长距离跨海高程基准传递方法研究及广西北部湾工程验证

针对陆海基准高程传递过程中传统方法的测量精度受海岛与陆地距离、陆海环境等因素的影响,对海域内的多个不连续岛屿进行测量时过程较为复杂的问题,本文提出了利用高精度似大地水准面进行高程传递的方法,研究了误差积累因素,给出了高程传递的理论模型及具体的技术流程。在北部湾海域,利用该方法将1985国家高程基准由陆地传递到距离北海市40 km的涠洲岛和斜阳岛上,传递后GNSS水准点间的高程差与涠洲岛二等水准测量成果的独立高程差均优于±4.1 cm,为全国范围离岛高程传递工程提供了实践参考。

超大跨多塔跨海斜拉桥施工期抖振响应分析与控制技术研究

超大跨多塔跨海斜拉桥悬臂施工阶段,相对于成桥状态具有刚度小、自振频率小和阻尼比低的特点,在沿海高设计风速作用下容易产生较大的抖振响应。准确地计算桥梁施工期抖振响应有利于提高桥梁建设的安全性。为了实现桥梁抖振响应的精细化计算,以黄茅海大桥为工程背景,将分离式双箱梁的三维导纳考虑进抖振频域计算方法,通过最大双臂状态气弹模型风洞试验验证该计算方法相对于传统的定常假设和Sears函数具有更高的准确性。然后基于该计算方法探寻了超大跨度多塔跨海斜拉桥施工期抖振响应的发展规律:在0~200 m悬臂范围内悬臂端的抖振竖向和横向位移极值对施工悬臂端长度不敏感,而悬臂长度一旦超过200 m后抖振竖向和横向位移极值则对悬臂端长度非常敏感,呈现指数增长,最大抖振竖向位移极值可以达到4.9 m;悬臂端抖振扭转位移极值与悬臂端长度基本呈线性关系。分析抖振响应频响函数,提出了利用模态分析进行临时墩布置位置初步设计的理念,通过抖振精细化计算方法计算9种临时墩布置位置下的桥梁抖振响应,并进行了其中推荐方案的风洞试验验证了该理念的可行性。结果显示:临时墩的布置最多可以降低75%的悬臂端抖振竖向位移极值;需要综合考虑在悬臂施工过程中悬臂端的抖振位移极值随着跨度的增长而增长,临时墩布置在离桥塔2/3最大悬臂长度处最为合理。

长距离小半径地铁盾构隧道控制测量技术研究

盾构施工法在地铁建设中逐渐被广泛采用,但受盾构设备、隧道线性等条件制约,长距离小半径曲线地铁盾构隧道施工难度较大。以沈阳地铁3号线甘官站~千岛湖街站区间为例,针对该长距离小半径曲线地铁盾构隧道建立了一套施工控制测量体系,从地面控制网测量、地下控制测量以及盾构掘进姿态控制等环节进行研究,最终解决了长距离小半径曲线地铁盾构隧道高精度控制测量的问题,保证了盾构隧道的准确掘进与顺利贯通。

多台测量机器人串联组网技术在运营地铁隧道长距离自动化监测中的应用

针对地铁隧道长距离变形监测区域,单台测量机器人组成的自动化监测系统无法全部覆盖整个测区的情况,本文对采用多台测量机器人进行串联组网自动化监测技术进行研究,并通过实际工程案例对采用5台测量机器人串联组网的自动化监测系统的稳定性及测量精度进行分析验证。结果显示,采用5台测量机器人串联组网的自动化监测系统具有较好的稳定性,同时,其测量精度也能够满足地铁隧道变形监测的需要。

GNSS等多技术融合的超长距离跨海高程传递

为了进一步提升测绘基准在海岛自然资源开发建设中的支撑服务保障能力,提出一种多技术融合的超长距离跨海高程传递方法:应用全球卫星导航系统(GNSS)等多种跨海高程传递技术方法,建立陆岛统一的高精度高程基准;并针对不同距离的高程传递需求,基于GNSS技术精准测定跨海基线长度和大地高差,改进跨海观测装置,选用不同的觇灯组合,在大陈岛海域完成2处超长跨段(10 km以上)和1处短距离跨段的连续高程传递工程应用。结果表明,本次高程传递的每千米水准测量偶然中误差、环闭合差精度均能达到二等水准测量的要求;高精度GNSS测量+似大地水准面模型可以适用于长距离跨海高程传递。

