铁路特长隧道分、合修影响因素及原则探讨

双线铁路特长隧道采用分修还是合修方案对建设和运营影响巨大,是项目决策需研究的重大技术问题。在调查国内外现状的基础上,对影响因素进行系统梳理,提出量化评价方法,并结合某高原铁路进行阐述。研究结论如下:(1)建设期影响分、合修的最重要因素为相邻工程及投资,运营期为养护维修、运营保通和防灾救援;(2)软岩大变形严重、运营维护、保通或工法有要求的隧道,不论长短均应采用分修方案;(3)防灾救援及养护难度较高的铁路,当隧道长度超过15 km时应考虑采用分修方案,当采用合修方案时应进行技术经济比选;(4)采用分修方案的隧道,应结合相邻工程、洞口地形及地质条件,综合研究洞口的分、合修方案,当洞口分修时应研究采用小净距的可行性。

成兰铁路云屯堡特长隧道合、分修方案研究

为全面比较、分析成兰铁路云屯堡隧道采用合修(单洞双线)与分修(双洞单线)2种建设方案的优劣,针对云屯堡隧道进出口相连工程已开工建设的施工现状,以及隧道长度大于20 km的特点,根据隧道的地形、地质条件、辅助坑道设置状况,从防灾救援、工程投资、施工风险控制、施工组织、支护结构对软岩大变形的适应性、结构抗震、弃碴与环保、运营通风8方面进行了技术经济比较。经过综合比较和分析,得出云屯堡隧道可采用合修方案修建的结论。

高速铁路合分修隧道合分修长度的计算方法与参数优化

根据过渡曲线线间距加宽起点位于直线还是圆曲线,高速铁路合分修隧道过渡曲线的线型分为Ⅰ类过渡曲线和Ⅱ类过渡曲线。依据过渡曲线线间距加宽设计理论,分别建立2类过渡曲线的直角坐标系,推导过渡曲线里程范围内过渡曲线上任意一点的线间距与其里程的函数表达式;在此基础上给出合分修长度的计算方法,并分析合分修长度与过渡曲线参数的关系。结果表明:对于Ⅰ类过渡曲线,内侧圆曲线半径宜大且不应小于9 000m,外侧宜小且不应大于10 000m,内外侧曲线应避免采用相近的圆曲线半径,不宜选取9°~12°的线路转角;Ⅱ类过渡曲线合分修长度不受圆曲线半径、线路转角等因素的影响;尽管采用Ⅰ类过渡曲线时合分修长度明显大于采用Ⅱ类过渡曲线时,但有利于降低合分修段施工风险,因此建议优先采用Ⅰ类过渡曲线。结合沪昆客运专线壁板坡隧道和凤凰山隧道的合分修段,验证了高速铁路合分修隧道合分修长度计算方法的正确性和有效性。

成兰铁路长大分修隧道防排水系统及水量平衡技术

隧道设计较少考虑分修单线隧道间地下水渗流的关联性、不平衡性和系统性,而复杂地质条件下长大分修隧道防排水系统及水量平衡控制对降低隧道水害概率、确保隧道施工及运营安全至关重要。本文结合成都—兰州铁路平安隧道分修双洞建设,对隧址区地质特征、水量来源、地下水分布特点等进行分析,结合隧道的辅助坑道设置,建立了适宜的防排水系统。基于连通器原理提出对隧道左右侧沟及左右线隧道进行水量平衡的设计理念,给出了三种水量平衡控制方案。

高原铁路高海拔特长隧道紧急救援站排烟结构型式探讨

紧急救援站排烟系统设计是特长铁路隧道防灾系统设计的一个关键问题,合理优化救援站排烟结构直接关系着事故发生时人员能否安全高效地撤离。为确定合理的救援站排烟结构型式,建立了分修隧道内零坡度救援站列车火灾数值计算模型,对比分析了高海拔条件下不同排烟结构型式对救援站排烟效果的影响。研究结果表明:1)拱顶排烟模式下救援站排烟系统能充分利用“烟囱效应”,单个排烟口的排烟效率较拱侧壁排烟模式更高,但是此模式下部分排烟口失效,排烟效率为负;2)不同排烟模式下,人员疏散站台特征高度2 m处的温度均满足要求,但是拱侧壁模式下隧道拱顶高温区范围明显更广;3)拱顶排烟模式下疏散站台特征高度2 m处能见度明显优于拱侧壁模式。

隧道钻爆法开挖机械化配套施工

文章结合施工实例,针对隧道钻爆法开挖机械化配套工效进行了分析,并就分修隧道、合修隧道和辅助坑道合理的机械化配置给出了参考等,为今后隧道钻爆开挖机械化配套施工提供了依据。

特长深埋隧道合修与分修对岩爆的影响研究

在高地应力环境下进行隧道开挖,岩爆是最主要的灾害之一,以成兰铁路平安隧道高地应力岩爆段为研究对象,采用现场实测、数值分析、室内试验等手段,从岩爆孕育机理、能量密度变化、岩爆强度等方面,全面分析了高地应力环境下合修与分修两种建设方案对特长深埋隧道岩爆的影响。研究结果表明,隧道各位置的最大能量密度的关系为U_(边墙)>U_(拱腰)>U_(掌子面)>U_(拱顶);岩爆易发生于掌子面待循环开挖段及开挖支护段的两侧;相比于拱顶、拱腰、边墙等位置,掌子面处会发生较大的能量释放,在开挖过程中应合理设置应力释放孔;采用隧道分修的建设方案能够有效降低岩爆的强度,减小岩爆的危害,从而更好地避免岩爆发生。