关角隧道双正洞巷道式通风及节能升温技术

以全长32.645 km的双洞单线关角隧道施工为例,针对高原长大隧道施工通风的难题及其与保持隧道内温度相矛盾的问题展开研究,以双正洞巷道式施工通风及高寒地区隧道节能升温2项核心专利技术为背景,介绍了在施工中采取斜井设置中隔板的方式,充分利用斜井顶部弧形空间,在保证隧道进风量和风速的同时,为工程运输和排水管道设置提供了足够的空间。在双正洞内形成的运输、通风2个通道,缩短了风机送风距离,保障了隧道工作面需风量; 同时,根据市政工程暖气原理,自主研发了隧道节能升温系统,在关角隧道施工实践中得到了成功应用,取得了良好效果,为类似工程施工积累了经验。     

水文地质调查与分析在隧道工程中的应用探讨

近年来全球气候变迁剧烈,极端天气发生的频率与强度逐渐增高,冲击着水资源供应的稳定性,因而,地下水资源的保护与利用日益重要,后续隧道工程的推动势必面临地下水资源影响议题的挑战。本文提出水文地质调查与三维模式分析在隧道工程中的应用,包括钻井封塞水力试验、施工出水量观测、自记式仪器监测、水文地质参数推估、三维模型建立与率定等重要方法,透过模式分析可了解隧道施工对地下水资源的短期与长期影响,可为隧道工程与环境保护沟通提供参考。     

基于 MIDAS GTS 的顶管下穿施工对高铁桥梁影响的数值分析

为研究新建天然气管道下穿施工对京津城际铁路杨村特大桥的影响,以高压天然气管道穿越京津城际铁路防护套管工程为背景,对下穿京津城际铁路杨村特大桥段顶管施工进行设计,通过运用MIDAS GTS有限元软件对顶管施工下穿高铁桥梁进行有限元数值分析,得出了采取顶管下穿高铁桥梁施工,会引起铁路桥墩的扰动和变形,进而引起结构受力的变化。在揭示了施工过程前后地层应力分布变化规律后,提出相关改进建议。     

重庆市某医院迁建项目对既有轨道交通结构安全影响分析

山城重庆市地质环境复杂,土地资源有限。随着轨道交通与城市建设的高速发展,轨道交通下穿/近接建筑物的情况越发普遍,这给城市地下空间开发带来了严峻的挑战。文章采用MIDAS/GTS软件建立有限元模型,分析建筑结构基坑支护施工过程中对既有轨道交通隧道结构的安全影响以及隧道结构内力变化特性。结果表明:区间隧道洞体开挖过程中,隧道围岩处于整体稳定状态,仰拱拱脚及侧墙少部分围岩存在受拉破坏风险;因拟建项目的施做而引的轨道9号线区间暗挖隧道变形均小于控制指标,拟建项目轨道结构变形风险可控;通过对地层结构法提取的轨道隧道结构初期支护、二次衬砌及共建段衬砌结构内力进行验算,验算结果满足规范要求。     

当金山隧道防寒泄水洞适宜埋设位置数值分析

寒区隧道防寒泄水洞是避免隧道产生冻害的主要措施之一,对隧道的正常使用以及工程造价具有较大的影响;确定当金山隧道防寒泄水洞适宜埋设位置将成为工程施工过程中的重点及难点。利用MIDAS/GTS有限元软件,基于防寒泄水洞与主隧道不同竖向净距及水平净距条件下,从位移、应力及衬砌截面安全系数几方面的变化规律,对主隧道、平导及防寒泄水洞三者布置之间的相互影响进行数值分析。通过对比研究以及综合考虑隧址区最大冻结深度、安全经济要求以及结构影响等因素,最终得出当金山隧道防寒泄水洞适宜埋设位置即位于主隧道下方5 m、左侧19 m处。     

