摘要：为适应城市地形及高铁选线需求,部分线路需以四线超大跨度隧道的形式面临浅埋、Ⅴ级围岩等客观条件,目前缺乏对此类隧道的规范指导,应重点关注其开挖安全。以杭台高铁下北山隧道为工程依托,采用现场测试方法研究其围岩变形、初期支护受力特征,通过三维数值模拟方法对多组工法进行开挖模拟,总结得出浅埋四线高铁隧道Ⅴ级围岩的开挖关键参数。结果表明,采用双侧壁导坑法的拱顶沉降主要发生在各导洞上台阶开挖阶段,中部岩柱开挖对拱顶沉降的贡献为62.2%;依托工程喷射混凝土结构和型钢拱架的安全性均满足施工要求,当前初期支护的安全富余较多;双侧壁导坑法对围岩变形控制效果较好,但三台阶法的围岩应力分布均匀,初期支护的安全系数也满足要求;考虑到原设计双侧壁导坑法存在较多临时支护,为提升施工效率,宜在保障围岩稳定的前提下减少开挖分部数量,探索将双侧壁导坑法优化为少临时支护的三台阶法。

摘要：为保证新建车站密贴下穿长久运营车站改扩建施工的安全稳定,以北京地铁东四十条站改扩建工程为背景,提出适用于城市高风险区近接长久运营结构施工的预支顶开挖构筑工法,借助既有结构状态检验、数值模拟、现场监测等方法验证了预支顶开挖构筑工法的实用性。结果表明,(1)预支顶开挖构筑工艺包括结构状态检验、敏感/薄弱部位加固、施工参数优化、预支顶结构施作和现场量测等工序,可用于复杂环境下城市高风险区地铁车站、城市隧道新建、改建、扩建工程近接长久运营既有线路、建(构)筑物工程等诸多变形控制要求苛刻、场地条件严苛的施工中。(2)新建3号线东四十条站密贴下穿长久运营车站工程采用预支顶构筑法后,运营2号线车站竖向最大变形1.28 mm,横向变形0.5 mm;预留3号线车站结构竖向变形-1.01 mm,横向变形0.5 mm;所有监测指标均在安全阈值内,优选出的PBA四导洞直墙平顶方案成功穿越既有长久运营车站。(3)预支顶构筑法保证了新建3号线东四十条站密贴下穿长久运营车站施工的安全稳定。

摘要：通过调研广东地区运营高速公路隧道,分析其排水系统结晶分布特征、排水系统结晶机理和防治措施。结果表明:广东地区高速公路隧道排水系统结晶现象普遍,主要分布在粤北地区的岩溶隧道,部分非岩溶隧道也存在该现象,且隧道渗漏水是普遍伴随的病害现象;岩溶区隧道排水系统结晶主要与碳酸盐沉积反应有关,非岩溶区结晶则主要与衬砌混凝土Ca^(2+)析出有关,结晶严重程度均与地下水的CO_(2)浓度相关;隧道排水系统结晶防治措施包括优化排水系统设计与混凝土的抗Ca^(2+)析出率、排水沟降水和结晶堵塞疏通。研究结果可为公路隧道排水系统建养提供参考。

摘要：为掌握浅埋超大跨隧道的开挖力学响应行为,以开挖跨度为26.3 m、覆土为6~35 m的四线高铁隧道为工程背景,基于数值模拟对不同施工方法的开挖力学响应进行研究,结果表明复合双侧壁导坑法和双侧壁导坑法的围岩稳定性和支护结构安全性均优于提出的其他工法。现场监测结果表明:1)双侧壁导坑法开挖时超大跨隧道围岩变形主要发生在导洞上台阶开挖初期,临时支撑拆除对围岩变形的影响较小;下台阶初期支护的受力较小,上台阶初期支护是主要的承载结构。2)初期支护的安全系数富余较大,基于经验类比得到的支护参数偏于保守,可对喷射混凝土厚度作减薄优化。3)中导洞中下台阶的开挖会导致临时支撑的作用下降,提出双侧壁导坑法取消下部临时支撑及优化开挖分部的措施,探讨采用台阶法的可行性。

