南水北调中线穿黄隧洞关键技术问题研究

南水北调中线穿黄隧洞施工中存在着地质条件差、工程结构复杂等问题,因此施工难度很高。结合实际施工特点和技术研究应用,介绍了地连墙技术、盾构始发加固技术、盾构施工技术、内衬混凝土施工技术、隧洞防渗等几项关键技术。  

南水北调中线穿黄隧洞关键技术问题研究

南水北调中线穿黄隧洞施工中存在着地质条件差、工程结构复杂等问题,因此施工难度很高。结合实际施工特点和技术研究应用,介绍了地连墙技术、盾构始发加固技术、盾构施工技术、内衬混凝土施工技术、隧洞防渗等几项关键技术。  

泥水盾构施工泥膜成膜质量控制试验研究--以穿黄隧洞工程为例

在穿黄隧洞盾构施工过程中，基于泥水平衡盾构施工原理与穿黄工程的地层特性、地下水特点，针对泥浆配置与性能优化问题展开试验研究，提出了适于穿黄工程不同地质条件和地层特点的泥浆配置技术，为穿黄盾构掘进提供了性能优良、有针对性的泥浆配置方案。  

青岛地铁穿河隧道施工方案优化研究

青岛地铁2号线枣李区间隧道下穿李村河,隧洞顶部位于强风化花岗岩层中,上覆有粉质黏土层和砂层,必须确保不破坏上部天然隔水层,并达到快速安全穿越的目的。首先根据地质条件和施工经验初步选定了5个施工方案;再利用数值方法模拟隧道开挖过程,考虑施工速度、开挖步距离、开挖方式和支护结构对围岩变形和塑性区的发展范围的影响,研究各方案下隧道围岩的变形规律,比对控制点变形量和拱顶沉降变化曲线,在5个方案中选取最合适的方案;最后针对确定的施工方案,以穿河隧道上覆岩层塑性区范围、隧道沉降和收敛值为控制指标,进行了施工参数的二次优化。在确保隔水层隔水效果的前提下,提高施工速度,为隧道安全、快速施工提供了科学依据和技术指导。  

穿黄隧洞内衬预应力混凝土强度有限元计算分析

为验证穿黄隧洞内衬预应力混凝土强度,根据穿黄隧洞双层复合衬砌结构的特点与作用模式,在考虑钢绞线与孔道摩擦、锚具变形及钢筋内缩等引起预应力损失的前提下,采用三维非线性有限元模型对内衬预应力混凝土强度进行了分析与验证。通过计算得出有效预应力在钢绞线上的分布情况,以及分别在张拉工况与设计水头工况下内衬混凝土的内外表面环向应力和平均环向应力的分布规律。计算结果表明:张拉过程中的预应力损失较为严重,需要在施工过程中严格控制张拉应力以及其他引起预应力损失的影响因素,以保证张拉后有效预应力满足强度要求;穿黄隧洞内衬混凝土在两种工况下均实现全截面受压,应力分布满足设计要求,可保证穿黄隧洞的长期有效运行;模拟计算结果的应力参数值与1∶1仿真模型试验值吻合良好,变化规律与关键参数均基本一致。  

穿黄隧洞预应力双层复合衬砌结构受力特性研究

 结合穿黄隧洞衬砌1∶1仿真模型试验，采用三维非线性有限元方法进行计算分析，跟踪对比试验中无垫层衬砌段（联合承载）、有垫层衬砌段（独立承载）2 种结构的试验监测数据，研究这种新型双层复合衬砌结构的受力特性。计算采用考虑接触的非线性有限元方法，模拟仿真模型试验中管片拼装、分层填土、内衬预应力张拉 , 以及内水压力施加（充水）的实际过程，研究管片之间以及内外衬之间的缝隙状态和传力机理。研究结果显示：即使内、外衬处于完全张开状态，无垫层模型的预应力荷载也可以通过插筋传递到外衬，表明插筋是实现内外衬砌联合承载的重要结构措施；有垫层模型内外衬砌具有独立承载特性。计算与试验成果对比显示，无论是结构变形、缝隙开度还是衬砌应力，两者规律一致、数值接近，其研究成果可供类似工程参考借鉴。  

地下厂房不良地质交叉洞段施工的研究与应用

官地水电站地下厂房开挖施工时，严格控制爆破对边墙的振动影响，对设计进行优化，选择合理的爆破参数，爆破后及时进行支护，并应充分利用岩石弹性抗力。使地下厂房开挖的各项控制指标均在设计图纸、施工规范和合同技术条款要求范围内。  

南水北调工程穿黄隧洞衬砌垫层淤堵试验

对南水北调工程穿黄隧洞衬砌施工期及运行期有可能对衬砌垫层渗透性造成影响的几个因素如压力、混凝土浇筑、混凝土析出物、气泡含量等进行试验研究。认为水中过高的气泡含量是造成土工织物淤堵的主要因素。提出了可减少衬砌垫层淤堵的复合土工材料的结构形式。该种新型的复合土工膜已在南水北调工程穿黄隧洞现场试验模型中得到成功运用和验证。  

南水北调中线穿黄工程北岸竖井单管法高喷封底加固施工

南水北调中线一期穿黄隧洞北岸竖井为盾构机始发井,也是将来工程运行的工作井,井体的稳定对隧洞施工和工程运行均具有重要意义.北岸竖井坑底采用高压旋喷加固处理,本文总结了该工程单管法高喷封底加固施工的工艺、材料、质量控制措施和实际取得的效果.  

引汉济渭椒溪河隧洞施工通风数值模拟研究

引汉济渭工程是陕西省缓解关中渭河沿线城市和工业缺水问题，而提出的由汉江调水到渭河流域的大型水利工程。椒溪河段工程为穿河段，地形地质相对复杂，隧洞施工期的通风问题也相对比较严重。本文采用CFD（Computational Fluid Dynamics）数值模拟方法对带有支洞隧洞的通风过程进行模拟，研究几种典型工况下隧洞内的流场和浓度场在施工期时随时间的变化规律，分析掌子面以及支洞内涡流对气流及有害气体分布的影响。在气流排散通道不顺畅时，掌子面附近的涡流区域内涡流的大小和位置呈现周期性的变化，并随通风时间的增加影响范围逐渐降低。隧道爆破产生的有害气体和烟尘会随着气流的流动发生移动和扩散过程，并逐渐排向洞外。通过对隧洞主洞与支洞内气流和有害气体排散过程的研究，得出隧洞爆破后在通风作用下隧洞的掌子面附近和支洞与主洞的交叉位置处形成涡流区，涡流的产生和变化不断的消耗通风的机械能，降低通风效率，对有害气体的排散造成一定的阻滞作用，隧洞内害气体的排散过程包括移动和扩散两方面，移动过程将CO排向洞外，扩散过程不断的降低洞内CO峰值，总结出了不同工况下隧洞内达到安全浓度的时间，对隧洞施工进度给出一定的参考意见。