中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復合型高新技術集團企業(yè)。
京張高鐵新八達嶺隧道全長12.01 km，為單洞雙線隧道，標準段開挖跨度13.52～13.82 m，大跨過渡段開挖跨度達32.7 m，是目前國內(nèi)開挖跨度最大的暗挖鐵路隧道，安全風險高，施工難度大。大跨過渡段一共分為11步開挖，每一步開挖都將引起拱頂變形及整體變形，將變形控制在設計允許的安全范圍內(nèi)則是整個隧道施工的關鍵與難點。
國內(nèi)外學者對大跨隧道、變形控制進行了相關研究。易小明等[1]通過對廈門市梧村山隧道施工現(xiàn)場全方位的變形監(jiān)控量測，建立相應的建筑物變形控制標準。劉招偉等[2]對某雙連拱隧道施工過程進行現(xiàn)場監(jiān)測與結果分析，提出了抑制變形的工程措施。瞿萬波等[3]根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，對洞樁法隧道導洞開挖的沉降變形規(guī)律進行了分析研究。鄭熙熙等[4]以重慶市兩江橋渝中連接隧道與解放東路接口工程為依托，分析了隧道施工引起的地表變形規(guī)律、影響因素，提出了針對性的設計方案與控制措施。唐曉杰等[5]針對大跨地鐵隧道穿越斷層的圍巖變形與控制問題，采用FLAC3D數(shù)值模擬，分析雙側(cè)壁導坑工法與CD工法不同組合穿越斷層的圍巖變形規(guī)律與注漿控制效果。鄭廣順等[6]基于FLAC3D數(shù)值模擬軟件，對比分析上下臺階法和CD法施工引起的隧道變形及受力特點，提出了有效的變形控制措施。廖雄[7]以成蘭鐵路楊家坪隧道分合修過渡段為工程依托，通過理論分析和數(shù)值模擬研究該隧道施工變形機理和變形規(guī)律，提出了適合該工程的變形控制措施。HOU Fujin等[8]以某城市濱海大跨度隧道為依托，優(yōu)化分析了巖體的本構計算模型，對隧道施工過程進行了全時空分析，研究表明施工時應控制開挖面前方變形。LI Shuchen等[9]對長城嶺大跨超淺埋隧道進行物理模型試驗和數(shù)值模擬，研究分析了大跨淺埋雙連拱隧道的變形規(guī)律。毛金龍[10] 采用工程類比法和數(shù)值模擬分析法，對蘭州新區(qū)至蘭州段大跨新黃土隧道進行研究分析，針對施工過程中出現(xiàn)的隧道沉降變形提出控制措施。何昌國[11] 結合現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)并采取數(shù)值模擬分析，對成貴鐵路四川段大跨隧道的變形特性及變形量進行研究分析，并對隧道預留變形量進行優(yōu)化。董德智[12]研究了周山隧道的施工工法，提出了軟弱圍巖大斷面隧道的變形控制技術。杜洪新等[13]以全國跨度最大、長度最長的樂疃高速公路隧道為工程背景，采用數(shù)值模擬計算，分析了不同初期支護強度下拱頂位移的變化規(guī)律。周磊生等[14]采用數(shù)值模擬計算，研究分析了CD及CRD開挖工法下超大斷面隧道圍巖變形控制機制?，F(xiàn)行規(guī)范QCR9218—2015《鐵路隧道監(jiān)控量測技術規(guī)程》制定了隧道斷面變形控制的標準，但其針對的是跨度B≤7 m的單向隧道、跨度7 m<B≤12 m的雙線隧道以及跨度12 m<B≤16 m的黃土隧道，而新八達嶺隧道工程大跨過渡段跨度達到32.7 m，遠大于一般雙線隧道。此外，當前規(guī)范對沉降變形和水平收斂的控制標準采用了“拱頂相對下沉”和“拱腳水平相對凈空變化”兩個指標，即隧道拱頂沉降的控制標準由隧道開挖高度決定，水平變形控制標準由隧道開挖跨度決定，而實際上，隧道開挖跨度對拱頂沉降的影響要大于隧道開挖高度。因此，有必要對大跨隧道的變形控制標準開展專項研究。
