山区铁路隧道工程资源环境影响效应评估研究

山区地质复杂、环境敏感、生态脆弱,致使铁路隧道建设难度大,且在资源节约、环境保护等方面面临较高要求。绿色设计作为绿色建设的先行环节,对减少隧道建设对资源环境的扰动作用,达到资源节约、环境友好的目的起关键引领作用。为定量评估山区铁路隧道工程的资源环境影响效应、衡量隧道设计的绿色程度,提出一种山区铁路隧道工程资源环境影响效应分析方法。首先,基于“驱动力-状态-响应”模型(Driving force-State-Response,DSR),以隧道设计参数为驱动力指标、资源环境状况为状态指标、隧道设计措施为响应指标,构建山区铁路隧道工程资源环境影响效应评估指标体系,并建立各指标分级标准;其次,运用一种具有自学习自调整能力的支持向量回归模型(Support Vector Regression,SVR)对隧道工程的资源环境影响效应进行评估;再次,以驱动力指标和响应指标为分析对象,运用考虑指标间关联关系及叠加效应的敏感性分析法,甄别对隧道工程资源环境影响效应优化具有重要影响的隧道设计因素;最后,以某山区铁路隧道工程为例,得到该隧道工程的资源环境影响效应值为4.7157,对应等级为较好,表明该隧道工程绿色设计水平较好,资源集约节约利用较合理、环境保护力度较大,可为其他类似工况隧道工程的绿色设计提供借鉴。此外,分析结果显示,注浆加固效果是导致该隧道工程资源环境影响效应变化最敏感的因素,其次为清污分流比例,可着重从这2个方面进行优化设计,以实现隧道工程资源环境影响效应的进一步优化。研究结果验证了本文研究方法的适用性和可操作性,可为山区铁路隧道工程资源环境影响效应评估及明确隧道工程优化设计方向提供科学依据。

一流课程建设背景下工程专业课程教学内容组织与资源建设——以隧道工程课程为例

在一流课程建设的背景下,工程专业的专业课程也应及时开展教学内容与资源的重构,为课程的教学设计和实施奠定重要基础。以隧道工程课程为例,分析了目前课程教学中的困境,并介绍了工程专业课程的教学内容组织思路,包括纲领性的教学大纲编写、结构化的知识体系设计、模块化的教学内容组织、实践性的教学资源配置、系统性的思政元素体现等方面。通过完备的教学内容组织、丰富的教学资源配套和全面的思政元素体系,形成了较为完备的课程教学内容和教学资源,助力一流课程建设目标的达成。

适应新时代要求的“隧道工程”课程教学改革探索

“隧道工程”是土木工程一级学科大类的一个重要分支,课程理论知识广而深,应用性及实践性较强,涉及交叉专业多且更新较快。在新时代,当前“隧道工程”专业创新型人才培养须要打破传统教学模式,开创新的教学思路和教学方法。针对目前我国高等教育建设发展新形势,结合新时代背景下的技术革新、“隧道工程”课程特点、当下交通隧道领域的发展需求及多年的教学与授课经验,对“隧道工程”教学方法及教学改革等方面进行了探讨,提出了一系列推动“隧道工程”教学质量进一步改善的建议。

铁路隧道工程节能减排技术研究现状及展望

考虑到铁路隧道工程的施工运营过程具有高能耗、高温室气体排放的特点,本文通过统计调研近10年来的相关文献,总结了目前常用的几种铁路隧道节能减排技术。从施工、运营两个方面介绍了铁路隧道所采用的节能技术:包括增大施工废渣回收利用率、利用可再生环保建材等绿色施工技术;应用智能控制系统和变频调速等方式降低风机能耗的节能通风技术;通过智能化控制灯具实现隧道按需照明的节能照明技术。

新工科背景下基于神经网络的隧道工程缺陷检测研究

隧道是综合交通运输体系的重要组成部分,是人民便捷生活的基本保障。为响应新工科建设号召,应对新一轮科技革命和产业变革,提升科学化建设要求,基于全卷积神经网络对隧道工程缺陷检测中表面裂缝检测方法进行了探究。通过已有照明拍摄平台采集到的隧道表面图片,采用全卷积神经网络模型对图像中裂缝识别分类,再通过Adam优化器进行细化分割。研究结果表明该模型具有一定的可行性,模型评价结果较好。输出的高精度裂缝骨架可以对缺陷类型进行判定和初步处理,为后续实际缺陷评测和修补工程提供参考。

基于桐梓隧道数值仿真的“隧道工程”教学模式探索

“隧道工程”作为土木工程学院城市地下工程方向以及桥梁与隧道专业的核心课程,在现有的教学模式上存在许多不足,课程安排越来越难以提高学生的学习效率。通过分析“隧道工程”教学的不足,以桐梓隧道为工程背景,将课程与数值模拟软件相结合,提出采用“一课一师一辅导”的教学模式以及增加小学期课程的方式,对“隧道工程”课程内容及教学安排做出了补充完善,旨在提高“隧道工程”课程的教学质量,激发学生的学习兴趣,采取以教师为引导、以学生为主体的模式,增强学生对“隧道工程”课程的实践应用能力和高效利用数值模拟软件的能力。

