公路双连拱隧道施工过程中中隔墙的变形及稳定性

应用线弹性平面应变和空间模型,考虑了施工中可能出现的各种不利因素,对双连拱隧道三导洞法施工时,中隔墙的变形和稳定性进行了详细的数值模拟分析。结果表明:右洞(先开挖洞)开挖对中隔墙的影响约在开挖面前后1.5B(B为右洞开挖宽度)的范围,左右两洞的开挖面间距以2.5B^3.0B为宜;右洞施工时,中隔墙产生整体向左的偏转,墙身中部向左侧鼓出,基部右趾向上抬起;同时在纵断面方向,产生向左的横向弯曲;随着左洞施工推进,中隔墙的偏转得到纠正,基部右趾回落,横向弯曲逐渐恢复;在整个施工过程中,中隔墙顶部和左侧的密实回填,对抑制中隔墙的变形和降低中隔墙的内力十分有效。

雁门关公路隧道通风方案

从地理环境、气候条件、工程地质、交通流量、土建投资、运营费用以及防火救灾功能等方面,详细研究了雁门关公路隧道的七种通风方式,通过多方案的技术经济比较,给出了雁门关公路隧道的通风方案。通过数值模拟方法,给出了推荐方案的隧道风压、风速和污染物浓度变化曲线。

公路双连拱隧道“三导洞法”施工的力学分析

应用有限元数值方法,对连拱隧道“三导洞法”施工时围岩和结构的受力、变形规律进行了分析。在两正洞拱部施工的时候,左右洞拱顶沉降约占最终沉降的70%。中墙受到偏载作用,不仅产生整体偏转,而且在偏转的同时产生扭转,引起墙体中部向左侧凸出的弯曲变形。二次衬砌分先后洞全断面一次浇筑时,围岩的底板隆起和拱顶沉降减小,边墙水平收敛增大,围岩稳定性增强。因此,在双连拱隧道设计与施工中,超前隧道初期支护尤其中墙顶拱脚处应予以加强;后进隧道一侧的中隔墙底部必须回填;中隔墙底部要设计足够的抗拉钢筋。

围岩应力释放率对双联拱隧道施工影响研究

在进行隧道施工过程数值模拟计算中,围岩压力的释放率是一个很难准确给定的参数,但其对隧道围岩的稳定性却有着极其重要的影响。通过对Ⅱ类围岩双联拱隧道不同施工环节围岩压力释放率的研究,围岩应力释放率对围岩的应力影响不明显,但位移随应力释放率的增加而增大。初期支护对地应力的瞬间释放率比较敏感,特别是锚杆应力变化较大。中隔墙对地应力的瞬间释放率敏感程度较小,且最终应力随应力释放率的增加而略有降低。

公路隧道安全等级研究

我国目前的公路隧道既没有安全等级划分,也没有安全设施设计标准,设计者只能根据经验和认识程度进行设计,运营安全隐患较多。提出了影响公路隧道安全等级的5个因素和4种关系。认为公路隧道安全等级的划分必须同时考虑隧道长度和交通量,隧道长度是一个基础分界指标,交通量是一个可变的动态指标。根据目前我国公路隧道建设的实际状况和技术水平,选取隧道的特征长度分别为0.5km、1.0km、3.0km、5.0km、10.0km,隧道的断面交通量按照高速公路的最低要求取为10000辆/d,将公路隧道安全等级从高到低划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五个等级,并提出了进行公路隧道安全设施标准研究的基本思路和方法。

秦岭终南山公路隧道通风方案探讨

秦岭终南山公路隧道是中国目前在建的最长的公路隧道。对于这样的特长公路隧道 ,其通风方案的优劣不仅关系到隧道的建设规模和将来的运营成本 ,而且和隧道的防火救灾相关。详细讨论了秦岭终南山公路隧道通风技术中的几个关键问题 ,并初步探讨了几种可能通风方案的优缺点 。

神经元网络在公路隧道支护设计中的应用

选取有代表性的公路隧道支护设计工程实例,提取特征参数,归一化处理后,形成神经网络训练样本库。利用MATLAB程序设计语言编制BP神经网络可执行程序,经过训练,得到稳定的神经网络。应用神经网络进行工程实例预测,通过比较分析,证明了人工神经元网络在公路隧道支护设计中的可行性和可靠性。结果表明,神经元网络技术在公路隧道设计中应用的关键在于影响设计因素的确定和训练样本的选择。

公路隧道火灾时的人员逃生研究

火灾是公路隧道最为严重的灾害之一。分析克拉尼提出的高温条件下人员逃生公式,结合公路隧道火灾时的人员逃生情况,对克拉尼公式进行修正。采用有限元用数值模拟方法,详细地研究典型隧道结构段在不同环境风速、不同火灾规模时隧道内的温度场;以修正后的隧道火灾人员逃生公式为判别条件,给出隧道内人员可能逃生的位置和消防救援的安全位置。所得结果对公路隧道灭火救灾预案的编制提供重要的技术支持。

特长公路隧道纵向—半横向混合通风方式研究

介绍了一种纵向—半横向混合通风方式,双洞单向、单洞双向交通时中间半横向通风段的长度分别可达到6.0、10.0 km。利用一元流伯努利方程,以典型通风单元为研究对象,详细地推导了这种通风方式的所有计算方程。通过具体数值算例,研究了这种混合通风方式在单向交通和双向交通时的风压、风速分布,论证了纵向—半横向混合通风方式在特长公路隧道通风中应用的可行性。为解决特长公路隧道纵向通风分段太长和中间竖井过深的困难,实现公路隧道通风方案选择的计算机程序化提供了很好的帮助。

