漫谈矿山法隧道技术第十四讲——隧道涌水及其控制方法

分析制定隧道控制地下水对策的基本观点:既要考虑隧道施工对地下水的影响,也要考虑地下水对隧道施工的影响。指出控制地下水的对策必须符合3个条件:1)确保施工作业安全、顺利地开展;2)不对周边环境产生有害的影响;3)以合理的工费和工期来实现。隧道涌水视其发生位置、涌水量、发生时期、涌水量的历时变化等是各种各样的,应对隧道涌水进行合理分类,以便有的放矢地采取相应的对策。介绍了日本统计的地质构造和涌水现象的分类。涌水处理应达到3个基本目标:1)确保隧道施工在无水的条件下进行,或者是在可以接受的渗漏水条件下进行,或者是在对周边环境"可接受干扰"的条件下进行;2)二次衬砌原则上不承受水压作用,不得已时把水压控制在二次衬砌容许的范围内;3)运营中的隧道洞内不能成为地下水流经的通道,隧道衬砌背后必须形成一个纵横交错的、不易堵塞的、通畅的排水系统。达到上述目标的基本方法是:充分利用和提高围岩的隔水性能,合理地处理好"排"与"堵"的关系。针对涌水处理的3个基本目标,分别介绍了国内外相应的经验和措施。1)一些国家的指南、标准对隧道的涌水量进行了分级,认为涌水量≤2.5 L/(min·m)时基本上可以认为是在无水条件下施工;一般的线状流水、经常涌水可以用自然排水法排水;而针对突发大量涌水,则需要采取特殊的地下水对策予以解决。2)按照二次衬砌是否承受水压,隧道可分为3种情况:1衬砌不承受水压,即所谓的完全排水型隧道;2衬砌承受全部水压,即所谓的非排水型(防水型)隧道;3衬砌背后设置注浆域,分担衬砌承受的水压,衬砌只承受部分容许的水压。从目前的隧道设计实际来看,在山岭隧道中多数采用方案1,在城市隧道中多数采用方案2,在高水压和突发大量涌水的极端情况下采用方案3。介绍了日本、美国的设计经验。3)我国铁路隧道采用把地下水引入隧道,再从洞内两侧边墙附近设置的排水沟排出地下水的做法是值得商榷的;特别是在可能发生冻害的地区,更不可取。在国外,日本、德国、法国等国家的铁路、公路隧道基本上是把中央排水管设置在仰拱内或仰拱下方,而在隧道两侧只留有用于排出流入隧道内的雨水或隧道清洗水的排水沟;因此,建议立项研究取消洞内排水沟,设置中央或两侧脚部排水管的问题。最后指出,实现涌水处理的3个基本目标我们尚需努力,特别是"目标"的定位问题,尚需进行基础性的研究才能解决。在隧道施工中,涌水是不可避免的、客观存在的现象,我们积累的经验非常丰富,但缺乏系统的、认真的总结和归纳。     

基于灵敏度分析的环肋圆柱壳结构优化

针对环肋圆柱壳结构强度和稳定性(包含肋骨侧向稳定性),引入新的灵敏度计算方法,开展了几何参数的灵敏度分析,获取了主要影响参数;给出了考虑肋骨侧向稳定性后的材料利用率计算公式后,在结构满足强度和稳定性要求的条件下,以重量最轻、材料利用率最高为优化目标建立了优化数学模型。采用多目标遗传算法对结构在考虑肋骨侧向稳定性后进行了优化。结果表明,这种灵敏度计算方法具有良好的可靠性,基于灵敏度分析的结构优化的方案具有显著的可行性、高效性。     

美国水道港口疏浚物的处理管理与利用

为维护发达的水运系统,美国每年从水道港口水域中疏浚2.0亿m3左右的沉积物,由此引发的巨量疏浚物处置问题并不亚于我国。从疏浚物的处理现状出发,总结美国在疏浚物管理机制和处理技术等方面的主要进展,分析疏浚物的有益利用及其工程案例。调查表明,美国疏浚物管理体系权责清晰,美国陆军工程兵团(USACE)和环境保护署(USEPA)在疏浚物处置管理过程中扮演了重要角色,疏浚物多数以栖息地营造、湿地修复、海滩养护、农业和水产养殖等多种方式得到有益利用。我国目前正处在疏浚土有益利用的研究和探索阶段,美国疏浚物处置管理的成功经验值得借鉴。     

城市客车内饰风道设计简述

城市客车内饰风道设计的好坏对车辆的运行性能似乎没有什么影响,往往容易被忽视。风道不仅影响到内饰的美观而且对空调客车内室的保温、减少空调系统的损失,提高运行经济性起到至关重要的作用。这里对城市客车风道的结构设计、材料应用及其隔热措施保温提出了自己的见解,并着重叙述了风道的保温。     

路面薄层抗滑材料在天汕高速公路上的应用

路面薄层抗滑材料是在近期山区高速公路及长隧道抗滑技术中使用的一种新材料、新工艺。在高速公路路面上铺设一层薄层抗滑材料,能大大提高路面的抗滑性能,减少交通事故的发生。文中较详细地介绍了在天汕国家重点公路建设中的薄层抗滑材料的性能与工艺。     

钢桥面铺装环氧沥青粘结层施工质量控制

环氧沥青粘结层的施工质量直接影响到环氧沥青混凝土铺装层施工效果的好坏。文中结合后海大桥钢桥面铺装工程实际,对环氧沥青粘结层材料性质及粘结层的施工进行了研究,提出了环氧沥青粘结层施工中应注意的问题。     

沥青路面多孔混凝土排水基层施工技术分析

水侵害是造成沥青路面早期破坏的主要因素之一。多孔混凝土是一种性能良好的新型道路基层材料,相应的多孔混凝土排水基层沥青路面是一种新型的路面结构。对多孔混凝土排水基层的施工技术及注意事项进行研究和分析,为该项施工技术的推广应用提供参考经验。     

市政排水系统厂站网一体化调度应用

随着城市化进程的加速,城市排水系统的运行面临着越来越大的挑战。传统的排水系统管理模式存在调度决策支撑不足、效率较低等问题,无法满足现代排水系统精细化管理的需求。探索排水系统厂站网一体化调度模式,对于提高排水系统实际运行效率和管理水平具有重要意义。对上海市某片区市政排水系统厂站网一体化调度应用进行研究,搭建厂站网一体化调度平台,集成排水设施基础数据、物联感知监测数据以及水雨情气象数据数据库,以污水管网干线模型为计算引擎,实现排水运行日常监管、一体化调度支持实际应用等功能,为排水系统高效平稳运行提供支撑。     

浅析K型隐藏式把手受力件材料应用及DV测试

随着近年来汽车创新发展不断兴起,汽车把手这一传统领域也推出了创新产品隐藏式车门把手.针对目前市场出现旋转式隐藏门把手断裂或折断等失效问题,提出了对于隐藏式把手总成主要受力件的塑料材料选择方案和相关塑料材料物理性能分析.又对此方案下的总成试验件进行了机械性能测试并给出结果.     

乐温高速公路排水系统设计

排水系统是高速公路设计的组成部分,它对保证高速公路的使用性能和使用寿命具有十分重要的作用.本文针对乐温高速公路排水系统,重点对中央分隔带排水、路面排水、路基边沟排水和路堑截水沟排水的设计进行了介绍,此外,还结合高速公路排水系统如何与周围景观相协调,提出了一些设计原则和具体的工程措施,可供平原微丘区排水设计时参考.