以京張高鐵八達嶺長城站超大跨隧道為研究對象，分析了不同跨度下隧道拱頂沉降與圍巖應變的關系，基于開挖過程隧道斷面的變形開展了數(shù)值模擬與現(xiàn)場監(jiān)測研究分析，提出了超大跨隧道施工的變形控制標準。本文的研究將對類似超大跨隧道施工變形控制提供參考與借鑒。
京張高速鐵路新八達嶺隧道全長12.01 km，八達嶺長城站位于新八達嶺隧道內(nèi)，車站中心里程距離隧道進口8.79 km，距離隧道出口3.22 km。車站兩端的站隧過渡段，是一個由兩線鐵路過渡到四線鐵路的單跨隧道，最大開挖跨度32.7 m，拱頂埋深62.7～120.0 m。
大跨過渡段洞身主要穿越強-弱風化花崗巖，塊狀構造，巖體總體上較完整～較破碎，巖質(zhì)較堅硬，巖塊單軸飽和抗壓強度為40～60 MPa。大跨段DK68+260～DK68+300出露F2斷層，與線路相交角度35°，斷層帶寬約2 m，帶內(nèi)夾泥，巖體破壞，強風化，為Ⅴ級圍巖。大跨段地下水類型為基巖裂隙水，受前期周邊輔助洞室開挖的影響，地下水已疏干。
制定隧道總變形量控制標準，首先可計算巖體極限應變，其次根據(jù)隧道斷面和變形關系確定巖體臨界變形量，最終提出隧道總變形量控制基準值。
此外,如果譯者沒有遵循“以術語譯術語”的原則,用普通詞匯替代專門術語詞匯也會出現(xiàn)一詞多譯。如“住宅建設用地使用權期間”對“住宅”一詞的翻譯,有三種譯法:“residences”“residential pro-perty”和“dwelling houses”。前二者指住宅(普通詞義)、居所、實際居住地(法律詞義),最后一個譯文指住處、住宅,供人生活于其中的房屋或其他建筑物。三者均有“供人居住”的含義,但在法律上有不同的使用語境,前二者可用于國際私法上的“經(jīng)常居住地”的概念,最后一個則比較適合用于此處,可以體現(xiàn)法律語言的專門性。
在二胡演奏中，加強合奏訓練非常重要，能有效提高練習者的綜合音樂和演奏素養(yǎng)。演奏者可以通過合奏訓練提高對和聲、聲部以及試奏能力的認識，彌補二胡單旋律樂器的不足，加強個人的音樂實踐練習，推動美育思維。[1]另外，在二胡合奏中，可以將所學的樂理、和聲、曲式等理論知識和實踐訓練結合起來，進而提高獨奏能力。
巖體的極限應變?nèi)Q于巖石的極限應變和巖體中節(jié)理裂隙的分布[15]。當隧道圍巖為整體塊狀結構，巖體中的節(jié)理裂隙很少，巖體的極限應變可近似采用巖石的極限應變。根據(jù)對大跨段巖石取芯的實驗結果，八達嶺長城站巖石的極限應變?yōu)?.4‰～3.1‰，如圖1所示。
八達嶺長城站大跨段受F2斷層的影響，巖體較破碎，局部巖體夾泥，全～強風化，因此，圍巖變形必須考慮節(jié)理裂隙的影響。
可是，一個多月前，我曾經(jīng)到過二叔家的葡萄田里，一大片，長得蔥蘢壯實，掛果率也挺高，綠油油地惹人憐愛。那時我還開玩笑說：“二叔，今年賣了葡萄可以買一輛小轎車了?！倍迥菚r眼里滿是憧憬，笑著說：“老農(nóng)民開什么轎車啊，還是買一輛農(nóng)用車最適用?！?/P>
巖體極限應變計算公式如下
(1)
式中，σmc為巖體的應力，Em為巖體的彈性模量。