公路隧道火灾排烟风口设计参数优化研究

针对近年来我国隧道工程界出现的关于在长大公路隧道纵向式通风系统中运用排烟风道的争议,本文首先介绍了排烟风道在国内外公路隧道通风工程领域中的应用现状及其发展趋势,继而进一步对涉及到公路隧道火灾排烟风道设计中重要的影响因素进行了探讨。最后,以公路隧道发生火灾的规模、排烟量、临界风速以及救援逃生时间为控制条件,采用有限元数值模拟方法,系统地研究了公路隧道排烟风道排烟口的设置间距、开口个数等参数及其对排烟效果的影响。研究结果认为文中给出的具有C型规格及设置的排烟口可以用于公路隧道纵向式通风排烟风道设计中。

公路隧道通风空气交叉污染三维数值分析

在公路隧道的竖井送、排式纵向通风以及小近距隧道通风时,会出现排出的污染空气被吸入到邻近的竖井或隧道中的交叉污染,影响了隧道通风的效果。应用CFD(Computational FluidDynamics)技术对竖井送、排风口以及两个隧道洞口的空气交叉污染进行了详细的数值模拟分析。结果表明,竖井送、排风口和两个隧道间的污染随着送、排风口高差(或隧道出、入口纵向距离)及横向间距的增大逐渐减小。建议:在进行隧道通风设计时,竖井送、排风口轴线间距不小于50 m,风口高差不小于5 m;两隧道洞口轴线间距不小于40 m,纵向距离不小于50 m。

我国长大公路隧道建设的有关技术问题

文章详细论述了我国长大公路隧道建设的有关技术问题,并提出了一些急待研究的相关课题。

涵洞、通道上的沥青混凝土路面结构

针对涵洞、通道上沥青混凝土路面的病害现象 ,应用数值和实验方法 ,详细地研究了其结构性能。当填土高度大于 1 .0 m后 ,构造物对路面的影响可以不计。增加面层和基层的厚度以及提高基层的模量 ,可以降低面层的拉应力。将填土材料用基层材料置换 ,可以大大改善路面的结构性能。

公路隧道火灾通风计算的改进

现有的公路隧道火灾通风计算方法,是按正常运营通风设计的风机配置,考虑火灾发生后一定数量风机的损坏,计算火灾情况下能够提供的隧道内风速,用该风速和阻止烟流逆流的临界风速比较来验算火灾时期通风的安全性。但在公路隧道的火灾过程中,火灾烟流阻力确实存在,且对隧道火灾时的烟气流动影响较大。本文将烟流阻力引进传统的公路隧道通风计算中,给出了公路隧道火灾通风时的改进计算公式。通过算例,证明了改进的计算方法更符合隧道火灾时实际概况,为隧道火灾时的通风控制提供了科学依据。

公路隧道扩(缩)径风道局部损失数值模拟

应用有限元数值模拟方法,研究了公路隧道通风中不同几何形状缩径与扩径风道的阻力特性。研究结果表明:突扩风道的出口端与入口端风流速度比的取值不宜小于0.3;突缩风道的入口端与出口端风流速度比的取值不宜小于0.35;渐扩风道的渐扩角宜小于30°,当渐扩角不大于15°时,渐扩风道长度L不宜超过10 m,当渐扩角等于30°时,渐扩风道长度不宜超过3 m;渐缩风道的渐缩角宜小于30°,当渐缩角不大于15°时,渐缩风道长度不宜超过16 m,当渐缩角等于30°时,渐缩风道长度不宜超过3 m。

隧道内大巴车火灾热释放率及温度场研究

大巴车火灾是常见的一种隧道火灾,其对隧道结构稳定,尤其是人员安全构成了巨大威胁。文章考虑车身、座椅、内饰、行李等材料的不同燃烧特性,建立精细化大巴车燃烧数值模拟模型。通过对比车辆从前、中、后座位处引燃3种工况,对大巴车的火源热释放率(HRR)、温度场以及火灾规律进行了研究。采用玻尔兹曼曲线叠加高斯曲线拟合方法得到了大巴车HRR计算公式。研究结果表明:大巴车热释放率峰值可达48 MW,平均热释放率为8.1 MW,燃烧释放能量为14.5 GJ;燃烧最高温度达1 040℃,车门处120 s可达到60℃,从后部点燃车门处升温快,且最易引爆油箱。

涵洞、通道上水泥混凝土路面结构研究

应用有限元数值方法 ,详细地研究了涵洞、通道上水泥混凝土路面的结构性能 ,并和实验测试结果进行对比 ,得出了一些改进涵洞、通道上水泥混凝土路面设计与施工的重要结论。

公路隧道运营管理中的几个问题

我国目前已经运营通车的长大、特长公路隧道有十数座,但运营管理问题较多。文章分别从建设、法律、管理、技术等四方面叙述了公路隧道运营管理中存在的一系列问题,并初步介绍了解决这些问题的基本对策。

加权残量法在我国的最新进展

介绍由我国力学工作者近年来创造发展起来的一些新的加权残量法１）．这些方法与传统的加权残量法相比，适应范围更广，使用更方便，效果更好．

均质弹性半空间地基上厚圆板精确解

本文得到了均质弹性半空间地基上,承受中心集中载荷作用的周边自由的厚圆板弯曲问题的精确解。并给出了数值算例。