中日韩运营铁路隧道检测技术现状及发展趋势

我国运营铁路隧道总体规模巨大，传统隧道检测方式难以满足大规模运营隧道检测及时、高效的需求，融合隧道检测新技术、优化运营铁路隧道既有检测方式是运营铁路隧道检测降本增效的关键。基于以上问题，对中国、日本及韩国隧道检测技术进行调研，从图像类、探测类以及集成综合类3个方面梳理中日韩隧道检测技术发展现状。提出运营铁路隧道检测技术以快速综合检测、数据智能化判释、隧道状态协同评估为主的发展趋势，分析适用于我国运营铁路隧道实际情况的隧道检测模式，提出应重视铺轨前的隧道检测，确保隧道初始状态信息的全面和真实性，加快建设隧道状态信息库，基于快速、综合、智能化的隧道检测技术体系，实现运营期铁路隧道的动态周期检测，以实现运营隧道降本增效。     

中天山隧道

中天山隧道是南疆铁路吐库二线控制性工程，隧道全长22．467km，是中铁隧道在建的最长隧道工程，并且是国内目前以TBM施工的最长铁路隧道。隧道最大埋深1728m，存在高地应力、突泥、岩爆和隧道涌水等不良     

正交型立体交叉隧道的动力响应研究

随着更多复线工程的修建或者受地质条件、既有建筑物的限制以及城市地下空间综合开发的需求，不可避免的会出现许多近接或者交叉的隧道。为解决正交型立体交叉隧道结构地震动力响应特性及相互影响规律等问题，在单向El地震波作用下完成了3种地震烈度、5个工况的交叉隧道振动台试验，并分别对正交型立体交叉隧道中上跨和下穿隧道环向及轴向应变在不同加载工况下的应变峰值进行分析研究。试验结果表明: 1）地震烈度越高，隧道各特征点的地震环向应变越大，下穿隧道环向应变峰值整体大于上跨隧道；下穿隧道边墙部位向应变峰值最大，下穿隧道仰拱部分次之，其次是上跨隧道的仰拱与边墙部分应变峰值。2）当地震烈度较小时，两交叉隧道的环向应变峰值基本持平。3）当地震烈度较大时，下穿隧道的环向应变峰值远大于上跨穿隧道。下穿隧道轴向应变峰值整体大于上跨隧道，且上跨隧道仰拱轴向应变峰值最大，上跨隧道仰拱次之，上跨隧道与下穿隧道拱顶轴向应变峰值最小。最后对上跨隧道与下穿隧道的动力响应规律进行了对比分析。     

水下盾构隧道管片钻穿引起的涌水突泥治理技术研究

水下盾构隧道管片钻穿会引起大量涌水突泥，对隧道建设及运营造成重大影响，且采取的隧道修复措施将影响隧道的长期运营安全。以某地铁隧道被意外钻穿的实例为工程背景，为确保水下隧道意外钻穿破坏时，可以做到临时封堵有效，永久修复满足百年使用要求，提出修复思路。在水面利用浮船进行海上袋装水泥封堵，然后筑岛截断隧道与海水的联系； 临时封堵后监测管片变形、复核隧道中线，明确钻孔对隧道限界的影响； 通过计算对结构安全性进行评价，明确钻孔对管片结构受力影响较小。在确保隧道钻穿对隧道限界及结构的影响可控后，采取地面注浆、洞内注浆、倒锥形封堵、洞内设置内撑钢板相结合的方案，对隧道钻穿处进行治理，保证隧道的安全运营。在隧道周边施工时，应加强隧道保护意识，避免对既有隧道造成破坏。     

地铁隧道盾构下穿既有隧道的数值模拟

随着城市轨道交通的快速发展，新建隧道施工临近既有已运营隧道的情况越来越多。以某工程中新建盾构隧道下穿既有已运营隧道为背景，运用大型有限元软件ABAQUS对盾构下穿施工过程进行了模拟，分析了既有隧道的应力和位移以及不同地层损失、不同覆土厚度和隧道间距对既有隧道的影响。结果表明:新建隧道盾构下穿施工使既有隧道的应力分布发生变化，并使既有隧道产生向着新建隧道的位移，最大位移发生在新建隧道下穿位置；地层损失、覆土厚度、隧道间距对既有隧道沉降的影响较大，在设计、施工过程中应引起足够的重视。     

