拱北隧道曲线管幕顶管顶力参数取值研究

港珠澳大桥拱北隧道采用36根直径1.62 m、长255 m的曲线管幕作为超前支护穿越拱北口岸。为解决顶管顶力计算值与实测值之间的巨大差距,依托港珠澳大桥拱北隧道管幕工程,采用《规范》、Shimada、JMTA 3种公式对顶管顶力进行理论计算,同时对公式计算参数按来源分为管节参数、土层参数及经验参数3类。以《规范》公式为例,从经验参数选取是否合理的角度对顶力的计算进行了研究,并通过经验参数调整前后顶力计算值与实测值的对比,认为经验参数的调整是可行的,提出了经验参数取值优化的建议。     

TBM施工隧道管片衬砌段回填注浆质量检测综合物探方法研究及应用

针对目前无损检测方法应用于管片壁后回填注浆质量检测的局限性,综合地质雷达和地震映像法的优点对注浆质量进行可靠性检测。首先利用有限差分数值模拟方法分别对2种方法在管片后注浆质量的检测进行模拟,验证方法的理论检测效果。在该结果基础上,采用预测反褶积滤波技术对2种方法结果中的多次波进行有效滤除,以提高检测结果的准确性及可靠性。最后根据数值模拟实验结果,将数据滤波技术及最优探测参数在西藏某公路双护盾TBM施工隧道回填注浆质量检测中进行实际应用,并结合钻孔内窥结果对检测结果进行评价。结果表明： 预测反褶积滤波技术能够有效滤除管片内钢筋模所产生的多次反射波,并能提高2种方法的分辨率; 地质雷达法探测结果分辨率高,但受限于管片内钢筋模的影响,400 MHz天线有效探测深度约为1 m,地震映像法探测深度能达到5 m左右,但分辨率低于地质雷达法,2种物探方法优劣互补; 综合利用2种方法能够有效解决管片衬砌段回填注浆质量检测的难题,保障隧道建设安全。     

瞬变电磁法在公路隧道地下水预报中的应用

针对某高速公路隧道掌子面临近富水断层F4-3的地质背景,为探明掌子面前方地下水发育情况,利用瞬变电磁法开展超前地质预报工作。通过多测线、多方位的探测方式,综合分析各方位测线的探测结果,预报掌子面前方地下水的发育段落及空间分布情况。预报结果表明： 1）YK90+755~ +811段地下水发育; 2）YK90+755~+811段富水部位主要位于开挖方向的左右两侧。最后通过超前钻孔验证,瞬变电磁探测富水区域和超前水平钻孔探测出水位置基本一致,较准确地预测了地下水的发育段落。实际开挖后富水情况与瞬变电磁预报富水段落及地下水空间分布基本吻合,取得了较好的预报效果。     

深埋老黄土隧道围岩劣化对支护受力影响分析

为解决围岩劣化所导致的深埋老黄土隧道初期支护破裂问题,以蒙华铁路阳山隧道深埋老黄土围岩劣化初期支护破裂段为工程依托,通过补勘、数值分析、应力监测等手段对深埋老黄土及围岩劣化工况的支护受力特征作对比分析,得到如下结论： 1）在原围岩参数工况下,喷射混凝土全环受压,上台阶喷射混凝土受力较大,最大压应力位于拱顶,同时上台阶拱脚有较大剪切应力; 2）在围岩劣化但未形成连续滑移面的工况下,上台阶的弯曲压应力显著增大,最大压应力仍位于拱顶,且上台阶拱脚处易发生压剪破坏; 3）在围岩劣化且形成连续滑移面的工况下,最大剪切应力与最大压应力位于同一位置--滑移体与衬砌接触的上部边界,此处易发生压剪破坏且位置随着破裂滑移面的变化而变化,分布范围在上台阶拱腰至拱脚处。     

旋喷桩技术在郑州地铁盾构脱困中的新应用

以郑州地铁2号线北环路站—东风路站区间盾构隧道工程为实例,将旋喷桩浆液调整为惰性膨润土浆液,利用旋喷桩高压浆液、高压风切削及填充土体作用,在工程中进行实施印证,成功解决在富水粉细砂层中盾构刀盘卡刀问题。研究表明:1)将旋喷桩浆液改为惰性膨润土浆液,一方面可以有效切削束缚附着在盾构刀盘上及周边的砂土;另一方面可以对刀盘周边砂层进行填充改良、增加孔隙率、疏松砂层,减小地层对盾构的束缚力。2)膨润土旋喷桩技术,是一种地面非开挖技术,可有效降低采用洞内开舱及地面开槽(挖竖井)等脱困方式的安全风险,具有较高的功效及安全性。3)该技术较适用于软土地层(特别是砂层),根据其原理,不仅可以解决卡刀盘问题,还可以解决盾构盾壳抱死等问题。     

