水热活动带下的隧道热害特征与成因分析

滇西地区的地热资源丰富,部分隧道工程在穿越水热活动带时会面临高温挑战,严重影响施工质量与进度。为揭示水热活动带下的隧道热害特征,以腾越隧道为例,采用地质构造勘察法和温泉地球化学分析方法对该区域内的水热活动循环模式进行了研究;基于大地热流值对区域地温带进行了划分,利用SiO_(2)地热温标对隧道热害进行了预测。分析结果表明:受地质构造影响,该区域水热活动的热源来自火山岩浆,褶皱与断裂是热水循环增温的主要通道,水源补给则来自大气降雨,热水循环、增温、径流期间的水岩反应导致水体Ca^(2+)上升;腾越隧道沿线以中、低温地热系统为主,该区域内的热量传递以热传导为主,隧道全线的热害占比高达87.3%。

公路隧道火风压及烟流速度计算模型

根据流体力学和热力学原理,提出了公路隧道火风压及烟流速度(临界速度)的数学计算模型。同时,通过与Heselden计算模型的对比分析,提出了一些见解及建议。

公路隧道火灾事故污染数值模拟与分析

建立了用于描述隧道内火灾事故污染物的一维扩散模型。并用此模型对公路隧道火灾事故在短时间内污染物的流态进行了数值模拟和分析。通过模拟分析结果和实验统计结果的对比 ,表明了模型的可行性。最后 ,给出了污染物浓度计算公式 ,以供参考。

活动断裂影响区隧道高地应力软岩大变形特征分析及支护体系研究

为解决活动断裂影响区隧道建设过程中支护变形、开裂、破坏等问题,依托华丽高速东马场1号隧道进行研究。该隧道穿越程海—宾川活动断裂,施工过程中初期支护表现出变形量大、初期变形速率大且不易收敛、变形持续时间长、变形破坏不均匀等特点。受程海大断裂影响,隧址区地质构造应力水平高且以水平构造应力为主,断裂影响范围超过2 km。通过监测数据与试验结果分析,结合已开挖段隧道支护变形、开裂、破坏等情况,提出“长短结合、主动控制、分层支护、及时成环、预留内空”的综合支护体系。现场监测数据分析发现:1)优化方案实施后,累计沉降平均值增加了12.46%,累计收敛平均值增加了26.57%,这是由于工序增加、工序消耗时间长引起的。2)实施优化方案后围岩变形主要集中在第1层初期支护阶段,该部位本身开挖产生的变形值占总变形值的70%,其余部位开挖产生的变形值占总变形值的30%;第2层初期支护及仰拱施作后,变形速率明显降低,二次衬砌浇筑前变形速率可控制在0.8~1 mm/d。

公路隧道火灾事故污染数值模拟与分析

本文建立了用于描述隧道内火灾事故污染物的一维扩散模型，并用此模型对公路隧道火灾事故在短时间内污染物的流态进行了数值模拟和分析。通过模拟分析结果和实验统计结果的对比，表明了模型的可行性。最后，综上分析给出了一污染物浓度计算公式，以供参考。

高海拔特长铁路隧道紧急救援站位置选型研究

为给高海拔特长铁路隧道紧急救援站位置选型提供理论依据,进而完善高海拔铁路隧道防灾疏散救援设计要求,文章以某典型高海拔特长单洞双线隧道为依托,分别采用火灾动力学三维模拟软件FDS及人员疏散软件Pathfinder建立全尺寸火灾模型和疏散模型。通过分析不同海拔高度、不同紧急救援站位置时站内纵向可见度、温度分布规律及人员必需疏散时间分布规律,得到各情况下人员可用安全疏散时间及必需安全疏散时间,进而明确不同海拔高度下紧急救援站位置。研究结果表明:海拔高度在3000~4000 m时,人员可用安全疏散时间、必需安全疏散时间均满足6 min要求;高海拔铁路隧道位置选型应以人员必需安全疏散时间最短为原则;海拔高度为3000m,3500 m和4000 m时,紧急救援站最佳位置分别为距洞口10 km,20 km和15 km处。

