上海软土地层的盾构隧道

上海位于长江三角洲东端。第四纪冲积层,厚度大而地质松软,地下水位高。在这种地层下开挖隧道是一件很困难的工作。作者在本文中全面介绍了上海隧道建设公司用自己设计和制造的直径4.2～10.2米的盾构,从1963年第一个试验隧道开始,在过去15年中在上海建造的总长6.7公里的隧道工程。文中介绍了预制混凝土管片衬砌、螺栓连接和榫接密封防水的技术以及用井点降低地下水的经验。 作者还介绍了他们曾取得的掘进记录,但因受盾构质量影响,未能正常保持。     

盾构隧道衬砌结构的壳-接头模型研究

提出了一种新型的盾构隧道衬砌结构计算模型——壳-接头模型。该模型中采用壳单元模拟衬砌管片,管片和管片环之间通过接头联接单元相连。基于对盾构隧道衬砌结构接头力学特性的分析,建立了接头联接单元的刚度矩阵和计算流程,定义了弯曲、剪切和拉压刚度的计算方法,使之能准确模拟接头的力学行为。最后利用壳-接头模型模拟盾构隧道接头原型试验,计算结果与试验较为吻合,验证了壳-接头模型模拟盾构隧道衬砌结构力学行为的准确性和适用性。     

彭水隧道衬砌施工不渗不漏的技术措施

详细介绍了彭水隧道在富水条件下,混凝土衬砌施工防渗所采取的技术措施：隧道开挖控制技术,地下水综合整治技术,无钉防水板的铺设技术,止水条等的安装技术,混凝土衬砌结构自防水技术等.这些措施保证了彭水隧道衬砌施工不渗不漏.     

高速铁路山岭隧道施工智能化管理平台设计与应用

以宜兴高速铁路湖北段隧道全工序设备的智能化改造为依据,围绕隧道立拱施工、防水板施工、衬砌施工、二衬养护等山岭隧道施工的全工序作业过程，提出了隧道施工设备的全工序智能化管理平台包括:拱架安装机智能化管理平台、仰拱栈桥智能化管理平台、防水板台车智能控制和管理平台、二衬智能台车智能控制和管理平台、二衬养护台车智能控制和管理平台,为提高施工管理的快速性，建造了可移动式隧道智能指挥车,对于隧道建设的下一步发展方向有一定的借鉴意义。     

隧道防排水施工工法

1、前言隧道防排水是隧道施工中一个重要环节,在地下水丰富、涌水、渗漏水大的铁路工程等隧道中,衬砌渗漏水是隧道的主要病害,直接影响线路正常运营,更严重的是由于地下水长期腐蚀衬砌砼,造成衬砌裂缝。严寒地区隧道漏水会造成衬砌冻裂、掉块等病害。多年来人们采用排、堵方法,这种方法在整治上效果不太明显,不能彻底的根治,造成重复返工次数多,浪费材料及人工费,直接影响到施工企业的经济效益和社会效益。近年来,我们对隧道防排水施工进行了研究,认为PE防水板(背衬无纺布),全塑排渗管盲沟,形成纵向,横向,环向和平面综合排水系统,经过实用,…     

地铁隧道高精度混凝土管片的生产技术

钢筋混凝土管片是地铁隧道盾构法施工中一个重要组成部分,特别是在饱和含水淤泥质软粘土地层中建造的地下铁道,要有高精度、高质量的衬砌管片,才能对隧道工程质量和施工     

运营盾构隧道加固后衬砌-钢环复合体系力学性能研究

通过运营盾构隧道-钢环复合体系有限元数值分析,不仅对比了加固前后衬砌受力结果的差异,还揭示了加固后钢环、钢牛腿、钢拉条、衬砌与钢环间界面的应力分布规律。结果表明：(1)钢环加固后,钢环与衬砌形成复合体系共同承载,能明显改善衬砌受力,运营盾构隧道承载力得到了提高。其中,隧道最大弯矩降低了32.2%～71.3%,最大轴力降低了21.9%。(2)钢环、钢牛腿、钢拉条的应力均小于钢板屈服强度,但各构件连接处应力较大,需合理选择构件的尺寸保证工程的安全性和经济性。(3)隧道拱顶和钢牛腿与钢环连接处附近的界面应力为拉应力,隧道钢环加固时可考虑相应措施提高该位置界面的抗拉承载力。     

