基于CSM改进模型的TBM刀盘关键参数相关性研究

为掌握TBM掘进参数与地质参数、操作参数、刀盘刀具设计参数的相关性，基于滚刀受力CSM模型，通过近似计算与推导，建立了滚刀破岩力与结构参数、TBM操作参数、地层强度参数σc的定量关系模型。同时，通过室内缩尺滚刀试验，对推导的模型参数关系进行验证。针对TBM掘进参数与围岩条件的匹配性关系，以大瑞铁路高黎贡山隧道TBM施工为依托，通过数据统计分析与对比，提出使用转矩与推力的比值作为判断地层完整性发生变化的依据。     

Key Technology of Sea crossing Interval Tunnel in Complex  Environment Design of Xiamen Rail Transit Line 3（厦门轨道交通3号线复杂环境过海区间隧道设计关键技术）

A sea crossing tunnel is generally large in scale, having a complex site environment, and lack of engineering experience. The success of the project is directly related to the design plan. At present, no metro sea crossing tunnel havd been built in mainland, and the design standard and technology of the sea crossing tunnel are not studied throughly. The key technology of long and large sea crossing metro tunnel design, including construction method selection, cross section design, waterproofing and drainage system design, response to complex environment in sea area, durability design, ventilation and evacuation are analyzd with methods of geological analysis, engineering analogy and comprehensive comparison based on the sea crossing tunnel of Xiamen Rail Transit Line 3. A combination of shield and mining methods is proposed for the geological conditions of different sections. The drainage system of the mining section can be maintained by applying advanced grouting to control displacement. The complex geology of the sea area is considered in the targeted design, including a deep weathering trough, a water rich sand layer, a hard rock and uneven stratum, and the development of solitary rocks. The durability design of the tunnel structure and the limit of the bearing capacity are treated equally to consider safety reserve. The tunnel adopts sectioned longitudinal ventilation and smoke extraction mode, and contains ventilation shafts and civil smoke extraction air shafts on shore to prevent disasters. The conclusions can provide technical support for tunnel scheme decision and reference for similar projects.     

连拱隧道改扩建方案探讨与研究

以安徽省内某高速公路中双向4车道连拱隧道改扩建项目为依托，提出了10种连拱隧道改建方案，并从行车安全性、对既有工程的充分利用、交通组织易于识别等多角度对方案进行定性分析。根据定性分析结果选出3种较优方案，对3种较优方案从工程造价、施工难度、占压矿产等方面进行定量比选分析，并对隧道原位扩挖2种方案采用数值模拟方法建模分析，通过模拟结果得出： 1）大断面隧道改扩建中采取较强的支护可有效控制隧道变形； 2）方案1和方案2施工引起隧道位移和应力均可控，2种最大轴力值相差不大，但方案2位移控制效果更好； 3）大跨度隧道在改扩建或新建过程中，需注意隧道拱顶沉降和拱底隆起，其中拱底隆起问题更为突出。     

渝中城项目超深基坑开挖及超高建筑群加载对既有隧道影响分析

随着土地资源利用趋于饱和,在既有隧道上开挖超深基坑和修筑超高层建筑群已成为中心城市发展的一种趋势,确保既有隧道的安全运营是项目开发建设的前提条件。以渝中城大型城市综合体项目及下穿公路隧道为研究背景,采用Midas/GTS有限元软件建立三维模型模拟隧道施工、深基坑开挖及建筑群加载的全过程,在分析过程中结合隧道施工特点及隧道现状检测结果,考虑围岩松动圈、隧道材料劣化等不利因素,对裂缝及局部衬砌厚度偏薄等质量瑕疵进行分析。从位移场、应力场、塑性区分布及衬砌内力变化等多方面分析项目施工给隧道带来的影响程度,得出以下结论:1)在施工过程中,拱顶竖向位移的变化较拱侧水平位移明显;2)基坑开挖工况对隧道位移的影响较建筑物加载工况大;3)隧道衬砌内力变化不明显,隧道衬砌安全系数能满足规范要求,项目实施能保证隧道安全运营。     

