沉管隧道技术应用及发展趋势

随着我国城市化进程快速推进,很多大城市集中在江河两岸或江河入海口附近,沉管隧道具有埋深浅、通行能力大、线路短、横断面形状选择灵活、管节预制质量易于控制和防水效果好等优点,使得沉管隧道技术得到广泛应用和迅速发展。1)归纳沉管隧道的主要技术,有隧道位置的选择原则与建设条件调查、几何设计、结构与防水设计、接头处理、基础处理、管节浮运沉放等;2)从隧道的精细化地质勘察、基础处理、基础垫层处理和消防技术等方面,介绍目前世界上建造规模最大的沉管隧道——港珠澳大桥沉管隧道施工关键技术,其建设标志着我国沉管隧道技术已达到国际先进水平;3)结合国内外沉管隧道修建情况,总结沉管隧道工程技术的发展趋势:规模不断增大、环境适应性越来越强、施工装备水平不断提升、最终接头技术不断进步;4)随着沉管隧道理论设计、施工工艺和配套工程的不断发展,关键技术的不断完善,新工程的不断建设,以及新技术、新工艺和新设备的不断涌现,将推进沉管法隧道技术再上新台阶。     

复杂地质条件下隧道涌水量预测中集水面积的研究

在复杂地质区,为了科学地确定不同隧道穿越方式下的集水面积,本文以地形、岩性、地质构造3因素为基础构建不同的地质结构,结合隧道空间展布的变化对集水面积进行研究。归纳、总结了3类主要汇水地形、4类地质结构和2类隧道穿越方式。综合上述因素,总结出埋藏-向斜式、埋藏-背斜式、埋藏-单斜式和裸露-单斜式4种集水面积变化模式,同时得出不同模式中集水面积的确定方法。以渝利铁路箭沱湾隧道为例进行分析研究,得出隧道涌水量计算中集水面积属于第Ⅱ类模式,隧道穿越埋藏式地层,判断隧道集水面积时容易忽略部分面积,应加以重视。     

基于岩土控制变形工法的公路隧道施工变形分析——以野猪山隧道为例

宁波野猪山公路隧道右线出口段埋深浅、围岩差,采用岩土控制变形工法施工。该工法在我国公路隧道施工中几乎未有使用。本文通过数值模拟和现场监测数据对比分析,得出:1)隧道地表沉降的开挖空间效应约为0.6倍跨径,并据敏感程度划分为沉降敏感区、敏感过渡区、稳定区3个区域;2)隧道拱顶沉降约60%发生在掌子面到达监测断面前,开挖空间效应稍大于单倍跨径;3)隧道掌子面挤出变形呈外凸抛物面形态,建议施工中纤维锚杆的搭接长度设为6 m,并据挤出变形发展速率划分为快速发展、稳定发展、基本稳定3个阶段。     

西宁至成都铁路同仁至甘加越岭段工程地质问题及地质选线

为了科学地指导西宁至成都铁路同仁至甘加越岭段的地质选线工作,采用综合勘察方法,借鉴兰渝铁路的勘察及施工经验,并结合灰色关联法与变权理论,查明三叠系软岩大变形及上新近系砂岩水稳性为研究区的主要工程地质问题;根据岩性、岩体完整程度、层厚、强度应力比、地下水等因素,对三叠系软岩大变形进行风险分级;构建地质选线数学模型对多种线路方案进行定量评价,得出最优方案,为地质选线提供依据。     

滑坡预测预报的Verhulst反函数残差修正模型

Verhulst反函数模型适用于非负、单调、监测数据波动小的预测问题,因而对随机波动性较大的数据序列拟合较差,故预测精度低.BP神经网络预测模型适用于随机的非线性动态数据系统,可弥补Verhulst反函数预测模型的局限性.在Verhulst反函数预测预报模型的基础上,增加残差项,运用BP神经网络对残差序列进行二次建模分析,形成滑坡失稳时间预报的verhulst反函数残差修正模型预测方法.应用VerhuIst反函数残差修正模型和Verhulst反函数模型预测方法,对国内外滑坡监测实例进行滑坡预测预报的结果表明,Verhulst反函数残差修正模型预测值的预报结果更接近实际观测数据,预测值的平均相对误差较Verhulst反函数模型减少1%～7%,预测精度高,适用范围广.     

激发极化法在隧道超前地质预报中的应用

激发极化法是国际上较先进的一种电法物探手段,在隧道超前地质预报领域应用较少.以德国GD公司最新开发的激发极化法测试系统Beam在某隧道中的应用为例,介绍用该方法进行掌子面前方超前地质预报的工作原理和工作过程,并结合实际开挖情况,与地质雷达和TSP的预报结果进行了对比.最后评价了Beam法的适用性,并对今后的工程应用提出了建议.     

TSP系统解译技术应用研究

对TSP超前预报技术进行研究,重点分析它的基本工作原理、震波获取方法及其解译规律探析,结合实例总结出行之有效的解译方法,并通过施工结果验证TSP系统的准确性及其可应用性,表明TSP系统在隧道施工中的重要作用。     

管井井点降水在夹层地质地铁区间的应用

针对沈阳地铁某区间水文地质及工程地质条件,提出夹层地质条件下管井井点降水方案,阐述施工降水的设计及工况分析,并对管井井点降水的施工要点和使用过程中的运行维护进行了说明。同时,根据降水效果对该区间降水工程设计作简要分析,介绍管井井点降水在城市地铁夹层地质施工中的应用及其特点。     

新型隧道超前地质预报方法与技术研究

研究目的:结合地球物理勘探的各种排列装置讨论隧道施工三维地质灾害形状体的探测方法,并以108国道南村隧道工程为例详细介绍综合参数超前地质预报的工作方法、装备以及现场取得的实际效果.研究结论:通过对隧道施工综合参数以及空间超前地质预报方法和技术进行探讨,并结合课题组研发的USEP21型综合预报装备和大量的模拟实验、现场试验研究,得出:(1) 复杂地质条件下隧道施工超前地质预报最佳的"综合参数"为"波速+电阻率";(2) USEP21系统结合了地下工程施工的具体特点,受现场场地条件的影响小,已取得一系列成功的试验成果,它在隧道及地下工程建设中将有广泛的应用前景;(3) 综合参数和空间预报的技术、方法、理论是超前地质预报的必然趋势;(4) 以角度偏移的空间多分量探测装置是地下工程超前探测的最佳方法.     

遂渝铁路蓼叶湾大桥勘察认识

研究目的:目前新建铁路以高速铁路为主,线路桥梁比重大幅提高,对地质勘察的要求越来越高;对地质条件简单的桥基勘察,按常规勘察,问题不大,但对地质条件复杂的桥基勘察,影响因素众多,存在认识逐步加深的问题.本文以遂渝铁路蓼叶湾大桥的地质勘察过程为例,剖析了各阶段地质勘察中存在的问题、原因和解决办法,提出了确保地质条件复杂的桥基勘察质量的认识.研究结论:对于地质条件复杂的桥梁工程勘察,应做到:采用综合勘探方法,但应以地质测绘为主导;开展精细化地质勘察,勘探工作量超出常规很多,是完全必要的,也是必须的;加强专业之间的协调、配合,先由地质专业查明控制墩台布置的地质因素,再由桥梁专业进行墩台、桩位布置.