盾构隧道下穿高速铁路的安全因素分析及应用

基于不同风险因素对高速铁路的安全评价影响程度不同,而实际工程项目往往按照工程经验来实施,具有一定的不确定性与不可靠性,因此,需要对安全评价的各个因素关联度进行分析与研究。以灰色关联分析理论为基础,建立2种关联度模型,计算各个风险因素对安全评价项目的关联度的贡献值,确定不同安全评价中的最主要的影响因素。研究结果表明:加固范围对于盾构下穿高速铁路的安全评价起重要的作用。结合分析所得的结果,利用FLAC3D软件计算不同加固范围下的安全评价值,确定最合理的加固范围。通过工程应用,表明灰色关联分析在盾构下穿高铁工程中具有一定的理论应用,为类似的工程提供一定的理论与实践参考。

浅谈公路隧道洞口段设计

公路隧道洞口段地质水文条件复杂,洞预埋深浅,围岩自承能力差,在施工中容易出现滑坡、塌方和大变形等情况。本文通过实际的工程设计和施工实践,提出了公路隧道洞口段设计需要着重考虑的因素及技术措施。其中包括不同地质地貌条件下洞门位置的确定、地表加固的作用和方法、洞口边仰坡开挖和加固、超前支护设计等。综合考虑隧道洞口段的各种自然条件,合理运用相应的技术措施,能够保证施工安全和工程质量,并可以节约工程造价。

连续梁桥采用整体顶推施工法的计算与设计

文章介绍了顶推施工法特点、设计思路以及实际依托工程的设计构造特点,通过空间有限元建模分析计算,阐明了整体顶推施工法预应力混凝土连续梁在施工过程与成桥状态下的受力机理,计算成果和所得结论可为同类连续梁设计提供参考。

城市地铁下穿高铁路基沉降预测及安全控制

城市地铁下穿高铁路基是一个复杂且系统的工程,其下穿施工对高铁路基沉降的影响往往是该类工程的关键点,需要确保下穿地铁的安全施工与上行列车的正常运营。本文利用GM(1,1)算法的优点,用于发现高铁路基已有沉降数据之间的规律,进而预测高铁路基后续沉降。同时,提出了地铁下穿高铁路基施工的安全控制等级,用于指导地铁下穿高铁路基的施工过程。以广州地铁9号线下穿武广高铁为例,利用已有的路基沉降数据预测后续施工导致的路基沉降值,评价地铁下穿高铁路基的风险等级,判断施工风险等级是否满足要求,进而优化后续地铁施工参数。研究结果表明:高铁路基沉降预测数据的风险等级超过了现场要求的控制等级,提前优化了地铁下穿施工的掘进参数,进而实现了后续地铁下穿施工的风险控制。

高速公路沥青混凝土密实结构试验分析

沥青混凝土路面应用越来越广泛,针对安徽合安高速公路所属地区特点及目前部分高速公路沥青混凝土路面修建及通车后出现的早期破坏的现象,提出沥青混凝土配合比设计由传统的悬浮密实结构或骨架结构向骨架密实结构过渡,以期提高路面耐用年限。

城市隧道爆破对地表建筑物振速响应研究

以杭州地铁5号线通火区间段双隧道工程为例,基于城市隧道工程中爆破开挖对地表建筑物振速响应问题,对下穿地表建筑物隧道爆破施工控制技术进行了研究。采用FLAC3D数值模拟方法,研究在不同爆源距、循环进尺与单段最大装药量情况下隧道爆破开挖,分析在爆破动荷载作用下地表建筑物的振速响应规律,并根据工程现场实测数据进行了验证。

MJS水平旋喷桩施工过程中的地表沉降分析

基于实际工程中出现的MJS水平旋喷桩施工过程中出现的地表沉降过大的现象,运用FLAC3D软件,分析水平旋喷桩在不同注浆置换率条件下加固地层所产生的地表沉降值,探求在水平旋喷桩施工过程中地表的沉降规律。同时,计算了不同注浆置换率条件下盾构开挖过程中的地表沉降,总结出不同置换率条件下地表沉降变化规律。

