2008年全国隧道监控量测与反分析专题研讨会总结
各位专家学者、各位同行:
由中国公路学会隧道工程分会、中国土木工程学会隧道及地下工程分会、中国岩石力学与工程学会地下工程分会联合主办的“2008年全国隧道监控量测与反分析专题研讨会”经过2天的交流和参观就要闭幕了。本次会议得到了中国公路学会、重庆市交通委员会的大力支持,重庆市交通委员会张太雄总工程师亲临会场并作重要讲话。中国公路学会、钱七虎院士、孙钧院士、郑颖人院士分别为大会发来了贺信,王建宇研究员和樱井春辅教授为大会作了特邀报告,这些都为本次会议的成功召开增色不少。
首先,感谢重庆交通科研设计院、国家山区公路工程技术研究中心、《公路交通技术》杂志社为本次会议的成功召开所负出的辛勤劳动,同时,感谢中铁隧道集团有限公司、丹东前阳工程测试仪器厂、江苏海岩工程材料仪器有限公司、隧道建设与养护技术交通行业重点实验室给本次会议的大力支持。
本次研讨会到会190余人,共收到论文81篇,经过筛选编入论文集49篇,大会特邀报告2个,交流论文15篇。这些论文和报告集中反映了隧道围岩稳定性研究与分析、隧道现场监控量测技术及数据分析、隧道反分析数值计算及工程应用、地质超前预报等最新研究成果。这些成果对提高我国隧道监控量测与反分析的科学技术水平具有重要指导意义。
王建宇研究员的特邀报告“隧道工程中数值方法的地位和前景”,从讨论隧道衬砌和支护设计计算中的一些问题(如坍落拱理论、“围岩-结构”模型等)出发,对正确地认识数值方法的作用和合理地运用数值方法进行了论述,提出了数值方法在隧道工程中的地位:数值方法的发展使得我们可以根据围岩的地质条件(岩性,岩体结构,地应力,地下水等)对隧道开挖引起的围岩力学行为和稳定性特点以及失稳形态进行分析和预测,并对各种形式的支护结构作用进行正确的描述。数值方法的应用使得隧道设计不再简单地归结为某一指定荷载下的结构检算问题,而是将围岩和支护作为“共同体”进行计算。这就可以在隧道设计和施工中更加科学地利用地质资料。
樱井春辅教授的特邀报告“隧道监控量测与反分析”,从隧道荷载的不确定性出发,讨论了隧道施工过程中位移变化的管理基准植,考虑围岩非均质体反分析计算的结论,提出反分析要建立在现场监控量测的基础上;计算中要考虑围岩体的非均匀性;围岩本构关系尽量简单化,这些建议对我们今后的科技进步一定会发挥重要的作用。
上述特邀报告有3个共同的观点:1、现场监控量测数据是反分析的基础,2、围岩本构关系要尽量简单化,3、数值计算方法实现了对支护结构作用的正确描述,并将支护与围岩形成“共同体”进行计算。
同时,许多科技人员都作了一些有益的科学尝试:如基于现场监控量测的隧道围岩分级方法,试图寻求扩展的现场监控量测数据与围岩分级指标之间的定量关系;模糊综合评判法在隧道施工灾害中的应用,对施工过程中非数字化的各因素客观、准确地加以定量与评判,运用专家判断法确定各影响因素的权重,最后通过层次分析法得到灾害大小的评判结果;基于监控量测的隧道稳定性评价与动态施工反馈,采用了改进的自适应遗传算法,利用三元件粘弹性模型,进行位移优化反分析,取得了较好效果;基于数字电台的无线遥测系统在棚洞工程监测中的运用,介绍一种基于数字电台的无线遥测系统,实现了对众多振弦式传感器的数据实时自动采集,这些科研工作必将对科学技术的进步起到促进作用。
本次专题研讨会具有两个鲜明的特点,1、专题研讨会的到会人数最多,说明会议主题倍受科技人员关注,是当前的难点和热点问题,2、会议主办单位、承办单位和协办单位最多,说明大家认识到行业交叉、学科交叉成为推动科学技术进步的有力手段。
本次会议一方面展示了我国隧道监控量测与反分析的大量研究成果,同时也显示了我国隧道监控量测与反分析青年研究队伍已经形成,后继有人。
最后,特别感谢为本次会议作精心准备和精彩演讲的17位中外人士。
中国公路学会隧道工程分会理事长蒋树屏同志
在2008年全国公路隧道学术会议开幕式上的讲话
各位来宾,各位领导和代表:
2008年全国公路隧道监控量测与反分析专题研讨会开幕了。这次会议是由中国公路学会隧道工程分会、中国土木工程学会隧道及地下工程分会、中国岩石力学与工程学会地下工程分会联合主办,由重庆交通科研设计院、国家山区公路工程技术研究中心、《公路交通技术》杂志社联合承办,本次会议还得到了中铁隧道集团有限公司、丹东前阳工程测试仪器厂、江苏海岩工程材料仪器有限公司的大力协助。在此,我代表隧道工程分会和全体与会代表向他们表示崇高的敬意和衷心的感谢。
