智能建造 数字管理

2017年,福建省开发应用了全国首个省级建设管理应用平台——福建省高速公路建设监管一体化平台,实现了监管模式从各自为政到全省统一的转变;监管主体从单一封闭向多元开放的转变;监管手段从事后监管到实时监管的转变;监管数据从分散孤立到集中共享的转变。我国高速公路在“九五”“十五”时期快速增长后,进入平缓期。近十年,福建高速增长速率总体与全国一致,截至2022年末,通车里程6156公里。

厦蓉高速公路改扩建工程交通组织方案研究

合理的交通组织方案能够有效缓解高速公路因改扩建施工造成的交通影响,山区高速公路因受地形地势的制约,改扩建交通组织方案较平原区设计困难,研究山区高速公路改扩建交通组织方案对缓解改扩建施工造成的交通压力尤为重要。以厦蓉高速公路漳龙段改扩建工程为例,根据山区高速公路改扩建工程特点,系统分析了施工期间交通组织总体方案,探讨了转换段、长下坡路段及原位拓宽隧道的交通组织方案设计经验,保障道路通行能力和行车安全。

泉厦高速公路高塑粘土路基技术试验研究

在室内试验研究成果的基础上,将其现场应用于高塑性粘土修筑高速公路路基的质量控制标准和施工工艺中,并成功地修筑了高速公路路基工程,解决了高速公路建设中的难题,为修建高速路基工程拓宽了思路。

自行式台座工厂化流水线预制箱梁新技术的应用

本文基于传统预应力混凝土箱梁预制施工方法以及国内外关于工厂或现场预制梁技术革新的探索,提出了采用自行式台座工厂化流水线作业的箱梁预制新技术,通过自行式移动台座将各独立平行施工区域有机串联,实现流水线作业,并采用蒸汽养护技术大幅减少养护时间,从而节约大量预制场地,并大幅缩短制梁周期,具有很好的社会经济效益和推广应用价值。

一种新的块体接触检测技术及在非连续变形分析方法中的应用

基于隐式网格的空间剖分,采用包围体技术将离散块体通过链表进行表述.所有离散块体的循环可以改造成一个等价的循环模式,在该循环模式内部的操作既不依赖于隐式网格的横向数目,也不依赖于其竖向数目.因此,该新循环模式所需的接触检测CPU总时间不再依赖于隐式网格的数目,即接触检测所需CPU总时间为块体数量的线性函数.算例和数值试验表明:用于接触检测的CPU总时间正比于离散块体的数目;相对于传统方法,该方法可以大大减少接触检测的CPU时间,显著提高计算效率.

大跨度连续刚构悬浇施工中预应力挠度效应试验

分析大跨度连续刚构桥上部构造悬浇施工中挠度变形的成因,结合主跨260m的多跨连续刚构实例进行预应力张拉挠度效应试验,有关成果应用于实桥施工控制,取得较好效果。

大断面隧道爆破开挖围岩损伤范围试验研究及数值计算

结合大帽山大断面隧道群的现场声波监测,研究推进式往复爆破作业的双侧壁导坑法施工的大断面隧道的围岩累积损伤范围,声波监测结果表明,在推进式的多次爆炸荷载作用下,围岩将产生一定程度和范围的损伤;侧壁围岩的累计损伤范围主要由与其齐平的导洞I的开挖掌子面爆破决定;其损伤范围随着导洞I开挖掌子面的接近而逐渐增大,当两者齐平时围岩的损失范围达到最大;但当导洞I开挖掌子面逐渐远离和导洞III爆破开挖通过时,围岩的损伤范围并没有扩大,仅导致损伤围岩的损伤程度增大。基于此,在模拟推进式往复爆破荷载作用下围岩的损伤范围时,用与监测断面齐平的单次爆破近似表示推进式的多次爆破,通过DYNA软件将此决定围岩损伤范围的振动速度转化为爆炸压力,再将爆炸压力传递给用UDEC软件实现的各向异性岩体损伤模型,通过与声波监测结果对比,此方法可以较好地模拟推进式往复爆炸荷载作用下围岩的累积损伤范围,并可为类似工作提供参考和借鉴。

大断面小净距大帽山隧道现场监控量测及分析

结合大帽山隧道的工程实践,通过围岩内部位移、拱顶沉降、围岩压力和锚杆应力的现场监控量测工作,研究复杂地质条件下大断面小净距隧道双侧壁导坑法施工时围岩的稳定性。阐明分导洞开挖时围岩内部位移的变化趋势、特点及位移场,相邻导洞施工时的相互影响,围岩与支护结构间的相互调整变形机制,拱顶沉降捕捉的变形小于围岩实际变形的原因,支护结构的压力和锚杆应力状态及其与围岩位移的变化关系。监测结果表明,大断面小净距隧道Ⅴ级围岩段的破碎带采用现有的施工工艺和支护参数是可行的,围岩变形可控,支护结构的支护效果显著,围岩基本稳定。研究的方法、分析和结论可为类似条件下隧道工程的设计、施工、监测和进一步的理论研究提供参考和借鉴。