隧道排水系统结晶堵塞病害研究

隧道排水系统结晶堵塞是大量隧道正在面临的棘手问题,对此进行预防处治研究是当务之急。文章结合典型案例,将结晶堵塞研究分为结晶堵塞机理研究、结晶堵塞预防研究、结晶堵塞监测研究和结晶堵塞处治研究四个方面。在机理方面,将结晶堵塞分为岩溶区隧道结晶和非岩溶区隧道结晶,并确定岩溶区隧道结晶堵塞的主要原因是Ca^(2+)和HCO^(-)_(3)等平衡反应发生破坏,反应不断向结晶方向进行,而在非岩溶区隧道则由于喷射混凝土,地下水中HCO^(-)_(3)和隧道二氧化碳等直接生成碳酸钙;从结晶堵塞预防和监测等方面进行阐述,系统归纳当前学者们在结晶堵塞问题方面的研究进展和成果,并针对性地提出相关意见和建议,以期为解决隧道排水系统结晶堵塞问题提供借鉴和参考。

TGP206在庙子梁隧道斜井地质超前预报中的应用

介绍了TGP206超前地质预报系统的原理和使用方法,同时,结合庙子梁隧道斜井施工实例,阐述了TGP206在隧道地质超前预报中的实用性和有效性,根据现场反馈的地质资料,证明了TGP206超前隧道预报仪具有较好的准确性,能够有效的指导工程施工。

繁华市区复杂地质条件下深大基坑施工方法探讨

文章以在建的东莞市城市快速轨道交通R2线鸿福路站为工程背景,对该基坑施工方案进行研究,探讨了繁华市区复杂地质条件下深大基坑施工方法,研究成果不仅有效指导该工程的设计施工,保障工程安全,同时也将为今后类似工程提供重要的借鉴作用,具有显著的经济与社会效益。

盾构隧道同步注浆材料对管片力学行为的影响研究

同步注浆主要功能是控制地层变形和地表沉降,同时有效地防止管片在推进过程中发生过大的偏转,避免管片接头受力过大而发生破损。以现场实际工程为背景,通过建立地层-注浆层-管片耦合的三维数值模型,对同步注浆材料强度与管片力学行为之间的相互影响进行数值模拟研究,同时结合材料试验及现场监测数据对数值计算结果进行验证。

繁华市区深大基坑施工分析

文章以东莞某地铁十字交叉换乘站深基坑工程为研究对象,详细介绍复杂条件下深大基坑开挖、支护等关键技术,结合国内外研究成果,通过对基坑路面沉降和围护结构侧向c位移监测数据进行分析,总结复杂环境下深大基坑路面沉降和维护结构侧向变形的一般规律。结果证明,可以为复杂条件下十字交叉地铁车站深大基坑施工和设计提供参考依据。

下穿河流盾构隧道的风险评价体系研究

盾构隧道下穿河流的风险控制是地铁工程建设的重难点,而风险评价是保证隧道施工安全的重要环节。以杭州地铁5号线盾构施工工程为背景,通过数值模拟为风险评价提供数据样本。通过模糊综合评价和BP(Back Propagation)神经网络方法进行计算,确定风险指标变形值与风险因素的对应关系,进行风险评价分析。结果表明,原有施工参数有引发沉降超标及渗漏水的风险。通过调整开挖间隔、浆液注浆压力等技术参数,有效控制了沉降变形且掘进中管片未出现渗漏水情况,验证了评价体系的可靠性。

岩溶隧道排水系统不同堵塞条件下衬砌结构力学特性

岩溶隧道在营运过程中常发生排水系统堵塞的问题,地下水不能及时排出会造成衬砌背后水压力快速增加,直接影响隧道衬砌结构的受力特性,严重情况时会危及隧道的正常营运。为进一步探究岩溶隧道排水系统堵塞时衬砌背后水压力分布规律及衬砌结构的受力情况,依托浙江临建(临安—建德)高速公路项目的岩溶区段隧道,采用FLAC3D软件对岩溶段隧道排水系统在不同堵塞率条件下的衬砌结构力学特性进行分析,同时建立室内渗流模型试验进一步验证数值模拟结果的合理性。研究结果表明:衬砌背后水压力随堵塞率增大而非线性增大,并可分为3个增长区,其中堵塞率为0%~40%时是快速增长区,堵塞率为40%~80%时是平稳区,堵塞率为80%~100%时是骤增区;相对于排水系统正常工作状态,完全堵塞状态条件下衬砌背后水压力最大值增加了162%,故将排水系统堵塞率为40%定为衬砌背后水压力的堵塞率控制阈值;衬砌结构应力增长无明显阶段性分区,整体上衬砌结构应力随堵塞率增大线性变化;完全堵塞状态条件下最小主应力与最大主应力最大值分别增加了149%与83%,排水系统无明显堵塞率阈值;在不同堵塞状态下,普通断面衬砌不同受力特征均呈对称分布,溶洞断面衬砌不同受力特征均呈非对称分布,且溶洞位置处受力特征对堵塞更加敏感;当岩溶隧道排水系统发生堵塞时,排水系统的排水能力会显著降低,隧道衬砌受力特性显著增加,尤其是在溶腔位置处;为保证依托岩溶隧道衬砌结构的安全性,排水系统在营运期清理维护工作应在堵塞率达40%之前完成。该研究结果可为今后岩溶隧道排水系统的管养时机提供理论依据与技术参考。

