中国TBM施工技术进展、挑战及对策

总结我国近30年来TBM设计与施工技术的发展历程,可归纳为以下5个阶段:1)研发探索和试用阶段;2)以国外施工承包商为主体,采用国外设计制造TBM施工我国隧道工程阶段;3)独立进行TBM招标采购和选型设计,并建立起自主的TBM施工队伍阶段;4)与国外厂家联合设计制造TBM,工程应用和自主施工快速发展阶段;5)实现TBM国产化,面向国内外TBM工程市场自主施工阶段。通过我国不同时期TBM施工的典型工程,介绍我国在复杂地质、大坡度、高海拔、不同直径、不同机型、超长隧洞TBM施工方面取得的经验、技术积累和业绩,展示我国TBM在穿越断层破碎带、软弱变形、岩爆、涌水等不良地质洞段取得的一系列施工新技术,以及最高月进尺1 868 m、平均月进尺超过600 m和掘进作业利用率超过40%的掘进技术水平。分析TBM在极硬岩、大断层破碎带、软弱大变形围岩、强岩爆围岩、涌水突泥洞段、高地热隧洞和超长隧洞工程中施工面临的风险和挑战,并提出一些相应的技术措施和对策,期望这些措施和对策在未来大量实际工程中进一步得到实践验证、优化和改进,不断积累和创新TBM设计与施工新技术。     

新能源汽车低速行驶模拟提示系统设计

针对纯电动汽车、插电式混合动力汽车在起步或车速小于20?km/h时驱动电机声音较小,在城市及人流密集的区域,极容易对行人或者其它车辆造成事故的情况,设计一种低速模拟提示系统,可以根据车辆的行驶状况模拟其行驶声音,从而主动地提醒行人及其它车辆注意避让,为新能源汽车行驶安全提供参考。     

海龙屯龙虎大道倾倒式危岩稳定性分析

采用静力分析法对海龙屯龙虎大道倾倒式危岩体进行计算分析,得到危岩体在不同工况下的稳定系数,依据规范判断其处于欠稳定或不稳定状态。运用geo-studio数值模拟软件对倾倒式危岩体稳定性进行分析,基于应力场的分析表明,危岩体在主控结构面周围处于受拉状态,并且从主控结构面底部至上部拉应力效应逐渐增强;基于位移场的分析表明,危岩体沿主控结构面且靠近临空面的一侧发生了较为显著位移,在主控结构面的顶部位移最大。总体上其倾倒式危岩处于欠稳定或不稳定状态,需采取防治措施,确保安全。     

轨道交通新型连续U梁设计研究

针对常规大跨轨道交通连续结构与简支U梁连接段的不匹配问题,提出了一种集连续箱梁桥与U型梁于一体的新型连续U梁结构。该结构具有较大的跨越能力,且实现了与常规U梁的平顺连接,提升了轨道交通高架线路的景观效果。通过建立ANSYS三维实体有限元模型,对新型连续U梁截面的正应力与剪应力分布规律进行分析和讨论,并采用Midas梁单元模型对某新型连续U梁的纵向预应力钢束布置进行了研究。研究表明:新型连续U梁截面正应力分布满足平截面假定,可采用梁理论对其力学行为进行分析,且该类型梁具有较好的力学特性和景观效果,可广泛应用于轨道交通高架线路中。     

多跨连拱跨海景观桥关键技术研究

多跨连拱景观桥景观优美、造价不高、施工技术成熟。对多跨连拱桥的总体布置、计算、施工、耐久性进行了分析和设计。主拱上方会与腹拱形成一个三角框架体系,由此产生的温度力十分大,正常的配筋根本无法满足要求。故需将腹拱与主拱断开,腹拱采用简支方式支撑在主拱上。跨海桥梁设计中,耐久性设计是一个关键点,需采取增大保护层、控制裂缝、表面涂装及添加阻锈剂等综合措施。     

支点转换法进行线路架空在铁路营业线施工中的应用分析

采用支点转换法进行既有铁路线路架空,相比于传统的简支梁式D型便梁架空方法,减少了施工步骤,大大地缩短了施工工期,从而降低了铁路营业线的影响,不管是经济上、技术上还是管理上都具备明显的优势。由此拓展至目前尚未解决的下穿高铁路基线路架空防护,从缩短工期、减少铁路运营损失的角度提供了一种解决思路。     

延河大桥改造工程总体设计

延河大桥改造工程包括旧桥改造和扩建新桥两部分。改造设计的主旨是"两桥如一桥"、"修新如旧"。新桥采用了整体式预制桥面板,格构式的拱上建筑,以及新型井筒式地下连续墙桥台;改造了旧桥的桥面系为整体式桥面板结构,将拱上填料更换为新型轻质陶粒混凝土材料,重新布设了拱上防水及排水系统,对旧桥结构石材表面风化,以及裂缝均进行了处理处治;针对设计难点开展了井筒式地下连续墙桥台和混凝土结构表面涂装体系专题研究。     

贵阳火石坡大桥曲线刚构连续梁设计

以主跨176 m的贵阳火石坡大桥工程实例,介绍了大跨曲线刚构连续梁的构造、预应力体系及桥墩基础设计。通过空间杆系有限元模型计算,验证了桥梁受力性能,提出大跨刚构连续曲线梁悬臂浇筑时整体重心横向偏心产生较大恒载扭矩,需要采取偏心措施以减小桥墩和基础横向弯矩;通过FEA实体有限元模型,分析了弯、剪、扭耦合效应引起的截面上下缘左右正应力差和左右腹板剪应力差,并提出应对措施,为类似桥梁设计提供借鉴。     

西山西路自锚式悬索桥结构设计

鄂尔多斯市西山西路桥采用双塔三跨自锚式悬索桥,主桥为跨径布置58 m+140 m+58 m=256 m,桥宽40.1 m。现对西山西路桥总体设计参数进行阐述,并利用有限元软件对桥梁结构进行建模分析。设计实践表明:自锚式悬索桥不仅桥型美观,而且结构体系合理。     

冲击式压路机在路基施工中的应用

在路基施工中,路基的压实较困难,尤其是高填方路基施工工期紧、成型路基的自然沉降时间又不足,而现有静碾及振动压路机的施工在客观上还不能有效地解决高填方路基的不均匀变形,容易引起路面的开裂、塌陷、下沉、变形及翻浆等多种病害。目前国内外提高路基压实密度的方法主要是采用冲击式压路机进行压实施工。现主要对冲击式压路机施工技术的应用进行若干探讨。