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沙特NEOM隧道项目专栏

  • 沙特NEOM隧道项目3D扫描断面监测关键技术研究

    张健;

    基于沙特NEOM隧道支洞项目的施工方案以及3D扫描仪的功能特点,提出一套高精度3D扫描与BIM技术相互结合,用于挪威法隧道施工断面监测的方法和流程,并在实际运用中验证了其科学性与可靠性。建立开挖支护工作流程并明确断面扫描规范要求。制定3D扫描断面监测的总体目标,确定所使用的软硬件及监测的主要流程,详细阐述扫描数据采集与处理的方法流程。重点研究扫描断面分析与报告生成的流程,将扫描仪与全站仪监测数据、点云与BIM模型进行对比分析,并对监测结果进行评价。结果表明,3D扫描技术可完全满足挪威法隧道施工断面监测的各项要求,且监测精度和监测效率大大优于传统的监测手段。

    2024年07期 v.53;No.650 1-5+9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1576K]
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  • 沙特NEOM隧道项目3D扫描断面监测关键技术研究

    张健;

    基于沙特NEOM隧道支洞项目的施工方案以及3D扫描仪的功能特点,提出一套高精度3D扫描与BIM技术相互结合,用于挪威法隧道施工断面监测的方法和流程,并在实际运用中验证了其科学性与可靠性。建立开挖支护工作流程并明确断面扫描规范要求。制定3D扫描断面监测的总体目标,确定所使用的软硬件及监测的主要流程,详细阐述扫描数据采集与处理的方法流程。重点研究扫描断面分析与报告生成的流程,将扫描仪与全站仪监测数据、点云与BIM模型进行对比分析,并对监测结果进行评价。结果表明,3D扫描技术可完全满足挪威法隧道施工断面监测的各项要求,且监测精度和监测效率大大优于传统的监测手段。

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  • 沙特NEOM隧道项目BIM与GIS关键技术研究

    王朝语;

    利用数字仿真模拟方法,在保障施工安全的基础上优化爆破方案。提出了大断面隧道大孔距设计的理论方法,有效控制隧道断面和保留岩体的损伤,并降低成本。通过模拟二维、三维路线的联动,可以对比剖切地质体,按里程桩号实时查询地质体产状及地质风险信息,根据围岩等级对施工方案进行分析,辅助施工决策。通过将项目的BIM模型接入GIS数据平台,可以将地质超前预报的信息与项目进度进行动态关联。采用BIM4D进度管理手段,采用BIM技术和数字化手段管理项目的计划和进度,帮助项目在高质量的基础上合理压缩工期,达到降本增效的目的。

    2024年07期 v.53;No.650 6-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1016K]
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  • 沙特NEOM隧道项目BIM与GIS关键技术研究

    王朝语;

    利用数字仿真模拟方法,在保障施工安全的基础上优化爆破方案。提出了大断面隧道大孔距设计的理论方法,有效控制隧道断面和保留岩体的损伤,并降低成本。通过模拟二维、三维路线的联动,可以对比剖切地质体,按里程桩号实时查询地质体产状及地质风险信息,根据围岩等级对施工方案进行分析,辅助施工决策。通过将项目的BIM模型接入GIS数据平台,可以将地质超前预报的信息与项目进度进行动态关联。采用BIM4D进度管理手段,采用BIM技术和数字化手段管理项目的计划和进度,帮助项目在高质量的基础上合理压缩工期,达到降本增效的目的。

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  • 沙特NEOM隧道项目TDMS系统创新应用研究

    李轶凡;

    隧道信息化施工是隧道安全施工的重要保障,也是隧道数据管理系统(TDMS)的核心。隧道信息化施工中存在管理难度大、数据信息不易共享等问题,随着测量技术的发展,TDMS越来越广泛应用于国内外隧道项目中。结合沙特NEOM隧道项目TDMS系统的实际应用,介绍了TDMS系统的基本概念和功能特点,分析了TDMS系统在隧道工程中的应用优势和存在的问题,结合实际案例,验证了TDMS系统在隧道工程中的实际应用效果。

    2024年07期 v.53;No.650 10-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1359K]
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  • 沙特NEOM隧道项目TDMS系统创新应用研究

    李轶凡;

    隧道信息化施工是隧道安全施工的重要保障,也是隧道数据管理系统(TDMS)的核心。隧道信息化施工中存在管理难度大、数据信息不易共享等问题,随着测量技术的发展,TDMS越来越广泛应用于国内外隧道项目中。结合沙特NEOM隧道项目TDMS系统的实际应用,介绍了TDMS系统的基本概念和功能特点,分析了TDMS系统在隧道工程中的应用优势和存在的问题,结合实际案例,验证了TDMS系统在隧道工程中的实际应用效果。

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  • 沙特NEOM隧道项目地震波法超前地质预报技术

    樊清峰;

    沙特NEOM隧道项目采用钻爆法施工,采用超前水平钻探法进行地质预报。该项目工期要求非常紧张,如何优化施工工序、缩短每循环时间,是项目面临的一大挑战。隧道采用三臂台车超前钻孔时,钻进速度慢,容易出现跑钻、卡钻现象。为了进一步缩短时间,提高超前地质预报质量,经比选,最终考虑采用地震波法替代超前水平钻探法,缩短超前钻孔在每循中占用的时间约0.5h。同时,通过对地质素描、超前水平钻孔及地震波法预报结果进行对比分析,证明了采用地震波法超前地质预报方案可行。采用超前水平钻探法、地震波法相结合的预报方法,辅以地表地质调查、洞内地质素描,能够极大提高隧道内不良地质的分布及地下水的预测精度。