运营铁路隧道病害检测、监测、评估及整治技术发展现状

铁路隧道病害具有一定的发展过程，如何在隧道病害进一步恶化之前采用相关仪器设备进行有效检测和实时监测，并进行定量化的科学评估，是铁路隧道检测、监测和评估领域面临的问题与考验。通过在铁路隧道运营维护领域的多年探索和积累，总结当前运营铁路隧道检测、监测、评估及整治技术的发展现状，对运营铁路隧道的日常运维养修具有重要的参考意义。首先，通过对铁路隧道病害进行普查和调研，对运营期铁路隧道病害进行梳理；然后，利用由验收检测、周期检测、日常检测、重点监测构成的运营铁路隧道检测、监测体系，及时掌握运营铁路隧道的运营状态；此外，基于运营铁路隧道状态评估方法，实现隧道建筑物劣化状态的快速评定；最后，通过对铁路隧道病害类型的归纳和原因分析，总结出一套适用于运营铁路隧道的病害整治技术体系。     

类矩形隧道地铁振动在软土地层中传播衰减数值模拟研究

依托宁波地铁4号线，采用数值计算方法研究了类矩形隧道地铁振动的传播衰减规律，并将隧道埋深和土层弹性模量作为参数研究其对规律的影响。最后，将类矩形隧道与双圆形隧道的研究结果进行对比分析，结果发现两种隧道在水平方向和竖直方向的振动响应都随距离增大而减小。隧道埋深增加，两种隧道振动响应均减小，但类矩形隧道减振效果优于双圆形隧道；土层弹性模量越大，振动响应越小，同一隧道埋深下，3种地层中类矩形隧道振动响应都小于双圆形隧道。     

隐覆溶洞对地铁盾构隧道稳定性影响的数值分析

为研究岩溶区隐覆溶洞对盾构地铁隧道区间稳定性的影响，依托位于高原岩溶发育区昆明轨道交通4号线联大街站—吴家营站区间盾构地铁隧道工程，应用物探钻孔法和电磁波CT法勘探盾构地铁隧道区间的溶洞分布； 采用三维有限元数值分析方法，分别研究盾构隧道不同埋深时隧道下侧溶洞对隧道稳定性的影响，以及隧道周边溶洞半径、溶洞填充状态、溶洞位置、溶洞隧道间距对盾构隧道开挖稳定性的影响，分析岩溶发育区盾构法地铁隧道施工过程中隧道结构的稳定性。研究结果表明： 1）综合应用钻孔法和电磁波CT法，可较好地判断岩溶强发育区内的溶洞分布； 2）当隧道周边溶洞尺寸和位置不变时，盾构隧道围岩塑性区和变形量随溶洞埋深的增大而增大； 3）当隧道周边溶洞半径增大时，溶洞与隧道围岩间的应力集中区域变得分散，盾构隧道围岩变形量减小； 4）隧道周边溶洞内填充物及数量对盾构隧道围岩的变形量基本没有影响； 5）隧道周边溶洞位置对盾构隧道围岩变形的影响程度分别为盾构隧道围岩左、右侧的溶洞大于盾构隧道围岩下侧的溶洞，盾构隧道围岩下侧的溶洞大于盾构隧道围岩上侧的溶洞； 6）隧道周边溶洞仅在距隧道一定范围内才对盾构隧道施工稳定性有较大影响。     

达陕高速第一座隧道——斑竹林隧道贯通

泉厦高速公路扩建中的关键工程——大帽山隧道左线隧道于2009年5月15日顺利贯通。大帽山左线隧道是在既有的大帽山两条隧道中间再造一条隧道，隧道要满足单隧道4个车道的通行要求，跨径达22m，断面面积达255m^2，是目前国内首例最大跨径的公路隧道；又由于它是夹在两条既有隧道中间进行开挖，     

