摘要：为了研究隧道结构在水中爆炸冲击下的荷载分布和动力响应,设计并制作了1/10缩尺隧道模型,进行了3次水下爆炸试验,对隧道模型的压力、冲量和位移进行了研究。研究结果表明:冲击波在浅水区会产生明显的水面截断效应,该效应会使近水面的冲量减小;自由场冲击波峰值压力的试验值与理论值吻合良好,误差在20%以内;圆形截面隧道迎爆面峰值压力为自由场峰值压力的1.626~1.716倍,顶面峰值压力为自由场峰值压力的54.3%~65.2%,背爆面峰值压力为自由场峰值压力的25.5%~31.3%;水中爆炸作用下的冲量时程曲线呈明显的阶梯状,每一次的气泡脉动都伴随着相应的冲量增加;水下爆炸会引起隧道结构产生振动,其振动过程可分为结构急速变形、结构大幅振动和结构颤振3个阶段,隧道结构的最大位移发生在结构大幅振动阶段。

摘要：对截至2023年底中国水下隧道的数据进行统计,截至2023年底中国共修建(含开工未建成)水下隧道(水下段长度L≥100 m)333条。从开工年份、所在省级行政区、穿越水域、施工方法、用途、断面尺寸、水下段长度、设计单位、施工单位、水头高度、最大水深、最小埋深、结构形式、车道数/轨道数等方面对截至2023年底我国建成或开工的水下隧道的情况进行分析。结果如下:1)2000年前水下隧道发展较慢,共开建12条水下隧道;2000—2023年这24年,水下隧道发展迅猛,开工的水下隧道数量达321条,是2000年前修建的水下隧道总量的近27倍,其中2019年最多(34条),2022年其次(32条);广东省修建的水下隧道数量最多(74条);穿越长江、黄浦江、珠江的水下隧道数量最多,分别达31、28、25条。2)采用的施工方法主要为盾构法、明挖法、沉管法,采用这3种方法修建的水下隧道占水下隧道总数的93.1%,其中采用盾构法最多,占76.6%。3)水下隧道主要用作地铁和市政道路/公路,这2种分别占水下隧道总数的40%和38%,合计占78%。4)采用盾构法修建的水下隧道,盾构直径d<7 m的隧道数量最多,占水下盾构隧道总数的44%,7 m≤d<10 m的隧道占11%,10 m≤d<14 m的隧道占24%,d≥14 m的隧道占21%;采用非盾构法修建的水下隧道,断面面积最大的是深中通道沉管隧道,达587.88 m^(2),断面面积在200 m^(2)≤A<300 m^(2)的水下隧道占比最多,达35%。5)水下段长度在100≤L<500和1000≤L<3000的水下隧道占比较大,均为35%。6)水头高度在10 m≤h_(1)<30 m,最大水深在10 m≤h_(2)<20 m、最小埋深在10 m≤h_(3)<20 m的水下隧道占比较大。7)地铁隧道有67%采用单线,市政道路/公路隧道有60%采用双向6车道,铁路隧道有82%采用双线。水下隧道因其独特优势已成为当今跨越江河湖海的重要选择,并逐步从浅水窄域向深水宽域进军。

摘要：随着我国经济的高速发展,修建过江通道时,除了通道功能、经济性等常规指标外,人们愈加关注环境、可持续发展以及国防安全要求等要素。基于此,我国的水下隧道得到了快速发展。我国的水下隧道修建方法主要有盾构法、矿山法、沉管法和围堰明挖法,文章系统介绍了不同工法水下隧道在我国发展的主要历程,并对其未来的发展进行了初步展望,可供同行借鉴参考。

摘要：为解决组合工法施工水下隧道连接段水压力过高引发的仰拱开裂、轨道隆起等结构病害问题,依托深江铁路珠江口隧道开展研究,考虑连接段设置体外泄水洞泄水降压,推导隧道的渗流量及衬砌外水压解析解,并通过退化检验和数值模拟进行验证,对参数的敏感性开展分析,以揭示体外泄水系统工作机制。结果表明:1)推导的公式计算检验效果良好;随着体外泄水洞半径的增大,隧道的渗流量和衬砌外水压力均减小,对泄水降压有一定作用。2)设置体外泄水洞后,注浆圈内的渗水可以直接排出,缩短了原本的渗流路径,降低了对注浆圈的要求,以达到安全经济的效果。

