高桥隧比条件下桥隧相连的隧道洞口联络道设计探讨——以重庆巫溪至陕西镇坪高速公路为例

为确定高桥隧比条件下高速公路桥隧相连的特长隧道洞口联络道的转换长度和结构形式,采用数值模拟方法,选用18.1 m的长头铰接列车为典型车辆,针对10 m~30 m五种左右幅间距及0°~45°四种行驶转换角度,模拟车辆行驶轨迹并计算联络道通行的最小长度。结果表明:1)在满足转换车道基本长度的前提下,模拟隧道洞口联络道推荐长度采用30 m或40 m;2)基于模拟结果推荐的联络道长度,为超高桥隧比的巫镇高速隧道洞口联络道设计提供了重要的基础依据;3)在运营期间,该高速的洞口联络道实现了养护维修或异常工况下的交通转换,有效提升了道路防灾减灾和运营养护能力,为类似工程的设计提供了有益参考。

基于视认距离的隧道入口段亮度折减系数研究

为保障隧道入口段的行车安全,从驾驶员视认特性出发,定量研究被试者视认距离和亮度折减系数、运行速度、障碍物位置之间的关系。被试者在不同条件下进行隧道实车试验,采用障碍物的视认距离作为隧道入口段安全性指标,建立两种亮度环境下的被试者视认距离与亮度折减系数、运行速度、障碍物位置之间的回归模型。以入口段最小视认距离大于相应车速下的安全停车视距为条件,计算得到安全的亮度折减系数阈值,结果高于我国现行规范的参考值。该研究方法和结论对高速公路隧道入口段的照明设计具有参考价值。

基于三维场景隧道洞口方案设计系统研发与应用

针对铁路隧道洞口工程变化多、工程数量计算复杂以及传统二维设计方式不直观等问题,研发了一种基于三维场景开发的洞口方案设计系统。该系统以隧道设计数据为核心,搭建隧道参数化构件库,交互式设计隧道边仰坡、洞门结构、防护结构等,快速实现隧道洞口方案设计,还可以统计工程量。通过人工智能手段还可以快速识别隧道洞口偏压。经过工程应用验证,该系统技术方案可行,能明显提高隧道洞口方案设计的工作效率和质量。

浅埋大偏压隧道洞口联合支护方案及稳定性分析

云盘隧道洞口段存在浅埋偏压、半明半暗、山体陡峭等不利条件,施工难度极大。为保证隧道洞口稳定,确保进洞施工安全,根据地质勘测报告及地形特点,提出抗滑桩+挡墙+锚索等联合支护方案及合理的施工方法;采用有限元软件建立三维模型,分析洞口段围岩与支护结构的位移及应力,并结合现场监测数据,验证了支护效果。结果表明:X、Z方向的位移最大值分别约为20.04、18.74 mm,均处于设计预留变形量范围内;隧道初期支护最大拉、压应力分别约为1.22、3.99 MPa,均低于C30混凝土的轴心抗拉、抗压强度设计值,表明支护受力较为合理;隧道现场监测拱顶累计沉降值为16.90 mm,断面周边收敛值为17.70 mm,与计算值相近,表明采用抗滑桩+挡墙+锚索等联合支护可有效控制隧道围岩位移和初期支护应力变化,应用效果良好。

环保型傍山隧道结构研究

为了保护南京老山二号公路隧道右线傍山段的自然环境,采用锚喷支护与棚洞结构相结合的傍山隧道结构形式,形成互为补充的完整受力体系和边坡防护工程,减小了刷坡范围。通过棚洞顶按一定坡率回填,种植树草,可有效地绿化洞口边仰坡。平面应变弹性数值模拟分析结果表明:该结构的变形与受力是合理的,在安全上均能满足相关技术规范。提出了该结构的合理施工方法。在路线傍山布置地段,构造物应顺应地形,提倡设置棚洞、半隧道,以达到保护边坡和自然环境的目的。

洞口浅埋段施工技术在公路隧道工程中的应用

隧道洞口浅埋偏压段的施工条件复杂,安全隐患多。为此,以某公路隧道为例,首先阐述了隧道结构设计方案;然后综合考虑本工程隧道洞口围岩特性、偏压程度等施工条件,提出采用C20混凝土抗滑挡墙支挡加固的处理方法,并就截水天沟、防护边仰坡明洞衬砌、超前支护等施工技术要点展开了详细的研究。工程结果表明,所采用的施工技术有效减小了明洞受到的偏压力,阻止了边坡下滑,保证了浅埋偏压段隧道施工质量。