纸纤维改性下的隧道工程透水砂浆性能分析

透水砂浆在隧道工程中的应用旨在解决隧道内部的排水问题,提高隧道的安全性和耐久性。掺加纤维是改善砂浆材料透水性能、抗压强度和孔结构的有效手段之一。基于此,以纸纤维为研究对象,简述了纸纤维对透水砂浆性能的影响。将纸纤维掺入水泥砂浆中,在碱性条件下混合,并对成型的纸纤维改性下的砂浆试块进行透水性、抗压强度和孔结构等方面的测试分析。结果表明,砂浆试块的吸水率随着纸纤维掺量的增加而逐渐增长,可达到普通砂浆试块的2~3倍;纸纤维的掺加会造成砂浆试块的抗压强度有所降低,掺量越大,抗压强度越低;水灰比增加,可减小砂浆孔体积,使其结构更加致密,砂浆抗收缩能力增强。

产教融合背景下隧道工程施工课程实践教学改革研究

隧道工程施工是铁道工程技术等工程类专业的核心课程,随着“一带一路”建设的不断推进,隧道及地下工程技术的发展迎来了前所未有的机遇,同时也对课程教学提出了更高要求。分析隧道工程施工课程实践教学的现状和存在的不足,从教学体系、培养模式、教学环境等方面提出了具体的建设策略,对实践教学改革有一定的参考意义。

隧道工程智能化建造课程教学方法探索与实践

在人工智能引发产业变革的大环境下,传统的隧道工程建设不再具备优势。为适应社会发展需求并促进隧道工程发展,迫切需要培养具有交叉型学科知识体系及技能的人才。本文结合笔者近年来在隧道工程智能化建造课程教学过程中积累的经验,总结了该课程当今的教学现状,并从行业特点及需求出发,对该课程的教学模式、教学特点等环节进行了探讨,提出了合理设置课时、多样化教学手段及加强实践环节的方法,以期进一步提升隧道工程智能化建造课程的教学效果。

碱性环境对植物纤维隧道工程制浆性能的影响研究

为分析碱性环境对植物纤维隧道工程水泥砂浆性能的影响,在实验室环境下对隧道工程用植物纤维水泥砂浆进行碱性降解处理,通过构造碱性环境测试了植物纤维水泥砂浆体积密度、吸水率、抗压强度等随时间变化而变化的基本规律。结果表明:与一般的隧道工程水泥砂浆相比,添加了植物纤维的水泥砂浆在体积密度、吸水率、抗压强度等方面受碱性环境的影响更为明显,当植物纤维水泥砂浆中水泥、砂、水、植物纤维的配合比为1000:4030:750:12时综合性能最佳。

大类招生背景下隧道工程专业人才培养困境及对策研究

当前,我国隧道工程建设蒸蒸日上,社会对隧道人才的需求也日渐增加。培养合格的隧道专业人才,是高校隧道工程培养的一大重要目标。目前,在大类招生背景下,隧道专业人才培养效果一般。高校在隧道专业培养环节上着重于理论基础,而忽略学生应用实践能力和创新创造能力的掌握。因此,隧道工程课程教学改革要以培养学生综合能力为方向,结合现有资源,探索新的教学方法;搭乘信息时代的快车,合理利用资源;搭建人才培养平台,培养全面应用型工程人才。通过一系列改革措施,提高培养质量,强化薄弱环节,使隧道专业人才满足国家发展需求。

隧道工程建设碳排放特征与减碳潜力分析

为明晰隧道建设碳排放强度及贡献,指导隧道建设低碳转型,基于生命周期评价理论和排放因子法对公路隧道碳排放特征及不同情景下减碳潜力进行量化分析。研究结果表明:公路隧道建设碳排放强度平均值为3.437万t CO_(2)eq/km,材料生产、现场施工机械及场内材料转运碳排放贡献率分别为88.6%、9.2%和2.2%。碳排放来源主要集中于少数材料和机械,其中水泥、钢筋、冷轧带肋钢筋网、空气压缩机、自卸汽车、轴流式通风机、装载机需要进行重点管控。洞身开挖、洞身衬砌、仰拱、洞内路面碳排放强度较高需重点开展设计施工低碳优化,仰拱、洞身开挖碳排放强度与IV、V级围岩长度呈显著正相关。情景分析得到水泥低碳替代可减少1.83%~10.92%的材料生产碳排放,钢铁低碳替代可减少0.75%~5.99%的材料生产碳排放,电动化工程机械替代可减少3.48%~17.40%的场内运输碳排放和0.5%~2.53%的现场施工机械碳排放。