建筑信息模型(BIM)技术在隧道工程中应用现状与分析

为加快推进BIM技术在隧道工程中的应用,从隧道工程信息模型标准、建模技术、全寿命周期的应用等方面,对BIM技术在隧道工程中应用现状进行总结与分析。研究结果表明:1)我国隧道工程信息模型技术标准较为领先,隧道结构BIM建模技术已基本成熟,BIM技术在隧道工程设计、施工和运营维护等阶段均已得到较为广泛的应用;2)下一步应完善与隧道工程密切相关的地质信息模型标准,并向施工阶段和运营维护阶段信息模型技术标准延伸;3)要重点解决设计变更时模型自动更新的问题,深化BIM技术在隧道动态设计与施工等方面的支撑作用,加强全寿命周期集成平台的研发,推进BIM技术从设计到施工和运营维护的全寿命周期应用。

高墩大跨度连续刚构桥空间动力特性分析

连续刚构桥动力特性是桥梁结构动力分析的前提和基础。以一高墩大跨度连续刚构桥为研究对象,运用有限元软件ANSYS建立其有限元模型,分析其结构参数对动力特性的影响。分析表明:1)主梁刚度增大,各阶振型频率也随之增大,且侧弯和竖弯振型的频率变化较为明显,对纵飘振型影响较小;2)桥墩刚度的变化对侧弯和纵飘频率影响较大,而对竖弯频率影响相对较小;3)纵向约束弹簧刚度对竖向和横向各阶频率无任何影响,但是可以显著增加纵向频率。

公路隧道视觉疲劳缓解带设计初探

本文对公路隧道视觉疲劳缓解带的设置条件与设置方式进行了初步探讨。分析表明:公路隧道长度大于设计速度72s行程时,宜设置洞内视觉疲劳缓解带;每段视觉疲劳缓解带的纵向长度不宜小于6s设计速度行程长度且不应小于120 m;视觉疲劳缓解带宜采用不变横断面方案;视觉疲劳缓解带的景观应简洁明了,山区公路隧道宜采用自然景观方案为好,城市公路隧道可以采用人文景观;视觉疲劳缓解带应采用恒定常态的展示方式。

横穿公路的浅埋段隧道结构设计

结合蒙自至新街高速公路窑头1号隧道的工程实践,简要介绍了横穿公路的浅埋软岩段隧道结构的设计与施工。

软弱地层的大断面双连拱隧道设计与施工方案优化研究

为研究一种新的连拱隧道施工方法——无中墙单洞法在软弱围岩地层中的可行性和适用性,依托平文高速土基冲连拱隧道工程,采用数值模拟方法在施工力学性能方面对无中墙单洞法和传统的三导洞法进行比选分析,并通过现场监控量测结果验证工法的可行性和安全性。研究结果表明:1)在支护结构受力性能方面,由于无中墙单洞法临时支护结构较少,结构处理圆顺,能更有效地减少应力集中现象;2)在结构设计方面,由于无中墙单洞法取消了中隔墙结构,使得施工难度降低;3)在施工工法方面,采用三台阶法分别对先行、后行隧道进行单洞施工,增加了作业空间,提高了施工组织效率;4)综合考虑施工力学与工期进度的影响可知,无中墙单洞法适用性较好,可为类似地层条件下双连拱隧道的设计和施工提供参考。

城市海底管廊顶进法施工时荷载计算方法研究

选取合适的围岩荷载计算方法对于验算隧道结构及施工安全性至关重要。文章依托翔安新机场片区海底综合管廊建设项目,选取全覆土重理论、太沙基公式、普氏理论和比尔鲍曼公式这四种围岩压力计算方法进行截面土压力计算,计算结果和实测值进行对比。研究结果表明:各种围岩压力计算值与土压实测值之间均存在一定差距。采用全覆土理论计算的垂直土压其数值与其他围压计算方法及实测值差异较为明显(1.5~2.5倍);对于比尔鲍曼公式而言,其围岩压力计算值相较于普氏、太沙基及实测值也较为偏大(约为1.5倍),普氏理论和太沙基公式所计算的围岩压力数值与实测值之间较为接近,对于地处深埋条件下的隧道围岩压力计算均可采纳。太沙基公式由于其自身计算原理,使其对于处在浅埋至深埋一定范围内的隧道围岩压力计算均能适合。综合考虑,太沙基公式最适合城市海底管廊隧道围岩压力计算。

