁路运营安全带来较大影响。断裂段施工难度大,且断裂活动易引发强震,如何抵御这种强震是铁路隧道建设中面临的主要难题之一。以成兰铁路茂县隧道穿越后龙门山断裂茂汶—汶川活动断裂段为研究对象,通过理论分析、数值模拟及现场实践等研究手段,对其断层错动性、断层节段设计、衬砌结构及变形缝等设计和施工方面进行分析,分别从设计及施工层面提出“小节段设计”理念及“大净空强支护衬砌环+组合宽变形缝”技术措施,实现对断裂带范围内围岩变形速率的全面有效控制。最后,结合现场实际情况,探讨隧道穿越活动断裂带的主要施工技术及其安全质量控制要点,针对性地提出控制隧道围岩稳定性对策,总结形成一套具体可实施的设计和施工经验,并进一步验证了所提设计施工理念的适用性。研究结果优化了同类相似工程施工工艺,强化了隧道短台阶及快速闭合成环管控,可为相似工程施工提供参考与借鉴。     

超大断面马蹄形土压平衡盾构关键技术研究及应用——中国铁道学会科学技术奖特等奖(二十四)

为提高隧道断面利用率,同时使其具有良好的受力结构,公路、铁路隧道常采用马蹄形断面.目前国内外马蹄形隧道施工多采用矿山法施工,不仅施工速度慢、施工条件恶劣,人员安全也缺乏保障.因此,马蹄形盾构机的研制对公路和铁路隧道、双线地铁隧道、人防隧道等安全、高效、经济、环保施工具有重要意义. 与传统圆形盾构机相比,马蹄形隧道施工面...     

阿联酋铁路大断面隧道关键技术研究

伴随隧道的不断建设,我国隧道施工技术飞速发展,自“一带一路”启动,国内越来越多的企业向海外拓展,走上国际舞台。以阿联酋为代表的中东地区国家,缺乏大断面隧道关键技术施工经验,国内的隧道施工经验仅能提供参考借鉴,给隧道施工安全、质量及进度带来了极大的挑战。依托阿联酋联邦铁路大断面隧道,对中东地区复杂地质条件下大断面隧道施工关键技术进行研究,明确了复杂地质条件下阿联酋铁路大断面隧道快速施工专用设备,提出了大断面隧道空孔直线掏槽爆破及振动控制技术、石棉隧道施工防控技术及混凝土裂缝控制技术。可为今后中东地区大断面隧道设计施工提供相应参考。     

明挖隧道下穿复杂铁路站场关键技术研究

随着人们对城市景观以及铁路运营安全的关注度日益提高,采用隧道下穿既有铁路站场的案例也不断增加。以某市政道路明挖隧道下穿安康货运东站为例,对在多股道、大高差、小夹角、运输繁忙条件下,明挖隧道下穿复杂铁路站场的总体布置、线路加固、施工组织、接触网迁改等一系列关键问题进行研究,结合工程实际提出了隧道纵向变截面布置、D型便梁与工字钢"横抬纵挑"铁路加固、线路分区加固与隧道分段施工、利用桩基基础的接触网迁改等技术措施,确保了既有铁路不中断运行的同时,将铁路站场受隧道施工的影响降到最低,为隧道工程的实施提供了坚实保障,对今后类似工程具有较大的参考价值和借鉴意义。     

隧道施工安全事故的原因分析及对策建议

通过对近几年铁路隧道建设中安全事故的原因分析,提出目前铁路隧道建设中存在的主要问题。为确保隧道施工安全,在精心勘察、精心设计、精心施工、强化建设管理等方面提出具体的有关措施建议,供从事隧道勘察、设计、施工和建设管理的技术人员参考。     

隧道内Ⅰ型板式无碴轨道施工探讨

随着铁路第六次大提速及铁道部的跨越式发展战略，新建铁路的标准越来越高，对线上工程的要求和标准也随之不断提高。为消除线路病害，提高列车运行速度，新线铁路设计引进了很多新技术，比如高速道岔、跨区间无缝线路、长大隧道内整体道床等。本文根据施工实践，对隧道内板式整体道床的施工进行探讨，以期总结经验。     

新凉风垭隧道煤系地层段施工关键技术研究

穿越煤系地层隧道建设的主要地质灾害有瓦斯窒息、燃烧、爆炸和瓦斯突出等。目前,无论是铁路隧道还是公路隧道,揭煤技术的设计和施工都还处于探索阶段。渝黔铁路新凉风垭隧道煤系地层段施工的关键技术是解决煤系地层中有毒有害气体,煤与瓦斯突出、瓦斯及煤尘爆炸等可能出现的严重灾害,揭煤施工过程中通过水力压裂增透、抽排孔设计等措施以及瓦斯抽排方案的合理选择,安全、高效地完成煤系地层段的隧道施工,对提高我国瓦斯隧道的建设水平具有实用意义和理论价值。     

GEOMOS自动监测系统在城际铁路隧道下穿既有广深铁路施工中的应用

主要研究城际铁路大断面隧道下穿既有广深铁路枢纽区域的施工过程中,如何快捷高效、无人值守的获得既有铁路设施的实时变形或位移数据,达到自动监测系统指导现场施工的目的。运用GEOMOS自动监测系统,并结合各个施工工况的前后数据进行对比分析,有效地指导开挖施工,确保既有高速铁路运营安全及城际铁路隧道开挖安全。     