水利部將河北省作為全國最嚴格水資源管理制度試點后，全省按照“四個率先”的要求，把出臺省政府的意見作為實行最嚴格水資源管理制度的突破口。在大量調(diào)查研究的基礎上，水利廳組織起草了《河北省人民政府關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》，多次征求省委省政府18個部門、廳機關有關處室和各設區(qū)市的意見，并根據(jù)中央1號文件和中央水利工作會議精神反復修改，于2011年9月28日順利通過河北省人民政府第94次常務會議審議。這個意見是全國第一個正式出臺的省級實行最嚴格水資源管理制度意見。石家莊市根據(jù)省政府的意見，也出臺了《石家莊市人民政府關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》。
巖體強度由E.Hoek提出的廣義H-B強度準則計算
圖1 八達嶺長城站大跨段花崗巖樣品應力應變曲線
(2)
式中：mb、s、a為反映巖體特征的經(jīng)驗參數(shù)，其中，mb、a為針對不同巖體的量綱為1的經(jīng)驗參數(shù)，反映巖體破碎程度，取值范圍為0.0～1.0，對于完整的巖體(即巖石)，s=1.0。
巖體彈性模量采用W.S.Gardner提出的經(jīng)驗公式計算巖體的彈性模量
αE=Em/Er=0.023 1RQD-1.32
(3)
式中，折減系數(shù)αE為巖體與巖塊的彈性模量比Em/Er，為巖體質(zhì)量指標。根據(jù)上式計算得到八達嶺長城站巖體的極限應變?nèi)绫?所示。
傳統(tǒng)的泡菜制作方式都是采用自然發(fā)酵法，發(fā)酵周期較長，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，亞硝酸鹽含量也較高[5]。亞硝酸鹽的生成和積累極大地影響了泡菜的食用安全性，因為亞硝酸鹽在酸性條件下能與胺類及氨基酸等含氮化合物反應，生成具有致癌作用的亞硝胺和亞硝酰胺[6，7]。亞硝酸鹽的生成主要在泡菜發(fā)酵初期，隨著發(fā)酵時間的延長，亞硝酸鹽的含量也會逐漸降低。但是工業(yè)化生產(chǎn)為了提高生產(chǎn)效率，往往縮短發(fā)酵周期，亞硝酸鹽可能仍維持在較高的濃度。因此，篩選降解亞硝酸鹽能力強且生長速率快的乳酸菌菌株對泡菜的生產(chǎn)和推廣應用十分重要。
表1 八達嶺長城站巖體極限應變
圍巖級別ⅡⅢⅣⅤ巖體極限應變/%0.220.300.671.34
為了確定拱頂沉降與隧道開挖跨度的關系，簡化隧道計算模型如圖2所示。
圖2 圍巖拱頂臨界變形計算模型
假設圍巖變形之前，隧道開挖輪廓線圓弧為
的半徑R為17.64 m，圓弧
對應的角度θ為58°，拱頂發(fā)生沉降變形s后，圓弧變?yōu)?IMG title=width=38,height=23,dpi=110 style="MAX-WIDTH: 100%; BORDER-TOP: medium none; BORDER-RIGHT: medium none; VERTICAL-ALIGN: top; BORDER-BOTTOM: medium none; PADDING-BOTTOM: 0px; PADDING-TOP: 0px; PADDING-LEFT: 0px; MARGIN: 0px; BORDER-LEFT: medium none; PADDING-RIGHT: 0px" src="/UploadFiles/202006/20200628091251982.jpg">則可推導得出圍巖應變與隧道沉降之間的關系式。