全风压与局部通风机相结合的长距离局部通风技术的应用

针对呼和乌素煤矿掘进巷道“长距离、大断面”的特点，确定采用全风压与局部通风机相结合的长距离局部通风技术。这种技术的掘进工艺为双巷平行掘进，平行掘进的双巷借助每隔50～60m封闭或未封闭的联络巷形成一巷进风、另一巷回风的全风压通风系统；局部通风机安设在全风压进风巷中，并随联络巷密闭的跟进而前移。实践表明，采用长距离局部通风技术保证了巷道掘进时所需的风量，杜绝了掘进工作面瓦斯的积聚和超限现象，实现了快速和安全地掘进长距离巷道。

近接长距离并行地铁隧道的地震响应特性

基于FLAC3D软件计算平台,建立小间距、长距离并行地铁隧道的三维数值模型,研究双线隧道在强地震动作用下的地震反应特性,并与单体隧道的地震反应特性进行比较。结果表明:单体隧道与并行隧道的地震变形模式均为椭圆状,而并行的两隧道之间会产生明显的相互作用使其各自的地震反应增大;对于斜向并行和上下叠落的双线隧道,下层隧道的地震应力放大率及峰值加速度均明显大于上层的,且往往大于相应埋深的单体隧道,下层隧道更偏于危险;双线并行隧道的变形、水平应力及加速度均受埋深影响较大,地震变形和加速度均随着埋深的减小而增加,水平应力随着埋深的增加而增加。近接长距离并行地铁隧道地震响应与隧道净距及基岩输入地震动的特性有关。

长输管道盾构隧道地质勘察设计

介绍了盾构隧道管道穿越特大型河流地质勘察在方案设计、初步设计、施工图设计和施工印证勘察四个阶段中的勘察项目和方法,详细说明了盾构穿越断面所通过的崩塌性沙层、高水压区的含卵石砾层、软弱粉质粘土层、含有缺氧层和有害气体等特殊地层的勘察内容和要求。

我国隧道钻爆法施工技术回顾与展望

随着经济的持续发展、综合国力的不断提升及高新技术的不断应用,我国钻爆法隧道施工技术得到前所未有的快速发展。首先,回顾我国隧道钻爆法施工技术的发展历程,并依次阐述湿式凿眼的采用、多臂凿岩台车的引进、乳化炸药的应用、导爆管雷管起爆系统的广泛应用、工业数码电子雷管的应用与推广等5大技术突破;然后,分别介绍钻爆法建造理念与方法(新奥法)、机械化施工配套设备、超长隧道与超长距离通风技术、超大埋深与极端复杂地质隧道施工技术、超长高水压水下隧道施工技术、特大断面隧道与洞群施工技术、隧道超前地质预测预报技术的现状及发展趋势;最后,对隧道智能化建造技术、绿色低碳建造技术等未来建设和发展中亟待解决的问题进行思考,并提出,钻爆法在复杂地质长大隧道施工中具有显著优势,一定时期内仍将是隧道施工的主要方法,今后应着重发展机械化、智能化及绿色低碳建造技术,进一步提升钻爆法的施工效益和建造水平。

外海孤岛长距离跨海输水通道方案比选

温州市大门大桥工程是大、小门岛港区连接温州大陆的跨海大桥,以该工程为背景,对孤岛长距离跨海输水通道建设方案进行了技术经济比较和探讨。研究表明,外海孤岛长距离跨海输水通道建设采用水管随桥敷设过桥的方案,具有投资节约、输送安全有保障、供水保证率高、施工简便、建设工期短、维护维修方便、占用海洋资源少、对环境影响小等优势。交通桥梁建设兼顾"路、水、电",对海洋深水岸线资源的开发将产生重要的作用和深远的意义。分析表明,过桥管线设计采用桥面两侧"管线专用区域"的布置方案总体满足规范要求,但需对过桥管线方案的安全及使用性能进行研究,以保证桥梁结构及管线的安全。

沭水东调小断面长距离引水隧洞通风技术研究

沭水东调引水隧洞为小断面长距离引水隧洞,采用钻爆法无轨运输方式施工.小断面长距离隧道隧洞施工中,为了方便出渣一般采用压入式通风,风管直径较小,对通风造成很大困难.以沭水东调引水隧洞及三号施工支洞为背景,对小断面隧洞需风量和风压进行计算,分析出小断面长距离隧洞施工中通风的影响因素,并且使用CFD软件对隧洞通风进行模拟,并得到通风管出口到掌子面不同距离时风流产生漩涡的大小和风速大小之间的关系,为施工通风提供提高通风效率的建议,对以后类似工程施工通风提供借鉴.

