新永春隧道高壓湧水段處理過程之探討

新永春隧道決定改移至東側路線施工後,後續施工通過高壓湧水區段,仍存在諸多不確定之地工及地質災害特性。針對其可能的影響程度需加以釐清,並對後續施工可能發生災害加以評估後,作為突破策略與施工處理方案之建議及參考。而突破策略以遠排近灌、先撐後挖、随挖随襯之理念,依據新永春隧道災變段高壓、巨量湧水特性,採迂迴坑進行大口徑排水洩水降壓、阻水灌漿、補強岩體灌漿、施作管幕工法以防止斷層段或破碎岩盤崩坍、加強鋼支保、縮短輪進距離、將隧道斷面由馬蹄形改為正圓形、後績長期監測系統之建立,處理方案包括設置排水導坑、排水隧道、大口徑排水等措施降低水壓,導引水流,並在隧道開挖前進至湧水層之前,採熱瀝清灌漿予以先期灌漿阻水,阻斷地下水滲入隧道,提供較佳的開挖支撐環境等。俟開挖進行則搭配如管幕工法、錐體灌漿、微形樁、化學灌漿地質改良等適宜之輔助工法,加強支撐與補強岩體,以利順利開挖穿越突破。     

台北捷運系統土城線潛盾隧道施工案例探討

以2002年底鑽掘完成之台北捷運土城線隧道工程為例,說明其施工過程中在複雜多變地質狀況與穿越建物下方所遭遇之挑戰及如何利用介面協調縮短工期,以作為日後類似工程之參考。     

長隧道災害應變及救援作業探討--以北宜高速公路雪山隧道為例

以火災時消防搶救活動時間之程序,分就進入長隧道途徑與事故救援及分工,建構火災搶救之應變方式,並探討各工作執行單位有效掌握隧道火災發生前、火災初期應變能力與持續擴大時應變能力等不同階段之影響因素。以台灣北宜高速公路雪山隧道(長12.9km)為例,探討其災害應變及救援作業,供營運管理單位於各類災害(特別是火災)發生時,迅速反應、統一指揮及快速救援,以減少人員傷亡及災害擴大。同時,基於長隧道火災境況,提出隧道消防設施設計規劃建議。     

高速公路浅埋大跨度双跨连拱隧道爆破振动影响研究

沪蓉高速公路宜昌-恩施段修建在崇山峻岭之中,其桥隧长占路线总长的50％,为减少工程的投资,在部分地段将采用浅埋双跨连拱隧道的方案来实现桥隧的合理过渡。在小间距(5.5-25m)隧道过渡段,隧道爆破将对相邻隧道的稳定性造成较大影响。为确定合理的爆破装药量以确保相邻洞室围岩在爆破振动时的稳定性,应用有限差分法FLAC3D程序对钻爆法施工时爆破孔进行起爆加载,动态模拟了隧道在不同围岩特性条件下装药量大小对相邻洞室围岩关键点的影响程度,得到了爆破时围岩的振动速度历时曲线和围岩的破损情况,并提出了确保工程稳定的合理装药量,研究成果为工程的设计与施工提供了科学依据。     

软土地层中的圆形隧道载荷模式研究

对圆形隧道作用荷载的影响因素，如隧道埋深、施工工艺以及计算方法等作了系统分析。通过对作用在上海软土地层中的3条隧道上的土压力实测值的分析表明，作用在隧道上的土压力值及其分布规律不仅由于隧道的施工方法（挤压盾构或者EPB盾构）有较大差异，而且在隧道的施工阶段和正常使用阶段也不同。在隧道施工阶段，挤压盾构法隧道衬砌呈现“竖鸭蛋”变形，而EPB盾构隧道衬砌则呈现“横鸭蛋”变形。根据经典的主动土压力理论和静止土压力理论计算出的隧道侧压力小于现场的实测值，且二者的偏差较大。根据本文提出的圆形隧道土压力的余弦变化规律理论对3条隧道的荷载进行计算，计算结果与实测值吻合得很好。     

地铁隧道水平冻结施工地表变形特性的模拟研究

冻结施工是软弱含水土层中施工的辅助方法之一，北京地铁大北窑车站区间隧道水平冻结施工工程是我国首例隧道水平冻结施工。以该工程为原型工程，建立了一套以相似理论为基础的物理模型试验系统，开展了冻结及冻融现象的试验研究，对冻结与冻融过程中地表变形进行了分析研究，得出其变化规律和经验公式，可为以后的水平冻结施工技术的扩大应用提供部分理论依据和参考。     

隧道开挖引起地表下沉及其影响分析

针对地下隧道开挖引起的地表下沉问题,运用概率统计理论建立了数学模型,并根据BP神经网络理论,通过对BP神经网络算法的改进,采用反分析方法确定岩体移动变形参数。利用所建模型对隧道开挖引起的地表垂直移动(下沉)进行了具体的计算分析,将理论计算值与实测下沉值进行对比,二者十分吻合。对比结果表明,所给出的数学分析模型及参数确定方法符合工程实际,为解决地下隧道开挖引起地表下沉预计分析问题开辟了新的途径。     