隧道洞口边仰坡的平衡稳定分析

将多种土质的圆弧破坏面转动平衡分析方法运用于洞口边仰坡的稳定分析中 ,能够根据现场的实际地层状况准确地判断最危险滑动面 。

公路隧道洞口景观的构造与分析

在对公路隧道洞口景观的构造进行分析总结的基础上,结合大量典型实际公路隧道工程的洞口景观案例,分别从乡土人情、人文精神、周边景色与洞门的交融、洞口边仰坡的稳定、洞口亮度调整、景区主题强调,以及个性彰显等角度,分析阐述公路隧道洞口景观构造方式及实际效果,从不同视角、不同侧面,分析洞口景观效果。分析研究结果表明:隧道洞口景观艺术的构造手法、形式以及乡土人情、人文精神、周边景观、环境因素、稳定因素、景观主题等,乃至设计者本身对美的理解和发挥,都可以成为隧道洞口景观设计和表现的立足点;隧道洞门的安全功能和景观功能本身并不矛盾,把隧道洞门的安全作用和景观作用结合起来,实现洞门结构"稳"与"美"的统一,是未来公路隧道规划设计的重要内容;与此同时,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,跨学科、跨领域的合作研究将是未来隧道洞口景观艺术研究的必然趋势。

缓冲结构对列车突入隧道时的瞬变压力的影响

列车突入隧道时 ,会产生一系列气动效应。引起车厢内部压力变化 ,降低列车乘坐的舒适度。同时 ,还会在隧道出口形成噪声污染 ,在隧道口修筑缓冲结构是解决这一问题的有效措施。本文通过实验 ,对瞬变压力以及压力变化率与列车车速之间的关系进行了研究 ,并对缓冲结构的长度与降低瞬变压力的效果进行了分析比较 ,确定了相对最优的缓冲结构长度。

浅埋偏压隧道进洞施工技术

文章结合铁寨子1#隧道工程实例,介绍了进洞方案的比选、施工过程中出现的问题及其处理方法,提出了在浅埋偏压、复杂地质条件下采用明拱暗墙法进洞施工技术,既可确保洞口边仰坡稳定,又可保证进洞安全。在施工过程中采用超前长管棚注浆预加固、钢拱架和喷混凝土作初期支护、分部开挖等技术措施,从而确保了隧道施工的安全。

单线铁路隧道洞门结构分项系数的研究

根据隧道洞门结构的计算特点 ,建立了隧道洞门可靠度计算的极限状态设计式 ,分析了在已知目标可靠指标 βnom的情况下 ,用分位值法计算洞门结构分项系数的基本原理和过程。通过计算实例 ,对分项系数的影响因素及其概率意义进行了探讨。

消能棚洞的落石冲击计算及消能效果研究

基于结构动力学基本原理,根据落石冲击棚洞时的动力特性,并考虑棚洞和消能支座的弹性和黏滞性,推导落石冲击力随时间变化的计算公式。根据消能棚洞的结构特性和受力条件,建立消能棚洞的振动模型,推导消能棚洞刚度系数的计算公式,进而得到消能棚洞的落石冲击力计算公式。以国道G319武隆境内的某棚洞和铁路丰沙线的某棚洞为例,对消能棚洞的消能效果进行分析。结果表明,采用消能棚洞形式后,落石冲击力可消减50%左右,横梁最大弯矩以及纵梁上、下侧最大弯矩可分别降低15%以上,17.3%和6.9%,说明消能棚洞对落石冲击力和棚洞内力的消减效果明显,较大地提高了棚洞的承载能力。

宜万线隧道洞口滑坍分析与治理

研究目的:宜万线全线共有隧道159座,洞口150处,施工过程中有9处洞口发生了滑坍,通过对滑坍原因分析和滑坍治理,为类似工程提供借鉴。研究结论:隧道洞口发生滑坍除地质原因外,勘察资料不准确和不能及时进行方案完善是设计方面的主要原因,未按设计施工、未及时提出变更、施工方法不当、监控量测不及时是施工方面的主要原因。针对隧道洞口滑坍,应对洞口段进行有效的治理,当软弱不良地层厚度不大于5 m时,可采取加强锚网喷防护;当大于5 m、小于10 m时,应采取钢管桩注浆加固;当大于10 m时,应增设抗滑桩,以取得稳妥的治理效果。同时应及时施做明洞、洞门,以及洞口段的二次衬砌。