(4)
式中，γ為角度∠AHE
通過Ochiai相似矩陣，可以發(fā)現(xiàn)關鍵詞間的聯(lián)系，挖掘潛在信息。用Bicomb共詞分析軟件對36個高頻關鍵詞進行共詞分析，將生成的TXT格式的詞篇矩陣導入到SPSS中，選取Ochiai二分類度量標準將其轉(zhuǎn)化為36*36的共詞相似矩陣，計算結果如表4所示。
(5)
針對八達嶺長城站不同斷面跨度，選取跨度為20.02，24.39，26.22，29.95，32.7 m的斷面開展研究，各斷面跨度下的拱頂沉降和圍巖應變關系曲線見圖3。
圖3 不同跨度隧道拱頂沉降與圍巖應變關系曲線
由圖3所示，當隧道跨度一定時，拱頂沉降和圍巖應變呈線性關系，拱頂沉降隨著圍巖應變的增大而增大；而當圍巖應變一定時，隨著隧道跨度的增大，拱頂沉降隨之增大。
根據(jù)巖體的極限應變計算和不同跨度隧道的極限變形，提出針對八達嶺長城站大跨隧道的總變形控制標準，如表2所示。
（3）論文請用A4紙打印，并請?zhí)峁╇娮影妫òl(fā)送電子郵件,郵件名稱請標注“2019年第二屆微生物制劑在釀酒生產(chǎn)中的應用技術論文”投稿）；
表2 大跨隧道總變形控制標準
隧道跨度/m25～3318～25圍巖級別巖體極限應變/%控制基準值/mm拱頂下沉水平收斂Ⅱ0.223020Ⅲ0.304025Ⅳ0.679055Ⅴ1.34180105Ⅱ0. 222015Ⅲ0.303020Ⅳ0.676040Ⅴ1.3413090
超大斷面隧道開挖步序多、周期長[16]，為確保施工安全，必須對每個分步開挖都進行變形量控制。因此，需要對總變形量進行分解，即
S=S1+S2+S3+…+S11
(6)
式中，S為總變形量控制基準值；S1、S2、S3…分別為每分步變形量控制基準值。
3.大鼠全腦缺血再灌注模型的制備：采用改良Pulsinelli四血管閉塞法構建大鼠全腦缺血再灌注模型[5]。用10% 水合氯醛麻醉后固定于操作臺，頸后備皮、消毒，于第1 頸椎水平作1～ 2 cm的縱向切口，分離筋膜、肌肉，暴露第1頸椎翼突孔，電凝雙側(cè)椎動脈造成椎動脈永久性閉塞，消毒縫合切口。翻轉(zhuǎn)大鼠仰臥位固定，于頸前正中作切口，分離雙側(cè)頸總動脈，穿線后打活結埋于皮下備用，縫合。24 h后不采用麻醉固定，僅用無損傷微動脈夾夾閉雙側(cè)頸總動脈，持續(xù)10 min，造成大鼠全腦缺血。出現(xiàn)大鼠瞳孔散大、翻正反射消失時立即撤去動脈夾，縫合切口。
八達嶺地下車站大跨段隧道共分為11步開挖，如圖4所示。因此，將總變形量控制基準值分解為11個步序子變形量控制基準值，從而實現(xiàn)對隧道施工過程的安全控制。
為了確定大跨段隧道各個分步開挖變形量的占比關系，采用數(shù)值模擬[17-19]的方法計算大跨段隧道分步開挖引起的變形量，從而得到每個分步開挖引起的變形量與總變形量之比。計算結果如圖5所示。
圖4 大跨段隧道施工步序
圖5 各開挖步序沉降變形占比
根據(jù)圖5，可將大跨斷面11步開挖過程分為成跨階段、成墻階段、落底階段三個階段，其變形規(guī)律如下。
(1)成跨階段。成跨階段為大跨段隧道開挖的第1步至第5步，即上層中、左、右洞開挖，中層左、右側(cè)洞開挖。成跨階段隧道跨度在不斷增大，因此開挖引起的沉降變形占比較大，Ⅲ級圍巖成跨階段變形占比達到了總變形量的97%，Ⅳ級圍巖達到了95%，Ⅴ級圍巖達到了79%。