公路隧道运营典型风险辨识

为加强对公路隧道运营风险的辨识、改善和优化公路隧道运营安全，降低重大隧道事故对人员伤亡、隧道结构、设备和经济收益的损失，通过隧道事故调研和大数据技术，收集近些年在全国范围内发生的802起公路隧道事故，对公路隧道自身特性和隧道事故的时间、空间、类型、诱因等特征进行分析。研究结果表明： 1)外界因素对隧道事故影响较大，在高温和车流量较大的环境下，事故发生较多； 2)特长隧道和长隧道的事故数远高于短隧道和中隧道； 3)小型车是隧道内发生事故的主要车型，事故原因多是驾驶员违规驾驶，事故类型多为追尾事故； 4)火灾事故的诱因多为车辆自身故障，其中危化品泄露多为易燃液体泄露。     

高寒地区长大隧道反坡排水施工技术分析

高寒地区长大隧道富水地段施工，隧道工程的涌水量较大，不及时抽排会导致洞内严重积水，不仅影响隧道施工进度，而且存在安全隐患，合理配置隧道抽排水系统，既保证了隧道施工安全，又确保了施工工期。以虎峰隧道工程为例，通过隧道斜井反坡抽排水，对高寒地区长大隧道反坡排水施工中的设备选型和泵站布置进行分析，工程实践验证了其能满足现场排水需求，斜井内未出现涌突水现象，确保了隧道施工的工期和安全。     

寒区隧道工程防排水现状与思考

伴随着“一带一路”政策的出台，寒冷地区修建公路和铁路的隧道工程也会随之增加。其中，寒区隧道防排水系统的防寒设计和施工是该地区隧道工程修建过程中面临的重点和难点，尤其是隧道建成后的渗漏水与冰冻是寒区隧道的顽症，长期以来一直困扰着我国寒区隧道的安全行车与运营管理。以西部寒冷地区大量隧道工程为研究对象，阐述了目前寒区隧道工程的防排水现状，通过仔细对比与研究寒区隧道工程的冻害情况，分析了寒区隧道工程发生渗漏水的原因，同时，提出了寒区隧道工程防排水的改进性措施与建议。     

新建隧道方位对运营隧道稳定性的影响分析

基于ABAQUS软件，建立了新建隧道相对运营隧道不同方位时的有限元模型，分析新建隧道的不同方位对运营隧道结构变形、结构受力及地表沉降的影响。结果表明:新建隧道方位的变化对运营隧道的结构变形、结构轴力及弯矩、地表沉降变化均有不同程度的影响，其中，随着隧道之间的中心距离增大，运营隧道的结构变形、轴力及弯矩逐渐减小；当中心距离一定时，方位角度越大，运营隧道的结构受力越大，地表沉降的最大值越小；方位角度的绝对值越大，运营隧道的结构轴力及弯矩也越大。     

武汉将建公铁两用长江隧道 水底借道成江城新景

武汉市明年将投资约80亿元，新建一条中国最宽的长江隧道。这条长江隧道是武汉三阳路过江通道，也是国内第一条公铁合一的长江隧道。三阳路隧道为公铁同管合建，上层为机动车道，双向6车道，下层是轨道交通7号线（东西湖金银湖一武昌区南湖）及疏散通道等。隧道全长5730m，总投资预计79．50亿元，工期54个月。国内目前只有上海建成了公铁两用长江隧道，三阳路隧道直径达15．2m，超过上海隧道，是国内最宽的长江隧道。     

