郑万高铁隧道大型机械化配套全断面法施工围岩-支护结构相互作用力学特性研究

为研究郑万高铁大型机械化配套全断面法施工围岩-支护结构相互作用力学特性,依托郑万高铁隧道现场实测数据,确定台阶法和大型机械化配套全断面法2种工法施工的围岩压力分布特征,并采用数值模拟的方法建立围岩-支护结构有限元模型,分析2种工法对围岩压力和结构内力的影响规律。研究结果表明： 1)台阶法多次施工扰动易导致支护结构和围岩之间产生空隙而发生脱空,大型机械化配套全断面法施工对围岩扰动次数少,初期支护快速封闭成环,可保证初期支护及围岩之间良好的密贴性; 2)在软弱围岩中,采用大型机械化配套全断面法施工比台阶法更有利于改善结构受力,减缓结构内部偏心受压的程度,能有效发挥拱形隧道结构承载力; 3)大型机械化配套全断面法在软弱围岩快速施工、控制支护结构变形、保证支护结构受力安全等方面具有综合优势。     

古夫隧道软弱围岩普通型机械化配套试验性施工技术

为提高隧道软弱围岩施工安全性和加快施工进度,依托古夫隧道出口段工程,首先通过超前地质预报、监控量测、应力应变测试等判断围岩及掌子面稳定性; 然后通过超前支护、低预应力涨壳式锚杆加固围岩,提高围岩自稳能力; 最后采用普通型机械化配套大断面法施工,对围岩的拱顶沉降、周边收敛、应力应变等进行监测,通过数据分析结果指导现场施工。研究结果表明： 1)隧道软弱围岩普通型机械化配套试验性施工技术可以有效地加快施工进度,保证施工安全; 2)信息化管理可以通过数据分析结果指导现场施工,大大提升隧道施工的管理水平。     

岩石掘进机关键技术展望

经过5个阶段的发展,TBM在我国的应用正在不断推广,应用前景十分光明,挑战也十分严峻。简要总结我国TBM研究与应用的5个发展阶段和应用前景,分析TBM施工面临的6大挑战： 地质多样化带来更多的地质风险; 应用领域亟待拓展; 设备技术发展赶不上施工需求的变化; 施工进度不均衡; 施工环境越来越严苛; 存在不合理的施工合同。从TBM设计制造及施工应用的9个方面提出展望： 核心部件国产化; 提升各种地质条件下的破岩能力; 提高出渣能力及可靠性; 提升初期支护及超前加固性能; 研发异形断面TBM; 圆形断面TBM开挖隧道的空间合理利用; 大力推动TBM周转使用和再制造TBM应用; 研究极端恶劣地质条件下TBM施工技术; 促进国产配套施工设备研发应用。只有不断深入研究TBM设备与施工的关键技术及前沿技术,有效解决设备设计制造和施工过程中遇到的难题,才能不断提升我国TBM设备与施工技术水平,避免陷入关键技术受制于人的窘境,促进我国TBM事业持续健康发展。     

郑万高铁大断面岩质隧道掌子面稳定性评价及控制措施

为建立施工阶段大断面隧道掌子面稳定性评价方法,结合郑万高铁大型机械化特点,对郑万高铁湖北段隧道掌子面地质信息进行统计分析,将掌子面稳定性分为A整体稳定、B局部掉块、C上半断面不稳定和D全断面不稳定4个级别,并建立以岩石坚硬程度、岩体完整程度和地下水状态3个指标的掌子面稳定性定性分级方法,得出围岩级别与掌子面稳定性的对应关系。研究结果表明： 1）岩石坚硬程度、岩体完整程度和地下水状态是围岩分级指标中使用率最高的3个指标; 2）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩的掌子面稳定性为A级。     

大断面黄土隧道采用弧形导坑法施工技术

结合郑西铁路客运专线潼洛川、高桥和凤凰岭三座大断面黄土隧道,在不同地质条件下采用不同形式的弧形导坑法施工的成功实例,详细介绍了各种弧形导坑法适用范围、施工工艺和变形规律,为类似黄土隧道的施工提供参考和借鉴。     

大断面箱涵单端超长顶进监控量测技术的研究

首都国际机场区域内,毗邻机场主跑道、快滑道,进行箱涵断面尺寸为23．2m×8．55m,单端顶进长达232m的箱涵顶进施工,设计要求隧道箱涵顶进过程中引起的地表沉降值控制在25mm以内,跑道终期沉降小于40mm,鉴于本工程的特点,监控量测作为施工的先导成为本工程成功与否的关键。     

圆形窗口直线段裁剪算法

提出了一种具有普遍适用意义的圆形窗口的直线段裁剪算法.利用圆外切正方形先排除大部分位于圆形窗口外的线段,再将位于圆内接16边形中的线段接受为完全位于圆形窗口内的线段,然后,通过平移、旋转几何变换二次排除位于圆形窗口外的线段,从而使参与求交的直线段减少,提高算法效率.试验结果表明,该算法高效、稳定.     

城市道路横断面的问题与规划对策--以广州市为例

随着城市化进程的加快和机动化水平的提高,道路的交通构成发生了巨大变化.同时生活水平的提高,对道路的步行、休闲功能提出了更高的要求,而现行的道路横断面形式已不能很好的适应这种需要.本文在分析城市现状道路横断面主要问题的基础上,提出了综合考虑机动车、非机动车、公交车、绿化带、分隔带需要的思路和对策,为城市道路横断面的规划、建设和管理提供参考.     

膨胀岩隧道断面优化研究

膨胀岩特殊的物理力学性质给隧道带来严重的工程问题。以秀山隧道为工程背景,通过理论推导得到了湿度应力场和温度应力场之间的关系,并且利用有限元软件的温度应力模块模拟得到了不同膨胀级别、不同加固范围、不同膨胀范围时不同断面形式下支护结构的受力特征,优化了支护断面形状。     

基于特征的高速列车铝合金车体断面参数化建模

针对高速列车铝合金车体断面结构复杂、设计周期长和建模效率低等特点,提出了一种基于特征的高速列车铝合金车体断面参数的建模方法.引入特征概念,定义车体断面型材的特征及其拓扑关系,采用CATIA系统中CAA二次开发技术,对车体断面的轮廓和车体断面型材的特征进行参数化建模,建立车体断面型材的特征库,通过车体断面的骨架进行自动装配设计;最后以某型车铝合金车体断面参数化建模为例验证该方法的正确性和有效性.