衬砌及注浆圈参数对高水压隧道渗流场的影响研究

文章以虎溪台隧道为工程背景,采用ABAQUS软件数值探究了高水压条件下隧道的初支、注浆圈渗透系数及注浆圈厚度对初期支护阶段、运营阶段的隧道涌水量和衬砌背后水压力的影响。对比分析得出,当初支渗透系数增大时,初期支护阶段与运营阶段的隧道衬砌背后水压力显著降低,而其涌水量仅略微提高;当注浆圈渗透系数增大时,运营阶段时期隧道衬砌背后水压力以及涌水量显著增大;此外,当注浆圈厚度增大时,运营阶段时期隧道衬砌背后水压力与涌水量有一定程度的降低。文章为今后高水压条件下的隧道初支与止水注浆圈参数设计提供了参考资料。

利用有限振动响应快速反演时变荷载的方法与试验

移动荷载是影响桥梁使用寿命的主要因素之一,对其准确地监测与识别能为桥梁养护提供重要依据。基于振动响应反演的移动荷载识别研究经过五十多年的发展,形成了以时域法、频时域法为主的多种方法,取得了不错成就。然而在解决该类方法面临的主要问题:计算耗时明显、反问题求解病态上,现有技术大多需要使用多项测点和复杂优化,在实际工程应用中并不友好。在时域反卷积法和荷载形函数法的基础上,定义新的构造矩阵提取系统矩阵中的有效元素进行荷载识别,在保障对大噪声的鲁棒性的同时,使测点数量和计算成本进一步降低。在数值仿真算例中,该方法在使用含10%和20%白噪声的动挠度响应情况下,仍能稳定地识别周期性移动荷载,除荷载上、下桥阶段,并未出现明显的奇异性。在试验验证中,利用两个试验分别验证了该方法对集中荷载、移动荷载的识别,其精度与计算效率均可满足实际工程需求。

强降雨条件下岩溶隧道衬砌背后水压力数值及新增排水系统分析

近年来,我国有许多新建隧道穿越岩溶区域,带来的高水压问题时常危害衬砌结构安全。文章依托浙江临建高速的虎溪台隧道岩溶地质案例,通过现场调研与数值仿真分析,揭示了低水位下渗流场的存在能有效减少衬砌孔隙水压,但强降雨时段仍有较大水压力,证明了衬砌抗水压设计的必要性。基于工程实例,提出了“截、引、排”结合的处理措施,整理出现场采取的排水系统优化方案,阐释了新增纵向排水渠、沉砂池以及检修井的作用。并通过理论计算确定了新增排水系统的最大排水量,预测出晴天-小雨时段和暴雨时段,左洞沉沙池建议清淤间隔分别为180天和35天,而右洞分别为233天和6.8天。文章得到的结果为类似工程排水系统设计探索了新思路,也将为岩溶区隧道设计与施工提供参考。

车载瞬变电磁探测近距离含水异常体的仪器选择和线圈布置

高速铁路运营隧道中与地下水有关的病害占比越来越高,亟需快速而精准的病害检测技术。利用车载瞬变电磁法检测运营隧道衬砌背后5~10 m内的含水异常体是一项全新的技术实践。鉴于隧道中含水异常体的特殊性,文章首先采用数值模拟方法对不同类型的含水异常体进行电磁特征研究,其次针对含水异常体的分布问题开展了数值模拟,最后针对数值模拟缺失的线圈电磁响应进行了物理模型试验。在试验中,通过对比不同的瞬变电磁仪器,验证了现有仪器对近距离含水异常体探测的可行性;并验证了异常位置变化时,近距离车载瞬变电磁探测系统的有效性。