长大隧道通风与防灾技术研究

国内目前已投入运营的最长的两座铁路隧道分别是秦岭隧道(18.462km)和乌鞘岭隧道(20.05km),最长的公路隧道为终南山隧道(18.02km),随着铁路、公路建设的不断发展,长大隧道越来越多,规模越来越大。介绍了以上三座特长隧道的通风、防灾设计过程及实施情况,从理论分析、数值模拟、模型试验及方案比选等方面对长大隧道的通风及防灾设计进行了简单阐述,以期对今后其它长大隧道的通风及防灾设计起到点滴借鉴作用。

城市轨道交通工程TBM选型分析研究

全断面岩石掘进机(TBM)可分为敞开式、护盾式(单护盾、双护盾)以及复合式等型式,城市轨道交通工程安全、优质、快速施工的关键是TBM设备的正确选型。文章对城市轨道交通工程TBM选型的原则进行了论述;并结合重庆轨道交通六号线工程,通过对其线路条件、沿线隧道埋深、工程地质和水文地质条件、隧道使用要求、支护与衬砌形式、工期及造价等的综合对比分析,确定出了最佳TBM选择型式,即在岩石地层城市轨道交通工程中首先应选择敞开式TBM,其次再选择复合式TBM。

关于新意法隧道设计的几点建议

在引进国外先进的隧道修建技术(新意法)时,不应生硬地照抄、照搬,而应在引进和消化吸收的基础上,结合我国的实际情况,不断改进、创新,逐步探索并形成具有中国特色的隧道设计、施工理论和先进、适用的隧道施工方法,以进一步提高我国隧道修建技术水平。文章针对新意法特点,就复杂地质条件下隧道选线、衬砌支护参数的选定及施工方案提出了具体的建议,可为新意法在我国的推广应用提供参考。

山区铁路隧道洞口综合防护技术研究

根据相关工程实例,对山区铁路隧道洞口坡面陡峻、岩石节理裂隙发育,存在危岩、落石的实际情况,提出"先清后固、坡面柔性防护为主、隧道结构防护为辅,重视环保及景观要求,满足安全、方便施工、节约投资"的综合处理措施,解决了同类工程存在的投资大、施工困难、风险大、破坏环境等问题,为类似工程设计、施工提供了借鉴。

终南山隧道内轮廓及衬砌结构设计

终南山公路隧道是目前我国最长、世界排名第二的特长公路隧道。隧道内设置交通监视和控制,通讯,环境检测,运营通风,照明,报警、消防,供电,中央控制8个监控及防灾系统,另外埋深大、地应力复杂、岩石坚硬、易产生岩爆是本隧道主要地质特点。其内轮廓及衬砌结构设计需综合考虑多种因素的影响。

青海门源M6.9地震典型隧道破坏特征分析与启示

地震引起的断层强烈错断是造成隧道等地下结构严重破坏的重要原因。以2022年青海门源6.9级地震中左旋走滑逆断层错动造成的隧道震害为调查基础,对左旋走滑逆断层错动下的震害特征及震害成因进行研究分析,主要得到如下结论:(1)左旋走滑逆断层造成大梁隧道线位严重错动,水平最大偏移约1.78 m,竖向最大抬升约0.68 m;(2)震害主要集中在断层影响范围内,其中隧道受破坏严重段约350 m,占隧道全长的5.33%,受破坏较严重段分别位于严重段大里程侧402 m和小里程侧646 m范围内,占隧道全长的15.96%,其余段落震害总体轻微;(3)施工缝、仰拱填充层等部位对强震较为敏感,震害表现突出。此次研究通过对震害特征分析得到的有益启示可为同类工程抗震设计提供参考与指导。

垂直冻结技术在大埋深山岭铁路隧道中的应用

程儿山隧道地层主要为弱胶结第三系砂岩,洞身穿越F_2断层核心带,施工中多次发生突泥、涌砂及掌子面向外推移的地质灾害,施工风险极高。基于F_2断层核心带高压、富水的具体情况,文章通过对多种施工方案技术性、可行性和安全性进行对比分析,首次在铁路山岭隧道中应用垂直冻结技术对地层进行加固,并对冻结方案和隧道支护措施进行了研究,可为类似地层隧道施工提供借鉴与指导。

采用泡沫轻质土对高填明洞二次回填的结构受力特性研究

以西部某地区铁路高填明洞二次回填实际工程为依托,采用泡沫轻质土作为回填材料,按等质量置换原则进行二次回填,通过数值模拟确定合理泡沫土回填范围和开挖置换深度,结果表明:利用轻质泡沫土对既有高填明洞顶部按照等质量置换原则在一定范围和开挖置换深度下进行二次回填,其结构位移、应力、安全系数均能满足要求。开挖回填轻质泡沫土范围越大,下挖置换深度越小,竖向位移值越小。泡沫土回填范围角度0°、30°且下挖置换深度较大时,拱顶和墙脚位移超过允许值,此时会影响隧道结构的安全性。各种情况组合计算下,泡沫土回填范围角度45°,下挖置换深度4 m时,衬砌仰拱拉应力达到最小值,墙脚和仰拱安全系数达到最大值。综合考虑结构受力安全性、合理性及工程经济性,确定泡沫土合理回填范围角度为45°,合理下挖置换深度为4 m,现场实际以此进行开挖回填,实测拱顶沉降、结构上浮、水平位移均未超过容许位移值,且由于土拱效应小于计算值。

河道蓄水工程上跨既有高铁隧道流固耦合效应分析

对于顶部存在天然河道的既有隧道,河道蓄水工程实施过程及长期蓄水后,由于周边地层渗流条件和围岩特性的改变,影响既有隧道结构安全.以天水市籍河生态环境综合治理二期工程上跨宝鸡至兰州客运专线高铁隧道为工程背景,按蓄水工程与隧道的空间交叉关系建立三维有限元模型,基于流固耦合作用进行数值分析,分别计算河底清淤整修、中隔墙施做、河道蓄水等不同工况下隧道周边地层应力场、位移场、渗流场、隧道结构主应力及隧道安全系数,在河道蓄水工况下,重点比较了水平防渗和垂直防渗对既有隧道的影响,结果表明:在该地层条件下,河底清淤整修、中隔墙施做等施工作业对既有隧道均有不同程度影响,河道蓄水后,隧道周边孔隙水压力增加,进一步引起隧道位移和结构应力增加,结构安全系数降低;水平防渗措施可减小隧道周边孔隙水压力、结构位移和应力,提高结构安全系数,可保证既有高铁隧道的防渗及结构安全要求.

南京地铁小安区间立体交叉隧道设计

南京地铁南北线一期工程小安区间立体交叉隧道是目前我国地铁区间中唯一采用浅埋暗挖法施工的双线隧道与单线隧道立体交叉的区间隧道。该隧道地质条件复杂，按喷锚构筑法原理进行设计和施工，结构采用全包防水，复合式衬砌形式。