小曲率半径盾构隧道施工中辅助油缸千斤顶推力计算模型研究

在小曲率半径隧道盾构掘进施工时,千斤顶推力的作用会导致管片发生偏移和错台,从而引发安全事故的产生。为有效解决小曲率半径盾构隧道施工过程中由于千斤顶推力而对管片造成的不利影响,通过分析双模盾构机的掘进模式,建立了盾构隧道在掘进开挖过程中的辅推油缸千斤顶推力的计算模型,并将其应用于工程实践,对千斤顶推力进行计算分析,提出了减少或避免千斤顶推力对管片造成的不利影响的相关措施。研究结果表明：（1）双模盾构施工过程中,不同施工区间的辅推油缸千斤顶推力的取值有所不同,应根据工程实际情况确定该推力值。（2）单模盾构施工过程中,辅推油缸千斤顶推力随着贯入度的增大而增大,且增大速率呈逐渐减小的趋势。（3）提出依次从施工纠偏、管片拼装控制、掘进参数合理选取、盾构机姿态控制、盾构机推力控制、隧道纵向刚度的设置和管片质量等来控制和减小千斤顶推力对管片造成的不利影响,保证盾构施工的安全性,为类似工程的建设提供理论指导和参考。     

重叠隧道结构内力演变的三维弹塑性数值模拟

为了探讨重叠隧道近接施工引起的结构内力演变规律，以深圳地铁老街一大剧院区间重叠隧道为背景，进行了三维弹塑性有限元分析．考虑了“先上洞，后下洞”和“先下洞，后上洞”2种施工顺序．研究结果表明：随着后施工隧道的掘进，先施工隧道的环向内力发生偏转，产生纵向内力，并呈现明显的波动性以及受开挖影响的局域性和临时性；后施工隧道的纵向影响范围，在Ⅲ级围岩中约为3倍洞径，在Ⅴ级围岩中约为5倍洞径。     

公路隧道健康诊断与控制综述

公路隧道病害与灾害问题一直是困扰我国公路交通建设的一个重大问题．本文就公路隧道中常见的撞击回波法、地质雷达、激光扫描等无损健康检测技术的原理与应用加以概述；对常见的7种公路隧道病害与灾害的成因与相应的防治技术作了归纳总结，最后对隧道健康诊断与控制的发展趋势进行了分析．     

隧道掘进机选型智能决策支持系统的研究

为了使隧道掘进机选型决策理性化，避免单纯依靠设计者的经验进行选型，研究一种综合解决方案。采用人工智能技术与决策支持技术相结合的方法，总结归纳掘进机选型的规律，收集著名厂家的掘进机主参数，整理已成功开挖的隧道工程数据，形成辅助决策需要的知识库和数据库；分别提供基于数理统计的回归模型和理论分析的计算模型，进行掘进机主参数确定和技术经济性分析与比较；通过对掘进机施工工期和成本的预测，评估掘进机的效能。将选型决策的进程分为方案生成、方案评价和方案决策3个阶段，开发计算机辅助决策支持系统的原型，系统由智能选型方案生成、方案的模糊综合评价体系和模糊多属性决策模型3个模块构成，共同完成掘进机选型及主参数优化。该系统不仅可以对掘进机进行概念设计阶段的选型决策支持，还可以帮助设计人员为隧道施工选择合适的掘进机。     

顺层偏压地层隧道施工力学行为分析

堡镇隧道为顺层偏压地层，加之节理切割，左侧边墙、拱脚存在不稳定结构体。采用FLAC^3D岩土工程分析软件对该隧道施工力学行为进行分析，取得大量有价值的数据和信息，对指导该隧道的设计和施工具有重要作用。     