山岭公路隧道洞口景观问题分析探讨

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。

高速铁路隧道缓冲结构的气动作用分析

为了减轻高速列车进出隧道时引起的洞口压力波效应,常在隧道入口加建缓冲结构.采用计算流体力学数值分析的方法,仿真计算了高速铁路隧道入口缓冲结构参数对列车以350 km/h进入隧道时的气动作用,分析了过渡段长度、缓冲段长度、缓冲结构开孔率、缓冲结构入口形式对隧道口内气体压力的影响和缓冲结构对隧道内会车压力波的影响.计算结果表明:过渡段长度和缓冲结构入口形式对隧道内气动影响很小,其他参数一定时缓冲段长度存在一最优值;缓冲结构上开孔有助于减小气体压力升高率,缓冲结构的存在有助于降低隧道内会车压力波峰值.

公路隧道洞口段支护结构加强设计优化研究

结合目前公路隧道洞口段支护结构加强设计存在的问题,文章从洞口段与洞身浅埋段的围岩特性、荷载作用特点入手,基于超前管棚、初期支护、二次衬砌的作用机理,分析了支护结构在不同围岩条件下的作用特点,给出了洞口加强段和洞身浅埋段衬砌设计的合理化建议。主要得到以下结论:(1)洞口段围岩破碎,自稳能力差,超前支护为围岩早期稳定提供条件,初期支护为主要承载结构,二次衬砌承担部分荷载并提供一定的安全储备;由于洞口段衬砌上覆荷载较洞身浅埋段小得多,不宜加强二次衬砌,因此洞口加强段衬砌设计应以加强超前支护与初期支护为主。(2)洞身浅埋段围岩较完整,有一定的自稳能力,二次衬砌为主要承载结构,初期支护主要发挥与围岩粘附的协同作用;洞身浅埋段衬砌设计应以加强二次衬砌为主,并要控制施作时机。

翼墙式隧道洞门可靠性分析

根据结构可靠性理论 ,在考虑了隧道洞门处的地层容重、地层计算摩擦角正切值、基底摩擦系数、基底控制压应力和混泥土容重等因素的不确定性前提下 ,运用一次二阶矩法对隧道洞门结构进行可靠性分析。由计算结果得 :计算模型的选取与可靠度指标有关 。

徽州文化在黄塔(桃)高速公路隧道洞门景观设计中的运用

文章以研究区域文化在高速公路隧道洞门景观设计中的运用为出发点,在阐述徽州文化内容、特点及徽州文化在洞门景观设计中的现实意义的基础之上,通过设计实例分析,解读徽雕文化、建筑文化、徽商文化等传统徽州文化元素在黄塔(桃)高速公路隧道洞门景观设计中的实际应用。提出在隧道洞门景观设计中应更多注入文化内涵,展示区域文化底蕴,实现传统文化精神与现代设计理念的和谐统一。

软弱围岩隧道洞口段超前支护的三维数值分析

结合软弱围岩单线铁路隧道洞门工程地质和支护设计特点 ,应用数值方法模拟研究了软岩单线铁路隧道洞门 4种超前支护结构的受力机理。研究结果表明 ,4种超前支护的受力特性是不一致的 ,超前锚杆和超前小导管的受力特征与杆单元相似 ,且受力特性都是中间大、两端小 ;大管棚受力特征为两端铰支的简支梁 ;钢管桩的受力与轴心拉压构件相似。

高陡边坡下隧道洞口区稳定性研究

为研究隧道开挖工法对高陡边坡下隧道洞口区稳定性的影响,文章依托某实际隧道工程,采用FLAC3D软件建立了相应的三维模型,对三台阶法、环形预留核心土法和CRD法开挖施工进行模拟分析,并与现场监测结果进行对比,得到如下结论:(1)对比三种工法开挖时隧道围岩和边坡变形可知,CRD法为最适宜,采用该工法开挖隧道时,洞口区围岩和边坡变形最小;(2)数值模拟所得围岩及边坡变形变化规律与现场监测结果基本一致,故采用数值法进行隧道施工优化具有一定的可行性;(3)为减少隧道开挖对洞口区边坡的影响,采用CRD法进行隧道开挖,结合锚索预加固可有效提高边坡稳定性。