抗滑桩对洞门整体稳定性的影响研究

为了解决隧道洞门结构紧贴路基桩时条带理论进行稳定性验算结果过于保守的问题,以某单线铁路隧道明洞门设计为例,利用ANSYS软件对该隧道明洞门在主动土压力作用下进行静力分析,提出了一种有别于条带理论的整体稳定性分析方法。主要研究内容和结论如下:1)当洞门结构外有桩体对洞门变形进行约束时,传统的条带检算理论过于保守,将整个力系一并考虑进行整体稳定性分析,在满足相同安全系数的基础上,可以降低圬工和施工难度,提高设计的技术经济合理性;2)当洞门结构紧贴路基桩,且桩洞净距小于3倍桩径时,桩对洞门稳定性的提高作用明显,当桩洞净距扩大时,稳定安全系数减小,当净距为3~4倍桩径时,安全系数不满足规范要求。     

长株潭城际铁路浅埋高黏性上软下硬不良地层土压平衡盾构施工技术研究

针对土压平衡盾构在高黏性与上软下硬地层中掘进施工容易出现的问题,依托长株潭城际铁路湘江隧道工程,对土压平衡盾构在浅埋高黏性上软下硬地层掘进施工技术进行研究探讨,通过改进盾构泡沫系统、改良盾构刀具配置、优化渣土改良等技术措施,较好地控制了地表沉降,确保盾构安全顺利掘进,通过了浅埋高黏性上软下硬地层。     

砂土地层中隧道施工引起土层沉降的颗粒流模拟研究

为研究隧道施工条件下土层的沉降规律,利用离散元软件PFC2D,建立隧道-土体颗粒流数值模型,模拟砂土地层隧道施工过程中的土层沉降。研究结果表明： 通过设计,颗粒流方法可有效模拟隧道施工的开挖问题;土拱效应的发挥程度与地层损失率成正比,同时土层剪应变率呈现由隧道中轴线向两侧逐渐减小、由深层向浅层逐渐展开的分布规律。分析结果可为工程实践中分析砂土地层隧道施工引起的土体沉降规律提供理论依据。     

天坪铁路隧道瓦斯抽放防突技术

渝黔铁路天坪隧道横洞工区为瓦斯突出工区,施工中为防治瓦斯突出必须进行瓦斯抽放,分析瓦斯抽放已有经验,确定了采用穿层网格预抽煤层瓦斯施工技术;结合隧道大断面及天坪隧道煤层赋存条件,确定了该技术的瓦斯抽放参数,在材料设备选型、钻孔布设、封孔施工、管路连接和瓦斯抽放监测等关键环节严格把关,并对抽放效果进行了检验。总结采用该项技术在经济、技术和安全生产等方面所取得的主要成果,以期为该项技术在类似隧道施工中的推广应用提供参考。     

地铁盾构隧道下穿高压LNG（液化天燃气）管线距离要求及沉降控制标准探讨

随着城市地铁及城镇高压液化燃气管线建设规模及范围的不断扩大,新建地铁隧道下穿高压LNG管线的案例越来越多,而目前国家和地方相关规范、规定对下穿高压LNG管线距离要求及变形控制标准存在不统一的情况。本文通过对规范的梳理、理论计算和案例分析等方法,总结了地铁盾构隧道下穿高压LNG管线距离要求及与实际施工水平相符的沉降控制标准计算公式,可为相关方案的制定提供理论依据。     

高黎贡山隧道高适应性TBM设计探讨

为了应对高黎贡山隧道“三高四活跃”的特殊地质条件,研制高适应性TBM迫在眉睫。通过对高黎贡山隧道TBM施工段地质特征的勘察,总结了高黎贡山隧道的主要不良地质条件,分析了TBM施工存在的软弱破碎和大变形围岩洞段TBM卡机、高地应力掌子面与护盾后方岩爆、围岩收敛挤压变形支护破坏、高压突涌水和高温热害等方面的施工风险。提出高适应性TBM的针对性设计方案,包括TBM支护系统设计、刀盘刀具设计、应对涌水设计、应对高地热设计以及其他适应性设计的初步方案。研究结果可为高黎贡山隧道高适应性TBM的设计选型和制造提供参考。