高瓦斯长大公路隧道施工通风优化研究

特长大断面瓦斯公路隧道风险大,施工通风是隧道建设的“生命线”。以在建贵州公路第一隧—桐梓隧道为工程背景,综合考虑瓦斯涌出量、爆破炮烟、工作最多人数、作业机械以及最小风速,分别计算压入式通风和巷道式通风需风量、风压及风机功率,分析了风管直径对通风阻力的影响规律,并对2种方案瓦斯浓度和风速进行了数值分析,最后比较2种方案的经济性。结果表明:原设计压入式通风方式未考虑非煤系地层瓦斯涌出而无法满足施工通风要求;风管直径对通风阻力影响显著,结合工程实际选用1.8 m风管直径;数值分析表明,压入式通风断面最大瓦斯浓度始终高于巷道式,巷道式通风的瓦斯浓度比压入式通风提前进入稳定区随后趋向于0,巷道式通风的速度稳定区的值比压入式通风高2~2.5倍;巷道式通风方式相比压入式通风,设备投入和运营费用均较低,经济性更优。研究成果具有典型代表性,可为隧道施工通风提供理论指导和工程参考。

市政综合管廊标准断面尺寸设计优化

为了提升市政综合管廊的建设效率与运营效益,本文首先探讨了综合管廊标准断面形式的选择,并建立了相应的尺寸优化模型。在分析断面尺寸设计的约束条件后,本文提出了基于非线性规划的综合管廊标准断面尺寸设计优化方法。通过科学计算与分析,本文为市政综合管廊的标准断面设计提供了优化方案,旨在最大化空间利用率并满足未来城市发展的需求。研究结果表明,优化后的断面尺寸设计不仅能提高施工效率,还能有效降低成本,促进城市地下空间的合理利用。

大断面黄土隧道与辅助坑道交叉口施工技术

研究目的:本文结合郑西客运专线大断面黄土隧道秦东隧道施工这一工程实例,就斜井和大跨黄土隧道交叉口施工方案进行选择,并就斜井向正洞施工方法的转化、施工技术措施等进行阐述,通过工程实例验证。研究结果:施工方案成功的在秦东隧道实施,填补了国内客运专线大断面黄土隧道斜井进正洞施工工艺的空白,对类似工程有较强的借鉴意义。

上海长江隧道联络通道冻结优化设计研究

上海长江隧道共设置8条联络通道,全部采用冻结法施工。为了优化联络通道的冻结设计参数,通过对1#联络通道冻结过程的现场实测,分析冻土帷幕厚度、冻土平均温度、开挖面温度等参数的演化规律;以冻结效率为考察指标指出了原冻结方案的不足之处,并提出联络通道冻结设计的优化方案;运用数值计算方法模拟了采用优化方案时联络通道的冻结温度场发展过程,并以采用优化方案的5#联络通道的冻结实测数据为例,对比分析了优化方案的冻结效果。实践表明,优化方案下形成的冻土帷幕有效厚度大、平均温度低、冻结效率更高。对冻结方案的优化设计为后续7个联络通道冻结施工的安全性、经济性提供了重要保障。

低瓦斯公路隧道横通道附近流场分析及优化

在公路隧道建设过程中,施工机械产生的废气以及从隧道围岩渗漏出来的有毒有害气体会对施工安全造成一定的影响。针对米仓山公路隧道巷道式通风系统横通道附近瓦斯不能及时排出的问题,通过CFD数值模拟对横通道附近空气流动和危险气体的扩散规律进行研究。结果表明:沿横通道向掌子面方向的部分区域存在风速小于0.5 m/s的危险区域。为达到消除危险区域的目的,提出增大隧道进口风速、增大风管出口风速和增设射流风机3种方法对横通道附近流场进行优化。通过对比分析发现:增设射流风机是消除危险区域最有效的措施,并且当在进风隧道横通道前方50 m处设置射流风机时,可使得整个隧道中不存在危险区域。

预制拼装混凝土小型综合管廊设计研究

为解决局部区域内部管线敷设位置紧张、管线杂乱无章、管线升级和维修带来的路面重复开挖等问题,设计开发适用住宅区、校区、厂区等局部区域的预制拼装混凝土小型综合管廊。对小型管廊的入廊管线、横断面设计、受力计算等进行研究,并利用ABAQUS软件对小型管廊在不同混凝土强度下和不同钢筋配筋率下的力学性能进行分析。研究结果表明:给水管道、低压电缆和通信电缆可优先选作小型管廊的入廊管线;设计的8种小型管廊单舱矩形截面标准段可满足抗浮、裂缝宽度和抗震等要求;设计时应合理选择混凝土强度和钢筋配筋率。研究结果可为预制拼装混凝土小型综合管廊的工程应用提供参考。