云南省公路连拱隧道的技术进步

回顾云南公路连拱隧道的发展历程,总结了云南山区高速公路连拱隧道在设计、施工等方面的特点及不足,并介绍了云南省在公路连拱隧道建设中取得的技术成果及经验。

九顶山特长隧道涌水突泥原因分析及处置方案

施工中的九顶山隧道发生特大涌水突泥事故,为了使施工安全通过该涌水突泥段,在综合分析涌水突泥次数、涌水量、涌水时间,以及对涌水点上方布设的地质探孔结果的基础上,得出此段涌水突泥的主要原因是突发性和间歇性的岩溶涌水,据此提出该涌水突泥段的处置方案,并对涌水段二衬结构进行重新设计和验算。最终,采用该方案安全顺利地通过了涌水突泥段,处置方案可供同类工程参考。

高速公路隧道突泥涌水风险动态评估方法与应用

隧道突泥涌水容易造成人员伤亡,经济损失和环境破坏等不利影响。针对目前隧道建设过程中现有突涌水风险评估方法在动态评估方面研究不足的问题。文中通过典型案例收集,总结隧道施工前和施工过程中突涌水的主要风险源和评价指标。基于层次分析法给出相关指标权重。提出施工阶段动态更新指标值的方法通过将研究成果集成于小程序中,在实际工程中得到了应用,结果有效规避了风险,保证了施工安全。

独龙江公路高黎贡山隧道方案研究

从隧道轴线方案比选、隧道方案比选、隧道总体设计等几个方面简要介绍了独龙江公路高黎贡山隧道的设计情况,供类似隧道设计作参考。

横穿公路的浅埋段隧道结构设计

结合蒙自至新街高速公路窑头1号隧道的工程实践,简要介绍了横穿公路的浅埋软岩段隧道结构的设计与施工。

山岭隧道结构BIM多尺度建模与自适应拼接方法及工程应用

建筑信息模型(BIM)在建筑领域应用越来越广,然而在山岭隧道工程中,由于结构形式较上部建筑有很大区别,利用Revit等BIM软件建立精细的山岭隧道结构三维模型尚存在困难且难以重复利用。针对该问题,首先系统地提出了山岭隧道结构BIM模型分解方案,将模型分解为基本构件并沿轴线划分为基本单元,根据构件特点给出单元长度确定原则,并根据其是否具备可复用性分为标准段与特殊段。其次,将模型分为3个细节层次(LOD100,LOD200,LOD300)以满足不同设计阶段的需要,提出标准段单元的多尺度参数化建模方法,为隧道结构BIM建模提供了依据,并为提高BIM模型可视化管理效率奠定了基础。最后,提出了模型基本单元自适应拼接方法,根据隧道轴线的里程桩号及其对应的三维坐标与设计断面类型,将不同长度的标准段与特殊段单元模型按照离散化的轴线自动拼接,形成完整的隧道模型。以云南省保泸高速老营隧道为工程背景,利用Revit软件建立了隧道结构标准段与特殊段参数化模型单元,采用Unity3D软件并编写拼接程序,实现了模型单元的自适应拼接与多尺度分级加载,得到完整的老营隧道结构BIM模型。多尺度参数化建模与自适应拼接方法提高了隧道工程结构三维模型的复用性与建模效率,对BIM技术在山岭隧道工程中的应用具有一定的借鉴作用。

云南省公路连拱隧道的技术进步

回顾云南公路连拱隧道的发展历程,总结了云南山区高速公路连拱隧道在设计、施工等方面的特点及不足,并介绍了云南省在公路连拱隧道建设中取得的技术成果及经验。

水下大断面箱涵结构设计

结合冲江河二期电站库区国道214线中甸-松园桥段公路改建的工程实践，简要介绍了水下大断面箱涵的结构及防水设计。