高速公路扩建大断面特小净距隧道爆破稳定控制技术研究

以国内罕见的大帽山隧道为工程背景,结合国内现有研究成果和规范,研究新建隧道爆破施工时确保既有运营隧道安全稳定的控制技术。以现代信息化施工理论为依据,充分运用现场监控量测,将既有隧道质点振动速度的临界值确定为20cm/s,对既有隧道爆破质点振动速度进行监测、回归分析和爆破参数的优化;最终现场监测结果表明,优化后的最大装药量等爆破参数设计合理,该爆破设计在现阶段未对既有隧道安全产生较大影响;同时,运用数值模拟的方法,得到中夹岩和既有隧道壁面的质点振动速度随时间的变化规律,所得最大振速符合规范要求,验证该次爆破设计是合理的。通过数据分析得出隧道肩部的振动速度是隧道底部的1.19～3.99倍,隧道腰部的振动速度为隧道底部的1.10～3.11倍,迎爆侧振动速度为背爆侧的5～10倍。该研究成果为今后类似隧道工程的爆破掘进工程在理论上和施工方法上提供参考借鉴。

坚硬石料填石路堤修筑技术试验研究

在福建省某高速公路进行了不同层厚的花岗岩填石路堤的修筑试验 ,通过对试验结果的分析总结 ,提出填石路堤的压实层厚和施工工艺 ,以及填石路堤的质量控制方法和质量控制标准。

福建省高速公路隧道超前地质预报工作分析与展望

隧道工程施工过程中,经常遇到大变形、坍塌、突泥、涌水等地质灾害,给施工安全带来重大灾难和无法估量的经济损失。为了确保隧道施工安全,对掌子面前方不良地质体的发育情况进行准确及时预报,是当前隧道建设中亟待研究与解决的关键问题。本文结合福建省高速公路隧道建设情况,首先介绍我省隧道超前地质预报技术的应用特点;然后,重点介绍和分析福建省内隧道超前地质预报工程典型案例,给出技术层面和管理层面存在的主要问题;最后,结合多年的实践,总结隧道不良地质体预报的有效方法和将要开展的研究热点和难点,并对下一步所要开展的工作进行深入探讨,对我国推动隧道超前地质预报技术的创新提供帮助和指导。

大跨度连续刚构悬浇施工中预应力挠度效应试验

分析大跨度连续刚构桥上部构造悬浇施工中挠度变形的成因,结合主跨260m的多跨连续刚构实例进行预应力张拉挠度效应试验,有关成果应用于实桥施工控制。

2车道隧道扩建成4车道隧道扩建形式研究

我国是一个多山的国家,也是世界上公路隧道最多的国家。在一些山区高速公路中,双向4车道乃至双向6车道公路隧道已不能适应交通量日益增长的需求,在原有公路隧道基础上改建或新建成为双向8车道公路隧道的建设显得尤为迫切。单洞原位扩建隧道有单侧扩建、两侧扩建和周围扩建3种形式。通过大帽山隧道IV、V级围岩3种原位扩建形式的数值分析,得出采用单侧原位扩建的合理性。

基于粗糙集条件信息熵的山岭隧道坍塌风险评价

坍塌是山岭隧道施工过程中主要灾害之一。由于影响坍塌的因素众多,且各因素所占的权重差异较大,甚至有些因素是不必要或冗余的。目前常用的评价方法不但未对这些不必要或冗余的因素进行筛选,而且权重的确定过于依赖专家经验和主观赋值,导致风险评价结果精度低、可靠性差。基于此,应用粗糙集理论在数据挖掘、指标筛选和重要性计算方面的优势,将山岭隧道坍塌风险评价构建为粗糙集的决策信息表。但工程试验发现,基于传统依赖度的属性约简及权重计算不能满足要求,存在计算权重为0或约简结果过多,无法取舍的问题。针对以上问题,提出了一种基于条件信息熵的计算方法,该方法将条件信息熵引入到属性重要度和权重的定义中,同时以最重要的条件属性为起点,逐步增添属性,实现属性约简。所建立的方法既能从大量影响因素中,提取出主要影响因素,剔除相对冗余或不重要的因素;同时又能计算得到各因素的客观权重。最后结合模糊综合评价法,建立了基于粗糙集条件信息熵的山岭隧道坍塌风险评价模型,并成功应用于秀村隧道中,表明该模型可靠、实用,为山岭隧道坍塌风险评价提供一条新的研究思路。