    2024年07期 v.53;No.650 14-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1736K]
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  • 沙特NEOM隧道项目地震波法超前地质预报技术

    樊清峰;

    沙特NEOM隧道项目采用钻爆法施工,采用超前水平钻探法进行地质预报。该项目工期要求非常紧张,如何优化施工工序、缩短每循环时间,是项目面临的一大挑战。隧道采用三臂台车超前钻孔时,钻进速度慢,容易出现跑钻、卡钻现象。为了进一步缩短时间,提高超前地质预报质量,经比选,最终考虑采用地震波法替代超前水平钻探法,缩短超前钻孔在每循中占用的时间约0.5h。同时,通过对地质素描、超前水平钻孔及地震波法预报结果进行对比分析,证明了采用地震波法超前地质预报方案可行。采用超前水平钻探法、地震波法相结合的预报方法,辅以地表地质调查、洞内地质素描,能够极大提高隧道内不良地质的分布及地下水的预测精度。

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  • 沙特NEOM隧道项目光面爆破高效施工方法研究与应用

    降世良;万超杰;王玮;

    传统的隧道光面爆破装药结构复杂,需投入较多人力提前加工药串,装药速度较慢,人工和辅助材料成本较高,且药卷固定不牢易使药卷集中,造成光面爆破效果不佳。结合沙特NEOM隧道支洞项目所在地的施工习惯和其他外部施工条件、隧道岩石性质、钻孔条件和爆破器材种类等因素,设计出一种40g/m高能导爆索和2号岩石乳化炸药组合式的光面爆破装药结构,通过改变装药结构和装药方法,省去提前加工药串步骤,节省了人力和辅助材料投入,相较于传统的光面爆破装药结构简单、耗时短、可操作性较强、对爆破作业人员的技术水平要求也较低。经爆破测试表明,采用此施工方法光面爆破效果较好,残孔率达到88%~92%,能有效提高光面爆破施工效率,改善光面爆破效果,降低隧道爆破开挖施工成本。

    2024年07期 v.53;No.650 20-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1150K]
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  • 沙特NEOM隧道项目光面爆破高效施工方法研究与应用

    降世良;万超杰;王玮;

    传统的隧道光面爆破装药结构复杂,需投入较多人力提前加工药串,装药速度较慢,人工和辅助材料成本较高,且药卷固定不牢易使药卷集中,造成光面爆破效果不佳。结合沙特NEOM隧道支洞项目所在地的施工习惯和其他外部施工条件、隧道岩石性质、钻孔条件和爆破器材种类等因素,设计出一种40g/m高能导爆索和2号岩石乳化炸药组合式的光面爆破装药结构,通过改变装药结构和装药方法,省去提前加工药串步骤,节省了人力和辅助材料投入,相较于传统的光面爆破装药结构简单、耗时短、可操作性较强、对爆破作业人员的技术水平要求也较低。经爆破测试表明,采用此施工方法光面爆破效果较好,残孔率达到88%~92%,能有效提高光面爆破施工效率,改善光面爆破效果,降低隧道爆破开挖施工成本。

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  • 沙特NEOM隧道项目支洞光面爆破关键技术研究

    王玮;

    为解决NEOM隧道项目支洞光面爆破效果差的问题,通过现场调查和计算分析发现钻孔质量、炮孔破坏半径、荷载持续时间、传爆结构、延期间隔等5个光面爆破效果影响因素。钻孔质量是人工影响因素;相邻周边孔间延期误差和缓冲孔装药结构是影响光面爆破整体效果的因素;周边孔传爆结构以及周边孔与缓冲孔延期间隔是影响光面爆破局部效果的因素。钻孔质量可通过管理手段提高;使用5g/m导爆索连接拱顶部位周边孔,40g/m导爆索连接边墙部位周边孔可起到周边孔应力波联合作用机制,提高周边孔间平整度;缓冲孔采用中部和顶部小直径药卷装药可减少裂隙区侵入围岩的深度,以控制超挖;改变周边孔传爆结构可解决炸药减敏失效问题,可减少局部欠挖;控制周边孔与缓冲孔延期间隔不大于200ms,可有效防止周边孔内药卷被拖曳偏离设计位置,从而控制局部欠挖。实施综合改进措施后,光面爆破效果得到了极大提高,开挖轮廓面呈锯齿状现象消失,可节约混凝土用量,同时减少欠挖处理时间,加快开挖循环周期。

    2024年07期 v.53;No.650 24-28+34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1730K]
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  • 沙特NEOM隧道项目支洞光面爆破关键技术研究

    王玮;

    为解决NEOM隧道项目支洞光面爆破效果差的问题,通过现场调查和计算分析发现钻孔质量、炮孔破坏半径、荷载持续时间、传爆结构、延期间隔等5个光面爆破效果影响因素。钻孔质量是人工影响因素;相邻周边孔间延期误差和缓冲孔装药结构是影响光面爆破整体效果的因素;周边孔传爆结构以及周边孔与缓冲孔延期间隔是影响光面爆破局部效果的因素。钻孔质量可通过管理手段提高;使用5g/m导爆索连接拱顶部位周边孔,40g/m导爆索连接边墙部位周边孔可起到周边孔应力波联合作用机制,提高周边孔间平整度;缓冲孔采用中部和顶部小直径药卷装药可减少裂隙区侵入围岩的深度,以控制超挖;改变周边孔传爆结构可解决炸药减敏失效问题,可减少局部欠挖;控制周边孔与缓冲孔延期间隔不大于200ms,可有效防止周边孔内药卷被拖曳偏离设计位置,从而控制局部欠挖。实施综合改进措施后,光面爆破效果得到了极大提高,开挖轮廓面呈锯齿状现象消失,可节约混凝土用量,同时减少欠挖处理时间,加快开挖循环周期。

