苟长飞，叶 飞，张金龙，刘燕鹏
（长安大学公路学院，陕西 西安 710064）
摘要：为明确同步注浆充填压力的大小及分布，利用流体力学理论对充填过程进行了理论分析。考虑到盾构推进速度较慢及浆液沿环向充填到最远距离所需的时间很短，假设同步注浆过程中，浆液仅沿环向充填盾尾间隙，即形成三维环形薄饼。分别在浆液为宾汉姆流体和牛顿流体条件下，推导了浆液充填压力沿盾尾间隙环向分布模型；并讨论了该模型的适用范围及主要参数的确定方法。用实际工程监测数据验证了该模型，并分析了浆液充填压力的分布规律及影响因素。分析结果表明：浆液充填压力环向分布模型的计算值与施工现场监测值吻合较好；浆液充填压力沿环向的变化主要由浆液自重的加压或减压作用、浆液剪切应力的减压作用两方面因素引起；浆液充填压力的宾汉姆流体计算值略小于牛顿流体计算值。
关键词：盾构隧道；同步注浆；盾尾间隙；充填压力
叶飞，苟长飞，陈治，刘燕鹏，张金龙
（长安大学 陕西省公路桥梁与隧道重点实验室，陕西 西安 ７１００６４ ）
摘要：在假定注浆浆液为粘度时变性流体，并在盾尾间隙影响厚度范围内均匀柱面扩散的前提下，应用达西定律对盾构壁后注浆渗透范围及浆液对管片造成的压力进行了理论推导，得到了浆液扩散半径及对管片产生压力的计算式。通过具体实例，对比分析了是否考虑粘度时变性２种条件下浆液扩散半径及对管片产生压力的计算结果，以及不同胶凝时间下浆液扩散半径及对管片产生压力的计算结果。分析结果表明：２ 种条件下，浆液扩散半径及对管片产生的压力随注浆压力、注浆时间的变化规律不尽相同，粘度时变性对浆液扩散半径及对管片产生的压力影响显著，可通过调整浆液配比来改变粘度时变性，进而影响浆液扩散半径及对管片产生的压力，但浆液对单位面积管片的压力几乎不受粘度时变性的影响。
关键词：隧道工程；盾构隧道；理论推导；壁后注浆；粘度时变性；浆液扩散
叶飞，苟长飞，刘燕鹏，孙海东
（长安大学 桥梁与隧道陕西省重点实验室，陕西 西安 ７１００６４ ）
摘要：在假定注浆浆液为粘度时变性流体且浆液沿半球面扩散的前提下，应用达西定律对盾构管片注浆扩散半径及浆液对管片产生的压力进行了理论推导，得到了浆液扩散半径及对管片产生的压力的计算式．通过具体实例，对比分析了考虑浆液粘度时变性和不考虑浆液粘度时变性２种条件下注浆压力、注浆时间、浆液初始粘度、土体渗透系数对浆液扩散半径及浆液压力的影响，得到了浆液压力的分布形式．分析结果表明，注浆压力和土体渗透系数较大且注浆时间较长时，浆液的粘度时变性对浆液扩散范围和压力的影响显著；可通过调整注浆压力、注浆时间、浆液特性来调整注浆效果．
关键词：盾构隧道；壁后注浆；粘度时变性；半球面扩散
赵峰 １ ，夏永旭 ２ ，贾艳领 ３
（ １．中交远洲交通科技集团有限公司，河北 石家庄 ０５００５１ ； ２．长安大学； ３．广西交通科学研究院）
摘要：膨胀岩隧道由于其特殊的工程地质特性，成为当今地下工程界最复杂的研究课题之一。结合依托工程大华岭特长隧道中出现的膨胀岩，提出了膨胀性围岩隧道的支护结构和施工原则。应用弹塑性模型对膨胀岩隧道支护结构和施工过程进行了数值模拟计算，结果显示支护结构的初期支护及二次衬砌主要应力均在安全范围之内。
关键词：公路隧道；膨胀岩；数值模拟；隧道设计；隧道施工
苟长飞，叶飞，张金龙
（长安大学 公路学院，陕西 西安， ７１００６４ ）
摘要：地下空间需求量是制定城市地下空间开发战略目标和规划布局的重要基础。分析了城市地下空间需求量预测的作用与意义，总结了现有的３种城市地下空间需求量预测的方法，即分指标预测法、分系统预测法和分区位预测法，并分析了 ３ 种预测方法各自的优点与不足；提出了将分指标、分系统与分区位相结合并考虑需求时效性的综合预测法，阐述了综合预测法的总体思路，并分析了其优点。在综合预测法的基础上，提出了建立城市地下空间需求分布体系，建立了该体系的三维结构模型，讨论了该体系的建立方法。结果表明，将综合预测法所得到的预测结果导入地下空间需求分布模型，能使该模型具体化。
关键词：结构工程；地下空间；地下空间需求量；地下空间需求分布体系；综合预测法
王东方 1，叶飞 2 ，张金龙 2 ，孙海东 2 ，苟长飞 2
(1． 同济大学科学技术研究院，上海 200092;
2． 长安大学桥梁与隧道陕西省重点实验室，西安 710064)
摘要：山岭公路隧道的洞口景观问题，随着隧道工程的迅速发展已经显得愈发突出。本
文在对我国公路隧道工程发展总体情况及公路隧道洞口景观问题研究现状进行综合分析归纳
的基础上，阐述了我国公路隧道洞口景观研究中的存在的问题，分析了洞口景观的主要作用，
包括消除旅途疲倦、文化展示和传递、地标及环保等作用。进而对公路隧道洞口景观设计的过
程及表现形式等展开了探讨。分析结果表明，公路隧道洞口景观艺术作为一门涉及众多学科
的系统工程，亟待更多隧道工程专业技术人员开展交叉学科的研究;华丽的洞口景观是否又对
安全行车造成了不利影响，以及公路隧道洞口景观的评价问题值得开展更深入的研究。
关键词：公路隧道;洞口景观;景观设计;工程应用
Ye Fei a,b, He Chuan b, Wang Shi-min b, Zhang Jin-long a
a Chang’an University, Shaanxi Provincial Major Laboratory for Highway Bridge & Tunnel, Xi’an 710064, China
b Department of Underground Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China