上海长江隧道联络通道冻结优化设计研究

上海长江隧道共设置8条联络通道,全部采用冻结法施工。为了优化联络通道的冻结设计参数,通过对1#联络通道冻结过程的现场实测,分析冻土帷幕厚度、冻土平均温度、开挖面温度等参数的演化规律;以冻结效率为考察指标指出了原冻结方案的不足之处,并提出联络通道冻结设计的优化方案;运用数值计算方法模拟了采用优化方案时联络通道的冻结温度场发展过程,并以采用优化方案的5#联络通道的冻结实测数据为例,对比分析了优化方案的冻结效果。实践表明,优化方案下形成的冻土帷幕有效厚度大、平均温度低、冻结效率更高。对冻结方案的优化设计为后续7个联络通道冻结施工的安全性、经济性提供了重要保障。     

水中悬浮隧道概念设计及动力分析理论与模型试验进展

为了解水中悬浮隧道工程概念设计进展,进一步明确环境荷载和水中悬浮隧道(submerged floating tunnel,简称SFT)结构相互作用的动力模拟分析和模型试验研究方向,首先综述各国在SFT领域的工程研究概况,然后分别对SFT的管段、锚索动力模拟和波浪、洋流模型试验进展进行总结。结果表明： SFT的关键参量“协同浮重比”涵盖了结构张力腿锚索布置形式、倾角和浮重比与SFT水平、竖向振幅间的相互作用关系。考察综合性参量有助于研究结构自振频率、支撑系统张力水平的归一化变化规律。深水大型波浪流水池中波流耦合、流固耦合以及动水与静水结合的SFT模型试验是未来的研究方向。     

海底隧道联络通道冻结法施工健康监测技术研究

使用冻结法修筑联络通道时,施工结束后联络通道结构稳定需要的时间长,对结构进行健康监测是保障联络通道安全的重要手段。为研究海底隧道联络通道健康监测技术,以厦门海底隧道联络通道工程为依托,利用光纤光栅传感技术,提出海底隧道联络通道施工过程中冻土、联络通道结构与盾构隧道结构的实时监测方法,研究联络通道冻结法施工过程中不同阶段的结构与冻土的相互作用,根据联络通道结构的受力特点,分别提出冻结法施工阶段和正常使用阶段的健康监测指标及监测方法,建立联络通道结构的健康监测及评价体系。研究结果表明： 针对施工和使用2个不同阶段,该健康监测技术采取不同的监测指标和方法,可以有效地评价结构的安全性能,保证联络通道结构的安全。     

台阶法（带仰拱）一次开挖施工技术在软岩隧道中的应用

软岩隧道采用传统台阶法开挖时易出现初期支护封闭不及时、步距超标等问题,为解决上述问题,依托蒙华重载铁路部分隧道,提出台阶法（带仰拱）一次开挖施工技术,阐述三台阶（带仰拱）和二台阶（带仰拱）施工工艺流程,从结构力学与变形响应、施工便捷性与设备空间布置等方面综合分析,提出台阶高度和台阶长度的合理设置原则,结合段家坪隧道与中条山隧道现场施工情况,分析台阶法（带仰拱）一次开挖工法的工序组织、技术要点与应用效果,总结台阶法（带仰拱）一次开挖工法的施工技术特点,并提出该工法的推广应用前景。     

淤泥地层暗挖矩形隧道密贴雨水箱涵施工关键技术

为解决富水淤泥质地层和粉质黏土层中大跨径矩形暗挖隧道密贴下穿雨水箱涵施工难题,提出采用水平旋喷桩和全断面帷幕注浆结合的技术加固隧道及周边土层,以提高地层刚度。隧道采用分步开挖法,分上下、左中右6步开挖,超前支护采用小导管注浆方案,并分段进行临时支撑拆除和二次衬砌施工,施工过程中对隧道和箱涵变形进行监测。结果表明: 通过水平旋喷桩和全断面帷幕注浆加固改良土体,施工过程中的箱涵变形在可控范围内,且整个施工过程中隧道初期支护结构变形较小（6.8 mm）,说明施工采用的超前加固和开挖支护措施是安全可靠的,可以有效降低类似地质条件下暗挖隧道的施工风险,对类似工程有一定的借鉴意义。