钻孔灌注桩钢套管长度对紧邻地铁隧道变形影响

为减少桩基施工对紧邻运营隧道的影响,可采用一定长度的钢套管护壁的施工技术以保证地铁的正常运行,但目前相关钢套管的设计还未有统一标准。使用数值模拟方法,分析采用不同长度钢套管时,钻孔灌注桩对隧道及周边土体产生的影响。模拟结果表明,钢套管能很好地减小施工过程中对隧道的影响;当套管长度超过隧道底部4 m时,效果明显,且继续增加钢套管长度时效果减弱;4种方案沉降最大值分别为3.0 mm、2.9 mm、2.7 mm、2.6 mm,且地表沉降值随着逐渐远离桩而逐渐减小。同等条件下,桩径越大引起的隧道衬砌变形越大;隧道衬砌的水平位移、垂直位移和轴力随着桩隧距增大而减小。     

高速公路隧道衬砌病害快速治理技术研究

以G75兰海高速公路重庆北环至合川段尖山子隧道为依托,根据对该隧道衬砌发生破损掉块事故危及行车安全后委托第三方进行的衬砌结构平行检测结果,并结合隧道实际地质情况及衬砌混凝土施工工艺方法,详细分析了在已运营高速公路隧道中衬砌病害的产生机理。通过对该隧道衬砌病害治理技术方案的对比分析研究,优化了隧道衬砌病害的快速治理技术,在此基础上总结并完善了一套相对成熟的高速公路隧道衬砌病害快速治理技术。该技术能在不影响隧道正常行车的前提下,快速高效的完成隧道衬砌病害的治理,保证隧道后期运营行车安全,同时也为类似条件下隧道衬砌病害的治理提供了良好的借鉴。     

预制混凝土衬砌板在隧道修补加固工程中的应用

为了解决公路山岭隧道二次衬砌结构厚度不足、开裂等病害导致的承载力不足问题,并减少现浇套拱加固方法造价较高、封闭交通时间较长的缺陷,介绍了预制混凝土衬砌板（PCL板）在隧道修补加固中的应用,包括其结构构造、设计流程与施工流程,可为今后国内隧道衬砌病害处理提供参考。     

隧道衬砌温度应力的有限元分析

大温差变化对隧道衬砌受力的影响是隧道计算与设计中的一个问题。以武夷山隧道衬砌为例,考虑温度荷载影响,采用有限元法对隧道衬砌结构的变形和受力进行了计算分析,得到了温度应力影响下隧道衬砌和围岩的变形和受力一些规律,此结论可为考虑温度应力影响下隧道衬砌设计与施工提供一定参考价值。     

隧道防排水施工工法

隧道采用复合式衬砌,设有照明、消防、通风、通讯等设施,预留洞室多,预埋管线种类多,施工过程中经常发生不同程度的渗漏。为了达到隧道洞内无渗漏水,安装设备预埋洞室不渗水,路面不冒水、不积水的质量要求。下面重点介绍隧道的防排水施工工法及其施工效果。一、工法特点隧道的防排水体系由排水系统和防水系统两部分构成:排水系统包括弹簧透水管,纵、横向排水管和两侧水沟;防水系统包括防水板、无纺布和防水混凝土。1、防水措施为了防止水透漏进入隧道,在一次衬砌与二次衬砌之间敷设一层PVC复合土工布和防水板作为一道防水。同时在管片之间…     

黄土隧道喷射混凝土衬砌有限元分析

腰岘河单线铁路隧道穿经老黄土Q_2,埋深40米,全长311米。首次在55米长的地段上试验采用喷射混凝土作为永久支护。为了从理论上验证,进行了线弹性的和非线性的有限元分析。计算参数均由现场测试和实验室试验所确定。在线弹性分析中假定隧道一次开挖完毕且衬砌一次做好,计算了土体和衬砌的应力和变形。在非线性分析中,考虑了分阶段开挖与衬砌的时间效应;采用了Duncan建议的双曲线本构关系,惟由试验指出,黄土的初始弹性模量与应力无关。分析结果表明:不考虑开挖过程的时间效应以及材料的应力—应变非线性关系的线弹性有限元分析,其所算得的变形值偏小,衬砌应力值偏大;而考虑这些因素的非线性有限元分析,能反映隧道衬砌与周围土体的实际受力变形情况,算得的变形值与实测值符合良好,衬砌应力值较为合理。用喷射混凝土支护黄土隧道,能保证其稳定性,而喷层强度则为其抗剪强度所控制。     

盾构施工隧道衬砌内力及地表沉降计算

讨论盾构法施工时隧道衬砌内力及其附近地表沉降的有限元计算。包括土工结构建造过程的有限元模拟方法，模拟隧道衬砌的Ｍｉｎｄｌｉｎ曲梁单元，施工过程中洞室超挖量的数值处理方法等。最后通过一实际问题的计算表明本文所建议方法是有效的，并讨论了一些有关的问题。     

火灾下隧道衬砌的安全设计

在考虑衬砌混凝土和钢筋在高温下的非线性以及非线性温度荷载曲线的基础上,有限元数值模拟计算可获得衬砌在火灾发生前后的内部荷载,并且由温度传播分析和非线性结构分析模型计算得到火灾中衬砌的承载能力.该计算模型考虑衬砌材料力学性能随温度升高而降低的应力释放系数以及围岩与隧道衬砌之间的相互作用.此计算与时间增量历史有关,即考虑不同燃烧时间段材料力学参数的改变.除给出此项目在奥地利境内火灾下一个隧道截面安全设计计算结果外,还在计算中考虑高温荷载以及由高温荷载产生的影响.计算结果可以更好地帮助理解隧道衬砌在高温下的力学行为,便于对隧道结构设计进行火灾条件下的设计校核以及制定隧道衬砌结构火灾安全设计规范,为隧道结构火灾安全方面的设计计算和研究提供参考.     

