摘要：tbm隧道穿越微风化凝灰岩、节理密集带及断层破碎带时,极易诱发隧道内涌水,造成地下水位下降、水资源流失、地表塌陷等问题。本文基于泄水孔+深孔联合泄水设计,研究适用于高水压环境下的新型联合泄水式管片。在此基础上,基于等效衬砌法,利用有限元软件系统分析tbm隧道掘进过程中孔隙水压力、开挖面涌水量及地下水位在超前注浆与未注浆两种工况下的演化特征,并使用数据分析软件对隧道总涌水量和地下水位降深关系进行拟合。结果表明:隧道超前注浆造成孔压比随地质岩层渗透系数增大而降低,并使渗流场影响高度和宽度得到有效控制;超前注浆导致隧道在施工过程中开挖面拱顶孔压比基本保持在同一水平直线上,有效降低总涌水量上升速率;地下水位降深随隧道掘进距离增大而增大,且地下水位降深与掘进距离之间呈线性正相关。研究结果可为tbm隧道穿越不良地层诱发地下水环境负效应问题的处置提供技术支持。

摘要：我国西部地区基础设施建设相对滞后。随着新时代的发展,西部地区铁路、公路和水利等基础设施建设进入一个快速发展阶段,隧道工程是其重要的选项;但西部地区大多处于青藏高原,山高谷深,隧道工程将会具有明显的超长、深埋的特点;同时该区域地质构造活跃,其水平地应力相对其他区域均偏高,隧道工程具有高地应力的特点。通过对类似tbm工程的研究与实践,阐述了超长深埋高地应力tbm隧道的主要问题,从隧道解重构行为特征出发,分析了典型的四类不良地质对tbm施工的影响,提出了相应的tbm选型要求、tbm针对性设计、掘进参数控制、支护技术方法等;以色季拉山隧道为例,深度分析了该隧道tbm选型的相关问题,以及该隧道tbm针对性设计要点;最后提出了开展超长深埋高地应力tbm隧道修建智能技术研究的建议。

摘要：为研究深部高地应力岩层中修建tbm隧道时管片衬砌结构的力学行为,以某深埋tbm工法隧道为研究对象,建立基于围岩蠕变和管片分块效应的衬砌-围岩复合模型,研究考虑时间效应下管片衬砌的受力特性。结果表明:考虑围岩蠕变效应下管片衬砌受力表现出明显的时间效应。随着围岩蠕变时间的延长,管片衬砌的形变、内力和接缝张开量均呈现两阶段增长,具体表现为前期呈线性增长,后期增加趋缓。洞周围岩应力经历三阶段变化,即先减小后增大直至稳定。围岩蠕变时间为100年时,管片衬砌的内力和形变量均接近极限值。研究结果可为深部高地应力且考虑围岩蠕变效应下的tbm隧道衬砌结构设计提供参考。

摘要：为研究以拼装管片作为长期受载体的全包防水隧道的设计计算方法,总结了现有的盾构管片计算模型,讨论对比了几种常用计算模型。分析了不同混凝土管片接头模型适应的地层条件,并通过建立二维和三维数值模型,对比分析了不同计算模型中混凝土盾构管片的内力水平。结果表明:①对于非均质地层中的盾构管片,弹性铰梁单位模型可以模拟管片接头的实际受力特性;②对于错缝拼装的tbm管片,可按修正惯用法,接头刚度折减系数取0.6~0.8;③接头刚度取值对管片弯矩的影响较大,而对轴力的影响较小。

摘要：基于重庆某tbm区间隧道下穿一电缆隧道的工程实例,建立三维弹塑性有限元模型,模拟了tbm隧道掘进与既有电缆隧道之间的相互影响,对掘进过程中引起的电缆隧道变形及内力变化规律进行了分析与探讨,得出本项目安全评估结论,并提出优化设计的建议,可为以后类似工程的设计与施工提供参考。

摘要：为研究小断面管道隧道(Tunnel Boring Machine,tbm)施工工法下穿施工条件下上覆既有管道的变形特征,以某工程为背景,采用数值模拟方法分析了在管道隧道下穿施工过程中上覆既有管道的变形过程。在此基础上,进一步研究了管道隧道与上覆既有管道的垂直净距H和交叉角度(印)β(正)对上覆既有管道的影响。结果表明:H主要影响上覆既有管道的剪切应变,(印)β(正)主要影响上覆既有管道的变形范围,在管道隧道规划设计时,应重点考虑H的影响;管道隧道交叉位置前2D至后4D(D为管道隧道直径)是影响上覆既有管道变形的敏感施工范围,造成上覆既有管道主要变形范围为管道隧道左右5D,在施工至敏感范围时,应在上覆既有管道的主要变形范围内加强沉降监测,若测量结果达到警戒值,应采取补强措施。研究结果可为后续类似工程的设计与施工提供参考。