(2)成墻階段。成墻階段為大跨段隧道開挖的第6步和第7步，即下層左、右側(cè)洞開挖。成墻階段隧道跨度沒有增大，但隧道高度逐漸增大。與成跨階段相比，成墻階段拱下沉占比明顯變小。Ⅲ級圍巖成墻階段變形占比為總變形量的5%，Ⅳ級圍巖為7%，Ⅴ級圍巖為21%。
(3)落底階段。落底階段為大跨段隧道開挖的第8步至第11步，即中、下層核心土，左、右側(cè)仰拱開挖。落底階段隧道跨度和高度基本不變，因此本階段沉降變形占比趨近于0，甚至由于開挖卸載作用，隧道會出現(xiàn)向上的隆起變形。
按：“投黻”，辭去官職；讓出官職。其它用例如《隸釋》卷第九《繁陽令碑陰》：“委榮輕舉，投黻如遺?！薄睹笾尬募肪淼诹逗暇皫r詠山居夾道種松》：“投黻歸來，發(fā)半華蒼?！薄稘h語大詞典》收有【釋黻】一詞，“投黻”與“釋黻”為同構同義詞。“投黻”一詞，《漢語大詞典》失收。
根據(jù)以上變形規(guī)律，大跨段隧道各分步拱頂下沉占比可采用下列公式計算
(7)
式中，Pi為各分步拱頂下沉變形占比；n1為成跨階段開挖分步的總步數(shù)；n2為成墻階段開挖分步的總步數(shù)。
根據(jù)數(shù)值模擬計算結果，并充分考慮預應力錨桿、預應力錨索對圍巖的加固作用，最終確定八達嶺地下車站大跨段隧道拱頂下沉各步序占比控制標準，見表3。
表3 八達嶺地下車站大跨段隧道拱頂下沉各步序占比
開挖分步1234567891011各步序占比/%251625131622000.50.5累計占比/%25416679959799999999.5100
根據(jù)各步序占比，結合總變形控制標準，可制定八達嶺地下車站大跨段隧道各步序拱頂下沉控制標準，如表4所示。
表4 大跨段隧道各施工步序變形控制標準
編號斷面位置圍巖等級跨度/m高度/m拱頂總沉降/mm各施工步序拱頂沉降/mm第1步第2步第3步第4步第5步第6步第7步第8步第9步第10步第11步1DK68+295Ⅴ32.7319.5018045.073.8118.8142.2171.0174.6178.2178.2178.2179.1180.0 2DK68+315Ⅳ31.0818.839022.536.959.471.185.587.389.189.189.189.690.0 3DK68+345Ⅳ27.7317.519022.536.959.471.185.587.389.189.189.189.690.0 4DK68+384Ⅲ24.3916.14307.512.319.823.728.529.129.729.729.729.930.0 5DK68+426Ⅲ19.3014.07307.512.319.823.728.529.129.729.729.729.930.0 6DK67+800Ⅳ32.7319.329022.536.959.471.185.587.389.189.189.189.690.0 7DK67+775Ⅲ29.9518.364010.016.426.431.638.038.839.639.639.639.840.0 8DK67+730Ⅱ26.2216.79307.512.319.823.728.529.129.729.729.729.930.0 9DK67+675Ⅱ20.0214.30205.08.213.215.819.019.419.819.819.819.920.0
為了加強過程控制，建立變形控制標準分級管理機制[20-21]。將每一步開挖下的隧道變形分為Ⅱ級預警、Ⅰ級預警與臨界值3個階段。Ⅱ級預警下可正常施工，需加強監(jiān)測；Ⅰ級預警下需停止開挖，對支護進行補償張拉；變形達到臨界值時應停止開挖，增加支護措施。大跨過渡段拱頂變形控制標準的分級管理方法見表5。
