面向低碳经济城市地下空间/轨交地铁的节能减排与环保问题

通过对地下空间/轨交地铁建设、运营现状的分析,认为其在节能减排、环境保护、面向低碳经济、实现城市可持续发展方面,有相当大的改善和提高空间,可以有所作为;而且就目前自然能源短缺现状,提出地下空间/轨交地铁的节能环保问题,应早日提上议事日程。从4个方面提出了目前地下空间/轨交地铁实现更加节能、环保应采用〖JP2〗和借鉴的新技术,存在的问题及解决建议： 1）积极稳妥而有步骤地视条件逐步开发太阳能光伏发电; 2)努力推广智能型LED节能灯具和其他新型照明光源; 3)采用隧道照明新技术的其他方面,如：基于数码技术的洞外亮度测试技术、隧道照明节能成套技术、LED新型无级调光技术等; 4）其他几项节能环保新技术的研究和开发,如：太阳光光纤导入照明系统、新型超级节能灯具（荧光灯）、自然采光、智能照明技术等。同时介绍了在无锡建成的全球最大光伏低能耗大楼的有益经验及上海市虹桥综合交通枢纽的绿色策略与节能技术供隧道、地铁与地下空间建设参考、借鉴。     

隧道盾构掘进施工工对周围土体的影响

本文主要研究隧道盾构掘进施工中周围受扰动土体应力状态和应变状态的变异,以及由土体应力和应变状态态的改变引起土体力学性质变异的特性。     

人工智能科学在软土地下工程施工变形预测与控制中的应用实践——理论基础、方法实施、精细化智能管理（示例）

首先,介绍了基于人工神经网络的智能预测方法（多步滚动预测）和基于智能模糊逻辑法则的施工变形控制方法对策;其次,介绍了基坑施工和盾构掘进施工变形智能预测与控制案例。经过应用实践,认为智能方法的优点是： 对于结构变形位移和周边地表沉降/隆起,智能方法所得的预测值（3~5 d）与其相应实测值的精度偏差一般为5%~10%;不只是可以了解到当天已发生的信息,还可预见3~5 d将要发生的变形位移和沉降/隆起等的预测定量值;在施工变形达到超限阈值前,采用智能模糊逻辑控制法则作处理,通过调整相应的施工技术参数,即可使后续变形始终处于允许的限值之内,而无需附加额外的巨大花费,节约造价,节省工期,还可实现远程、无线、视频监控。在探讨地铁施工变形智能预测与控制的基础上,开发了盾构掘进施工中工程周边地表沉降/隆起变形的多媒体三维动态可视化仿真程序软件,研制了盾构掘进施工计算机智能管理系统。目前,上海隧道工程有限公司已在上海市沿江通道盾构施工中进行试验性应用,取得了良好的技术效益。最后,对人工智能科学发展的前景及存在的一些问题进行了探讨。     

软岩隧道挤压型大变形非线性流变属性及其锚固整治技术研究

针对隧道高地应力软弱围岩洞室施工开挖变形与围岩失稳以及衬护结构设计问题,阐述开展岩土流变学研究的必要性以及对软岩挤压型大变形非线性流变问题的研究内容和方法,介绍隧道围岩挤压型大变形的定义、变形特征,及国际上隧道围岩挤压大变形的判定。介绍隧道围岩挤压型大变形非线性流变理论、相应的专用设计软件研制及其工程应用,主要介绍有关的研究内容及其创新性方面; 以广义Komamura-Huang流变模型为基础,建立一种能较完整地反映围岩二维、三维大变形非线性流变全过程的Komamura-Huang“弹-线黏弹-非线性大变形黏塑性”流变模型,并在ABAQUS软件基础上进行专用软件的二次开发,将其应用于兰新铁路兰武客运专线乌鞘岭铁路隧道岭脊段围岩5#断层带中,后又应用于甘南木寨岭高速公路隧道和云南滇中红层引水隧洞2处软岩围岩挤压大变形隧道,采用大尺度让压锚杆/预应力长让压锚索进行了整治研究,并分别进行了二维和三维非线性大变形黏弹塑性数值模拟分析。指出有待进一步深化研讨的若干问题。总结针对软岩挤压型大变形沿用现行刚性支护方案的不合理性和失效教训。提出管控/约束隧道围岩大变形持续发展的让压支护锚固技术措施--一种新型大尺度让压锚杆/预应力让压锚索,介绍让压锚具的受力机制及构造,强调其10个关键性设计施工参数。以兰州木寨岭高速公路隧道围岩挤压型大变形非线性流变分析与采用让压锚杆进行工程整治的试验段情况为例,对该隧道围岩挤压大变形进行二维数值模拟,并对施作让压锚杆进行工程整治的主要有关设计参数进行分析计算。“边支边让、大尺度让压锚杆”方法已先后在几处工程中得到了成功实施,取得了应有的经济效益,其工程技术收益应更受业界关注。     