摘要：以设计时速350 km、开挖跨度26.3 m的杭绍台高铁下北山2号浅埋超大跨隧道为依托,综合数值模拟和现场监测,研究Ⅴ级围岩在双侧壁导坑法开挖下的初期支护体系力学特性,推导出考虑导坑掌子面三维开挖影响的围岩压力计算方法。结果表明:初支喷射混凝土是主要承载构件,最大轴力为−6311.5 kN,此时下台阶受力范围仅为上台阶的15%~50%;拱部、墙脚的锚杆受力很小,拱腰锚杆对抑制围岩变形有一定效果,但锚杆设计有较大优化空间;分步施工过程中掌子面三维开挖影响效应明显,中导坑上台阶开挖对支护结构受力和围岩压力的影响最大,中导坑中、下台阶开挖后临时支护喷射混凝土受力趋于0,可视为拆撑导致的初支受力调整已开始,若此工况前初支受力已稳定,则提前拆撑是安全的;相比现行计算方法中基于平面应变假定和全断面法开挖的计算值,本文方法得到的监测断面围岩压力计算值与实测值最吻合。计算浅埋超大跨隧道围岩压力应考虑分步施工产生的掌子面三维开挖影响效应。

摘要：针对目前的热处理电阻炉存在调节时间长、控制精度低的问题,提出了基于单片机的热处理炉温度控制系统的研究。该系统以K型热电偶耦合MAX6675作为温度采集单元,对温度进行采集并转换成电压信号,然后输入AVR单片机ATmega128进行分析处理;利用自适应PID算法计算实时温度与设定温度的偏差输出控制量,单片机根据控制量对SSR进行控制,从而实现对电阻炉温度的控制。仿真实验结果表明,所设计的温度控制系统能对电阻炉温度实现快速、准确的控制。

摘要：针对消失模砂温控制不准确和温度调节时间过长的问题,设计了基于可编程控制器(PLC)消失模砂温自动系统。该系统以台达DVP-PLC为核心控制器,配备DOP-AE系列触摸显示器和电磁阀,在砂温冷却滚筒外罩和滚筒外壁之间设置淋水冷却装置,同时在滚筒内部设置雾化冷却装置,将两者结合,构成双回路冷却系统,使得消失模砂温控制实现自动化。最后通过实验发现:以水冷却系统和雾化冷却系统构成的砂温控制系统能够精确有效的控制出砂温度,说明该装置提高单位时间内滚筒对砂的处理量,提高其工作效率。

摘要：先盾后井是热力盾构隧道建设中一种高效经济的施工工法。结合中国首例大断面热力盾构隧道工程,基于纵向等效连续化模型和弹性地基梁理论,对施工过程中衬砌接头受力特征和变形机理进行了分析,并提出控制措施;然后建立了衬砌接头全断面接触面单元数值模型,对控制效果进行分析和评价;最后通过现场监测,得到了不同施工阶段管片纵向轴力及接缝变形规律。研究结果表明：先盾后井工法施工中,衬砌接头变形分为两个阶段：基坑开挖及管片拆除,其中管片拆除为接头变形的主因,基坑施工中,基底卸荷产生的负弯矩作用于隧道上,导致邻近竖井管片底部轴力减小、环缝张开,拆除基坑内管片时,作用于端头管片的残余盾构推力和螺栓预紧力消失,导致管片纵向轴力进一步衰减,环缝二次张开;根据现场监测结果,提出的对邻近竖井的管片纵向拉紧并复紧连接螺栓,进行混凝土铺底及衬砌背后二次注浆的控制措施能够有效控制轴力损失,减小接头变形,施工中环向接缝最大张开量3.51 mm,满足隧道防水要求;采用全断面接触面单元建立的数值模型可以较为精确地模拟施工中管片接头力学行为,其结果可作为控制效果评价参考依据。

摘要：为研究分部开挖下超大跨隧道的压力拱演化规律,通过室内试验方法进行岩块力学试验,结合现场调查获取的岩体质量评分,采用Hoek-Brown岩体强度准则确定围岩力学参数,采用数值模拟方法研究四线高铁隧道的压力拱特性。结果表明:分部开挖使超大跨隧道的压力拱逐步形成,初支35cm厚时四线高铁隧道形成压力拱的临界覆土为38m;合理的初支厚度能促进压力拱的形成,但超出临界范围时对压力拱的影响有限;双侧壁导坑法对压力拱形成的控制效果优于三台阶法。研究成果可为隧道支护设计提供参考。

摘要：对跨度达26 m的四线铁路隧道初期支护结构参数进行研究,依据设计参数建立三维计算模型,深入分析浅埋大断面隧道围岩和初支结构稳定性。通过对隧道支护效果的研究表明,初支厚度很大程度上影响双侧壁导坑法的受力转换,临时支撑拆除后初支各部位安全系数均有明显下降;拱腰至拱肩位置为受力最大处,是施工质量控制的重点部位;基于围岩实测变形值对设计参数合理性的分析,表明通过经验类比、数值计算优化的方法是合理可行的。