CMIMS:钻爆法隧道施工监测与多元信息管理系统

由于隧道建设中的施工数据繁杂且多种信息不明确,有必要对隧道施工的多元信息进行监测和管理。基于以往的工程经验和现行的监测技术,建立一个集信息管理、分析预测及安全预警等功能于一体的隧道施工监测系统,以对隧道信息进行有效管理、准确分析和及时反馈。依据浅埋隧道钻爆法施工的信息监测要求,系统设置了数据收集、分析处理和信息反馈3个主要模块,分别对开挖前的地质与水文信息、开挖后的爆破信息、长期监测的变形信息和受力信息进行监测和分析,并将各类信息及时反馈,以确保隧道的施工安全和工程质量。系统在麻栗垭隧道工程中实现了部分功能的应用,泊松模型可对该断面的水平收敛变形数据进行有效地拟合与预测。开发的系统能广泛用于各类隧道工程尤其是钻爆法施工隧道,对隧道施工的动态设计、风险的及时识别及应对措施的选择等具有指导作用。     

新建红柳至一里坪铁路工程地质特征及选线研究

研究目的:新建红柳至一里坪铁路位于敦煌至格尔木铁路红柳站与柴达木盆地腹地一里坪之间,沿途经过盐沼盆地、早期湖积盆地、雅丹地貌三个地质地貌单元,交错分布有风沙、岩溶、地震、崩塌、软土、盐渍土、盐岩及盐渍岩、季节性冻土等地质现象,生态环境脆弱,水文环境、地质环境复杂多变。地质工作需查明控制线路方案的地质因素,综合分析其危害,预测其对工程可能产生的不利影响,为线路选择及工程设置提供依据。研究结论:(1)柴达木湖积盆地以盐为本,以水、风为介质,盐的搬运、沉积在相对封闭的盆地内循环不止;(2)祁连山、昆仑山坡麓一带的盐沼湖,水补给充足,湖内软土、季节性冻土、岩溶发育,难以治理,线路采用了绕避方案;(3)雅丹地区,地表多被"盐被"覆盖,部分沙漠化,采用桥方案短距离通过风沙地带;(4)早期干湖积盆地内地质条件相对较好,线路长段通过;(5)工程建设应以盐治沙,保护"盐被",保持水环境的稳定;(6)本研究可为相似地质特征的选线及工程设计提供一定的参考价值。     

富水粉细砂地层盾构全水中接收技术

以北京地铁 19 号线支线清河站南侧盾构区间为例,对盾构全水中接收各阶段工序、风险和控制参数进行 分析,得出了相应的风险控制措施,并得到了成功应用。盾构全水中接收参数控制及监测数据表明：全水中接收 盾构井灌水高度在实测水位以上 0.5 m～1 m,可有效控制盾构接收涌水涌砂情况;接收期间土压力从 15 环的 0.08～0.12 MPa 逐渐降低为 0,适当提高同步注浆量至理论值 1.25 倍,推进速度 5.1 mm/min,接近围护桩 2 环时推力 从 9 000 kN 升至 20 000 kN,磨桩期间推力在 9 000～14 000 kN,风险可控;沉降发生主要有两个阶段,即刀盘 出洞及盾尾脱出阶段,各占 0.9～1.5 mm,4.0～4.8 mm,盾尾脱出影响大于刀盘出洞影响。     

胶州湾海底隧道钻爆法施工关键技术创新

研究目的:海底隧道施工安全风险大,如果施工措施不当,可能导致灾难性后果,甚至威胁工程建设的成败。结合胶州湾海底隧道建设开展钻爆法施工关键技术研究,确保隧道施工安全。研究结论:采用理论分析、数值模拟、现场试验、监控量测、超前地质预报等手段,对海底隧道施工风险管理、断层破碎带施工、浅埋交汇大跨及小净距洞室施工、交叉群洞施工、钻爆法快速施工等关键技术进行了深入研究。构建了施工风险管理信息系统,开发了双通道注浆器和破碎岩体(断层破碎带)无止浆墙快速帷幕注浆新工艺,优化了平面交汇洞室及立体交叉群洞施工方法,总结形成了钻爆法快速施工成套技术,推动了我国海域隧道施工技术进步。     

