注浆作用下渗漏水对隧道和地层沉降影响

基于衬砌-注浆层-土层相对渗透系数,提出了能够综合反映注浆体和隧道衬砌共同作用的相对渗透系数.通过数值模拟,建立了该系数与隧道渗漏引起的衬砌受力、变形和地层位移之间的关系.在此基础上,建立了能够考虑注浆影响的评价方法,该方法能够基于隧道完全渗水和完全不渗水两种极端条件预测隧道有限渗水对地层和隧道结构的影响.     

基于开挖面实际破坏模式的盾构隧道稳定性分析模型

基于开挖面实际破坏模式,考虑分层土体的差异性和土体拱效应,对太沙基松动土压力计算公式进行修正,提出了一种新型楔形体计算模型,并由此算出开挖面的临界支护压力.结果表明：上覆土压力影响临界支护压力的取值,且随着隧道埋深的增加,其影响程度急剧增大;所得开挖面的临界支护压力的大小与楔形体张开角α及其倾角θ密切相关,当α=90°－θ时,可以确定所对应的临界支护压力值.同时,通过工程实例,验证了所提出的新型楔形体计算模型及临界支护压力确定方法的可靠性.     

基于全站仪和倾斜仪的盾构姿态自动测量及多源数据联合处理方法

针对隧道空间狭小,全站仪难以对盾构机上2个以上点进行测量,提出利用智能全站仪、双轴电子倾斜仪组合导向控制技术,在三维直角坐标转换模型的基础上将双轴电子倾斜仪测定的盾构机的俯仰角和扭转角作为观测值参与平差,解决了多源数据采集、导向数据联合处理的问题.上海地铁12线、杭州地铁1号线等区间隧道的施工导向实践证明,该方法可靠、实用.     

盾构机密封舱土压平衡综合优化控制

为了实现盾构机掘进过程密封舱土压平衡的精确高效控制,提出了盾构刀盘系统、推进系统和排渣系统的综合优化控制方法.设计了以扭矩切深指数(TPI)和场切深指数(FPI)为特征输入参数的地层识别系统,然后建立了专家控制系统,根据地层识别的量化结果和控制规则给出刀盘转速的控制策略;在此基础上,提出了采用最小二乘支持向量机(LS-SVM)非线性预测控制方法来协调控制推进速度和螺旋输送机转速,并利用蚁群算法(ACS)滚动优化控制变量,实现密封舱土压平衡控制.实验结果表明即使在工况发生变化时亦能够很好地控制密封舱土压平衡,证明了方法的有效性,实现了盾构机土压平衡的多子系统协调优化控制.     

富水砂卵石地层大直径盾构刀具的磨损与适应性

以北京地下直径线盾构隧道试验段工程为依托,基于现场实测数据,系统分析了富水砂卵石地层大,直径盾构施工刀具的磨损规律及磨损原因,并对不同类型盾构刀具在该地层条件下的适应性进行了研究.结果表明:地层中卵石和砂的含量变化明显且存在强度很高的胶结物是刀具产生严重磨损的主要原因;单刃滚刀除有一小部分偏磨损坏外,其余均未出现严重磨损,更换较少,对该地层具有较好的适应性;重型撕裂刀在短距离掘进后即发生刀头脱落的情况,对该地层的适应性差;正常掘进过程中,外周边滚刀掘进距离约为120 m,刀盘中间部分的滚刀掘进距离约为230 m,可据此数据确定合理的刀具检查及更换距离.盾构隧道试验段研究成果可为本工程后续施工起到重要的指导作用.     

花岗岩地层地铁隧道盾构孤石探测及处治新方法

在花岗岩地层地铁隧道盾构掘进过程中,经常遇到“孤石”导致盾构刀盘卡住及损坏的情况,目前国内外尚未找到有效途径解决这个问题。提出了采用“微动探测+加密地质补勘钻探+地面钻孔爆破”的全套地铁隧道盾构孤石预测及处治新方法,详细阐释了新方法的原理及实施步骤,并将其应用于具体工程实例。通过获取已揭露“孤石”的H/V曲线形态特征,来解译和判断盾构前方“孤石”的分布形态,根据解译成果对预测“孤石”位置进行加密地质补勘钻探,验证和修正解译结果的准确性,在探明盾构前方“孤石”分布位置及大小后,采取地面钻孔爆破或冲孔的方法最终破除孤石。工程应用结果表明,该方法取得了很好的效果,能够为微动探测理论的发展及孤石探测工程应用提供科学合理的指导。     

环境敏感度分析在大型水电工程对野生动物生态环境影响评价中的应用

本文介绍了环境敏感度分析在大型水电工程对野生动物生态环境影响评价中的应用。作者将环境敏感度分析作了改进,提出了二重评判矩阵分析方法,并以岩滩水电站环境影响评价为例,作了实际应用示范。     

The Grouting Influence of Shield Tunnelling on Sand-Gravel Soil

Sand-gravel soil may not be suitable for structure use or excavation use as a result of their permeability and low-intensity.It may cause serious damage to the upper part of the structure for its considerable stress.How to assess and control the deformation of the ground is the main purpose of the soil reinforcement technology.Grouting is a method commonly used to meet those requirements.This study is designed to investigate the effects on shield construction in the sand-gravel stratum.     

掩护式支架平衡千斤顶定位尺寸的优化设计

建立了二柱掩护式液压支架平衡千斤顶定位尺寸优化设计数学模型,并选择复合形优化方法对QY200-14/13型掩护式支架的平衡千斤顶定位尺寸进行了实例优化分析,改善了支架的支撑性能。     

异形隧道盾构切削机构的奇异性与运动学分析

首次选择传统五杆机构的一种变异机构作为异形断面隧道盾构切削机构，并就切削机构的奇异性和运动学问题进行了详细的分析，从而为该核心技术在实际工程应用时，如何避免切削机构的瞬时运动不确定位置提供了必要的理论基础．同时，运动学的分析工作，也为动力学分析、杆长相互关系的组合与选择、切削机构刀盘位置布置及结构设计等分析提供了前期的理论分析基础．尤其对实现任意轨迹的要求，提供了两输入控制所需的数学模型基础．