监控量测在软岩大变形隧道施工中的应用

由于软岩单轴抗压强度普遍小于15MPa,多以破碎、松散和强风化状态赋存且具有可塑性、遇水膨胀性、流变性等特点,隧道开挖穿越软岩地段时,常伴随围岩变形量过大、支护出现病害等问题,严重制约了隧道结构的安全与稳定。通过监控量测技术对隧道软岩大变形段施工过程中围岩和支护结构受力位移情况进行动态监测与回归分析研究,得出隧道拱顶最大沉降量为257mm,需要提前采取围岩加固措施,在开挖第19d时施作二衬能有效抑制围岩和初支继续变形,且应力应变监测表明二衬是安全稳定的。

城市浅埋暗挖隧道地面沉降安全控制的关键因素研究

为解决城市建设中日益紧张的土地资源问题,对地下空间进行开发利用势在必行,地下工程施工会对周边环境安全有一定的影响。针对城市隧道工程出现地面沉降的问题,采用理论分析及现场监测相结合的方法进行研究,通过城市隧道工程实例,分别从工程地质条件、地下水位变化、设计及施工等因素进行分析。研究成果表明:(1)建立实测值与计算值之间的区域经验关系,有助于通过公式修正预测由地下水位下降引起的地面沉降。(2)工程地质条件决定工后沉降速率及恢复速率,以粘性土为主地层的工后沉降历时较长,地下水位回升后地面沉降反弹不明显;砂性土为主地层的工后沉降历时较短,地下水位回升后地面沉降有一定反弹。(3)由施工不当因素引起的地面沉降占较大比例,实行高效的施工管理以及工程动态设计是城市隧道地面沉降控制的关键。

新型高强度铝合金交通标志优化设计

通过对钢材交通标志应用现状的分析,发现对其钢管的"镀锌"处理存在严重的重金属污染且废旧钢材循环利用率低,故拟采用强度高、防腐性能好、循环利用价值高的新型高强度铝合金材料替换钢材。由于铝合金的弹性模量只有钢材的1/3,为验证材料替换的可行性,根据传统交通标志结构,基于ANSYS有限元模拟计算的结果与结构设计的力学分析对比的基础上,重点对原有交通标志的结构进行优化设计。通过研究分析,将交通标志结构的立柱优化为人字形,用新型高强度铝合金替换钢材,不仅结构力学和稳定性能满足要求,而且在减少镀锌污染,实现绿色发展方面具有很大的优势和广阔前景。

软岩小净距隧道贯通错距选择研究

软弱围岩小净距隧道在双向开挖贯通时,隧道双幅相隔较近且相互扰动大,容易引起围岩大变形甚至导致贯通段失稳,合理选择左、右幅贯通错距具有相当重要的现实意义。针对云南省某软岩小净距大断面隧道贯通时的贯通错距选择问题,对隧道贯通段进行受力分析和数值分析,分析不同贯通错距下引起的围岩位移和应力的变化情况,经综合对比认为错距在(3～5) D时围岩拱顶沉降和周边收敛值均小于围岩允许的预留变形量,围岩的受力较小,有利于岩体稳定;隧道断面大时取小值,断面小时取大值。选取3D为贯通错距并在实际施工中得到了较好的验证,可为类似软岩小净距隧道贯通错距选择提供参考。

基于瞳孔直径变化的隧道明暗适应距离分析

隧道洞口端是高速公路交通事故多发区,而隧道洞内洞外光线明暗变化是引发事故的主要原因之一,因此分析驾驶员进出隧道时的明暗适应距离具有重要意义。本文采用i View HED 4眼动仪对昆楚高速彩云隧道开展试验研究,研究发现驾驶人进入隧道后,瞳孔直径处于持续扩大状态,一直处于暗适应过程,表明隧道内部的照度不足;在出隧道口前的125m处,驾驶人进入明适应状态,驾驶人的瞳孔直径急剧变小;在出隧道50m后,驾驶人的瞳孔直径恢复至正常状态。通过对驾驶员明暗适应距离的分析研究,可为隧道明暗过渡段的照明设计提供参考,以期减少隧道洞口段交通事故。

公路连拱隧道爆破振动监测及控制效果分析

公路连拱隧道开挖断面大、工序多、相互扰动明显,应力调整频繁、爆破振动产生灾害效应明显,在施工过程中,需要采用爆破进行开挖,若一次起爆药量过大会对邻近隧道结构及浇筑的二衬混凝土造成损伤和破坏;通过埋设传感器对先行洞爆破质点振动速度进行测试,求出爆破振动的衰减规律;在后行洞爆破开挖过程中,根据爆破振动衰减规律来控制单段起爆药量,并在后行洞爆破过程中在先行洞隧道埋设振动传感器和动应变计对爆破振动效应进行监测,根据监测结果,在相同的条件下爆破振动传播具有明显的空间效应,具体为拱顶最大、拱肩次之、拱腰最小。为保证混凝土结构安全,按照临界控制振速并考虑振动速度传播的空间效应来调整单段最大药量和起爆方式,经工程实践证明,该方法是可行的。

公路运营期间交通安全设施适用性分析

交通安全设施是高速公路系统的重要组成部分,对其开展运营阶段适用性分析具有重要意义。本文运用多目标跟踪雷达开展试验研究,采集高速公路上危险路段的平均车速,通过车速变化情况来分析交通安全设施适应性问题。通过试验研究发现,交通安全设施存在适用性较差的情况,有较大的改进空间,如安全设施位置不合理、路段安全防护需求偏高而防护能力弱、路面减速标志设置偏后等情况。

公路隧道穿越富水软弱围岩段支护优化分析

隧道在穿越富水软弱围岩地质段时,易发生突泥、突水、塌方、软岩大变形等地质灾害,严重危害隧道施工人员和设备安全。本文依托某隧道为工程研究对象,结合现场地质条件和施工作业环境,提出了4种隧道支护结构加固方案,并运用FLAC3D软件分别对四种支护方案进行了模拟分析,对比分析四种支护方案的塑性区、应力云图及位移大小。结合现场监控量测数据,认为方案四为最优方案,验证了FLAC3D软件的模拟结果可靠性,为类似工程提供依据。