雅万高铁大直径盾构隧道关键设计问题探讨

随着国家\"一带一路\"倡议的推进,研究中国高铁标准海外践行方式及方法愈发重要。依托雅加达至万隆高速铁路大直径盾构隧道工程,结合海外工程背景、地质特性及中印尼标准异同,分别从盾构机选型设计、管片结构设计、盾构机具设计以及风险工程专项设计4个方面展开探讨。结果表明,依据中国标准完成的盾构隧道结构设计成果基本可满足现有印尼相关规范要求;泥水平衡盾构适用于雅加达地区第四系冲洪积胶结黏土、粉质黏土、细砂及细圆砾土地层;采用洞内二次深孔注浆加固,洞外隔离桩或袖阀管注浆加固可有效控制盾构近接施工对周边敏感建筑物的影响。雅万高铁1号隧道的成功实施证明了中国高铁标准走出去已具备可实施性。     

不同地层和滑坡推力分布对微型桩受力影响分析

针对“八”字形顶板连接微型桩组合结构,采用有限元方法研究不同地层组合条件下微型桩组合支护体系加固分级开挖边坡的地震动力特性。研究结果表明：最不利情况下,静力开挖作用与地震作用微型桩组合结构的变形方式均呈现出整体向山体外侧弯曲的趋势,且地震作用下微型桩轴力值较大;滑床岩体性质越好,微型桩所受轴力越小;在滑坡推力作用下,微型桩轴力极值基本都出现在靠山体侧微型桩上,实际工程中可根据靠山体侧桩受力进行设计;对于具有同一地层组合结构的边坡,不同滑坡推力分布形式下微型桩轴力大小排序为：滑坡推力均匀分布>梯形分布>三角形分布。     

大管径大推力热力山岭隧道关键技术研究

为确保热力山岭隧道工程的安全快速施工和热力管道的安全运行维护,在隧道方案设计中,经过重难点技术问题归类、理论计算和多专业综合研究论证,得到如下结论： 1）充分利用地形特点实现自然通风与机械通风的结合,可保障管道运行期间维护人员的安全; 2）通过隧道结构内增设整体道床和轨道运输系统,可确保管道的日常检修和后期更换需求; 3）通过隧道内设置通风设备监控、给排水设备监控及温湿度监测的隧道BAS监控系统,可确保管道的安全运营和日常维护; 4）除大推力固定支架采用现浇外,一般推力支架均采用预埋的方式,可确保隧道的安全施工和建设工期。     

柔性操纵翼面推力特性研究

柔性操纵翼面是翼面形状可以改变的翼型,它可以通过翼面的柔性摆动拍水来产生推力,实现对潜器姿态的有效控制。论文建立了NACA0012翼型柔性摆动时的运动学模型,并对摆动时产生的推进力进行了公式推导,然后选用有限体积法和标准k-ε湍流模型,运用FLUENT动网格DEFINE_GRID_MOTION宏,编写UDF,在静水条件下对柔性操纵翼面摆动状态时进行了仿真。结果表明,操纵翼面在柔性摆动过程中产生了类似鱼类游动时的反卡门涡街,形成了向前的推力。柔性操纵翼面的这一特性,应用前景十分广阔。     

兰州地铁1号线黄河隧道盾构施工难点及应对措施研究

兰州地铁黄河隧道为国内首条交通工程类下穿黄河隧道,地质条件极为独特。为解决盾构连续性长距离在大粒径高压富水弱胶结高硬度的砂卵石地层中如何安全顺利掘进下穿黄河,采用理论分析与现场施工反馈紧密结合的方法,研究盾构下穿黄河施工难点及应对措施。研究表明:土压盾构在穿黄施工中相继遇到刀盘卡机、刀具磨损、螺旋机喷涌、固结泥饼、地面塌陷等问题;泥水盾构相继遇到掘进困难、卵石积仓滞排堵管、破碎机故障频发、刀盘刀具管路磨损、泥浆击穿河床等问题,通过设备改造,优化掘进参数,做好区间降水、工法辅助、泥浆制配、渣土改良、刀具改进、气压稳定等工作,有效解决盾构在砂卵石地层中掘进的相关问题,确保黄河隧道顺利建成。     

大粒径富水砂卵石地层泥水盾构刀盘脱困技术

泥水盾构穿过大粒径砂卵石地层时刀盘被卡住的情况很容易出现,不仅延误工期还会给工程增加预算。以兰州地铁1号线I期工程为依托,总结并分析已建地铁项目以及本项目实际施工中遇到的刀盘卡住情况及处理措施,形成一套对于大粒径砂卵石地层的刀盘脱困技术。相关技术经验可以为后续大粒径砂卵石隧道以及类似工程中刀盘脱困以及盾构安全快速掘进提供借鉴和指导。     

城际铁路长距离穿越高铁桥桩设计施工关键技术

广佛环城际区间长距离穿越运营高铁桥桩,地面为交通干道,地下管线十分密集,部分管线埋深大,无迁改条件,工程风险和社会风险极高,为解决上述难题,对穿越桥桩关键技术进行研究。研究表明:长距离穿越前,详细查明既有管线及桥桩基础资料,线路设计确保距离敏感构筑物一定安全距离,减少地质突变段落;选择合理工法和掘进参数;提前进行施工影响预测,对敏感物设置全面监测点和有效预警值,对风险源设置应急预案;掘进过程中对于地质突变段优先选择土压平衡掘进模式;通过采取上述关键措施可以保证盾构长距离穿越既有桥桩施工及周边环境安全。     

广深港高速铁路狮子洋隧道减振无砟轨道对周边软土地层影响分析

为防止高速列车振动引起广深港高铁狮子洋大断面盾构水底隧道软土地层液化风险,轨道结构采用减振板式无砟轨道。为考察减振措施效果,分别建立列车-轨道模型、隧道-地层有限元模型,分析列车荷载作用下隧道结构及周围土层动力响应及分布规律,对比分析减振和非减振两种工况下地层动剪应力和加速度,结果表明,采取减振措施可有效降低软土地层液化风险,提高安全储备,达到了预期的目标。研究成果对隧道穿越软土地层设计具有指导意义。     

抗滑桩的可靠性分析

笔者从分析抗滑桩的破坏模式入手,运用Rosenblueth法计算滑坡推力、桩身承受的弯矩、剪力、桩的设计强度、嵌岩深度等中间变量的均值、标准差以及各功能函数的均值和标准差,假定各功能函数中的参数均符合正态分布,计算出抗滑桩的失效概率.     

EPB盾构泡沫系统设计缺陷与改进

通过对现有EPB盾构在掘进过程中泡沫系统存在的缺陷进行分析与研究,提出了详细的改进设计思路与措施,从而极大地降低了土压平衡盾构在掘进过程中发生堵塞的概率,提高了盾构的掘进速度,具有一定的实用和推广价值。