新疆大石峡水利枢纽工程联合进水口交通洞贯通

2021年3月29日,中国能建葛洲坝集团投资建设的新疆大石峡水利枢纽工程联合进水口交通洞顺利贯通. 该工程联合进水口施工交通洞全长232.05米,是进入联合进水口及趾板的交通要道.交通洞所在地为峡谷地形,地势险峻、结构松散、稳定性差,隧洞施工的安全风险和难度较高.施工过程中,项目部对安全质量从严要求,细化生产进度任务安排,及时调整生产资源投入,严格控制爆破开挖进度,确保洞室施工任务如期完成.     

南水北调中线工程总干渠吴庄隧洞的设计

根据吴庄隧洞所处的地形及各项水力要素,确定出隧洞的多项参数,体现出无压引水隧洞设计所需考虑的问题.     

地下隧洞工程弹性反演唯一性的探讨

对于地下隧洞工程,依据完备的量测信息开展弹性反分析,可望唯一反演确定岩土力学参数.文章利用平面弹性复变方法和一般弹性理论推导出任意形状隧洞的位移、应力解析表达式;基于隧洞围岩位移、应力解析解,依据参数可辨识条件探讨了地下隧洞工程弹性反演参数的唯一性,并通过算例进行了验证.研究表明,依据完备的量测信息开展弹性反分析,只要测点布置方式适当,反演参数满足相应的限定条件,五个参数(σv、σh、τ、E、μ)和同时反演具有唯一性.参数反演唯一性对参数的限制条件及对测点布置方式的要求受隧洞形状复杂性的影响,随着隧洞复杂性的提高对参数的限制条件大为减少,对测点布置方式的要求也会降低.算例结果表明,结论是正确的.     

TSP在伊朗Cheshmeh输水隧洞工程中的应用

文章介绍了TSP在伊朗Cheshmeh Langan输水隧洞工程中的应用.该隧洞围岩由灰岩地层组成,通过TSP探测,预测了存在影响隧洞施工的地质问题,为隧洞施工提供了有益的帮助.     

隧道隧洞施工安全“先知”

知己知彼,百战不殆。在施工前对隧道隧洞不良地质进行分析和超前预报,就可事先做好施工地质灾害评估与临近警报,防患于未然。据统计,我国每年开工修建的隧道隧洞多达千余座。俄罗斯自然科学院院士、石家庄铁道大学二级教授、江苏交通科学院副总工程师刘志刚在《隧道隧洞超前地质预报》绪论里提出,超前地质预报工作是保障隧道隧洞施工的重要保证。长期以来,我国隧道隧洞施工队伍中一直存在着‘塌方越多,地质条件越复杂'的错误观念。     

近场地震动作用下背后空洞圆形隧洞的动力损伤特性试验研究

文章考虑近场地震动作用,对背后存在空洞的圆形隧洞进行了振动台模型试验,对比分析了地基场域加速度反应、土—结构接触动土压力、隧洞结构加速度反应及其动应变规律,并基于损伤模型研究了近场地震动作用对隧洞结构的动力损伤行为。研究结果表明:1)地震波加载过程中,圆形隧洞不同位置横截面处的加速度反应存在少许差别,隧洞结构的存在会对两侧地基土峰值加速度产生影响,但频谱特性变化并不明显;2)当输入近场地震动强度较小时,结构顶部空洞横截面的平均峰值加速度较小、平均动应变反应较大,而结构顶部密实状态横截面的平均峰值加速度较大、平均动应变反应较小;3)若采用应变损伤模型衡量结构的破坏程度,在衬砌背后存在空洞的横截面顶部±30°附近圆形隧洞损伤程度最大,这与已有的圆形隧洞震害现象吻合。     

尼泊尔喜马拉雅地区塔玛科什3级水电工程——穿越软弱构造片岩修建隧洞所面临的挑战

由于尼泊尔喜马拉雅地区岩石强度较低,水平应力较高,因此在该软弱构造片岩带中开挖隧洞具有较大的挑战性.文章主要阐述装机容量为650 kW的塔玛科什3级水电工程17km长大跨度隧洞和大型地下发电厂房(这两项工程计划穿越夹杂有软弱构造片岩带的坚硬眼球状片麻岩区域)所面临的重大技术挑战.穿过片岩带开挖的隧洞长度约占总长的15％,由于此岩层带岩石强度较低,具有剪切特性和渗流现象,且水平应力较高,围岩挤压和隧洞塌方都是可预期的问题,因此该工程地下开挖主要关注的问题是大尺寸隧洞的可施工性和工期.为了解决可预期问题,进行了更进一步的研究,主要集中在隧洞最大可建尺寸、方位、减少围岩挤压的开挖方法,以及地下发电厂房稳定性和合理岩石支护设计上.研究发现,在构造片岩带中可施工的全断面隧洞最大尺寸可达9m,为改进的马蹄形(有弧形仰拱).通过对隧洞三种不同方位方案(即正交、斜交、平行)的分析发现,与叶理面正交的方案最佳,可减少围岩挤压近50％.     