客运专线铁路隧道行车的舒适性、安全性及其工程措施探讨

研究目的:根据《中长期铁路网规划》,我国规划修建的客运专线铁路隧道将超过1 000 km,本文以“安全、优质、高效”地建设好客运专线铁路隧道为目标,着重研究、探讨了客运专线铁路隧道工程建设的有关技术措施。研究方法:以满足客运专线高速行车的舒适性和安全性为切入点,分析了客运专线铁路隧道的工程和结构特点,从缓解空气动力学效应,确保隧道结构的耐久性和大断面隧道施工安全等方面,阐述了客运专线铁路隧道具体的工程建设措施。研究结果:与常速铁路隧道相比,客运专线铁路隧道具有其显著的工程和结构特点,建设过程中,必需在借鉴以往工程经验的基础上,不断总结、完善,形成具有其技术特色的措施。研究结论:合理设置隧道断面和结构形式,加强隧道底部仰拱和填充混凝土结构,确保复合式衬砌隧道结构的耐久性和适应超大断面隧道的工程特点,坚持信息化施工原则等,是做好客运专线铁路隧道建设的技术关键。     

特长隧道平面独立控制网布设

在铁路、公路等项目中,经常存在设计控制网精度、密度满足不了长大隧道等大型建筑物施工测量精度要求的情况,需要布设满足施工精度要求的独立控制网。以太兴铁路二青山特长隧道为例,介绍该隧道如何建立独立坐标系,采用固定一点一方位平差的方法来提高控制网精度,满足测量规范精度要求。     

重载铁路隧道近距下穿高速公路暗挖施工技术

山西中南部重载铁路某隧道在DK503+122处下穿山西省境内的长平高速公路,高速公路为双向四车道,宽26 m。铁路为单洞双线浅埋暗挖隧道,隧道断面开挖跨度为11.3 m,隧道下穿段埋深11.5 m。如何在铁路隧道开挖、支护施工过程中,确保高速公路的正常运营,严格控制路面的沉降、变形,是本工程的重点和难点。通过采取大管棚超前支护、CRD法开挖及监控量测等措施,保证了高速公路的正常运营及铁路隧道的施工安全。     

大断面黄土隧道二台阶四步开挖施工技术

凤凰岭隧道是郑西铁路客运专线工程试验段唯一一座隧道,也是郑西客运专线第一座开工的隧道工程,大断面黄土隧道的施工技术成了客运专线建设的重点和难点。随着隧道施工的逐步推进,根据隧道的围岩量测结果,结合新奥法施工设计原理,对隧道原采用三台阶七步开挖法进行优化后采用二台阶四步开挖法进行施工,有效缩短施工循环长度及封闭时间,在保证施工安全的前提下,施工进度得到很大提高,产生很好的经济效益和社会效益。     

复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估

针对复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险问题,综合考虑复杂艰险地区地质结构、气候条件和施工方法等,利用Python对隧道施工安全风险文献资料和安全风险评估报告进行文本挖掘,并基于事故致因理论、风险识别理论和风险因素核对表等对隧道钻爆法施工安全风险因素进行辨识。针对安全风险因素从施工环境、施工技术、材料设备、施工管理、施工人员5个方面构建较为完善的复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估指标体系,并利用博弈论对层次分析法和熵权法进行组合,确定安全风险评估指标权重。采用二维云模型从安全风险发生概率和安全风险损失程度2个方面构建复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估模型,提出采用主、客观概率相结合的方法确定安全风险发生概率,采用雷达图法从人员伤亡、经济损失、工期延误、环境影响和社会影响等方面综合确定安全风险损失程度。结合MATLAB实现定性评估和定量评估的相互转换,并引入贴近度的概念定量确定复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估等级。对Z隧道钻爆法施工安全风险进行评估,确定其施工安全风险等级为IV级,施工安全风险程度为高度,验证了该模型的可行性和有效性,为复杂艰险地区铁路隧道钻爆...     

重载铁路隧道病害产生机理及治理措施

轴重与速度的增加使得重载铁路隧道病害状况进一步恶化,有些已达到了威胁铁路行车安全的程度。结合国内外以往工程实践经验,将重载铁路隧道病害现象进行分析分类,结合隧道设计、施工、运营等各方面的资料进行分析和论证,归纳总结并分析各种病害产生的机理,初步提出对病害进行综合整治的有关建议和措施,特别是对重载铁路隧道病害有主要影响的衬砌混凝土和渗漏水的整治措施,以降低工程投入、节约资金降低运输成本、提高工程使用效率,达到增加运能、提高运输效率,实现重载铁路高效运输的目的。     

瓦斯隧道施工安全管理控制要点分析

瓦斯隧道施工存在诸多安全风险因素。本文通过遂成铁路、贵广铁路等4座瓦斯隧道施工现场管理工作实践,介绍了在瓦斯隧道施工管理工作中,应重点关注的超前地质预报、专项施工安全方案、应急救援预案等关键事项;对瓦斯隧道开挖、钻爆设计、防突、瓦斯检测、施工通风、防火等各工序的管理工作控制要点及检查要求进行了详细阐述;介绍了在现场管理过程中,为了保证瓦斯隧道施工安全,相关单位应该制定应急预案、建立专门组织机构、以及灾害事故处理的方法及措施。     

铁路隧道仰拱设计施工关键技术分析

隧道仰拱开挖施工不慎引起塌方失稳是隧道建设过程中时常发生的安全问题。从隧道施工过程力学角度分析了仰拱开挖易发生失稳塌方的力学机理,分析了隧道仰拱塌方失稳原因,指出了当前隧道仰拱设计施工应重视岩体时间空间作用相关特征,提出了铁路隧道仰拱设计施工应采取的加强措施。所得结论可为隧道设计施工安全控制管理提供参考。