国内外城市地下空间资源开发利用的发展和问题

城市地下空间开发利用能够拓展城市发展空间、改善城市居住环境、实现城市可持续发展,对其研究具有重要现实意义。首先,总结国外城市地下空间开发利用概况、特点和功能特色,介绍我国城市轨道交通地铁和地下综合体发展概况,并以南京江北新区和重庆市江北区北城天街城市地下空间开发项目为例,对我国城市地下空间利用进行介绍。然后,阐述城市地下空间开发利用在交通治堵、节能减排、土地和资源开发利用、防汛排涝抗旱等方面的效益和功能,介绍我国城市地下空间开发利用的数字化技术、地下车库建设及基坑、改建、盾构、顶管、沉管等方面的新技术、新工艺。最后,总结我国城市地下空间开发利用的进展,认为我国城市地下空间的开发和利用现已呈现出空间上多层次化和功能上多样化的特征; 分析制约其发展的因素（初期投入大、效益空间不够理想、功能特色发挥不够、运营安全和防灾问题以及节能减排与环保问题）及存在的问题,希望我国地下空间开发在视觉美感和对舒适度的追求方面再上一个台阶; 并对进一步建设和发展城市地下空间进行思考,提出若干建议。     

基坑工程中的可视化分析方法

针对基坑工程施工的特点和目前数据分析中所存在的问题 ,对基坑工程施工数据分析中采用科学计算可视化分析的方法进行了系统的研究 ,结合体视化的算法思想 ,建立了基坑工程施工数据的可视化分析研究方法 ,提出了采用基于表面重建的体视化方法来研究施工环境的可视化问题和采用直接体视的算法来实现基坑工程施工数据可视化问题的解决方案 ;建立了用于基坑工程施工数据可视化分析的体数据模型 ,体数据中包含了基坑施工的土力学参数和位移场的三维信息。按照不同的施工阶段 ,建立了不同时间序列的系列体数据集。利用这些体数据集 ,可以可视化的分析施工每一工况下的坑外土体内各种土工参数的变化和土体位移的变化。并通过实例分析 ,验证了上述研究的可行性和有效性     

面向21世纪的隧道施工力学研究

隧道施工力学是一门新兴的学科，本文阐明了其理论来源、研究任务研究范围及研究意义；介绍了隧道施工力学的特点和趋势；同时，根据我国的应用背景和学科发展需要，较为详细地阐述了我国２１世纪隧道施工的力学的多种研究新方法。     

港珠澳大桥岛隧工程建设的科技创新和运营后应关注的若干问题

针对当年为何在港珠澳大桥东侧主航道海域选用海底巨型沉管隧道,而摒弃不用桥梁或盾构隧道方案进行了阐释。总结了港珠澳大桥岛隧工程建设中几项位居国内外领先水平的创新科技,包括构筑人工岛时采用自稳式的巨型钢质圆筒作为施作基坑围护结构,大面积、超深度"挤密砂桩复合地基"加固处理技术,采用"半刚性管段接头","三明治"式钢-钢筋混凝土组合结构倒梯型最终接头,钢筋混凝土沉管结构的控裂和防腐耐久性设计,中国智慧、中国速度的建造技术,等等不一而足。指出了大桥沉管隧道在运营期间应关注的若干技术问题:1)大桥通车后,沉管隧道后续的工后沉降和差异沉降量是否会进一步发展?最终的收敛值又将有多大?如果超限,又应作何种管控对策? 2)如果发现有大/小管节/管段的接头张开,又该怎样应对处理?如何确保设计预期的沉管各节段间大小接头都要求做到"滴水不漏"?并提出了一些建议及管控对策:1)如果大接头工后沉降(尤其是差异沉降)超限,建议采用深水下的"微扰动注浆"进行后处理; 2)如果接头在底板处有因正弯矩值过大而张开的不测情况,认为只需截断管段顶板内的部分预应力筋,而使截面正弯矩值降低,即可将接头处已张开的底板接缝重新闭合,达到整治的效果。     

地铁隧道盾构掘进施工市区环境土工安全的地基变形与沉降控制

以上海市地铁工程建设为例,就采用盾构法施工区间隧道时周围环境的调查及其控制地层位移已设定的要求,讨论了监控设计的要点,针对环境土体变形位移不同的允许限值,提出了制定有关土体施工变形控制的指标体系,谋求实时调整构各设计、施工参数以保持土体稳定,并通过对变形的控制与防治,维护施工环境的安全。