一种长距离跨海三角高程测量方法的改进研究

三角高程测量方法因其便捷性成为跨河(海)高程传递中应用较广泛的技术,按照《国家一、二等水准测量规范》规定,三角高程测量法的跨河(海)距离最大为3 500 m。本文基于三角高程测量的基本原理,在现有跨河(海)三角高程传递方法的基础上,提出了优化改进的方法,以实现更长距离(10 km以上)的高精度(国家二等水准精度)的跨河(海)高程传递。

海底隧道长距离全—强风化地层CRD施工方法研究

厦门翔安隧道陆域端存在800～1 000m的全风化土层和全—强风化的岩土互层地层,隧道埋深6～30 m,其中6～17 m占80%以上,属于浅埋-超浅埋隧道,全部位于地下水位以下,并受厦门地区强降雨的影响,隧道地下水非常丰富,土层遇水即崩解坍塌。隧道采用CRD工法进行施工,主要就上述地层该工法的施工步序、初支参数、施工步长、设备配置等应用结合工程实例进行了论述,并得出了类似地层的施工参数。

厦门轨道交通3号线超长跨海地铁隧道土建设计方案比选

依托厦门市轨道交通3号线跨海隧道工程,分析了超长跨海隧道的工程特点、功能需求,针对特点和需求,从地质选线、工法选择和结构设计等方面,阐述了超长跨海隧道的土建方案设计理念,重点对施工采用"盾构+矿山+盾构"的组合工法、海域区间通风排烟道方案、风井位置选择和隧道结构断面形式选择进行了介绍。并对大小洞组合方案、三洞组合方案和单大洞方案进行了方案比选,最终确定采用大小洞方案。最后,对海底盾构与矿山对接、海底超长地铁隧道防灾救援、高水压跨海隧道结构防排水措施等关键技术问题进行了初探并提出了进一步研究的建议。

10km以上跨海高程传递中测角精度的影响因素

针对精密三角高程测量法在10km以上的长距离角度观测时稳定性和可靠性不高的问题,本文分别分析了观测照准、潮汐变化、大气折光及天气变化等因素对测角误差的影响。研究结果表明:仪器望远镜的观测精度限制、涨潮落潮时的变化、大风环境与冷暖空气交替的天气状况,以及海面复杂环境导致的大气折光差等因素,是影响测角精度的主要原因。通过合理的场地布设、选择合适的观测环境、训练测量人员的观测稳定性、采用高精度的仪器设备,以及配合自动化处理软件等措施,能减少测角误差的影响。本文可作为10km以上长距离跨海高程传递在实际工程应用中的参考。

复杂地质条件下轨道交通超长过海区间隧道方案研究

以厦门轨道交通3号线过海区间隧道为例,介绍了复杂地质条件下轨道交通超长过海区间隧道方案设计需要注意的问题,及需要研究的内容,从线位方向、断面形式、施工方法、防灾救援、给排水等方面进行了全面比较,并重点对隧道掘进机的适用性进行了分析。

山体隧道内大口径管道施工技术

长输管道穿越山体隧道施工中,已有的运管车、吊管机和对口器等都无法进入狭窄的隧道,为此研制出了大口径管道运布管装置和对口装置,既能将钢管运至隧道内,又能通过自身翻转装置将钢管卸下来,进行组对焊接。这两种装置安全可靠,性能优良,操作方便快捷,省时省力,已获得国家发明专利,在川气东送管道工程的山体隧道内成功应用,保证了施工质量和进度,文章介绍了这两种装置的结构特点和技术参数。

基于点位固定和方位修正的地铁长距离隧道基线测设和贯通误差预计方法

以东莞市轨道交通R2线工程西平站-蛤地站右线隧道为例,长距离隧道中部二次始发基线的控制点点位固定为前提,结合隧道导线测量二次始发基线的方位角修正,从理论上证明了此方法对于间接缩短隧道贯通距离、提高隧道控制点点位精度和横向贯通精度有显著的效果。

跨海长桥首级GNSS平面控制网精度设计方法

针对跨海长桥GNSS控制网精度要求高、测量难度大、无统一的精度标准等问题,以确保海中桥墩的精确定位为原则,从海中桥墩施工的平面坐标允许偏差出发,采用测量误差影响分析和配置方法,推导跨海长桥首级GNSS平面控制网必要精度的估算公式,即首级GNSS控制点的平面坐标精度不应低于海中桥墩平面坐标允许偏差的0.22倍。据此,进一步推导出最弱点点位精度、最弱边边长精度、跨海长边相对精度和同岸短边相对精度等基本精度指标。最后,通过港珠澳大桥首级GNSS控制网的精度设计和实际精度的统计分析,验证文中设计方法的合理性和可行性。

上跨地铁隧道的大跨度底板设计分析

广州市某中央商务区地下空间工程上跨广州地铁7号线南村站隧道,在底板设计时,应考虑地铁隧道振动荷载的影响,采用有限元软件Midsa Gen对跨隧道底板进行分析计算,得出了地铁振动荷载对底板变形和受力的影响,根据计算结果进行底板的结构设计,总结这类复杂底板工程的设计经验,供类似工程参考。