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  • 沙特NEOM隧道项目Q系统围岩分类及支护体系研究

    方磊;

    沙特NEOM隧道支洞项目采用挪威法施工,依据地质素描判定的Q值划分围岩类别,确定工程所需的支护结构参数。在对Q系统围岩分类法的各项参数及计算方法进行详细分析的基础上,从超前预测、掌子面判定、隐蔽工程记录等方面,形成了“超前探孔-地质素描-TDMS隧道文件管理系统”的地质工作流程;同时,应用Q系统分类法划分围岩支护等级、选取相应支护参数,当围岩等级较好时可主要使用注浆锚杆+喷射混凝土的支护方式,当围岩等级较弱时,还需要借助格栅钢架/型钢钢架+钢筋网片的方式确保支护体系的安全。

    2024年07期 v.53;No.650 29-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1131K]
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  • 沙特NEOM隧道项目Q系统围岩分类及支护体系研究

    方磊;

    沙特NEOM隧道支洞项目采用挪威法施工,依据地质素描判定的Q值划分围岩类别,确定工程所需的支护结构参数。在对Q系统围岩分类法的各项参数及计算方法进行详细分析的基础上,从超前预测、掌子面判定、隐蔽工程记录等方面,形成了“超前探孔-地质素描-TDMS隧道文件管理系统”的地质工作流程;同时,应用Q系统分类法划分围岩支护等级、选取相应支护参数,当围岩等级较好时可主要使用注浆锚杆+喷射混凝土的支护方式,当围岩等级较弱时,还需要借助格栅钢架/型钢钢架+钢筋网片的方式确保支护体系的安全。

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  • 沙特NEOM隧道项目安全管理体系研究

    杨帅;

    由于自身特性及地形条件等多种因素影响,隧道工程容易产生各类安全隐患。随着隧道建设的日益复杂化,这些隐患不仅增加了施工过程中的安全威胁,同时也加大了对安全监督与管理的挑战,从而进一步提高了隧道建设项目中发生安全事故的概率。因此,构建一套全面且有效的隧道项目安全管理系统至关重要。结合沙特NEOM隧道项目建设实践,开展隧道施工安全风险管理和安全评估技术研究,为NEOM隧道项目提供了一套全面的安全风险评估和管理理论体系以及相应的风险等级评价标准,有助于项目管理者更好地了解和管理风险,确保项目安全。

    2024年07期 v.53;No.650 35-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 854K]
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  • 沙特NEOM隧道项目安全管理体系研究

    杨帅;

    由于自身特性及地形条件等多种因素影响,隧道工程容易产生各类安全隐患。随着隧道建设的日益复杂化,这些隐患不仅增加了施工过程中的安全威胁,同时也加大了对安全监督与管理的挑战,从而进一步提高了隧道建设项目中发生安全事故的概率。因此,构建一套全面且有效的隧道项目安全管理系统至关重要。结合沙特NEOM隧道项目建设实践,开展隧道施工安全风险管理和安全评估技术研究,为NEOM隧道项目提供了一套全面的安全风险评估和管理理论体系以及相应的风险等级评价标准,有助于项目管理者更好地了解和管理风险,确保项目安全。

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岩土与地下工程

  • 济南某地铁区间盾构专项施工技术

    董刘强;

    针对地铁区间盾构施工,研究了工程地质及水文情况以及沿线环境,通过对这些因素的综合考虑,确定了适用于地铁区间盾构的盾构机选型及配置方案。在此基础上,探讨了盾构始发、正常掘进和接收过程中的施工工艺,为实现高效、安全施工提供了可行性方案。此外,论文还详细介绍了施工区间的测量方法,通过精确的测量手段为盾构施工提供了可靠的数据支持。同时,为应对可能出现的突发状况,制定了工程应急预案,确保在施工过程中能够迅速、有效地应对各类不可预见的问题。总体而言,本研究通过综合考虑多个因素,提供了一套系统而全面的地铁区间盾构施工方案。

    2024年07期 v.53;No.650 40-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1235K]
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  • 济南某地铁区间盾构专项施工技术

    董刘强;

    针对地铁区间盾构施工,研究了工程地质及水文情况以及沿线环境,通过对这些因素的综合考虑,确定了适用于地铁区间盾构的盾构机选型及配置方案。在此基础上,探讨了盾构始发、正常掘进和接收过程中的施工工艺,为实现高效、安全施工提供了可行性方案。此外,论文还详细介绍了施工区间的测量方法,通过精确的测量手段为盾构施工提供了可靠的数据支持。同时,为应对可能出现的突发状况,制定了工程应急预案,确保在施工过程中能够迅速、有效地应对各类不可预见的问题。总体而言,本研究通过综合考虑多个因素,提供了一套系统而全面的地铁区间盾构施工方案。

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  • 断层破碎带暗挖通道超前大管棚施工技术

    巩军辉;

    地处断层破碎带的地下工程通常面临着复杂地质环境带来的安全威胁,给工程施工带来了严峻的挑战。基于济南市轨道交通4号线暗挖通道工程,沿通道纵向拱顶范围打设超前大管棚对进洞前地层进行加固,该技术在复杂地质条件下应用灵活,有效支护了隧道周围土体,降低了地表沉降风险。以实际工程为基础,详细阐述了超前大管棚施工技术的优越性,介绍了关键施工参数和方法。

    2024年07期 v.53;No.650 46-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1291K]
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  • 断层破碎带暗挖通道超前大管棚施工技术