青岛仰口硬岩大断面隧道的设计和快速施工

研究目的:青岛仰口隧道长约3 900 m,是青岛滨海公路的控制性工程.双向双洞六车道,隧道宽16.8 m,高9.6 m,隧道采用复合式衬砌,初期支护采用锚喷支护,二次衬砌采用模筑混凝土结构.隧道穿越地层为花岗岩,Ⅴ级围岩段约400 m,国内目前一般大断面软弱围岩采用"CD工法"、"CRD工法"或双侧壁导坑法分块施工,工序转换多、施工速度慢且大型机械无法作业,临时工程和废弃工程量大.研究结论:为了实现大型机械化作业加快施工进度和减少临时工程废弃量,Ⅴ级围岩段采用导管超前注浆加固,初期支护适当加强并紧跟掌子面,隧道采用全断面和台阶法开挖,便于大型机械配套作业,加快了施工进度,平均单掌子面月开挖成洞140 m.硬岩隧道III级、Ⅲ级、Ⅴ级围岩段可以采用台阶法开挖.     

路面混凝土抗盐冻性能试验研究

冻融循环引起的内部开裂和除冰盐冻结产生的表面剥蚀是抗冻区道路混凝土的主要病害,也是研究混凝土耐久性的基本问题。针对国内日益增多的盐冻剥蚀破坏问题进行了详细研究,分别测试和分析了粉煤灰掺量、含气量和骨料对混凝土强度和盐冻剥蚀量的影响,得出了一些重要结论,为路面混凝土的设计及施工提供了重要的参考依据。     

提高水泥混凝土路面抗盐冻性的主要措施

在水泥混凝土路面上撒大量NaCl晶体,可以起到融化积雪的作用,但是长时间之后,路面会出现砂浆松散、露出骨料的现象。通过分析路面盐冻破坏的机理,提出解决盐冻破坏的主要措施,可为以后的施工及养护提供参考。     

基于反应速率盐胀计算公式的探讨

通过研究硫酸钠溶液内部的结晶和溶解两种反应的反应速率,进而探讨与溶解、结晶速率有关的盐胀计算公式。     

除冰盐对水泥混凝土路面的危害及防治

本文针对南方地区冰雪灾害天气使用除冰盐而造成的水泥混凝土路面的损坏现象,分析了除冰盐剥蚀破坏机理及路面受冻破坏的主要因素。并针对南方地区提出了控制除冰盐危害的具体措施,从而为高效抗冰救灾减少除冰盐的破坏提供相关经验。     

氯盐环境下预损伤UHPC-HPC组合梁抗弯性能

为了提高普通钢筋混凝土梁的耐久性,设计了一种超高性能混凝土(UHPC)-高性能混凝土(HPC)组合梁新型结构,开展了锈蚀后UHPC-HPC组合梁的抗弯性能试验,研究了氯盐侵蚀后组合梁抗弯承载力降低的机理,分析了腐蚀程度、截面形式与预损伤对其抗弯性能的影响;引入钢筋屈服强度折减系数、截面积折减系数与混凝土预损伤系数,提出了锈蚀后UHPC-HPC组合梁抗弯承载力计算方法,并验证了计算方法的可行性。分析结果表明：锈蚀后梁体抗弯承载力降低主要原因为钢筋抗拉强度下降,梁体刚度退化与韧性减弱,钢纤维阻裂效果削弱;锈蚀后UHPC-HPC组合梁的破坏表现为跨中附近出现1条主裂缝或加载点附近出现2条主裂缝;UHPC-HPC组合梁的受力过程分为线弹性、裂缝发展和屈服3个阶段,梁体截面混凝土应变基本符合平截面假定;侵蚀时间越长,组合梁的开裂荷载和承载力降低越大,通电快速侵蚀10 d时,降幅分别达16.2%和10.9%;锈蚀后T形梁比矩形梁开裂早,前者的开裂荷载比后者降低8.1%,后期刚度下降较快;预损伤显著影响梁的整体刚度,预加载后梁的整体刚度降低,混凝土损伤后的预损伤系数为0.984;锈蚀率越大,钢筋的屈...