中国公路学会隧道工程分会自1991年11月成立以来,至今已有17个年头。在此期间,我国的公路交通在国民经济综合运输体系中的地位和作用显著提高,成为推动国民经济发展的主要运输方式。随着我国高等级公路建设的发展,特别是国家“7918”公路网的建设,公路隧道增长速度越来越快,建设规模越来越大。截止2007年底,我国已建成公路隧道2555.5公里、4673座,公路隧道里程较2006年增长达38.75%。我国公路隧道建设已进入飞速发展期。依据国内各有关方面的业绩报道估算,在我国铁路、公路、水电、市政等行业中已投入使用的各类隧道达万座以上,延长总计7000余公里。
在特长隧道建设方面,中国最长铁路隧道20.05公里乌鞘岭特长隧道已经贯通,全长27.839公里的太行山隧道正在建设之中。公路隧道方面我国建成了世界规模第一的长18公里的秦岭终南山公路隧道、长度10公里以上的甘肃大坪里隧道、陕西包家山隧道、山西宝塔山隧道等也正规划或建设中。我国在建或建成的3公里以上特长隧道已达200余座。
在大跨隧道方面,我国已建成深圳雅宝隧道、重庆白鹤嘴隧道、广州龙头山隧道等多条双洞八车道隧道。双洞八车道的小净距隧道、连拱隧道也在福建省机场路二期工程建设之中。
水下隧道建设方面,近年来在建和建成的隧道有厦门海底隧道(钻爆法)、上海长江隧道(盾构法已贯通)、武汉长江隧道(盾构法)、外环越江隧道(沉管法已建成)等。
此外,我国还建成了大量连拱隧道、小净距隧道,还建成了如厦门万石山隧道大型地下立交工程等大跨、复杂结构公路交通工程,该工程地下大跨平交段多达6处。
以上建设成就充分说明,我国隧道断面已由普通两车道隧道,发展到三车道、四车道甚至单洞局部五车道的大跨隧道,由普通分离式隧道发展到小净距隧道、大跨小净距隧道、大跨连拱隧道,从山岭隧道发展到了城市地下公路隧道及江底海底隧道,可以说从隧道长度、数量和隧道形式等多方面,我国已经步入世界隧道大国行列。
然而,要称为世界隧道强国,我们还有很多的路要走。
首先,从隧道的构成上,我国99%以上是采用钻爆法开挖的山岭隧道,与发达国家近40%采用机械开挖和大规模进行城市地下公路网建设相比,总体技术难度与技术含量有很大距离。
即使是山岭隧道方面、我们在隧道监控量测与反分析、超前地质预报、环保建设技术、精细化设计与施工、建设安全与质量管理、营运安全管理、工程专用机具开发等多方面,均还有待进一步的提高。
这也是为什么在取得如此建设成就的情况下,我国隧道人还需要在各方面不断努力和提高的重要原因。
从20世纪70年代末开始,由于“新奥法”原理的介绍和启用,使我国隧道及地下工程技术有了显著的进步。八十年代以来,在新奥法的指引下,一些重大隧道工程相继建成,如铁路的大瑶山隧道、南岭隧道、军都山隧道等等。近年来更是建成了秦岭终南山公路隧道等重大隧道工程。在新奥法应用过程中,我国隧道及地下工程界的技术人员在实践中对新奥法的改进和创新也做了大量的工作,并在矿山法、新奥法的基础上建立了自己的修建方法、工法系统,如浅埋暗挖、复合式盾构等等。
众所周知,新奥法的核心有两点:
①尽可能地提前了解围岩的力学特性,在设计与施工中合理利用围岩的自承能力,应尽量地减少对围岩的扰动,必要时应采取预加固措施保护围岩,提高围岩的自承能力。
② 切实地进行信息化的设计和施工,在现场建立有效的监测、控制系统,严格实行以项目为主体的动态管理。
而在具体实施步骤上,掌子面超前地质预报、隧道施工监控量测与反分析、现场围岩分级判断是新奥法的技术关键点。这些关键技术点的把握,对减少工程事故、提高工程质量、控制工程投资有至关重要的作用。
近年来,隧道建设界,特别是公路隧道建设中采用第三方监测的理念已越来越多地得到广大建设业主的认同,取得了不少工程实践经验。新奥法的核心问题和关键技术已得到公路界广大技术及管理人员的充分重视,也开展了相关的研究。特别是在监控量测与反分析同隧道围岩现场分级相结合方面,有了较系统的突破。然而,这些工程实践经验和研究成果尚未能形成统一的标准和得以广泛推广应用。
为此,中国公路学会隧道工程分会、中国土木工程学会隧道及地下工程分会、中国岩石力学与工程学会地下工程分会联合召开此次会议(本次大会是三个分会第一次联合办会,这种办会形式将在以后和长期保持和发扬)。其目的,是想通过这一全国性的学术交流平台,让广大技术人员能得以充分的交流,为进一步推进我国在新奥法应用关键技术的突破起到积极贡献。
本次大会,我们还特邀了国际岩石力学学会原主席,日本樱井春辅教授就隧道监控量测与反分析做专题演讲。樱井春辅教授创立的监控量测量与反分析方法已在日本等国的隧道界广泛推广采用。相信他的精彩演讲会带给我们更多的启示。
本次大会会期两天,安排了专题演讲、大会交流、现场参观等会议内容,相信各位来宾能通过此次大会得到新的知识、结识更多新的朋友。
祝各位代表在渝期间身体健康,并预祝本次大会取得圆满成功。 |