    巩军辉;

    地处断层破碎带的地下工程通常面临着复杂地质环境带来的安全威胁,给工程施工带来了严峻的挑战。基于济南市轨道交通4号线暗挖通道工程,沿通道纵向拱顶范围打设超前大管棚对进洞前地层进行加固,该技术在复杂地质条件下应用灵活,有效支护了隧道周围土体,降低了地表沉降风险。以实际工程为基础,详细阐述了超前大管棚施工技术的优越性,介绍了关键施工参数和方法。

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  • 暗挖通道下穿立交桥地层加固施工关键技术及监测分析

    邢雨蒙;

    地铁车站暗挖通道下穿立交桥的复杂施工工况涉及地下结构建设和地面交通结构的相互协调,高效可靠的地层加固技术及关键指标监测是保障施工顺利进行的重要手段。以济南地铁4号线车站暗挖通道下穿立交桥为例,分析了工程的主要风险,提出超前深孔注浆地层加固技术,并对施工过程中的地表沉降、通道结构变形及立交桥沉降等监测数据进行预警判断分析,并提出相应措施。

    2024年07期 v.53;No.650 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1456K]
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  • 暗挖通道下穿立交桥地层加固施工关键技术及监测分析

    邢雨蒙;

    地铁车站暗挖通道下穿立交桥的复杂施工工况涉及地下结构建设和地面交通结构的相互协调,高效可靠的地层加固技术及关键指标监测是保障施工顺利进行的重要手段。以济南地铁4号线车站暗挖通道下穿立交桥为例,分析了工程的主要风险,提出超前深孔注浆地层加固技术,并对施工过程中的地表沉降、通道结构变形及立交桥沉降等监测数据进行预警判断分析,并提出相应措施。

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  • 地铁车站基坑半铺盖系统盖板下门式起重机吊装技术研究

    范宜为;

    随着地铁项目建设规模逐年增大,地铁车站深基坑施工项目也在大量兴建。半盖挖法施工是在地铁车站基坑施工过程中快速恢复地表交通、同时保证基坑正常开挖的有效措施。但半盖挖法施工过程中基坑钢支撑吊装一直是基坑支撑施工的难点。针对地铁车站深基坑半铺盖系统,提出了一种盖板下门式起重机吊装技术。同时依托实际工程经验,整理了吊装施工过程中各环节的关键技术要点。针对盖板下门式起重机吊装施工过程进行了风险分析,提出了应急处理措施。

    2024年07期 v.53;No.650 55-59+71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1777K]
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  • 地铁车站基坑半铺盖系统盖板下门式起重机吊装技术研究

    范宜为;

    随着地铁项目建设规模逐年增大,地铁车站深基坑施工项目也在大量兴建。半盖挖法施工是在地铁车站基坑施工过程中快速恢复地表交通、同时保证基坑正常开挖的有效措施。但半盖挖法施工过程中基坑钢支撑吊装一直是基坑支撑施工的难点。针对地铁车站深基坑半铺盖系统,提出了一种盖板下门式起重机吊装技术。同时依托实际工程经验,整理了吊装施工过程中各环节的关键技术要点。针对盖板下门式起重机吊装施工过程进行了风险分析,提出了应急处理措施。

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  • 基于粒子群优化极限学习机的隧道地表沉降预测

    汪敏;

    为了提高地表沉降预测的精度和速度,提出了一种改进的极限学习机模型用于预测地表沉降。引入粒子群算法优化极限学习机的权值和阈值,提高极限学习机的预测效果。以济南轨道交通4号线燕山立交桥站为例,进行模型实证分析,利用改进的极限学习机进行盾构隧道地表沉降预测,并与传统的极限学习机模型进行对比。经过粒子群算法改进的极限学习机模型MSE降低了22%,RMSE降低了28%,MAPE降低了5.3%,验证了经粒子群算法改进后的极限学习机具有较好的预测精度和预测速度。对改进的极限学习机进行了泛化能力实证,验证了该模型具有较好的泛化能力。

    2024年07期 v.53;No.650 60-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1086K]
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  • 基于粒子群优化极限学习机的隧道地表沉降预测

    汪敏;

    为了提高地表沉降预测的精度和速度,提出了一种改进的极限学习机模型用于预测地表沉降。引入粒子群算法优化极限学习机的权值和阈值,提高极限学习机的预测效果。以济南轨道交通4号线燕山立交桥站为例,进行模型实证分析,利用改进的极限学习机进行盾构隧道地表沉降预测,并与传统的极限学习机模型进行对比。经过粒子群算法改进的极限学习机模型MSE降低了22%,RMSE降低了28%,MAPE降低了5.3%,验证了经粒子群算法改进后的极限学习机具有较好的预测精度和预测速度。对改进的极限学习机进行了泛化能力实证,验证了该模型具有较好的泛化能力。

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  • 地铁站旁电力管沟防护与监测技术

    冯弘杨;

    通过采用微型隔离桩和隔离砂桩,成功解决了电力管沟与车站端头井之间的关键区域施工问题,并探讨了工程监测方法及应急预案。在施工过程中,严格按照规范实施了隔离加固措施,确保工程的顺利进行。对地表沉降、位移变化以及电力管沟振动进行了全面监测。通过实时跟踪施工过程,有效地控制了施工对周边环境和电力管沟的影响。提出的施工工艺和监测方案的综合运用为工程的安全顺利实施提供了有力支持。

    2024年07期 v.53;No.650 65-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1396K]
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  • 地铁站旁电力管沟防护与监测技术

    冯弘杨;