南昌红谷隧道临江富水砂层干坞基坑防渗墙施工技术

南昌红谷隧道干坞基坑深16 m,临赣江最近距离仅15 m,水位变化幅度达3~13 m,砂层渗透系数达120 m/d,防渗体系施工处于工期关键线路,防渗体系施工质量是实现基坑开挖、沉管预制、浮运、沉放等工期目标的重要保证。文章通过对塑性混凝土配合比、槽壁加固、成槽工艺、泥浆性能指标、清孔换浆、混凝土浇筑及墙体检测等的思考,提出了临江富水砂层干坞基坑防渗墙施工中三轴搅拌桩槽壁加固、配合比试配验证、"两钻两抓"成槽工艺、超声波仪成槽检验、高密度电法墙体检测以及膨润土泥浆性能指标、加强混凝土过程控制等主要施工方法和技术措施。通过在南昌红谷隧道临江富水砂层干坞基坑中的应用,证明塑性混凝土防渗墙止水防水效果非常好,为基底处理及沉管预制施工创造了良好的条件。     

昔格达组地层大断面隧道变形特征分析

为掌握昔格达组地层大断面隧道变形特征,确保大断面隧道施工期间围岩的稳定性,以改建铁路成都至昆明线米易至攀枝花段桐梓林隧道为依托,采用数值模拟与现场多断面监测相结合的方法,研究在三台阶临时仰拱法施工中昔格达组地层大断面隧道变形的时空效应。研究结果表明： 昔格达组地层大断面隧道洞周围岩变形以竖向沉降为主;拱顶先行沉降与上台阶开挖引起的拱顶沉降之和占总沉降的41.3%,超前影响范围为1.3D;隧道开挖期间拱顶沉降和拱脚水平收敛主要受中台阶开挖的影响;隧道拱顶沉降随时间变化的预测公式为U=102.105·exp(-5.33/X);隧道拱脚水平收敛随时间变化的预测公式为L1=19.552·exp(-7.49/X);隧道墙腰水平收敛随时间变化的预测公式为L2=17.862·exp(-23.26/X)。     

电缆隧道渗水红外检测装备技术研究

为在地下电缆隧道运行过程中,快速识别和提取隧道管壁渗水特征,研究一种隧道渗水检测装备,利用红外热像仪拍摄隧道的轴径向红外热像图,并对拍摄得到的红外热像图进行图像处理,进而得到隧道管壁渗水区域的渗水特征提取图像。最后以宁波市澄浪电缆隧道某段作为目标测试装备的实际使用效果。测试结果表明:检测装备可以有效地识别并拍摄隧道渗水区域的红外热像图,从红外热像图中提取出的隧道渗水特征具有较高的准确性。     

多位移反分析浅埋偏压隧道初期支护荷载分布研究

为了直接求解浅埋偏压隧道支护结构承受的围岩压力荷载,确保隧道支护结构施工稳定性,解决监控数据难以直观反馈施工优化的技术难题,采用拱顶沉降与水平收敛相结合的多位移反分析法,建立平面有限元模型,引入应力释放率与荷载偏压参数,结合浅埋偏压隧道特点,运用影响值加载原理,推导了围岩偏压分布公式。结合工程实例,对比同断面压力盒数据表明,利用多位移反分析法推导的偏压围岩分布公式可靠,计算结果可靠,公式系数的调整能有效配合并指导施工变更,以期为相似地质条件下隧道监控量测反馈施工再设计提供参考。     

Distribution Laws of Fire Temperature Fields in Immersed Tunnel: A Case Study of Hong Kong Zhuhai Macao Bridge Immersed Tunnel Project（沉管隧道火灾温度场分布规律研究——以港珠澳大桥沉管隧道为例）

The large testing platform for immersed tunnel is established to analyze the distribution laws of the temperature field and its influencing factors when a tunnel fire breaks out. Meanwhile, the combination method of physical testing (1∶1 full scale fire test) and numerical calculation FDS are applied. Some conclusions are drawn as follows: (1) Longitudinal wind speed within limits can decrease the maximum temperature of tunnel crown top effectively when fire breaks out in tunnel. (2) The maximum temperature of tunnel crown top and fire behavior are related to fire types obviously. (3) The high temperature resistance safe position of the tunnel equipment is below 3.5 m of tunnel sidewall in case of fire source heat quantity of 50 MW. (4) The fire maximum temperature is positively related to heat release rate (HRR) and longitudinal wind speed.