摘要：河床冲刷是水下隧道长期运营中面临的一个新问题。受径流量变化、河床泥沙条件等因素影响,上覆河床冲刷会导致隧道埋深和荷载变化,使其产生不均匀变形,影响隧道安全。本研究围绕河床冲刷下大断面过江隧道的变形响应问题,采用离心试验研究多次冲刷后隧道变形发展进程,分析了内部衬砌增大结构刚度来抵抗冲刷卸载变形的机理;分析了不同冲刷深度下隧道变形增长的非线性行为,揭示了冲刷过程中淤泥质地层对隧道变形的不利影响;分析了河道冲刷引起的盾构管片衬砌环缝张开变形特征,明确了内部衬砌有利于避免管片衬砌环缝张开的不利影响。

摘要：针对跨海水下隧道工程中人工岛建设的研究现状及主要问题,收集了典型的跨海水下隧道人工岛的工程实例,总结了跨海水下隧道人工岛的地基处理、围堰构建和填土加固的关键施工技术,指出软弱地基处理及填土加固方案组合和工序优化以及疏浚土在国内人工岛建设中利用较少是跨海水下隧道人工岛建设过程中两大主要问题;基于现有的人工岛建设技术,人工岛建设的未来发展方向是通过预制人工岛构件实现绿色快速筑岛。

摘要：为减小作用在汕头湾海底隧道衬砌背后的水压力,确定高水压水下隧道合理的涌水量限排设计方案,采用ABAQUS软件模拟“仅采用纵向盲管”、“纵向盲管+间隔12 m的环向盲管”、“纵向盲管+间隔6 m的环向盲管”3种泄压排水方案下,不同泄压值的隧道涌水量及衬砌背后水压力。对比分析得出,随着泄压值增加,隧道涌水量线性降低,而横截面衬砌背后水压力线性增大;环向盲管分布越密集,隧道涌水量对于泄压值的变化越敏感,隧道横截面上衬砌背后水压力受泄压值变化的影响程度越高;此外,隧道横截面上监测点离纵向盲管越远,其衬砌背后水压力受泄压值变化的影响程度越低;采用泄压值为600 kPa的“纵向盲管+间隔12 m的环向盲管”进行泄压排水时,能够使最不利隧道横截面拱脚处的衬砌背后水压力达到最小,从而客观地确定了汕头湾海底隧道合理涌水量限排设计方案。

摘要：为在隧道施工和运维中获取完备的地质信息,建立多维度、数字化、透明化的隧道资产是隧道施工和运维管理的关键基础。基于此,提出铁路工程透明隧道的全域模型和透明工作面、透明地质的概念,提出实现透明隧道的技术架构,通过勘察阶段获取的基础地质信息,结合施工过程中通过超前地质预报、围岩素描、机械设备信息采集与计算等手段不断明确的地质信息,并且集成施工过程的人员、材料、工艺、检验资料等信息,以珠江口隧道为试点,形成可交付运维使用的含有完备地质和施工过程信息的三维数据资产,为隧道全寿命周期管理提供可信的数据底座,是铁路智能建造体系在隧道专业上的深化探索。

摘要：水下隧道无论在施工期还是运营期，时刻都处于有无限水源补给且水头恒定的水体下，因此水压是水下隧道衬砌结构设计的主要荷载之一。文章通过理论分析、模型试验和对厦门海底隧道现场实测数据的分析。研究了水下隧道复合式衬砌的水压特征。研究表明：（1）仅在考虑隧道排水时，注浆圈才能发挥减小对衬砌水压的作用。随注浆厚度增加，衬砌水压减少，且注浆效果越好，衬砌水压降低越明显，而相应注浆圈分担的水压也就越高，但是注浆圈厚度的无限增大对减少衬砌水压作用甚微，合理的注浆厚度在3～8m范围内；（2）随着初期支护抗渗性的加强，衬砌水压明显增加。设计时必须考虑初期支护承受一定的水压。初期支护水压主要取决于注浆层与初期支护渗透系数的比值；（3）不论注浆水平如何，不论初期支护、二次衬砌渗透系数如何，二次衬砌水压折减系数的大小关键取决于进入初期支护的水量能被多大程度地排出，即取决于隧道排水量与进入初期支护水量的比值。在确定二次衬砌水压时，还应考虑初始渗流场的影响。研究可为水下隧道和高水压山岭隧道的结构设计提供参考。

摘要：目前,我国在国标层面还没有专门针对水下隧道的设计规范,国标规范中涉及隧道消防要求的基本为通则条款,若仅仅按国标规范要求进行隧道消防设计,往往不能通过各级消防设计评审要求,水下隧道设计消防系统配置更是一大难题。本文论述隧道消防系统对隧道安全运营及民众生命财产安全的重要性,以及水下交通隧道性质、隧道断面形式对消防设计的影响;通过总结已设计建成通车的典型水下隧道工程实例,同时结合主要隧道消防设计规范要求,提出水下隧道工程行车区域及附属区域消防系统选择方式,以期对水下隧道交通工程消防系统设计提供借鉴和指导。