    通过采用微型隔离桩和隔离砂桩,成功解决了电力管沟与车站端头井之间的关键区域施工问题,并探讨了工程监测方法及应急预案。在施工过程中,严格按照规范实施了隔离加固措施,确保工程的顺利进行。对地表沉降、位移变化以及电力管沟振动进行了全面监测。通过实时跟踪施工过程,有效地控制了施工对周边环境和电力管沟的影响。提出的施工工艺和监测方案的综合运用为工程的安全顺利实施提供了有力支持。

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  • 基于盐水冻结加固的地铁隧道联络通道施工技术研究

    尹希旺;

    联络通道作为地铁隧道常用的附属设施,相关的施工技术总结相对欠缺。基于实际工程,针对某中~强风化泥质粉砂岩中地铁隧道联络通道施工进行分析总结。梳理了冻结加固施工过程中的冻结关键技术,明确了冻结施工参数,总结了联络通道施工全过程的关键技术要点,整理了冻结加固地层的联络通道注浆工艺,阐述了注浆加固关键技术,提出了联络通道施工过程中的风险处置措施。

    2024年07期 v.53;No.650 72-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1108K]
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  • 基于盐水冻结加固的地铁隧道联络通道施工技术研究

    尹希旺;

    联络通道作为地铁隧道常用的附属设施,相关的施工技术总结相对欠缺。基于实际工程,针对某中~强风化泥质粉砂岩中地铁隧道联络通道施工进行分析总结。梳理了冻结加固施工过程中的冻结关键技术,明确了冻结施工参数,总结了联络通道施工全过程的关键技术要点,整理了冻结加固地层的联络通道注浆工艺,阐述了注浆加固关键技术,提出了联络通道施工过程中的风险处置措施。

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  • 富水残积土输水隧洞水平旋喷桩和超前小导管组合支护技术研究

    何晓林;黄震;苏赐从;周陶艺;王俊强;

    为了研究水平旋喷桩配合超前小导管组合支护设计参数对不良地质输水隧洞预加固效果的影响,依托广西黄章水库富水残积土输水隧洞,研究了超前小导管管径、注浆加固圈厚度、外插角、环向间距、水平旋喷桩桩径、桩间距对富水残积土地层输水隧洞拱顶竖向沉降、拱腰水平变形以及掌子面变形的影响规律,并采用局部敏感性分析方法研究了支护参数的敏感性。研究结果表明:隧洞内的拱顶竖向沉降、拱腰水平收敛、掌子面位移与超前小导管和水平旋喷桩相关参数有关;小导管外插角对拱顶竖向沉降影响最大,注浆加固圈厚度次之,小导管环向间距的影响最小;小导管注浆加固圈厚度对拱腰水平位移影响最大,小导管外插角次之,小导管管径的影响最小。利用超前小导管+水平旋喷桩组合支护对富水残积土输水隧洞进行支护时,应综合考虑各参数影响,寻求最安全经济的支护参数,确保隧洞施工安全性。

    2024年07期 v.53;No.650 77-84+91页 [查看摘要][在线阅读][下载 2082K]
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  • 富水残积土输水隧洞水平旋喷桩和超前小导管组合支护技术研究

    何晓林;黄震;苏赐从;周陶艺;王俊强;

    为了研究水平旋喷桩配合超前小导管组合支护设计参数对不良地质输水隧洞预加固效果的影响,依托广西黄章水库富水残积土输水隧洞,研究了超前小导管管径、注浆加固圈厚度、外插角、环向间距、水平旋喷桩桩径、桩间距对富水残积土地层输水隧洞拱顶竖向沉降、拱腰水平变形以及掌子面变形的影响规律,并采用局部敏感性分析方法研究了支护参数的敏感性。研究结果表明:隧洞内的拱顶竖向沉降、拱腰水平收敛、掌子面位移与超前小导管和水平旋喷桩相关参数有关;小导管外插角对拱顶竖向沉降影响最大,注浆加固圈厚度次之,小导管环向间距的影响最小;小导管注浆加固圈厚度对拱腰水平位移影响最大,小导管外插角次之,小导管管径的影响最小。利用超前小导管+水平旋喷桩组合支护对富水残积土输水隧洞进行支护时,应综合考虑各参数影响,寻求最安全经济的支护参数,确保隧洞施工安全性。

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  • TBM岩渣几何特征与滚刀破岩效率相关性分析

    张春瑜;

    在运用TBM进行隧道挖掘施工中,TBM破岩效率会受到围岩状况以及机械参数的影响。因此岩体不同节理间距、倾角以及滚刀间距对破岩工作效率的影响值得关注。首先,利用室内滚刀试验,在固定岩体节理倾角、间距或滚刀间距其中一个参数的条件下,对另外两个参数变化生成岩渣的粗糙度指数的变化规律进行模拟,分析和总结岩渣的形状与破岩效率之间的关系以及不同条件下TBM掘进产生的岩渣特征。再依托广州北江输水隧洞工程,现场量测该隧洞开挖施工过程中产生的岩渣,并对其进行筛分试验,然后分析统计数据,得出了不同围岩性质下TBM刀盘的磨损规律与岩渣粗糙度指数及颗粒级配系数之间的相关性。最后,把岩渣的粗糙度指数、扁平度与比能分别进行拟合,进一步说明节理倾角与间距对滚刀破岩效率的影响。

    2024年07期 v.53;No.650 85-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 2158K]
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  • TBM岩渣几何特征与滚刀破岩效率相关性分析

    张春瑜;