粘钢加固法在隧道衬砌裂损快速修补中的应用研究

以我国西南地区某高速公路隧道为研究对象,对其衬砌裂损快速修补技术进行研究。取得结果如下:对衬砌表面裂缝进行分类统计,得到不同形式裂缝的数量、分布范围及基本形态,得出纵向裂缝数量最多、开裂最严重;采用地质雷达对衬砌背后缺陷进行统计,得到横断面不同部位衬砌厚度在隧道纵向的变化,得出拱顶处衬砌欠厚最严重;对比衬砌开裂及衬砌欠厚在隧道纵向的分布,分析得到ZK126+965里程处拱顶部位衬砌欠厚最严重,且衬砌表面裂缝长度最长、宽度最大;对衬砌裂损修补方案进行比选,提出粘钢加固法为快速修补衬砌裂损的最佳方案,并提出其计算力学模型,采用MIDAS/Civil软件对原设计及粘钢加固前后衬砌结构的受力进行数值模拟,得到粘钢加固后拱顶裂损处衬砌安全系数比原设计提高了13.3%、比粘钢加固前提高了387.5%,并提出详细的粘钢加固施工方案及工艺。     

公路隧道衬砌裂纹扩展机理

公路隧道衬砌裂缝作为公路隧道的主要病害,其问题日益突出,尤其是带裂纹工作衬砌的等级评价略显不足。为研究公路隧道带裂缝二次衬砌在受荷载作用下裂纹扩展规律,用离散元PFC软件对衬砌裂纹扩展规律进行数值模拟研究,揭示隧道衬砌中裂纹开裂的灾演机理,根据衬砌开裂状态进行病理灾害分析,并建立了相应的预测模型。衬砌的整体安全性受预置裂纹的影响,预置裂纹处往往是衬砌中较危险的位置;预置裂纹的深度对裂纹贯通时间有较大影响,随着预置裂纹深度的增加,预置裂纹贯通衬砌的时间逐渐减小;预置裂纹的深度对裂纹张开度的变化有较大影响,随着预置裂纹深度的增加,预置裂纹张开度逐渐增大,并在贯通衬砌时有明显的突变,这样便于确定衬砌治理时机。     

英吉利海峡隧道面临经济困境

负责修建运营英吉利海峡隧道的欧洲隧道公司宣布 ,去年公司出现高达 13亿英镑的净亏损。近些年来 ,该公司资产负债表上的数字与日俱增 ,目前已经累计 6 4亿英镑。英吉利海峡隧道又称欧洲隧道 ,由三条长 5 1公里的平行隧洞组成 ,总长度 15 3公里 ,其中海底段的隧洞长度为 3× 38公里 ,是目前世界上最长的海底隧道。两条铁路洞衬砌后的直径为 7.6米 ,开挖洞径为 8.36～ 8.78米 ;中间一条后勤服务洞衬砌后的直径为 4 .8米 ,开挖洞径为 5 .38～ 5 .77米。从 1986年 2月 12日法、英两国签订关于隧道连接的《坎特布利条约》到 1994年 5月 7日正式…     

填方隧道地震响应影响因素分析

以某隧道工程为例,建立了隧道地震动力分析数值模型,对高烈度地震区对填方地基修建的隧道结构进行动力响应特征研究,探讨隧道不同衬砌厚度、混凝土强度及覆土厚度等参数对隧道衬砌结构受力状态的影响。研究结果表明:在地震荷载作用下,衬砌厚度和覆土厚度对隧道各部位弯矩荷载值及剪力荷载值影响较大,特别是在衬砌底板与中墙连接部位影响显著;衬砌混凝土等级超过C30后对隧道衬砌结构的受力状态影响很小;对于隧道上部的回填覆土,应尽量避免单侧覆土,必要时增加水平支撑的方式以改善隧道受力状态。     

通用型隧道衬砌环的应用与隧道轴线控制

为了在盾构法隧道施工中更加准确地使用通用型隧道衬砌环,对武汉市轨道交通盾构法隧道目前所使用的衬砌环进行了研究,量化解析了衬砌环特性,介绍了其在隧道轴线控制时的作用和使用方法。