隧道开挖的围岩损伤扰动带分析

在给出隧道开挖损伤扰动带的概念、主要影响因素基础上,提出了隧道开挖损伤扰动带的力学、渗流特征及表征方法。在现场实测基础上,利用数值法研究了隧道开挖后的不同开挖方法的变形、渗流场变化规律。结果表明:开挖损伤主要决定于隧道开挖方法;隧道开挖引起的渗流影响边界大于力学影响边界。研究结果有助于合理地建立隧道开挖问题的流固耦合模型。     

双连拱隧道两种工法的施工力学分析

目前，在连拱隧道施工中均不同程度地出现了围岩坍塌、已修筑的衬砌产生大面积裂缝等问题。金洞隧道位于渝怀线甘家坝与鱼泉之间。设计预留了二线隧道条件。二线位于一线右侧，进口两线间距14．09m，有分修条件：出口两线间距5．03m，设150m“燕尾”式隧道段，其中连拱隧道长42．2m。连拱隧道施工有很多种方法，在围岩条件较好时，往往采用三导洞法或两导洞法。为了比较这2种方法的施工安全性，采用有限元法对该区段隧道施工过程进行力学模拟计‘算，比较了2种不同施工方法下的洞周位移、初期支护的内力、安全系数等，得出一些有意义的结论，可作为连拱隧道施工时的参考。     

上海复兴东路越江隧道工程施工技术综述

上海复兴东路越江隧道为双管双向双层6车道穿越黄浦江的公路隧道。其中,隧道外径11.00m,内径为10.04m,上层车道净高2.6m,下层车道净高4m,为国内第1条用泥水平衡盾构施工的双层隧道工程。介绍了工程概况,对江中双层圆隧道、联络通道和岸边段的施工方案、机电设备安装作了详细阐述。     

韩江河底隧道预灌浆区的强度时间相关特性

作为防水、防腐和地基加固等多种目的和手段之一,灌浆技术可应用于河底隧道或者海底隧道。水泥作为灌浆的主要材料具有强度时间相关特性。可是目前在大部分河底隧道在设计中不考虑水泥的这种强度时间相关特性。据此,提出以弹性波测试方法获得河底隧道施工中预注浆的强度时间相关特性,并采用数值模拟方法将获得的强度时间相关特性用于评价河底隧道的施工。为了获得预注浆区域的强度时间相关特性,进行了弹性波试验。然后把试验获得的预注浆区域的强度时间相关特性用于隧道施工仿真。计算结果表明,预注浆区域的强度时间相关特性不会对河底隧道的安全产生太大的影响。在模拟河底隧道施工时,发现其强度可以使用2～7d的预注浆区域的强度。分析结果也表明,通过强度和刚度的折减可模拟其强度时间相关特性。通过试验和数值模拟相结合的方式,提出预注浆区域的强度时间相关特性对河底隧道影响的方法,可为隧道工程的施工提供参考。     

東西向快速公路漢寶草屯線八卦山隧道機電與安全系統

東西向快速公路漢宝草屯線八卦山隧道係穿越台灣中部八卦山山脈,長達5km之雙孔單向雙車道快速公路隧道,為將來溝通台中、彰化、南投地區之主要交通孔道。八卦山隧道内機電設施主要包括電力、照明、通風系統;其隧道交通監控設施則包括隧道監控、交控系統;其緊急及安全逃生設施則包括避難工程設施、通信設施、火警通報設施、消防設施、避難指引設施等。本隧道機電、監控及安全系統,除平時服務用路人於隧道内舒適安全行車及營运單位管理功能外,亦利用人員通報及事件自動偵測等方式,及早獲知災害或事故，提供人員逃生指引及事故應變、緊急救援之運用。     

风火山多年冻土隧道施工爆破技术研究

风火山多年冻土隧道是青藏铁路的重点工程，隧道施工中对多年冻土的保护是一项关键技术。施工爆破对冻士的影响主要有两个方面：一是爆破造成围岩损伤，使刚岩产生裂隙或使原有裂隙进一步扩展甚至贯通；二是炸药爆炸后产生高温、高压的爆生气体，巨大的热能影响冻上的热平衡关系。为了减小施工爆破对冻土的影响，根据理论分析及现场试验，研究相应的爆破方案，提出存明洞段采用预裂爆破，洞身段采用光面爆破，洞身段Ⅳ级围岩采取全断面开挖、Ⅴ级围岩采用正台阶开挖的合理爆破方案，并优化爆破参数，提出在隧道掘进中对围岩最火爆破振动速度控制存5～10cm／s为宜。为解决施工热扰动问题，采用NaCl盐水炮泥封堵炮孔来达到降温防尘的目的。研究结果表明，水介质对爆生气体的降温效果为55％，而NaCl盐水介质对爆生气体的降温效果高达70％，降温效果十分显著。