大伙房输水工程特长隧洞TBM选型及施工关键技术研究

大伙房输水工程隧洞长85.32 km,开挖洞径8.03 m,属于深埋特长隧洞.隧洞施工采用以TBM为主、钻爆法为辅的联合施工方式.隧洞穿越区域水文地质条件复杂,开挖中面临的主要工程地质问题有围岩稳定性、隧洞涌水、石英砂岩的掘进效率及岩爆等三大关键技术难题.文章通过对大量文献资料和工程实例的研究,概述了TBM近一个世纪的发展及其在隧道建设中的应用现状和主要问题.通过对大伙房特长隧洞所穿越区域的地质条件以及主要工程地质问题进行分析,并结合国内外已有的TBM施工经验,以及对特长隧洞TBM选型进行分析,决定选用锚喷支护+模筑混凝土复合衬砌结构支护系统代替管片衬砌结构,采用连续皮带机高速度出碴、TBM掘进独头长距离施工通风以及TBM洞内组装和检修等技术,对大伙房输水工程特长隧洞高速度、高标准、高质量的建成发挥了重要的保证作用,也可为今后类似工程提供参考和借鉴.     

我国跨流域调水的长隧洞工程

我国水资源地区分布严重不均衡,正在越来越多地实施跨流域调水穿越分水岭的长隧洞输水工程,以解决有些地区水资源严重短缺问题。根据我国已经建成、正在建设和将开工的主要调水长隧洞工程实例,说明了掘进机(TBM)技术的快速发展和广泛应用,并为跨流域调水长隧洞施工建设提供了有利的技术手段。     

某引水发电隧洞的质量缺陷分析与处理

引水隧洞是山区引水式电站的重要构成部分,其设计及施工质量直接影响到水电站的工作和运营效率。结合烟岗水电站的引水隧洞工程,详细分析了隧洞存在的质量缺陷及产生的原因,并介绍了所采取的处置措施。     

Aural comfort prediction method for high-speed trains under complex tunnel environments

Aural comfort is negatively affected during a train’s passage through various tunnel environments. The objective of this study was to propose a prediction model for determining optimal operation parameter combinations to improve train occupants’ aural comfort. High-speed train model tests, combined with a mathematical transfer model, were used to obtain the interior pressure transients under varying speeds, tunnel lengths and seal indexes. Then, a middle ear finite element model was used to simulate the dynamic responses under the pressure transients, and three indicators were employed to assess the severity of aural sensations. Meanwhile, the aural discomfort were classified into four groups according to the duration. Based on the simulation results, the ordinal regression analysis method was used to reveal the effects of the considered factors on aural comfort. The results indicate that aural discomfort sensations begin when a train runs in the middle of a tunnel but are mitigated when it approaches the tunnel exit. Furthermore, aural discomfort is positively correlated with the train speed and the distance from the driver cabin of the head car but negatively correlated with the seal index and tunnel length. As a conclusion, a mathematical prediction model was established that incorporates factors including the train speed, seal index, tunnel length and car position. It can not only forecast aural sensations under certain operation parameters and tunnel environments but also be used for determining the optimal operation parameters to ensure the best aural sensations for high-speed-train occupants.     

隧道-洞口滑坡平行体系受力变形模式与计算方法研究北大核心CSCD

我国目前对隧道-滑坡工程的设计尚无可供参照的行业标准,尤其是滑坡洞口段隧道缺少相应的计算理论。文章首先以平行体系中隧道-洞口滑坡为研究对象,通过归纳总结滑坡地段隧道衬砌的病害特征,构建了相应的工程地质模型;然后将剩余滑坡推力视为导致隧道变形破坏的直接原因,通过荷载传递规律得到作用于隧道结构上的附加荷载,将其与围岩压力叠加推导出了隧道外荷载的计算公式;接着采用弹性地基梁理论,推导出滑坡推力作用下的隧道内力计算方法,从而得到隧道-洞口滑坡的受力变形模式及计算理论;最后通过模型试验对其合理性进行了验证分析,结果表明该方法与实际工程相符,能够为滑坡地段洞口隧道的设计提供参考。     