基于谱能分析法的隧道仰拱质量检测技术

钢支撑数量、间距的判断一直是隧道仰拱检测中的难题,目前兴起的谱能分析法是一种对探测目标介质的频响强度分析的方法,能对深部反射回波的弱信号进行有效分析,加强了地质雷达的探测深度。本文基于谱能分析法对厦蓉高速某在建隧道仰拱隐蔽工程进行了质量检测,通过对理论与历史数据的分析,总结了推测结果与破检结果的差异原因。提出了在数据处理过程中通过"压抑水介质的物性特征对雷达波信号的影响、提高金属介质信号的反映"的数据后期处理技术,把雷达信号中物质"水"的低频信号进行过滤和压制,由原始信号中分离出物质"钢支撑"的信号,使原本不清晰的高频信号凸显,物探反演成果误差大大缩小,通过实例验证,本方法能够找到并消除富水情况下谱能分析法的误差,与实际开挖情况完全相符,进一步提高了谱能分析法在仰拱施工质量探测应用中的准确率和分辨率。

高塑性土路基沉降变形的数值模拟

将非饱和土固结理论应用于高塑性土路基的沉降变形计算。通过室内试验了解高塑性土的物理力学性质。应用简化的非饱和土固结理论及邓肯—张模型进行有限元建模,采用GeoS-tudio软件中的SEEP/W和SIGMA/W模块进行仿真计算。

基于模糊可拓模型的拼宽桥梁施工安全风险评估

为有效控制拼宽桥梁工程施工风险,以两侧拼宽的苦竹山大桥为例,进行施工安全风险评估。结合拼宽桥梁施工特点,建立了拼宽桥梁的施工安全风险指标体系,利用模糊可拓评价模型确定各评估指标的量化值及关联度,运用熵权法计算得各评估指标权重,最后通过对事故可能性和事故严重程度进行综合评价,确定全桥风险等级实例应用结果表明:基于模糊可拓评价模型的评估方法,结果合理可靠,值得进一步推广使用。

弹性支承桥面板的非线性分析

本文提出了一个肋板式桥梁桥面板的非线性内力分析方法。该法基于塑性内力的有效分布宽度的概念,通过有限元分析法,有效地实现了变厚度、弹性支承钢筋混凝土桥面板的非线性分析过程,据此编制了相应的电算程序并进行算例分析。结果表明:该方法不仅是可行的,而且具有一定的实际应用价值。

尽心尽力成为西江“电保姆”

傍晚,西江千户苗寨巨大的牛角形夜景灯罩着整个小镇。如今辉煌的灯火一定不知道,2008年以前1300多户烧菜做饭,烧柴冒出的炊烟。西江经济迅速发展离不开电力能源的支撑。除了保电工作之外,西江所更重要的工作是保护数百年的苗寨老建筑,保证其不发生电力设施引起的的消防隐患。西江所实行一线员工24小时待命,时刻为防范安全风险做准备。

非可溶岩隧道突涌灾害预测研究及工程应用

隧道等地下工程施工过程中,突涌事故一般发生在可溶岩隧道中,然而近些年非可溶岩隧道发生突涌事故的案例越来越多,给隧道施工带来重大灾难和经济损失。首先,通过3个突涌事故案例的剖析,揭示非可溶岩隧道突涌的本质是开挖或爆破扰动触发赋存在破碎带或软弱带中的水和碎屑物在自身压力作用下涌入隧道,其孕险环境必须同时具备物质条件、空间条件和触发条件,三者缺一不可。物质条件是充足的水和砾石、砂、泥等原地性或外源性的碎屑物;空间条件是突涌物的存储和运移的破碎带或软弱带等;触发条件是岩体的开挖扰动和爆破扰动。非可溶岩隧道施工过程中突涌灾害的预测就是对掌子面前方能够赋存潜在突涌物的破碎带或软弱带及其带内物质组成、固结程度的辨识。然后,针对突涌灾害的物质和空间条件给出基于地质、物探和钻探的综合超前预报体系;结合实践,重点建立地震波反射法(TGP)成果中的反射幅度比、波轴相似度等参数对异常地质体的地震动态响应特征。最后,将上述成果应用到岩前隧道的F17断层破碎带的预报中,通过宏观工程地质分析和已开挖段的地质调查及试验,全程动态追踪隧道揭露围岩的统计及力学特征;通过未开挖段长距离的TGP探测和短距离的地质雷达和水平钻孔探测,辨识隧道即将揭露区段突涌灾害的孕险环境,实现对断层破碎带位置、规模、空间展布的精确定位,对带内物质组成及胶结程度的确认,成功预测突涌事故的发生。实践证明,上述综合预报技术体系能够预测非可溶岩隧道的突涌灾害,其结果准确可靠,可为类似工程提供参考和借鉴。