城陵矶穿越长江水下软硬不均地层隧道修建技术

城陵矶穿越长江隧道全长2 756.379 m,根据地层不均匀的地质条件,为节省投资并确保水下施工的安全,在长江南岸以及长江主河道以下地质条件复杂、断层破碎带密集的地段采用盾构法施工,施工长度2 011.379 m;在长江北岸隧道穿越地质条件较好、埋深较大的河床段采用矿山法施工,施工长度745 m;竖井上部软弱地层采用沉井法施工、下部硬岩采用钻爆法施工。盾构法施工中,选择泥水加压复合式盾构机,并选择复合式刀盘。在低水压地段采用泥水平衡模式,在高水压地段采用加气模式掘进,并根据地质条件变化及时调整掘进参数。施工中通过同步注浆、二次注浆及堵水注浆等不同注浆方法充填衬砌背后空隙保证防水效果。矿山法施工中,采用红外探水和超前钻探等方法进行超前地质预报、全断面帷幕注浆及小导管注浆加固围岩、微震动爆破开挖减小对围岩的扰动等防突涌水施工技术。在施工全过程中,运用监测与信息反馈技术进行信息化施工,确保了优质、安全、快速施工。     

21世纪山岭隧道修建的趋势

2 1世纪 ,我国将修建大量的山岭隧道 ,而且长隧道占有很大比重。针对这些特点 ,必须对隧道建设技术从原理、方法、工艺、材料等方面进行深入研究和开发 ,创立一套适合本国国情的“中国隧道修建法”设计理论 ,用以指导山岭隧道的设计和施工。以结构可靠性理论为基础 ,重视隧道工程的可靠性和耐久性 ,彻底清除隧道病害 ;提高隧道施工的机械化水平和速度 ,消除影响隧道快速施工的因素 ,加强隧道施工通风和运营通风。在确保优质、快速修建隧道工程的前提下 ,用有限的资金修建更多的隧道及地下工程 ,以适应 2 1世纪的需要     

地铁盾构施工对上覆平行雨污管道影响的试验和数值分析

为研究隧道盾构施工条件下上覆大直径雨污管线的变形和内力特征,以北京市某典型地铁隧道盾构工程为例,采用模型试验方法和数值模拟计算方法对管隧平行条件下盾构施工引发上覆雨污管线变形与内力过程进行研究与验证,同时对管隧竖向净距l和管隧横向间距d的变化进行研究。研究表明： 1）盾构隧道施工引起的上覆雨污管线沉降基本呈现平缓分布,需在施工时对管节接口处加密布设监测点,提高监测频率。2）管线顶部与底部均出现受拉状态,需对各管节采取抗拉防护措施。3）隧道和管线都处于类似地层并采用盾构施工时,l在6D范围内（D为隧道直径）、d在4D范围内为管线变形敏感区,管线应力随l和d的增加而减小。     

基于可拓学理论的TBM掘进效率地质影响因素研究

为研究地质因素对TBM掘进效率的影响,基于可拓学理论,选择了岩石单轴抗压强度、岩石耐磨性、岩体完整性系数、结构面走向与掘进方向夹角及地下水渗流量5个指标作为TBM掘进效率地质影响因素的评价指标,将TBM掘进效率分为5个等级,进而建立TBM掘进效率地质影响因素物元模型。采用层次分析法对评价指标进行重要性排序,确定各指标的权重系数。通过对在建的厄瓜多尔CCS水电站引水隧洞待评物元关于TBM掘进效率等级的关联度计算,并与实际掘进参数和掘进情况进行对比,得出与工程实际相吻合的结论。研究结果表明： 可拓学理论能较好地评价TBM掘进效率等级,并且采用层次分析法确定评价指标的权重系数是合理的。相关研究内容和方法可为TBM设备选型、工期进度安排及工程成本预算提供借鉴。     

TBM掘进参数智能控制系统的研究与应用

目前TBM智能化作业水平较低,无法实现岩体信息实时感知以及掘进参数的智能决策,影响TBM掘进效率,卡机、涌水突泥等安全事故也时有发生。为解决上述问题,研发一套TBM掘进参数智能控制系统,通过分析岩体状态参数与TBM掘进参数的相关关系,采用数据挖掘的方法建立岩机信息感知互馈模型; 在此基础上构建智能决策控制体系,实现掘进参数的预测以及掘进状态评价; 通过手动或自动控制模式对TBM掘进参数进行优化调整,使TBM保持安全高效的掘进状态。该系统软件在引松供水工程TBM施工中应用效果良好,对提高TBM掘进效率和保障施工安全具有重大意义,可为TBM隧道的科学化、智能化施工提供指导。