    在运用TBM进行隧道挖掘施工中,TBM破岩效率会受到围岩状况以及机械参数的影响。因此岩体不同节理间距、倾角以及滚刀间距对破岩工作效率的影响值得关注。首先,利用室内滚刀试验,在固定岩体节理倾角、间距或滚刀间距其中一个参数的条件下,对另外两个参数变化生成岩渣的粗糙度指数的变化规律进行模拟,分析和总结岩渣的形状与破岩效率之间的关系以及不同条件下TBM掘进产生的岩渣特征。再依托广州北江输水隧洞工程,现场量测该隧洞开挖施工过程中产生的岩渣,并对其进行筛分试验,然后分析统计数据,得出了不同围岩性质下TBM刀盘的磨损规律与岩渣粗糙度指数及颗粒级配系数之间的相关性。最后,把岩渣的粗糙度指数、扁平度与比能分别进行拟合,进一步说明节理倾角与间距对滚刀破岩效率的影响。

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  • 地铁车站内衬墙施工工艺改进技术研究

    潘国庆;

    地铁基坑叠合墙中内衬墙施工质量极为重要,通过相关调研发现,内衬墙的传统工艺做法经常会导致墙面出现蜂窝、麻面、开裂、渗漏等质量问题,严重影响车站结构的安全性及使用寿命。提出的止水钢板上部贴膜保护工艺可有效防治止水钢板上半部易污染的问题,确保了防水节点的止水效果。无缝式下腋角翻口做法延长了渗水路径,提升了施工缝质量,同时下腋角部位减少了一条施工缝,外观质量更佳。全自动智能控制附着式振捣系统实现了全过程机械化振捣操作,提高了混凝土的均匀性和密实度。节水保湿养护膜加强了混凝土养护过程控制。通过施工现场开展的相关试验,针对性研究改进工艺的可操作性与实际应用性,整体提升内衬墙施工质量。

    2024年07期 v.53;No.650 92-95+103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1343K]
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  • 地铁车站内衬墙施工工艺改进技术研究

    潘国庆;

    地铁基坑叠合墙中内衬墙施工质量极为重要,通过相关调研发现,内衬墙的传统工艺做法经常会导致墙面出现蜂窝、麻面、开裂、渗漏等质量问题,严重影响车站结构的安全性及使用寿命。提出的止水钢板上部贴膜保护工艺可有效防治止水钢板上半部易污染的问题,确保了防水节点的止水效果。无缝式下腋角翻口做法延长了渗水路径,提升了施工缝质量,同时下腋角部位减少了一条施工缝,外观质量更佳。全自动智能控制附着式振捣系统实现了全过程机械化振捣操作,提高了混凝土的均匀性和密实度。节水保湿养护膜加强了混凝土养护过程控制。通过施工现场开展的相关试验,针对性研究改进工艺的可操作性与实际应用性,整体提升内衬墙施工质量。

    2024年07期 v.53;No.650 92-95+103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1343K]
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  • 盾构连续上跨下穿既有线变形规律及控制技术研究

    营升;

    以北京地铁19号线牛街站—金融街站区间盾构连续上跨国铁直径线、下穿长椿街车站为工程背景,通过数值模拟与实测数据分析相结合的方法,揭示了盾构连续上跨、下穿施工过程中既有结构的变形规律。盾构上跨和下穿过程中,既有结构变形可分为3个阶段,其中刀盘到达至盾尾脱出阶段引起的变形占比最大。上跨施工过程中,国铁直径线竖向变形表现为隆起,整体变形以新旧隧道轴线相交处为中心呈对称分布。而下穿施工时,既有车站竖向变形表现为不均匀沉降,并且沉降主要集中在新建隧道与车站相交处。此外,通过数值模拟计算和监测数据分析验证了“径向注浆+底板注浆”加固措施对控制此类复杂穿越工程变形的有效性。

    2024年07期 v.53;No.650 96-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 2580K]
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  • 盾构连续上跨下穿既有线变形规律及控制技术研究

    营升;

    以北京地铁19号线牛街站—金融街站区间盾构连续上跨国铁直径线、下穿长椿街车站为工程背景,通过数值模拟与实测数据分析相结合的方法,揭示了盾构连续上跨、下穿施工过程中既有结构的变形规律。盾构上跨和下穿过程中,既有结构变形可分为3个阶段,其中刀盘到达至盾尾脱出阶段引起的变形占比最大。上跨施工过程中,国铁直径线竖向变形表现为隆起,整体变形以新旧隧道轴线相交处为中心呈对称分布。而下穿施工时,既有车站竖向变形表现为不均匀沉降,并且沉降主要集中在新建隧道与车站相交处。此外,通过数值模拟计算和监测数据分析验证了“径向注浆+底板注浆”加固措施对控制此类复杂穿越工程变形的有效性。

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  • 暗挖扩大端内弃壳解体接收盾构关键技术研究

    刘志坚;曹伍富;孙英韬;寇鼎涛;杨志勇;王炳禄;江玉生;

    使用盾构法在城市中心修建地铁时,常面临地面空间不足,无法提供充足的工程场地进行常规盾构接收的问题,因此在预接收地点修建暗挖横通道+暗挖扩大端的辅助结构,进行盾构解体接收成为主流方案,但暗挖扩大端的修建尺寸并无清晰参考。以北京地铁19号线为例,分析了暗挖扩大端宽度和高度的设计问题,并针对弃壳接收和部分弃壳两种方案,对暗挖扩大端的最小设计尺寸做了规定,即高度应包含开挖垫层、盾构直径和吊装空间三部分,其中吊装空间至少应为1.5~2m;当采用弃壳接收时,暗挖扩大端宽度与刀盘直径和刀盘分块暂存方式有关。提出了一种新的适用于暗挖扩大端内狭小场地的刀盘拆解方案,能够显著减小占地面积,同时设计了一种适用于洞内拆解主驱动的专用滑移辅助工装,提高了拆解过程的安全性。