我国城市地下空间盾构法隧道工程技术新进展

基于盾构施工特点,对盾构法施工技术的发展过程和创新进展进行调查研究,总结盾构法施工技术在地铁、市政公路、城市铁路、城市水工隧洞、城市综合管廊等工程中的最新应用,阐述城市盾构法隧道在地质条件多样化、越江跨海常态化、结构断面多元化、地面条件复杂化、隧道结构耐久性等方面面临的技术挑战。介绍超大直径盾构装备、大直径泥水盾构常压换刀、多模盾构、类矩形盾构隧道建造、联络通道机械法施工、软硬极端悬殊地层掘进、富水砂卵石地层土压平衡盾构、地下高地震烈度盾构隧道减隔震抗震和超长距离综合施工等技术创新成果;总结不良地质识别、设备状态实时感知、同步推拼连续掘进、盾构自动驾驶技术、盾构智能化管控平台等盾构智能掘进技术进展;指出城市地下空间建设盾构法隧道工程的发展趋势,地铁隧道、城市道路、综合管廊、城市给排水等设施需要不断更新,并网络化,盾构法隧道技术需要不断发展,盾构法隧道智能化施工需日趋精益。未来盾构装备将朝着“多模式、无刀化、外星化”等多元化,多源信息感知、管片智能拼装、地质探测预报、自主感知掘进决策等智能化以及特大直径、超长距离、超大埋深、超高水压等方向发展。

数字孪生驱动的隧道工程全生命周期管理研究

针对隧道工程各阶段信息共享渠道不畅、业务应用相互脱节、全生命周期智能化水平不足等问题,依托数字孪生技术开展隧道空天地一体化勘察设计、智能建造精细化管控、数字化验收与养护关键技术研究与流程设计,构建涵盖感知层、数据层、应用层、展示层的勘察-设计-施工-运维一体化协同管理平台架构,辅以标准统一、数据流通、数据质量安全管理,形成全生命周期信息无损流转与互通共享体系,全面提升隧道工程智能化建造与运维水平。

高速公路隧道工程中的小净距隧道施工技术

对比常规隧道,小净距隧道施工更加复杂,且施工期间面临的安全隐患众多,需要工程技术人员严格把握各环节施工技术要点,切实做好施工管理工作。本文就结合具体的工程案例,先对工程高速公路小净距隧道施工难点进行了分析,然后探讨了小净距隧道的设计,进一步深挖小净距隧道施工技术要点,旨在为类似工程的施工提供一定参考。

造纸污泥制备隧道工程加气混凝土综合性能研究

造纸污泥的成分复杂且普遍具有较高的污染性。为实现造纸污泥的可循环、资源化利用,以造纸污泥中的白泥为石灰替代材料制备了一种隧道工程专用的加气混凝土,对不同白泥替代率的加气混凝土吸水率、立体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度等基本性能进行试验分析。结果表明:水泥、石灰、石膏、粉煤灰配合比为10:20:3:67,白泥对石灰的替代率为20%,白泥煅烧温度为1200℃时制备的加气混凝土综合性能最佳,可以满足隧道工程施工的需求。

解析铁路隧道工程施工质量监理

国家重要的交通设施离不开铁路的支持。这些年国内铁路建设发展速度非常快,而隧道施工技术是铁路工程施工中的重要部分,其质量控制与铁路安全运输有着直接联系。隧道工程施工工期长、施工环境复杂,再加上施工的程度非常繁杂,对于施工技术要求极高。所以在开展隧道建设过程中,需要从根本上确保施工的安全与稳定性。铁路隧道工程监理的核心任务是控制工程质量安全,保证工程质量也是铁路工程监理义不容辞的责任。本文将理论联系实际,以某高速铁路隧道为例,从其施工特点、施工中常见问题、监理质量控制流程及施工质量监理采取的主要措施等多方面解析铁路隧道工程施工监理。

高速公路隧道工程瓦斯段施工的通风控制技术

研究了高速公路隧道工程瓦斯段施工的通风控制技术,在掌握高速公路隧道施工通风的重要性及方式的基础上,从选择隧道瓦斯段通风方式、确定瓦斯段通风设计条件与参数、计算高速公路隧道瓦斯段所需风量3个方面,对具体通风控制技术要点进行了详细分析。

差异化工程案例在隧道工程教学中的应用

隧道工程课是一门理论性和实践性都很强的专业基础课,但是现有课程的理论知识与具体的工程实践存在差距,特别是随着隧道工程施工条件的复杂化、工程建设的专业化程度越来越高,现有隧道工程课程教学内容明显落后于工程实践,且教学方法单一.因此在课堂教学中引入差异化工程案例进行教学,对加深和提高学生对相关知识的理解、激发学生学习兴趣、培养高素质隧道工程应用型人才具有重要意义.文章阐述了差异化工程案例教学的教学思路和实施过程,并对教学效果进行了评价.

隧道工程自动化监控量测技术的发展现状

我国已成为世界上隧道建设数量最多的国家,辽阔的疆域导致隧道建设的环境多样,容易出现多种病害问题。对应地,隧道的智能化监测系统是保证隧道安全稳定运行的重要内容之一。随着信息科技快速发展,传统监控量测技术逐渐被淘汰,信息化、数字化、智能化测量已成为隧道监测的趋势。隧道监测由人工监测向自动化、智能化监测发展,在风险控制和管理方面发挥更重要的作用和价值。