中国隧道行业的机遇与挑战

21世纪是全球地下空间大开发的世纪,隧道超大直径、超长距离,隧道结构功能多样化的发展趋势日益显现。中国城市化的迅速发展刺激着地下空间开发利用、城市轨道交通工程、高铁、长大隧道和越江跨海隧道的发展。目前,中国已经成为世界上隧道数量最多、建设规模最大、发展速度最快的隧道大国。截止到2009年底,我国已建成运营的铁路隧道8900余座,总长度约6000km,在建铁路隧道约2500座,总长度已超过4700km,     

岩溶地区深水大直径钻孔桩施工技术的研究和运用

本文归纳、总结了广东肇庆西江特大桥岩溶地区深水大直径钻孔桩施工中出现的问题,介绍了该桥岩溶地区深水大直径钻孔桩施工技术研究课题和课题研究的情况。文章重点介绍针对该桥钻孔桩施工难题所进行的课题研究,包括分析和解决问题的思路、研究成果及成果的重要性等。     

ф3.8m大直径钻孔桩钻填施工

嘉绍大桥两岸水中区引桥采用ф3.8 m大直径钻孔桩,考虑工程规模及复杂的水文地质条件,选用国内首次采用的KTY-4000型大扭矩动力头液压式旋转钻机施钻,气举反循环排渣,泥浆护壁,水下填充混凝土成桩。主要施工流程为:施工准备;钻孔平台搭设;钢护筒插打;摆放钻机、钻孔;终孔、检孔、清孔;安放钢筋笼、二次清孔;水下填充桩身混凝土;桩底压浆、桩头凿除、超声波无损检测。施工前对可能出现的问题进行分析,并采取了针对性的防范措施,施工仅发生了可塑状粉质粘土包钻和钻孔漏浆问题。目前施工进展顺利,说明该方案是可行和适用的。     

某特大桥大直径钻孔灌注桩断桩处理技术

某特大桥一直径为2．5m的钻孔灌注桩在施工过程中未按公路桥涵施工技术规范要求施工,出现了断桩事故。该文介绍了该断桩的处理方案和处理过程,包括埋钢管、二次灌砼、高压旋喷切割和冲洗、清洗以及置换,检测结果表明该断桩处理是成功的。     

支承在极软岩上大直径桩的桩长计算探讨

软岩具有"非土非岩"的特点.文中结合软岩工程设计实例,对其分别进行了摩擦桩、嵌岩桩计算.根据计算结果,认为按摩擦桩设计更符合软岩嵌岩桩工作原理:当嵌岩深度与桩径的比值大于5时,桩底端阻力可以提供一些作用,但比例不大,应该小于10%以内;当嵌岩深度与桩径的比值大于10时,桩底端阻力不能发挥其作用,可以忽略不计.     

超大直径泥水盾构带压进舱换刀技术研究与应用

对于复杂地质条件下的盾构掘进,刀具更换往往不可避免。由于地质的复杂性、多变性和周边条件的局限性,常常无法实施盾构周边土体加固常压进舱换刀。带压进舱换刀技术以无需地层加固、地质适应性强、对周边环境要求低和影响小等特点,解决了苛刻条件下的换刀难题。为了能实现强渗透地层气压状态下开挖面稳定,采用室内试验对进舱泥膜的气密性进行了研究,研究结果表明： 进舱泥膜不仅要在开挖面形成一层致密的不透气泥皮型泥膜,还需在地层中形成均匀的透渗带泥膜,方能达到最佳的闭气效果。基于研究成果,南京纬三路过江通道N线工程实现了泥水盾构开挖面大面积气压支护进舱作业,并采用压缩空气作业与饱合潜水作业完成了盾构刀盘的维修和刀具的检查与更换。     

基于单毛坯条带的矩形件最优两段排样方式

对大规模矩形件排样问题提出一种精确、可生成一种新的满足剪冲下料工艺需求的排样方式：基于单毛坯条带的矩形件最优两段排样方式．采用动态规划算法生成最优单毛坯条带,通过一维背包算法确定条带在级中的排样方式和级在段中的最优排样方式,选择最优的两个段组成排样方式．对传统文献中的43道大规模基准测题进行计算,有38道测题达到最优,剩余5道测题的优化结果与最优化结果的比率达到99．9％,每题的平均计算时间仅用2．17s．结果表明,本文算法优于经典两段和著名的T型排样算法,在解决大规模矩形件排样具有高效性．     

单轴贯入试验试件高度对沥青混合料剪切强度的影响

将AC-13,AC-16和AC-20等3种沥青混合料制备成不同厚度的车辙板芯样试件,采用28.5 mm压头进行了单轴贯入试验,研究了不同试件高度对沥青混合料的抗剪强度性能的影响。结果表明:当3种沥青混合料试件高度分别等于或大于5 cm,6 cm和7 cm时,抗剪强度和剪切应变趋于常数,不再受试件高度变化的影响。结论是所研究的3种级配沥青混合料,将单轴贯入试验的试件厚度采用车辙试验确定出的与最大公称粒径相匹配的结构层厚度是合理的。     

采用小直径TBM进行长大隧道导洞施工的讨论

介绍采用小直径开敞式TBM进行超前平导施工的意义、目的和国外采用小直径TBM进行超前导洞施工的实例;分析国内采用小直径开敞式TBM进行超前导洞施工的可行性;总结进行超前导洞施工时选择开敞式TBM的考虑因素。得出以下结论：利用小直径开敞式TBM进行长大隧道超前导洞施工,符合国家对基本建设的环保和安全的要求;当前的综合国力和施工技术水平也具备了相应的条件;选择小直径TBM时应考虑其特点,并满足“快速掘进、探明地质、支持正洞”的要求。     

长沙—株洲—湘潭城际铁路湘江隧道开滨盾构区间富水基岩地层管片背后注浆技术研究

盾构施工管片背后注浆是保证隧道安全、质量及控制地表沉降的关键因素,更与施工成本息息相关。大直径土压平衡盾构在富水基岩中施工时,由于其管片背后填充空间大、富水基岩地下水冲蚀,同步注浆效果差,注浆质量对工程安全、质量及成本的影响显得尤为突出。通过对长沙—株洲—湘潭城际铁路湘江盾构隧道的施工过程研究分析,针对大直径土压平衡盾构富水基岩地层管片背后注浆普遍存在的问题,采用"同步注浆、补充注入砂浆、二次补强注浆及封闭环施工"的施工方法,经过施工过程的调整和优化,确保了管片背后注浆质量的安全可控,有效地降低了施工成本,取得了很好的效果。