沉管隧道抗震研究

以南京长江沉管隧道为例,利用动力有限元法对沉管隧道进行抗震分析;对埋深、地质条件、水等因素对沉管隧道地震反应的影响进行分析,并从中得出了一些有益结沧,供有关人员进行抗震设计和抗震分析参考。     

全自动陀螺仪在中长地铁隧道贯通中的应用与精度分析

针对传统联系测量与导线测量在中长地铁隧道贯通中的不足,将全自动陀螺仪定向方法应用于中长距离地铁隧道贯通。文中简要介绍了全自动陀螺仪定向原理,并详细推导了陀螺定向边参与导线网平差过程,最后以武汉市7号地铁线某一贯通段为例,验证了陀螺仪定向精度与精密导线测量结果处于同一水平,证明了全自动陀螺仪在中长距离地铁隧道贯通中应用的可行性与有效性,对类似贯通工程有一定的借鉴意义。     

孕镶金刚石钻头优化设计及其在甘青隧道应用

孕镶金刚石钻头是通过胎体超前磨损,促使金刚石出露形成微切削刃,在钻压和扭矩的作用下对岩石进行磨削碎岩,可广泛应用于硬地层和复杂地层钻进。然而,常规金刚石钻头存在坚硬地层钻速低、进尺慢、费用高等问题。本研究首先采取甘青隧道S2Z-45钻孔相邻孔不同深度的岩石样品,对其硬度、矿物组成及可钻性进行测试分析,确定了岩层大部分以闪长岩为主,岩石可钻性等级为8级;然后针对甘青隧道的地质特点对孕镶金刚石的胎体硬度和底唇面形状进行了优化设计,并进行了现场试验,通过分析钻头的实际使用情况研究了孕镶金刚石钻头性能的影响因素。试验结果表明：胎体硬度为HRC 15～20、金刚石粒度40～50目、金刚石体积分数为20%、底唇面为环槽尖齿型的孕镶金刚石钻头性能最佳,寿命达到321 m,钻速为1.17 m/h;在相同金刚石参数下,胎体硬度为HRC 10～15的滚齿型孕镶金刚石钻头在钻速方面具有优势,最大钻速能够达到1.44 m/h。环槽尖齿型底唇面和高胎体硬度有助于提高钻头寿命,滚齿型底唇面和低胎体硬度有利于提高钻进效率,但钻头寿命偏低。     

EH4高频大地电磁测深法在公路隧道勘查中的应用

九石公路地处四川甘孜藏族自治州九龙县境内,地质构造情况复杂,工程勘察设计中需要对岩体完整性及断裂破碎带进行分析评价。根据EH4高频大地电磁法对隧道进行勘察的反演结果,将电阻率反演异常分为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等三类异常,其中Ⅴ类异常电阻率小于100Ω·m的区域划分为物探,对应为极破碎岩体(V级围岩);Ⅳ类异常电阻率值在100～300Ω·m,对应为破碎岩体(Ⅳ级围岩);Ⅲ类异常以电阻率大于300Ω·m为划分依据,对应为较破碎岩体(Ⅲ级围岩)。综合地表路线踏勘与地质剖面、钻孔资料,对所测大地电磁测深剖面紧张综合解释推断,初步查明九石公路长海子隧道轴线附近岩性、断层破碎带、富水地段等位置;根据《工程地质手册》中对围岩完整性分级要求,对隧道轴线经过岩体进行围岩等级划分,为下一步工程施工提供基础地质资料。经钻探等资料验证,EH4高频大地电磁法达到预期效果。     

基于随机场理论的盾构隧道地表沉降槽曲线研究

在对地表变形产生的沉降槽的研究中,通常将土性参数看作确定值,并且假定沉降槽是关于隧道轴线对称的,这样往往忽略了土体的非均质性特点,对沉降槽的假定也偏于理想化。为此,借助随机场的计算机模拟方法,在引入曲线偏移量对经典Peck公式改进的基础上,开展Monte-Carlo随机分析,分析土体弹性模量空间变异性对沉降槽曲线的影响。研究结果表明:(1)引入曲线偏移量是可行的,并且可以表现沉降槽在隧道轴线位置的不对称性;(2)土体弹性模量空间变异性对沉降槽的形态影响不明显,但对沉降槽宽度、最大沉降值和最大沉降位置有重要影响。     

隧道施工断面快速测量方法

在隧道施工断面测量过程中,在最小投入的前提下,采用极坐标法能够及时为施工提供可靠的测量数据,准确地指导断面施工。而三维坐标段落法,只需测量任意点的三维坐标即可计算其偏差,全面地反映整个段落任意桩号各个点的超欠挖情况。     

高速铁路隧道贯通测量方案优化与误差预计探讨

结合京沪高速铁路木石隧道工程,系统介绍隧道贯通测量方案优化与误差预计,从而确保隧道贯通精度,为今后类似工程积累了宝贵的经验。     

软土地基中节段式隧道衬砌与千斤顶力相互作用的三维模型

在大连湾海底隧道建设工程——光明路延伸工程隧道南侧近海域地段开挖过程中,隧道开挖引起的土体重分布会导致衬砌变形。本文利用ABAQUS有限元软件对衬砌变形与千斤顶力的关系进行了数值模拟研究,建立了在特定荷载下,节段厚度与千斤顶力的模型。研究结果表明：掘进所需的千斤顶力与节段的截面积有关,在复杂的地质特征和荷载作用下,隧道掘进工作面会产生较大的应力,需要有一定的推力才能掘进隧道。该模型分别分析了千斤顶推力的轴向力和地面荷载的弯矩对节段的接触应力和径向应力。     

南京长江隧道三维测控系统设计

越江隧道精准化、信息化施工的基础是必须建立一套高可靠度、高精度的三维测控系统以及与之配套的科学观测程序。长江越江隧道三维测控系统如何构建是测绘界极有挑战性的一个课题,以南京长江越江隧道为例,介绍了长江越江隧道三维测控系统设计的基本方法,以及与之配套的科学观测程序。     

大断面矩形顶管上跨施工对既有地铁隧道变形影响研究

大断面矩形顶管上跨既有地铁隧道施工过程中,由于近距离开挖出土卸荷,导致既有地铁隧道产生上浮变形,危及地铁运营安全。本文以北京市通州区畅和西路(兆善大街—潞阳大街)综合管廊矩形顶管工程为背景,采用FLAC^3D有限差分软件建立了大断面矩形顶管上跨既有地铁隧道的三维数值模型,研究了双线矩形顶管上跨施工引起地铁隧道上浮的变形规律以及采用不同抗浮配重对既有地铁隧道的变形影响,并将模拟结果与现场监测数据进行对比,验证了数值模型的准确性。研究结果表明：双线顶管上跨施工引起地铁隧道的上浮变形大于单线顶管引起的上浮变形,且最大上浮变形均位于顶管隧道轴线处;施加与开挖损失土体近似重量的配重,可改变地铁隧道原有水平变形规律,导致先穿越的地铁隧道整体向始发井方向移动,后穿越的地铁隧道整体向接收井方向移动。随抗浮配重的增加,地铁隧道上浮位移减小,所受拉应力减小,且施加开挖损失土体重量50%的抗浮配重,可以将地铁上浮变形控制在1.4 mm以内;研究成果为该工程地铁隧道抗浮设计提供了参考依据。