地质超前预报系统在乌鞘岭特长隧道施工中的应用

以乌鞘岭隧道左线（DK169＋570～DK172＋083）施工为例,介绍了最新的隧道地质超前预报系统TSP203技术的应用。     

软弱夹层对隧道施工稳定性的影响分析

天恒山隧道为浅埋土质隧道.其地质条件较差,地层中含有软弱夹层.当隧道在合有软弱夹层的地基上施工时.软弱夹层将对隧道的稳定产生影响.利用有限元方法模拟分析了软弱夹层位于隧道不同位置时对隧道施工期间稳定性的影响.得出了软弱夹层位于拱脚附近时为最不利情况的结论.     

大断面高速铁路隧道施工方法的三维数值研究

针对大断面高速铁路隧道施工过程中出现的复杂施工力学问题,以花甲山高速铁路隧道为依托工程,采用三维数值软件对花甲山隧道的施工动态过程进行数值模拟,得到了隧道围岩的应力、位移分布特征和地表变形规律,通过与现场实测数据进行对比,总结出大断面高速铁路隧道的动态施工力学特征,为大断面高速铁路隧道施工方案优化提供依据.     

基于峰后特征的深部隧道围岩分层断裂数值分析

为了揭示深部隧道工程围岩的分层断裂机理而展开数值实验研究.分析了深部地层岩体历史及赋存环境,认为深部岩体在力学上处于峰后阶段,根据岩石峰后应力-应变特征选定了围岩的峰后特征指标及其开挖响应方程.建立了数值实验模型,设计了开挖数值模拟的围岩响应监控方案.完成了大量的开挖数值模拟,实现了深部围岩分层断裂现象在数值模拟中的重现.基于实验中围岩应力、变形分布的全程监测结果,在确定围岩分层断裂产生条件的基础上,进一步研究得到了围岩分层断裂层数、分层断裂圈半径、最大峰值应力等参数与峰后特征指标的关系.根据地下结构开挖围岩应力重分布及岩石力学破裂机理,分析了分层断裂中次生自由面、多重似开挖面形成的力学机制.所得数值模拟结果,为深部工程围岩的分层断裂提供了验证依据,消解了长期以来数值模拟中没有观察到分层断裂现象的困惑.     

隧道控制洞外横向贯通误差研究

隧道施工控制时,洞外控制网设计和洞内导线控制网设计依据各自允许横向贯通误差分别设计,未将其作为整体考虑,导致洞内导线控制网设计精度要求偏高,增加了测量工作量,造成人力物力的浪费甚至工期的延误。通过分析洞外GPS控制测量验前横向贯通误差的估算公式及联系边中误差、点位误差取值原则,比较验前估算和验后计算公式,研究认为验前横向贯通误差估算公式属于简易型,所用参数取值偏保守,而验后横向贯通误差更准确,因此验前公式存在很大的偏差,不利于其使用,甚至失去了应用的价值,也影响洞外控制网的设计,并造成洞内控制网设计的浪费。为此,在理论研究和实测数据分析的基础上,对隧道贯通洞外GPS控制测量横向贯通误差的验前公式进行了修正,提出了新的更精密、更准确的验前公式,保证了验前估算公式与验后计算公式结果的基本一致,也使洞外GPS控制网的设计有了可靠的误差预计,设计精度与实测精度趋于统一,并使洞内导线控制网设计时,在保证质量和精度的前提下,最大限度地减少控制测量的工作量。最后由工程实例进一步验证了此修正的实用性。     

爆破施工对邻近隧道安全的影响

城市交通工程新建隧道爆破施工会对近邻既有工程的衬砌结构产生影响,严重时会影响既有工程结构的安全.本文基于数值模拟方法,计算分析了4种最危险施工条件下,新建崂山隧道爆破对既有仰口公路隧道的影响.结果表明:崂山隧道的进、出口及中间段,爆破施工对既有仰口隧道的左线影响有限,对较远处右线的影响较小.在崂山隧道进口、出口和垂直距离最近处,计算结果都远低于我国《爆破安全规程》(GB 6722-86)规定的交通隧道安全振动速度标准值15 cm/s.但在崂山隧道断层破碎带(F5)爆破施工最危险条件下,计算速度最大值达到15.26 cm/s,该值已达到安全振动速度规定的临界值下限,建议施工过程中需要采取必要的工程安全措施.     

低阻车身形体的参数化建模与气动试验

用控制点和曲线对车身的侧视图、俯视图和横截面图进行参数化,结合试验设计和局部加密的方法对2维车身进行优化得到全局较优解.从2维优化车身出发,构建不带车轮的2个3维车身形体.计算得到它们的气动阻力系数分别为0.057和0.089,可以作为低阻形体为理想车身的相关研究提供参考.缩比模型的风洞试验结果与数值计算结果基本吻合,验证了低阻车身形体参数化建模方法的可行性.     

高风险岩溶隧道灾害地质体预报技术与应用

川东南地区岩溶地质发育广泛,岩溶灾害地质体是隧道施工过程中遇到的主要地质灾害之一。为确保隧道施工安全,按期完工。通过综合超前地质预报技术对掌子面前方的地质异常体进行科学预测。结合工程实际,通过地质雷达和TSP在叙大铁路所经岩溶地区的仙人洞隧道预报工作中的应用进行探讨,其方法思路和解译成果对在岩溶地区的相似工程中可进行类比,具有一定的借鉴意义。     

基于参数研究建立的隧道爆破超欠挖量预测模型

通过多线性回归分析筛选出一些对岩体性质、隧道轮廓和爆破设计影响较大的几个参数,并提出了一个爆破参数影响指标(BPI),它由这几个影响较大的参数定义表达出来。将爆破超欠挖量与这个BPI联系起来,同时,对于隧道的形状、节理产状进行修正,进而建立了合理的隧道爆破超欠挖量预测模型。     

直眼掏槽在隧洞软岩施工中的应用及爆破参数优化

引细入汤工程隧洞出口岩段长度2293m为二云片岩,强度较低,属较软岩。施工中爆破效果较差,欠挖补炮,进度缓慢。经过改变掏槽方式及对爆破参数的优化调整,基本达到了设计和进度要求,保证了进度和质量。