超大跨扁平地下洞库锚喷支护受力特征研究

针对巨跨超扁平洞库围岩荷载分布的复杂性和施工的困难性,为填补国内远超50m级巨跨超扁平洞库修造技术的空白,提升对支护结构和围岩受力特征的认知,依托巨跨洞库工程展开了巨跨超扁平地下洞库开挖过程中支护技术的研究。通过对巨跨洞库锚喷支护进行数值模拟,得到不同支护结构的受力情况,并对不同支护结构的支护效果进行对比分析。结果表明： 1）在开挖过程中,系统锚杆轴力和喷射混凝土结构内力总体较小,相比之下锚索的拉力较大; 2）在拆除两侧岩柱时,锚索拉力增幅较大; 3）锚索轴力监测数据和数值模拟的变化趋势相同,验证了数值模拟计算结果的合理性。因此,可以认为在整个施工过程中,锚索对围岩稳定起主要支护作用。     

中国盾构技术的创新与突破

我国盾构技术已经取得了长足的进步,但与国外先进盾构技术相比,仍然存在一定差距。在概述国际盾构发展历程、现状及国际先进盾构应用情况的基础上,从关键核心技术、实验平台研制和盾构产业化3个方面,论述我国盾构技术所取得的创新与突破。以"先行号"、"进越号"及"中国中铁1号"等国内先进盾构为例,阐述我国盾构技术的发展现状和趋势。最后,针对我国与国际先进盾构技术的差距,展望盾构新型技术的突破口,能够为盾构技术的自主研发和应用提供可行思路。     

我国隧道及地下工程近两年的发展与展望

总结我国隧道及地下工程近两年的发展情况。1)铁路、公路、地铁、水工等主要领域的隧道总数和总长度快速增长。2)重难点隧道及地下工程建设进展顺利:青藏铁路关角隧道、兰新高铁祁连山隧道、兰渝铁路木寨岭隧道、烟台地下水封LPG洞库、渝黔高铁天坪隧道等相继完工;港珠澳大桥沉管隧道、引松供水隧洞、引汉济渭输水隧洞、武汉三阳路长江隧道、大瑞铁路高黎贡山隧道、京张高铁八达岭地下车站、惠州地下水封油库、湛江地下水封油库、珠海横琴地下综合管廊等在如期建设中。3)特长山岭隧道建设技术、软岩隧道大变形控制技术、高瓦斯隧道建设技术、岩爆隧道建设技术、大断面矩形顶管及矩形盾构设计与应用技术、隧道机械化施工水平等方面取得了进一步的突破。我国隧道及地下工程修建技术整体处于国际先进水平。国家新型城镇化建设、新一轮西部大开发、"一带一路"、海绵城市、城市地下综合管廊、城市轨道交通、京津冀协同发展、长江经济带、珠三角经济区等战略规划,为我国隧道及地下工程领域技术发展带来了前所未有的契机。最后,基于隧道及地下工程发展方向,指出超长隧道技术,高地应力软岩大变形控制技术,高水压、大断面水下隧道建设技术,高地温、高地热隧道建设技术,高地震烈度与构造活跃带的隧道建设技术,隧道运营维护管理技术,新材料研发与应用的开发等是今后需要深入研究的关键课题。     

广深港高速铁路狮子洋水下盾构隧道修建技术

从环保要求与可持续发展战略考虑,水下隧道必将是我国跨江越海交通工程的主要选择方式。广深港客运专线狮子洋隧道为我国首座水下铁路隧道,也是我国第一条特长水下隧道,其设计速度达350 km/h,该隧道为广深港高速铁路的关键性工程。针对该隧道的工程地质环境和采用的盾构法施工技术,特别是该隧道在我国首次采用的盾构对接方法施工,本文重点介绍了该隧道修建的有关设计与施工的技术,并提出了相应的措施。     