基坑穿交既有管廊加固新方法及变形控制技术研究

以济南厚冲积粘土地层基坑开挖穿交既有市政管廊为背景,通过理论及数值计算得到管廊在无保护措施下的最大挠度值达57 mm,挠度值及主应力值均超出其安全范围。基于节省基坑空间、方便管廊维护,提出了在管廊底板位置处以围护桩为支撑点,整体浇筑框架梁的加固新方法,并在主梁上增设斜向拉筋优化加固措施,使得管廊最大竖向位移值减少至22.5 mm、最大主应力值减小至0.6 MPa,加固效果显著。基于管廊加固措施,研究了框架梁对各维护桩的影响效果及管廊与基坑穿交处土体变形规律,确定了危险桩的位置和管廊周边土体的危险部位,提出了危险围护桩变形加固措施及基坑土体危险处位移控制技术,对工程施工具有指导意义。

山岭隧道施工通风方式的发展

对山岭隧道基本施工通风方式进行介绍,重点讨论为适应长大隧道斜井多工作面施工而开发的新型通风方式,即单斜井双正洞射流巷道式通风和中隔板风道式通风,对这2种通风方式的使用条件和注意事项进行阐述,并对隧道施工通风的发展提出建议。

浅埋暗挖大跨黄土隧道下穿地下行包通道沉降分析及对策

机场地下行包通道沉降控制要求高,且不能中断运行,新建浅埋暗挖大跨黄土隧道下穿施工风险高,施工不当会引起地下行包通道沉降、变形,甚至引起混凝土结构开裂。为找出下穿隧道施工过程中引起通道底沉降的关键步序,更好地控制沉降,采用三维数值模拟方法对新建隧道下穿机场地下行包通道进行了沉降分析,并通过在隧道开挖过程中洞内采用分步开挖、大直径管棚超前预支护、初期支护和二次衬砌背后回填压浆等沉降控制措施,将通道底板沉降控制在3 mm左右,并在施工过程中加强监测,能够保证既有地下行包通道的结构安全。

海南试验区文黎大道延伸线综合管廊设计

以海南国际旅游岛先行试验区文黎大道延伸线项目为例,重点介绍了综合管廊纳入管线的选择,管廊设计标准的选取,对浅埋式盖板沟结构综合管廊的横断面设计、平面布置、纵断面设计、各种节点设计、附属工程设计等作了详细阐述,提出了此类综合管廊管理意见。

长春市下穿伊通河河床段管廊上方覆土安全厚度分析

管廊在我国发展迅猛,过河段管廊建设问题却仅能参考隧道进行施工,但隧道和管廊存在诸多区别,所以本文对管廊建设中过河段方面的覆土厚度问题进行研究.本文首先参照盾构法隧道建设考虑满足盾构机推进和抗浮要求的条件下,进行理论试算.为确保其计算准确性,利用GOCAD和FLAC3D软件融合,完成建模分析的过程.最后,以长春伊通河为例,建立模型,并研究在不同的覆土厚度下,对管廊沉降量以及廊体形变量的影响.结合理论试算结果与分析结果,对在未来按规划的管廊过河床段建设中覆土厚度提出可行性意见.

综合管廊电力舱长距离通风分区关键技术研究

为探究长距离综合管廊电力舱内通风关键技术,选取北京某综合管廊电力舱和燃气舱进行试验测试和数值模拟研究。研究得到:电力舱通风中沿程存在较大漏风,漏风主要发生在逃生口和分支管廊处,单个逃生口的漏风量约为5.6%,单个分支管廊的漏风量约为8.4%;电力舱长距离通风分区通风时断面风速应保持在0.1 m/s以上,若通风分区较长或分支管廊较多时应每200 m加设风量为总风量30%的射流风机一台;通风长度600 m及以下可采用自然进、机械排的通风方式,600 m以上应采用机械进、机械排的通风方式;管廊的阻力主要是进口段和防火门处产生的阻力,进口段阻力为165~200 Pa,防火门处阻力约为35 Pa;长距离通风时也应考虑沿程阻力,沿程阻力系数约为0.68。