表5 變形控制標準分級管理
預警等級分級標準應對措施Ⅱ級預警(黃色預警)變形達到控制標準的1/3加強監(jiān)測,提高監(jiān)測頻率,檢測預應力錨索、預應力錨桿的張拉值Ⅰ級預警(橙色預警)變形達到控制標準的2/3停止開挖,分析原因,對預應力錨索、預應力錨桿進行補償張拉臨界值(紅色預警)變形達到控制標準停止開挖,分析原因,增加預應力錨索、預應力錨桿、注漿等支護措施
大跨過渡段現(xiàn)場監(jiān)測點的布置如圖6所示。大跨過渡段每5 m設置1個監(jiān)測斷面，選取DK68+280～DK68+460段10個斷面進行監(jiān)測，各個監(jiān)測斷面的最大沉降值見圖7。
圖6 變形監(jiān)測點的位置
圖7 各監(jiān)測斷面最大沉降值
監(jiān)測結果表明，大跨過渡段監(jiān)測到的最大變形為19mm，各個施工步序的變形均小于變形控制標準，表明大跨過渡段支護措施有較大承載冗余，可進行支護措施的降載優(yōu)化。對大跨過渡段的錨索進行優(yōu)化如下：取消20 m和26 m跨度的Ⅲ級圍巖段錨索，Ⅳ級圍巖縱向間距由2.4 m調(diào)整到3.6m；32m跨度Ⅲ級圍巖錨索縱向間距由4.8 m調(diào)整到7.2 m，Ⅳ級圍巖縱向間距由2.4 m調(diào)整到3.6 m。
以京張高鐵八達嶺長城站超大跨隧道工程為研究對象，采用理論分析、數(shù)值模擬及現(xiàn)場實測統(tǒng)計分析等方法，研究了超大跨隧道變形控制標準的制定方法，提出了超大跨隧道變形分步控制和分級管理方法。得到如下結論。
分油機工作的運行邏輯見圖1，啟動分油機前顯示屏警告檢查電壓和供電頻率是否正確，檢查儲油槽油位，汽、水、油閥和加熱單元等信息。啟動分油機后EPC-60控制單元會根據(jù)分離筒轉(zhuǎn)速及進口油溫進行判斷是否進入分離程序。選擇手動/自動排渣以停止進油，排渣結束分離桶減速停止啟動自鎖程序，手動停止加熱單元、供給泵供油，等待下一次啟動。[4]
(1)建立了隧道變形與圍巖應變的相互關系計算模型，提出了基于圍巖極限應變的隧道總變形控制標準。
(2)探明了超大跨隧道施工過程圍巖的變形規(guī)律，即隧道在成跨階段的變形約占總變形的95%，成墻階段的變形約占總變形的5%。并制定了超大跨隧道各施工開挖步序的分步控制標準。
綜上所述，人們對機器人力控末端執(zhí)行器已開展了大量的研究并取得了豐碩的成果，但當前市場上相對成熟和普遍應用的多為機械式或氣動式單自由度恒力控制，多自由度力控末端執(zhí)行器尚處于研究階段。然而，機械式力控末端執(zhí)行器存在適應性差的缺點；氣動式存在遲滯大、響應速度較慢和力控制精度不高等缺點。因此，研究高精度、高頻響、重載化、高集成化和柔性好的智能電驅(qū)式多自由度力控末端執(zhí)行器，對于提高機器人連續(xù)接觸式作業(yè)系統(tǒng)的力控制精度、曲面適應性、加工裝配質(zhì)量和效率具有重要的工程意義。
(3)建立變形控制標準分級管理機制。將每一步開挖下的隧道變形分為Ⅱ級預警、Ⅰ級預警與臨界值3個階段，并制定了各級預警的應對措施。
(4)變形監(jiān)測結果表明，大跨段隧道最大變形為19.0 mm，各個施工步序的變形值均小于變形控制標準，這充分證明了大跨段隧道支護結構措施是安全可靠的，完全能夠滿足隧道穩(wěn)定性要求。
