浙江省建筑业行业协会地下工程分会2006年会暨“浙江隧道与地下工程论坛”在杭州举行

浙江省建筑业行业协会地下工程分会2006年会暨“浙江隧道与地下工程论坛”于2006年12月8日在杭州教育大厦隆重举行。     

浙江大型古地下工程洞室群的科学研究与启示

作者近20年来在中国浙江省发现多处大型古地下工程洞室群,包括3 000余个古洞室。通过现场调查发现,在这些古洞室群中,既有迄今为止所发现的最大跨度为92 m的天台县黑洞大型古地下采石场洞室,又有最大高度为99 m的长屿硐天水云硐古地下采石场洞室,还有洞壁刻凿最为华丽的龙游石窟古地下洞室。这些洞室均具有共同的特点:始采于几百年-几千年,即均保持了上千年的稳定;它们又具有各自独特的结构:斜墙、鱼尾形柱托、斜顶、穹顶、肋形仰拱,洞间隔墙,洞间水平隔板等等。研究表明,这些独特的结构均对洞室的长期稳定起到了至关重要的作用;除此之外,在这些古地下洞室群中还发现了古人高超的测量技术、开凿技术和防水技术等。这些保持了上千年稳定的无支护大跨度人工洞室群,对现代岩石力学有着诸多启示。然而,随着对这些洞室群的发现及旅游开发,各种破坏现象已经产生,严重威胁着这些古工程遗迹的稳定和安全,同时也对如何开展大跨度人工洞室群的长期保护提出了新课题和新挑战。     

地下工程建设对岩溶水流场的影响及其修复

工程建设改变地下水流场危及建筑物的安全。以济南经十路沿线大型地下综合体为例, 通过数值模拟计算工程建设对地下水渗流场的影响, 并建立了地下水流场修复模型。结果表明: 地下空间结构会阻挡地下水运移, 地下水水位壅高造成地基承载力降低; 将地下工程设置导流措施后, 其迎水面水位随时间呈现衰减趋势, 且越接近天然状态水位衰减速率越慢; 因地层结构差异, 壅高水位基本回落的时间存在较大差异; 不同地质条件下流场修复所需导流井数量与导流几何体结构参数呈负相关关系, 所需导流井数量的预测方程反映了地质条件的复杂性和多变性。除导流几何体自身结构外, 围岩水力梯度与渗透系数对导水能力产生影响, 其中渗透系数大小制约导水速率的快慢, 水力梯度则控制导水行为的发生。导流措施的实施可减小工程建设对地下水环境的影响, 确保地下工程建设对水环境影响可控。      

关于龙游石窟23号古地下洞室23-1号斜坡柱稳定问题的讨论

龙游石窟是一个大型的古地下洞室群,具有重要科学和文物价值。为论证古人在龙游石窟23号古地下洞室的洞口设置23-1号斜坡柱的科学性,开展了稳定问题的相关研究。通过对23号洞的地形地貌、地层、构造、地震等方面开展现场地质调查、三维激光扫描和电镜扫描、X射线衍射试验,分析了23-1号斜坡柱岩体的微观性质。结合岩石的物理力学试验和数值反分析方法,反演分析获得了23-1号斜坡柱的物理力学参数。在以上研究的基础上,通过采用假想相同平均截面,同体积的直立岩柱代替原有的23-1号斜坡柱,利用FLAC3D软件对比分析了两种不同岩柱的洞体力学特征。研究结果证明了古人设置23-1号斜坡柱明显优于直立的同体积岩柱,有利于洞室的稳定性,由此论证了古人设置倾斜岩柱的科学性。这一科学发现对现代采矿工程、地下空间的开发与利用、岩土工程的设计与施工具有重要的参考价值。     

上海沪闵路高架桥场地工程地震地质条件评价

利用浅层地震技术和深孔波速测试技术,结合工程地质勘察和地质钻孔资料对沪闵路高架桥工程场地作地基评价。认为场区基岩面离地表约240米;梅陇邓镇断裂穿越沪闵路高架二期工程场址,不属新构造运动期的活动断裂构造。在Ⅶ度地震条件下,地表以下20米范围内不会出现液化和震陷灾害。     

北京砂卵石地层盆形冻结的温度场扩展规律研究

地下工程盆形冻结止水结构包括位于开挖范围周围的冻结帷幕（盆壁）及开挖范围底部的水平冻结板（盆底）两部分。采用物理模型试验与数值模拟的方法,分析了北京典型富水砂卵石地层条件下盆形冻结在静水及0.5 m/d渗流条件下的温度场扩展规律。研究发现：盆形冻结技术作为冻结工法在市政工程领域的全新应用,对地下工程的施工区域能够有效起到冻结止水效果;盆形结构不同部位在不同的渗流条件会表现出不同的冻结交圈次序,静水条件下盆壁冻结管会先于盆底冻结管交圈,渗流条件下则依次是顺水流盆壁、盆底、背水面盆壁、迎水面盆壁,此时盆壁冻结是制约盆形冻结的关键因素,实际工程应重点关注盆壁冻结;冻结厚度是评价冻结效果最直观的指标,在静水条件下盆壁厚度趋于稳定,盆底水平冻结板厚度逐渐超过盆底冻结管长度且向盆内与盆外两个方向同时发展;渗流条件下,迎水面盆壁厚度最小,背水面盆壁由于绕流现象出现冻结锥体而局部厚度增大,盆底水平冻结板厚度仅向盆内单向发展。     

SVM在地下工程可靠性分析中的应用

将支持向量机应用到地下工程可靠性分析中,通过将支持向量机分别与一阶二次矩和蒙特卡洛结合,提出了基于支持向量机的可靠性分析方法,利用数值模拟构造学习样本,通过支持向量机学习,建立变形与随机变量之间映射关系的支持向量机表达,进而实现隧道极限状态函数及其偏导数的显式表达,从而计算隧道的可靠性指标。该方法避免了传统可靠性分析的缺点。算例分析结果表明,该方法计算效率高、结果可靠,对含有大量随机变量的复杂岩土工程可靠性分析具有很大的潜力,具有广泛的应用前景和工程价值。     

陀螺全站仪在地下工程贯通测量中的应用

对地下工程贯通测量的工作特点和包含的内容做了介绍,阐述了陀螺全站仪的工作原理和在进行地下工程测量时其方向传递原理。本文以HGG05陀螺全站仪在地铁工程中的应用为例,探讨陀螺全站仪在地下贯通测量中的作用,论证该技术能有效地提升地下隧道的贯通精度,实现隧道的顺利贯通。     

可用于边坡工程和地下工程排水的一种新技术

岩土工程中广泛采用的普通排水孔技术常常会出现泥砂堵孔现象,相应的排水孔随之也失去应有的排水功能。为此,作者提出了一种具有长期排水效果的新技术,即纤维束导渗排水孔技术。通过对比试验可以发现:即使发生泥砂堵孔的现象,利用该项新技术也可以实现长期有效排水的目的。与普通排水孔相比,新型排水孔的造价也不高,可望在岩土工程领域得到广泛应用。     

地下工程建筑对环境的影响

地下工程建筑引起的环境问题主要有岩土工程问题、供水问题、水化学问题、对植物的影响等。为了避免地下工程对环境的影响,在工程的规划、建设和运行期间应采取不同的措施。