摘要：为较准确地实现tbm掘进速度(PR)的预测,构建一套基于加权随机森林(RF)结合变分模态分解(VMD)的集成学习预测模型。模型建立过程中,通过收集来自KS隧洞与兰州水源地输水隧洞中涵盖不同岩性下的数据,利用VMD对数据进行4次模态分解,在保留数据特性的同时去除最高频噪音;采用SHAP对未加权传统RF从模型贡献角度进行特征度量,以此实现未加权传统RF加权,并使用RFECV与网格搜索对加权RF进行特征遴选、超参数优化;通过实际工程对模型的性能进行验证,基于SHAP理论对模型从全局与局部进行解释。结果表明:1)所建模型预测精度较高,其在测试集上的均方根误差(MSE)、平均绝对误差(MAE)与决定系数(R^(2))分别为0.0649(m/h)^(2)、0.1875 m/h、0.9254。2)在实际工程的验证中,模型取得了MSE=0.0503(m/h)^(2)、MAE=0.1613 m/h、R^(2)=0.9505的性能表现,精度理想,且性能均高于常用的深度神经网络、支持向量回归、未加权传统RF。3)经过VMD处理可有效提升PR的预测精度,处理后的模型在测试集上MSE、MAE、R^(2)分别提升了82.50%、59.00%、33.25%。4)岩石单轴抗压强度是精准预测PR时最重要的因素,地质参数在预测中的交互性明显优于掘进参数。预测分析重要洞段的PR时,需结合全局与局部2个角度进行综合分析。

摘要：以四川省大凉山1号平导洞隧道工程为背景,针对软岩的流变性造成隧道结构不稳定、变形量大的问题,设计隧道初支护系统。通过对喷射混凝土、锚杆、H型钢拱架提供的支护抗力和围岩自承力进行计算,利用剪切滑移破坏法对喷射混凝土强度及厚度、钢筋网型号及间距、锚杆型号及间距、H型钢拱架型号及间距进行计算与选型。在满足预留变形量小于5 cm的条件下,选用型号尺寸相对较小的支护材料,对于该工程中完整性较差的V级围岩采用C25强度混凝土、HW150工字钢和φ22药卷锚杆。其他支撑能力较好的围岩中分别采用型号和强度较小的支护材料,在保障施工安全的同时节约隧道中的空间成本以及施工成本。使用有限元软件ABAQUS对隧道围岩支护结构进行仿真分析,仿真结果表明,应力与位移场仿真结果与计算结果相比差异较小,证明理论计算准确性高,为建立软弱围岩大变形下的科学支护理论提供了思路。

摘要：采用有限元软件PLAXIS,建立了土体、套筒、泥浆等数值模型,分析了钻孔桩施工对已建隧道的影响,并结合深圳某项目实例,将有限元分析结果与实测数值作了对比,结果显示所得有限元结果与实测位移值较吻合。

摘要：简要总结王梦恕院士在隧道与地下工程建设领域的主要学术思想和科研成就,主要包括:引进并创新了新奥法隧道施工技术,并在大瑶山铁路隧道工程中成功应用,进而形成了我国铁路隧道喷锚构筑法,突破了我国隧道建造技术瓶颈,在隧道发展史上具有里程碑的意义;创立了城市地铁浅埋暗挖施工方法,改变了地铁修建必须从地面"开膛破肚"的施工现状,有效的保护了建(构)筑物的安全,促进了城市地铁建设快速发展;在水下隧道建设方面,建立了隧道最小顶板厚度及水压力设计值确定方法,提出了水下隧道防排水体系以及施工关键技术,为我国首座海底隧道的修建提供了技术支撑;提出了tbm+钻爆法的隧道施工新模式,建立了配套施工技术,开发了我国第一台直径7.3 m的压缩混凝土盾构机,促进了盾构机的国产化;针对我国地质及环境的复杂性,提出了隧道与地下工程建设理念和基本原则。王梦恕院士的学术思想和科研贡献,对学科的发展产生了深远的影响,在推动我国隧道与地下工程科技发展方面作出了重大的历史性贡献。