Landscape design of tunnel portals has been under intensive study in recent years. This paper summarizes the general development of highway tunnels and the main problems concerning highway tunnel entrances during this development phase in China. It then analyzes the significance of mountain highway tunnel landscape design in terms of preventing travel fatigue, visual adaptation, communicating and dis-playing culture, land marking, and environmental protection. Thirdly, it lays down the principles for landscape design, e.g. safety, failure prevention, physiological, anthropological, blending and economic principles. Lastly, it discusses the diversity of landscape designs in China, including types of tunnel portals, integration with local cultures (subdivided into ethnological culture, regional culture and historical culture), environmental protection awareness, lighting transitions in tunnel entrances, blending with the surrounding environment, symbolic and metaphorical skills in tunnel portal landscape design, and special decorations. The results suggest that landscape design of tunnel portals is a comprehensive artistic endeavor, involving local culture; bionomics; psychology; environment protection; lighting; structural techniques; new material implementation; and new technical arts. In conclusion, good landscape design requires intensive and collaborative interdisciplinary studies.
叶飞 1，2 ，何川 2 ，朱合华 3 ，孙海东 1
（1. 长安大学桥梁与隧道陕西省重点实验室，陕西 西安 710064；
2. 西南交通大学地下工程系，四川 成都 610031；
3. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室，上海 200092）
摘要：盾构隧道作为一个三维问题，其横向性能与纵向性能是密切联系的，将其横向和纵向割裂为两个平面问题，虽然可使问题简单化，但无法考虑纵横向性能的匹配关系。在横向修正惯用法的基础上，将横向弯曲刚度有效率引入到纵向等效连续化模型的推导中，对考虑横向刚度影响的盾构隧道纵向等效抗弯刚度进行理论推导，得到了考虑横向刚度有效率的纵向等效抗弯刚度计算式，从而初步将纵向刚度的分析与横向刚度的变化统一起来，进而也说明了盾构隧道纵、横向抗弯刚度的相关性和匹配性。实例分析表明：盾构隧道横向抗弯刚度的大小与纵向等效抗弯刚度关系密切，表现为同方向、近线性关系变化，即纵向抗弯刚度随横向抗弯刚度的增大而增大。
关键词：盾构隧道；横向性能；修正惯用法；横向刚度有效率；纵向等效连续化模型 Continue reading
王文正，夏永旭，胡庆安
（长安大学 公路学院，陕西 西安 ７１００６４ ）
摘要：应用有限元数值方法，对双连拱隧道的三导洞法、中导正洞台阶法和中导正洞全断面法 ３种开挖方法，分别进行了施工数值模拟，给出了这３种开挖方法施工过程中围岩和支护结构的应力和变形规律。经过比较分析后，认为三导洞法是 Ⅱ 级围岩中修建连拱隧道的较好开挖方法。
关键词：双连拱隧道；开挖方法；数值模拟
叶飞 1, 2, 霍三胜 3, 常文伟 3
(1.长安大学桥梁与隧道陕西省重点实验室 西安市 710064;
2.西南交通大学地下工程系 成都市 610031;
3.山西高陵高速公路有限公司 陵川市 046000)
摘要：郭家川 Ⅱ号隧道属典型煤系地层隧道, 该隧道穿越软弱破碎煤系地层, 围岩内富存采空区。 首先对其施工过程中面临的各种风险进行了综合分析, 包括揭煤施工风险、瓦斯突出风险、采空区施工风险、围岩大变形风险、塌方风险 , 以及边仰坡失稳风险等。 进而有针对性地提出了风险规避措施, 包括安全教育、揭煤防突措施、瓦斯防治措施、边坡卸载、现场监控, 及地质超前预报等。 依据与隧道结构之间的空间关系, 将采空区分为了上位式、侧位式、交叉式、重叠式, 以及下位式等类别, 并在对现有采空区处治措施全面分析的基础上, 将采空区处治措施归纳为“ 探”、“ 钻”、“喷” 、“ 填”、“撑” 、“ 注” 、“ 灌”等方面。
关键词：隧道工程;公路隧道;煤系地层;采空区;风险;施工安全 Continue reading