Analysis on the Effects of Overloading on the Mechanical Properties of Tunnel Structures in the Silty Ground --A Case Study of Sutong River-crossing GIL Utility Tunnel北大核心CSCD

Based on the Sutong GIL utility tunnel project, which is constructed by the shield machine under the river, and as for the overloading problem at the river bank slope during operating period, the refined threedimensional finite element model was established to study the deformation and cracking characteristics of the tunnel segment structure under different forms of overloading. The evolution laws of section convergence, joint opening and structural stress were analyzed, and the structure damage mechanisms were revealed under conditions of large area loading and local loading. The surface-surcharge control standard was proposed. For the big diameter shield tunneling crossing the silty clay, the research results show that: (1) the deformation failure process is divided into three stages under large area loading condition, taking the design load and compressive yield of rebars inside haunch as the critical points respectively. The first stage is characterized by the elastic stress, the second stage is in plastic state with fracture, and the third stage is accelerating deformation and instability stage. The vertical convergence is 110.5 mm with no opening of joints when rebars are yielded; (2)the deformation failure process under local loading condition is also divided into elasticity, plasticity and instability stages, taking the design load and tensile yield of rebars outside haunch as the critical points respectively. The vertical convergence is 152.6 mm with joint opening of 4.36 mm; (3) the early-warning values of additional stress on the ground under conditions of large area loading and local loading are 110 kPa and 70 kPa respectively. © 2018, Editorial Office of "Modern Tunnelling Technology". All right reserved.     

公路隧道运营通风横通道周围流场特性研究

为研究公路隧道巷道式运营通风横通道周围的流场特性,以贵州凉风坳隧道为研究背景,利用流体力学研究软件Fluent建立隧道三维模型并进行了数值仿真计算。通过在隧道两边等风速条件下,对隧道内人行横通道以及车行横通道附近的流场特点研究,分析了运营通风横通道周围流场分布的具体特点。模拟结果表明:车行横通道与人行横通道两边流场分布基本相同;横通道内风速相对较小,约为隧道内风速的10%;不同风速下,横通道附近的速度分布和总压分布整体走势一致;两边流场相对稳定,不会进行风流和污染物的串流。     

轴对称解对隧道衬砌水压力计算的适用性研究

文章根据渗流理论推导了隧道衬砌水压力的轴对称解,并利用数值分析方法研究了轴对称解对不同形状隧道断面与浅埋隧道的适用性.研究结果表明:轴对称解适用于非圆形隧道断面衬砌水压力的估算;隧道断面形状对衬砌水压力折减系数的影响较小,可以忽略不计,其影响大小主要由衬砌与围岩的渗透系数比值决定.对于浅埋低水头隧道,用轴对称解计算的毛洞流量Qm与数值解比较,其误差较大,最大误差为36.5％;但用来计算衬砌水压力p1以及衬砌后水流量Q1时,误差相对较小,最大误差为6.3％,特别是利用轴对称解得出的衬砌水压力值与利用数值解得出的衬砌水压力特征值最大误差仅为3.4％.     

基于Bayes判别分析方法的叙岭关隧道溶洞水源识别

基于Bayes判别方法,选取水化学常量组分作为判别指标,利用叙岭关隧道地区9个动态监测点的53个水样样本建立了该地区的水源判别模型.模型检验结果表明,其回判准确率为96.23％,具有较高的识别精度和工程推广能力.利用建立的判别模型,对叙岭关隧道1号溶洞内两个出水点RQ1和RQ2的水源进行了识别,并结合其流量动态变化特征、同位素分析结果,以及1号溶洞发育位置,推断1号溶洞内两个出水点的水源为P1m+q含水层中的岩溶地下水.根据判别结果,建议1号溶洞采取“以排为主”的原则加以处治,并尽量保留溶洞水的过水通道.     

偏压连拱隧道施工方法研究

文章采川三维有限元数值模拟研究了偏压连拱隧道不同施工顺序下拱顶下沉、中墙稳定性及初期支护受力特征.研究结果表明,先开挖浅埋侧时,拱顶沉降较小,中墙在施工中的稳定安全系数较大、弯矩较小,初期支护受力较大;对于浅埋偏压连拱隧道,围岩变形及中墙在施工中的稳定性控制更为重要.所以,从有利于围岩变形、中墙稳定性控制以及中墙受力的角度出发,宜采用先开挖浅埋侧的施工方法.     

水平旋喷桩施工工艺在深圳地铁施工中的应用

在深圳地铁安托山站—侨香站区间矿山法隧道超前支护施工中,由于采用了水平旋喷桩施工工艺,成功地解决了安-侨区间暗挖隧道在饱和粉细砂层及砾砂层中近距离穿越大断面雨水箱涵及φ500 mm次高压燃气管线的难题,节约了施工成本,充分显示了水平旋喷桩施工工艺在富水砂层浅埋暗挖隧道开挖预支护工程应用上的经济优势。文章论述了水平旋喷桩的工艺机理、适应性、优缺点以及在该工程中的应用效果。     

富水砂层中暗挖隧道施工沉降控制技术

富水砂层中暗挖隧道施工是地铁施工中的一大难点,常常因沉降过大而引发安全事故。在深圳地铁安-侨区间隧道工程中,通过洞内帷幕注浆、水平旋喷桩、地表井点降水等辅助措施做到了超前控制,在解决隧道开挖安全问题的同时有效地减少了沉降量;施工过程中严格执行了"管超前、短进尺、强支护、早封闭、勤量测"的方针,控制了时空效应,解决了富水砂层中暗挖隧道沉降过大的问题。文章重点分析了沉降原因及控制沉降的关键技术和有效措施。     

光面爆破技术在城市地铁隧道施工中的应用

文章从光面爆破机理、光面爆破技术中各主要参数的确定,以及光面爆破在实际工程中的应用几个方面出发,以深圳地铁安-侨区间隧道硬岩段施工为例,研究分析了如何利用光面爆破技术来提高城市地铁浅埋暗挖法的光爆效果,特别是近距离穿越重要建(构)筑物时如何有效进行光面爆破。     

高密度电法在某铁路隧道检测中的应用

文章以京包线旗下营隧道工程为例,通过比较高密度电法与地质雷达法酮优劣,提出采用高密度电法进行隧道病害检测,并总结了在应用高密度电法前应进行的准备工作,阐述了高密度电算法在现场检测时的具体操作方法和注意事项。     

浅埋偏压段隧道洞口地表沉降变形控制分析

文章对岜肯隧道浅埋偏压段洞口施工中出现的塌方及初衬开裂情况进行客观分析,结合施工实际提出了地表加固及平衡土体偏压措施,有效地控制了地表变形及隧道沉降开裂,保证了隧道施工安全、顺利进行。