基于模糊PID方法的盾构掘进姿态控制研究

针对盾构掘进过程中姿态主要依赖操作人员施工经验手工调整、掘进轨迹精度主要依赖人员熟练性的情况,提出基于双闭环反馈自动控制盾构掘进轨迹的方法,通过主反馈实现掘进斜度的实时更新,局部反馈实现液压缸的速度控制。分析表明,局部反馈精度决定了预调偏差大小,在掘进轨迹控制中至为关键,因此以球铰支撑推进系统为例分析单环掘进前后液压缸的几何关系,推导左右推进液压缸速度关于掘进斜度、掘进速度的数学解析式,采用AMESim和MATLAB联合仿真工具搭建了推进速度控制的模糊PID模型,仿真分析非均载荷下推进液压缸的速度控制,并以盾构模拟推进试验台为例进行推进速度控制试验。结果表明： 基于模糊PID控制策略的推进液压缸速度控制可实现较准确的盾构掘进轨迹,为盾构失准问题的进一步解决提供了理论基础和现实依据。     

第三系泥岩工程特性与仰拱施工技术研究

针对隧道仰拱施工期间地下水汇聚和开挖扰动造成第三系泥岩软化强度降低的问题,通过现场取样进行室内试验,研究结果表明,第三系泥岩在自然状态下的单轴抗压强度和含水率呈反相关关系,饱和状态下的单轴抗压强度明显降低,软化效果明显,软化后地基承载力不能满足设计要求.施工中对不同路径的水流实行分类归集以降低水对围岩的劣化影响,基底回...     

巨跨超扁平地下洞库建设方法及实践

为探讨巨跨超扁平地下洞库勘察设计和施工运营过程中的关键技术难题,采用文献调研、理论分析和实践验证相结合的方法,对巨跨超扁平洞库洞室稳定机制、关键性地质参数及其评价体系、定量化设计方法、施工工艺工法以及监控技术进行研究。得出： 1）通过及时、主动的支护体系有序调整围岩承载力是巨跨超扁平地下洞库成洞的关键。2）巨跨超扁平地下洞库围岩稳定性评价方法必须考虑尺寸效应,结构面产状、地应力、跨度、高跨比、摩擦角是影响围岩稳定性的显著因素。3）喷+锚+网柔性支护体系是合适的,宜采用“以数值计算为主,类似大跨经验为参考,施工监测动态反馈调整”相结合的综合设计方法。4）采用预留双岩柱支撑开挖方法是合理的。5）应采用多种手段对结构及围岩应力场和位移场进行监控量测,可采用“以收敛和沉降指标为主,围岩内部位移指标相结合”的综合判断方法,评判施工及运营过程中围岩的稳定性和结构的安全性。     

越海泥水盾构提前到达施工关键技术研究

由于竖井施工进度滞后,为解决盾构提前到达并保证顺利出洞这一技术难题,以台山核电站1#取水隧洞盾构提前到达施工为例,在理论研究的基础上,对盾构到达前的掘进控制措施进行分析,阐述了预留段隧洞爆破参数设计,并对提前到达的关键技术及控制要点进行总结。得出以下结论:1)盾构提前到达盾构井预留5 m的安全距离,并将刀盘后退掌子面0.7 m的方案是可行的,既能加快施工进度,又能有效地保护盾构设备;2)盾构到达预留段前采用"小推力、低转速"的掘进原则,预留5 m段采用"爆破开挖+锚喷支护+管片二次衬砌"相结合的施工方法,保证了盾构安全顺利出洞,有效地控制了管片上浮、错台和接缝处漏水等现象。     

我国城市地下工程施工技术分类及发展趋势

21世纪中国的城市化进程对城市地下空间的开发利用带来了空前的机遇和挑战,城市地铁建设尤其是施工技术将是其中最重要的课题之一。本文分析了目前我国城市地下工程施工方法的现状,重点讨论了应用于不同施工方法中的施工辅助技术,即岩土加固技术、防水技术、信息技术和环保技术,对城市地下工程施工技术进行了分类。最后展望了未来我国城市地下工程施工技术的发展趋势。