长大铁路隧道施工通风方案选择及优化

对于长大铁路隧道而言,隧道施工期的通风设计直接关系到施工组织的设计、施工成本的优化。结合典型工程案例,通过理论分析、数值模拟的手段,分析了隧道施工期通风方式的选择依据、通风量的计算方法,结合实际工程,对横通道形状、夹角进行了通风优化分析,结果表明:长大隧道的施工需结合施工区域、施工阶段的不同选择合理可行的通风方式;隧道开挖中后期常采用巷道式通风方式,导风横通道的选择及风门的设计十分关键;横通道端口设置喇叭形渐变段对增加其导风流通性十分明显;横通道与平行导洞之间的最优夹角需考虑通风和土建的综合成本进行选择。相关结论可为同类型的长大隧道通风提供参考。

BIM辅助室内空间复杂地下结构施工技术

南宁万达茂室内主题乐园地下管廊室内空间狭窄,作业面宽度及高度均受限,地下结构深浅不一、高度交叉。采用BIM辅助施工技术进行施工图深化设计及施工组织策划,应用BIM技术辅助室内复杂管廊结构施工,解决了基础与管廊的碰撞问题,规划了施工顺序及劳动力投入,规划了塔式起重机覆盖范围,保证了作业安全。

综合管廊下穿某河流方案研究

管廊下穿河流可通过顶管施工实现管廊过河,或对河道进行围堰后采用明挖法施工管廊。以某城市综合管廊工程为例,从施工难度、工期、对环境的影响、运营维护及经济性等方面对比分析2种综合管廊下穿河流方案,得出可靠结论,供后续工程借鉴应用。

浅谈城市过江隧道横断面布置及隧道管廊

城市过江隧道作为重要的市政基础设施通常会在项目准备阶段对隧道的重要设计因素进行充分考虑和研究。本文通过庆春路过江隧道工程实例,重点介绍城市过江隧道横断面布局设置和考虑要素,结合工程实际进一步对过江隧道横断面设置及隧道管廊的相关问题进行探讨,对于类似工程的建设具有一定借鉴意义。

综合管廊内机电管线穿越变形缝施工技术研究

地下综合管廊是集电力、燃气、供热等工程管线于一体的一个较为先进的基础设施管网布置方式,这种方式可以保证地下空间得到充分利用,因此其也是城市化发展速度持续加快的必然趋势。基于此,论文将以某地区综合管廊工程接地系统为例,阐述综合管廊内不同类型机电管线跨越变形缝的施工技术与方法。

跨孔地震CT在综合管廊岩溶勘察中的应用研究

在岩溶发育地区,查明综合管廊结构影响范围内岩溶的发育程度至关重要。跨孔地震CT技术在岩溶勘察中得到越来越广泛的应用,但在综合管廊的岩溶勘察中鲜见报道。本文依托深圳市16号地铁线综合管廊工程,对跨孔地震CT技术在综合管廊岩溶勘察中的应用进行研究。结果表明,采用跨孔地震CT对综合管廊岩溶进行勘察是可行的,受地震波走时观测误差的影响,跨孔地震CT推测岩溶结果与钻探直接揭露情况存在一定差异,但总体结果基本一致。

快速施工的综合管廊结构优化方案比选——以平潭某综合管廊工程为例

在传统直腋角矩形断面的综合管廊结构设计基础之上,保持管廊截面外缘尺寸不变,顶板底缘由直线优化为渐变曲线,并与侧墙内缘衔接,将顶板跨中截面厚度适当减少,端部截面厚度适当增加,形成跨中向端部逐渐加厚的变截面结构形式,提出了3种优化设计方案,并进行结构受力对比分析。结果表明,与原设计相比,优化设计方案顶板加腋处应力减少14.1%58.2%,跨中应力增长4.3%4.8%,侧墙及底板应力基本不变,均满足结构受力要求。考虑到经济性指标,最终选取材料用量最省的方案三作为施工图设计方案。优化后管廊结构施工可形成无折角、易脱模的整体式内模,极大简化支模工序,提高施工效率,可适用于管廊现浇快速施工,具有很好的应用推广价值。

复杂地质条件下桩支撑体系在综合管廊深基坑施工中的应用

以某综合管廊十字交叉口基坑施工为工程背景,采用卸荷应力路径下的土体参数计算土压力,通过实测活络接头刚度系数,进行桩支撑体系的设计计算,统筹优化设计、土方开挖工况,避免最不利工况出现。采用桩支撑体系确保了基坑、周边建筑物及道路的安全,是复杂条件下深大基坑支护的成功应用。