浅埋暗挖法施工中结构受力的合理转换

文章针对浅埋暗挖法施工中结构受力转换的问题,结合某地铁工程实例,介绍了几种对控制沉降比较有效的施工方法。在竖井开挖到通道顶标高后提前对通道顶部土体进行加固,并施作短柱暗梁,有效地保证了结构安全和土体稳定;在通道转入双联拱正洞的施工中采用增设洞门加固环和通道顶部加强拱等措施,成功地解决了通道格栅破除后通道的稳定问题,并有效地控制了地层下沉;通过对现场一手监测数据的深入分析,结合自己的施工体会,总结出了一些较为珍贵的施工经验,对类似工程设计和施工有一定的参考价值。     

地下空间开发中变形监测的新技术

当前的地下空间开发强调信息化施工,在诸多施工监测内容中,结构与环境的变形监测是其中最重要的一项。结合具体的工程实例对差异沉降、地下连续墙的水平位移,以及隧道变形等监测新技术进行扼要介绍。工程实践表明,这些新技术具有精准度高、稳定性好、可以实现实时自动采集与数据的远程传输等共同特点,是未来变形监测的发展方向。     

高速铁路隧道长度对压缩波波前变形的影响研究

依据一维可压缩非定常不等熵流动理论,以及黎曼变量特征线方法,在控制方程中计入瞬态摩擦项及传热项,对不同长度无碴隧道内压缩波波前变形进行数值模拟。与国外现场试验比较验证,表明本文计算方法和程序是正确的;在长隧道计算工况下,隧道长度对出口处压缩波的压力梯度影响明显,为进一步研究微压波强度提供依据。     

基于FAST特征检测和FLANN特征点匹配算法的隧道展布图拼接方法研究

本文研究基于FAST特征检测和FLANN特征点匹配算法的隧道展布图拼接方法,主要解决目前隧道图像拼接中全幅拼接的技术问题。文章对一个隧道中隧道检测车分别左右检测两次所获得的两组隧道衬砌面图像进行分析,在每组数据中包含了一定量多个相机等距离触发、同一时刻同步拍摄的半幅隧道拼接数据,对隧道全幅拼接技术的进行详细分析和研究,提出了有效的解决方法,可以快速、准确地拼接出隧道展布图,满足隧道养护需求。     

浅述隧道掌子面开挖炮眼的设计要求

隧道掌子面的开挖炮眼设计是爆破开挖方式中的重要组成部分,其设计的合理是否将直接影响到开挖炮眼的施工质量及掌子面的爆破效果,对隧道的掘进效果有着关键性的影响。文章以宝石山隧道为例,从炮眼数量、药量、深度、布局等方面,详细阐述了隧道掌子面开挖炮眼设计的具体要求,为类似隧道工程项目提供参考。     

基于PHA-LEC-SCL法公路隧道施工安全评价研究

为了制定科学的公路隧道施工安全评价的基本模式,针对公路隧道施工的危险、有害因素的危害程度及特殊工艺,将公路隧道施工系统分为隧道开挖、爆破、施工用电、施工通风、出碴与洞内运输、支护衬砌等6个主要子系统.运用预先危险性分析法(PHA)对公路隧道施工的危险、危害因素进行辨识和定性分析,结合作业条件危险性评价法(LEC)对公路隧道施工系统中各子系统进行危险性评价,定量分析计算PHA中的子系统各个危险因素的危险等级,并采用安全检查表(SCL)对公路隧道施工现场进行安全综合评价,建立了安全评价方法之间的内在联系.PHA-LEC-SCL法确立了公路隧道施工安全评价的基本模式.     

地铁隧道断面变形检测系统数据处理及计算的研究

地铁隧道断面变形检测是隧道健康监测的重要内容,对保证隧道结构安全极为重要。本文针对隧道断面变形检测设备采集数据的处理及计算方法进行研究。根据隧道断面变形机理,建立隧道检测模型为带转角的椭圆;针对隧道表面干扰物对拟合椭圆的影响提出通过数据粗处理和精处理来剔除异常点,并设计了数据处理流程和具体计算方法;在上海地铁隧道内进行...     

破碎岩层位置对隧道稳定性的影响研究

为揭示破碎岩层位置对隧道稳定性的影响规律,文章以某节理裂隙岩体隧道为研究对象,根据破碎岩层位置的不同分别建立6个计算模型,采用离散元软件UDEC对各个模型进行仿真模拟,并对比分析破碎岩层不同位置下的隧道开挖后应力和位移响应云图。结果表明:当破碎岩层位移隧道中线以上时,对隧道稳定性影响最大;当破碎岩体层位于隧道中心以下,对隧道稳定性影响较小。