    2024年07期 v.53;No.650 104-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 1528K]
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  • 暗挖扩大端内弃壳解体接收盾构关键技术研究

    刘志坚;曹伍富;孙英韬;寇鼎涛;杨志勇;王炳禄;江玉生;

    使用盾构法在城市中心修建地铁时,常面临地面空间不足,无法提供充足的工程场地进行常规盾构接收的问题,因此在预接收地点修建暗挖横通道+暗挖扩大端的辅助结构,进行盾构解体接收成为主流方案,但暗挖扩大端的修建尺寸并无清晰参考。以北京地铁19号线为例,分析了暗挖扩大端宽度和高度的设计问题,并针对弃壳接收和部分弃壳两种方案,对暗挖扩大端的最小设计尺寸做了规定,即高度应包含开挖垫层、盾构直径和吊装空间三部分,其中吊装空间至少应为1.5~2m;当采用弃壳接收时,暗挖扩大端宽度与刀盘直径和刀盘分块暂存方式有关。提出了一种新的适用于暗挖扩大端内狭小场地的刀盘拆解方案,能够显著减小占地面积,同时设计了一种适用于洞内拆解主驱动的专用滑移辅助工装,提高了拆解过程的安全性。

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  • 珠海隧道超大直径盾构浅埋极软地层施工关键技术

    廖文江;陈玉林;

    浅埋极软地层超大直径盾构施工存在冒顶漏浆、管片上浮、管片渗漏水、盾构姿态控制困难等重难点问题。依托珠海隧道工程,针对盾构始发一侧隧道埋深浅、周边地层极为软弱的特点,制定并采取了地层预加固处理、盾构机针对性设计、同步双液注浆系统改造及注浆方法优化、改进管片防水体系等系统性措施,浅埋极软地层重难点问题得到有效控制。单一的地层预加固措施对浅埋段管片上浮控制效果有限;厚浆与双液浆组合使用的分区注浆方法可实现缩短顶部浆液初凝时间和早强效果,有效解决了管片上浮及渗漏水;控制管片不均匀上浮可以避免管片渗漏水和裂缝漏水问题。

    2024年07期 v.53;No.650 110-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1178K]
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  • 珠海隧道超大直径盾构浅埋极软地层施工关键技术

    廖文江;陈玉林;

    浅埋极软地层超大直径盾构施工存在冒顶漏浆、管片上浮、管片渗漏水、盾构姿态控制困难等重难点问题。依托珠海隧道工程,针对盾构始发一侧隧道埋深浅、周边地层极为软弱的特点,制定并采取了地层预加固处理、盾构机针对性设计、同步双液注浆系统改造及注浆方法优化、改进管片防水体系等系统性措施,浅埋极软地层重难点问题得到有效控制。单一的地层预加固措施对浅埋段管片上浮控制效果有限;厚浆与双液浆组合使用的分区注浆方法可实现缩短顶部浆液初凝时间和早强效果,有效解决了管片上浮及渗漏水;控制管片不均匀上浮可以避免管片渗漏水和裂缝漏水问题。

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  • 多含水层地层45m级基坑承压水控制设计与实践

    宗露丹;

    城市深层地下空间开发已成为城市发展的必然趋势,越来越多的超深基坑工程逐渐涌现。上海作为典型滨海地貌单元分布区,深部分布有复杂的多层含水层,包括微承压含水层及第I、第II、第III承压含水层,部分相互联通的巨厚承压含水层厚度达50m以上,因而超深基坑实施将涉及更为复杂的多层承压含水层减压控制设计。为此,依托某挖深达45m的非圆形基坑工程,基于现场抽水试验开展了深部承压含水层水文地质参数反演分析,提出了同时满足坑内减压需求及坑外环境影响控制要求的隔-降-灌一体化承压水分层减压控制设计原则及双帷幕体系隔水方案。背景工程的承压水试验试运行及正式减压降水控制运行的实施效果良好。

    2024年07期 v.53;No.650 116-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 3531K]
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  • 多含水层地层45m级基坑承压水控制设计与实践

    宗露丹;

    城市深层地下空间开发已成为城市发展的必然趋势,越来越多的超深基坑工程逐渐涌现。上海作为典型滨海地貌单元分布区,深部分布有复杂的多层含水层,包括微承压含水层及第I、第II、第III承压含水层,部分相互联通的巨厚承压含水层厚度达50m以上,因而超深基坑实施将涉及更为复杂的多层承压含水层减压控制设计。为此,依托某挖深达45m的非圆形基坑工程,基于现场抽水试验开展了深部承压含水层水文地质参数反演分析,提出了同时满足坑内减压需求及坑外环境影响控制要求的隔-降-灌一体化承压水分层减压控制设计原则及双帷幕体系隔水方案。背景工程的承压水试验试运行及正式减压降水控制运行的实施效果良好。

    2024年07期 v.53;No.650 116-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 3531K]
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  • 岩体地基抗剪刚度系数试验研究

    吕东;许卫晓;李翠翠;杨伟松;杨淑娟;王向英;

    地基抗剪刚度系数反映了地基对上部结构在水平方向的约束强弱程度,直接影响地基上浇筑的混凝土结构温度约束应力的大小,是控制混凝土底板温度裂缝的关键参数之一。为完善温度约束应力计算中地基抗剪刚度系数的取值,基于岩体地基防水层底板温度应力监测现场试验,计算得到岩体地基防水层构造条件下地基抗剪刚度系数取值;而后进行了岩体地基上的防水层、垫层、滑动层3种构造条件的动力特性测试试验,基于量纲分析计算出了垫层和滑动层构造条件下的地基抗剪刚度系数取值。