隧道建设碳排放计算方法及预测模型

隧道建设消耗资源和能源，并向环境中排放大量温室气体。为解决当前隧道碳排放计算的清单数据难以获取、隧道施工碳排放难以估计的难题，通过在隧道碳排放方面的长期探索，总结当前中国公路隧道碳排放计算、清单数据、影响机制和排放预测的研究进展。首先，通过调研国内外隧道碳排放计算的文献，介绍隧道建设碳排放计算方法； 其次，结合算例阐明使用数据清单和排放系数评估隧道施工期碳排放的计算方法，明确不同施工工序和材料能源对碳排放的贡献； 然后，基于大量隧道施工碳排放计算结果，使用统计分析方法探明隧道施工碳排放的关键影响因素，并使用线性回归方法建立碳排放预测方程； 最后，针对当前隧道碳排放计算中的2大难题，即难以获取隧道碳排放的基础清单数据、排放数据难以在不同部门和企业中流通，提出发展资源能源计量和区块链技术，促进隧道行业节能减排的持续发展。     

城市水下道路隧道驾驶安全影响因素分析和改善思路

总结城市水下道路隧道事故分布规律，从驾驶人、隧道光环境及道路条件3方面分析隧道驾驶安全影响因素，对现有安全改善措施及其优缺点进行剖析，并指出城市水下道路隧道驾驶安全优化研究趋势： 应以提升隧道光环境质量为主，考虑交通事故形态、事故致因及影响因素，在确保交通安全的基础上，考虑不同隧道路段驾驶人差异化视觉需求。驾驶人视觉需求可以分为功能性、安全性与舒适性需求，对应的隧道行车环境可分为基本型、安全型与舒适型视觉参照系。提出以构建城市水下道路隧道舒适型视觉参照系为目标，通过隧道照明与隧道视线诱导技术相结合，缓解隧道出入口参照系的剧烈过渡，加强中间段弱视觉参照的城市水下道路隧道驾驶安全优化方法。构建基于空间路权、人因与驾驶任务、差异性与韵律性的隧道驾驶安全优化评价指标体系，为城市水下道路隧道驾驶安全优化提供新思路。     

城市道路隧道与公路隧道的运营风险差异分析

为分析城市道路隧道与公路隧道的运营风险差异，通过运营隧道调研和交通事故数据收集，从隧道本体结构及设施、外界环境、交通特性3方面出发，对城市道路隧道与公路隧道的运营风险进行阐述和对比分析。分析得出： 1）与公路隧道相比，城市道路隧道在结构方面的运营风险较大； 2）城市道路隧道车辆发生重大交通事故的概率较公路隧道低，但对城市交通的影响使其社会风险较高； 3）在城市道路隧道运营风险的防控过程中，应当重点考虑周边环境扰动对于结构安全的影响和运营交通事故所造成的社会影响。     

考虑Pasternak地基模型的基坑开挖诱发既有隧道纵向变形理论分析

邻近隧道进行基坑开挖会破坏周围土体平衡状态，引起既有隧道结构不均匀沉降，最终将对隧道安全运营产生不利影响。为控制基坑开挖所导致的既有隧道纵向变形，基于Pasternak地基模型提出双基坑开挖引起邻近既有隧道纵向变形影响的两阶段简化分析方法，分析软土中双基坑开挖对隧道竖向沉降的影响。对比简化理论计算与三维有限元数值模拟，结果吻合较好，由此可得： 该简化解析法精度较高并且计算简便。此外，针对基坑侧壁与隧道轴线距离、基坑开挖深度和基坑间距等不同工况，分析双基坑平行隧道、双基坑垂直隧道、双基坑斜交隧道3种布置情况下双基坑开挖对邻近隧道竖向变形的影响，分析结果反映了隧道变形的规律。     

公路隧道路面结构设计与施工

通过分析隧道路面结构的特点及隧道内特殊气候环境对路面结构的要求，对目前国内外公路隧道路面的主要结构形式和优缺点作出了分析和总结，介绍了隧道内路面结构的施工特点，并针对目前公路隧道路面结构与材料现状，提出了今后隧道路面的研究方向。     

橡化沥青非固化材料在沉管隧道堵漏中的应用

由于沉管隧道不同于盾构隧道，因此采用常用隧道结构渗漏封堵材料封堵沉管隧道的渗漏，效果并不是很理想。为提高沉管隧道养护施工堵漏的质量，通过外环线沉管隧道采用橡化沥青非固化防水材料试验应用，介绍了该材料的施工工序和应用效果，以供同行参考。