    2024年07期 v.53;No.650 124-129+135页 [查看摘要][在线阅读][下载 1460K]
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  • 岩体地基抗剪刚度系数试验研究

    吕东;许卫晓;李翠翠;杨伟松;杨淑娟;王向英;

    地基抗剪刚度系数反映了地基对上部结构在水平方向的约束强弱程度,直接影响地基上浇筑的混凝土结构温度约束应力的大小,是控制混凝土底板温度裂缝的关键参数之一。为完善温度约束应力计算中地基抗剪刚度系数的取值,基于岩体地基防水层底板温度应力监测现场试验,计算得到岩体地基防水层构造条件下地基抗剪刚度系数取值;而后进行了岩体地基上的防水层、垫层、滑动层3种构造条件的动力特性测试试验,基于量纲分析计算出了垫层和滑动层构造条件下的地基抗剪刚度系数取值。

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  • 深厚易塌孔地层灌注桩旋挖全套管钻沉拔一体施工技术

    朱峰;刘峥志;雷斌;

    在深厚易塌孔地层进行旋挖灌注桩施工,通常需要沉入深长护筒进行护壁,以确保孔壁稳定。目前传统深长护筒的施工方法均需要2台或2台以上大型机械配合施工,工序复杂、钻进效率低。针对在深厚易塌孔地层超长护筒施工存在的问题,研发了一种灌注桩旋挖全套管钻、沉、拔一体施工技术,在沉入长护筒、旋挖取土、起拔长护筒全过程均只采用1台旋挖钻机进行施工,达到了施工工效高、成桩质量好、综合成本低的效果。

    2024年07期 v.53;No.650 130-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 1369K]
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  • 深厚易塌孔地层灌注桩旋挖全套管钻沉拔一体施工技术

    朱峰;刘峥志;雷斌;

    在深厚易塌孔地层进行旋挖灌注桩施工,通常需要沉入深长护筒进行护壁,以确保孔壁稳定。目前传统深长护筒的施工方法均需要2台或2台以上大型机械配合施工,工序复杂、钻进效率低。针对在深厚易塌孔地层超长护筒施工存在的问题,研发了一种灌注桩旋挖全套管钻、沉、拔一体施工技术,在沉入长护筒、旋挖取土、起拔长护筒全过程均只采用1台旋挖钻机进行施工,达到了施工工效高、成桩质量好、综合成本低的效果。

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应用研究

  • 基于分层壳单元的楼板面内受力性能研究

    王程;范重;张艳霞;张爱林;

    为研究楼板在地震作用下的受力性能,采用非线性有限元软件ABAQUS分层壳单元对剪力墙试验结果进行模拟对比,确定所采用混凝土与钢材本构以及计算参数的可靠性。针对典型混凝土楼板在复杂受力状态下的受力性能进行有限元分析,考察简化计算方法对评估楼板面内拉、压、剪承载力的适用性。分析结果表明,采用简化方法确定混凝土楼板在设防烈度下的承载力时,与有限元计算结果较为一致。根据工程中混凝土楼板在地震作用下的损伤判别标准,提出楼板抗震性能加强措施。

    2024年07期 v.53;No.650 136-141+146页 [查看摘要][在线阅读][下载 2913K]
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  • 基于分层壳单元的楼板面内受力性能研究

    王程;范重;张艳霞;张爱林;

    为研究楼板在地震作用下的受力性能,采用非线性有限元软件ABAQUS分层壳单元对剪力墙试验结果进行模拟对比,确定所采用混凝土与钢材本构以及计算参数的可靠性。针对典型混凝土楼板在复杂受力状态下的受力性能进行有限元分析,考察简化计算方法对评估楼板面内拉、压、剪承载力的适用性。分析结果表明,采用简化方法确定混凝土楼板在设防烈度下的承载力时,与有限元计算结果较为一致。根据工程中混凝土楼板在地震作用下的损伤判别标准,提出楼板抗震性能加强措施。

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  • 大跨连续钢桁拱桥吊索塔架系统设计与施工

    程建华;

    吊索塔架是大跨连续钢桁拱桥施工的关键临时结构。以江汉七桥钢桁拱桥施工为例,建立有限元模型,计算分析悬臂架设不同工况应力、挠曲及倾覆稳定性。采取工厂制造及现场预拼等施工措施,解决钢桁拱悬臂架设倾覆稳定和合龙问题。结果表明,通过合理设置塔高及吊索前后锚点,采取边跨压重、边支点锚拉等措施,使吊索塔架与拱梁协同受力,实现了大跨度钢桁拱悬臂架设结构内力均衡、抗倾覆性能好、线形控制好以及高精度合龙的目标,保证了钢桁拱施工安全。

    2024年07期 v.53;No.650 142-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 1294K]
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  • 大跨连续钢桁拱桥吊索塔架系统设计与施工

    程建华;

    吊索塔架是大跨连续钢桁拱桥施工的关键临时结构。以江汉七桥钢桁拱桥施工为例,建立有限元模型,计算分析悬臂架设不同工况应力、挠曲及倾覆稳定性。采取工厂制造及现场预拼等施工措施,解决钢桁拱悬臂架设倾覆稳定和合龙问题。结果表明,通过合理设置塔高及吊索前后锚点,采取边跨压重、边支点锚拉等措施,使吊索塔架与拱梁协同受力,实现了大跨度钢桁拱悬臂架设结构内力均衡、抗倾覆性能好、线形控制好以及高精度合龙的目标,保证了钢桁拱施工安全。

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