改善不同地应力下隧道轮廓爆破成型效果

含预切空腔的轮廓爆破技术被认为是改善高地应力下隧道轮廓成型的有效方法。然而,对这种爆破技术在不同地应力下性能的研究较少。本文通过校验后的公路隧道数值模型,调查了含预切空腔(PC)的两种典型轮廓爆破技术(即光面爆破(SB)和预裂爆破(PB))在不同地应力条件下的性能。结果表明,在耦合装药和50 MP地应力下,PCSB比PCPB能获得更好的隧道轮廓成型效果。此外,研究了两种轮廓爆破技术在不同的不耦合系数和地应力条件下的性能,发现随着地应力从30 MPa增加至50 MPa,PCSB和PCPB作用下隧道轮廓成型效果均逐渐改善。此外,在不同地应力条件下调整周边孔的不耦合系数能使PCPB形成有效的隧道轮廓。然而,对于PCSB,在不同地应力条件下,需调整所有炮孔的不耦合系数才能形成符合要求的隧道轮廓。最后通过多元非线性回归获得经验公式,本研究可以为不同地应力下使用PCSB和PCPB开挖隧道提供设计参考。

基于激光雷达的隧道轮廓拟合方法研究

针对电气化铁路隧道轮廓顶部打孔和安装吊柱的作业需求,提出了一种基于激光雷达的铁路隧道轮廓拟合方法。采用激光雷达实时扫描隧道顶部轮廓,获得轮廓的点云数据,设计了以正交函数作基函数的最小二乘拟合算法与点云滤波算法,完成了隧道轮廓点云数据的拟合,得到了隧道轮廓的拟合曲线方程,对拟合误差进行了初步分析,并将拟合轮廓与真实轮廓进行对比。实验结果表明:该方法能较好地拟合出隧道轮廓,为电气化铁路隧道自动化施工作业提供一种新的方法。

基于摄影测量的盾构隧道轮廓快速检测方法

随着隧道工程建设高速发展,隧道检测需求迅速增长,检测任务日益紧迫。传统检测手段已难以满足如今大量隧道的检测需求,因此迫切需要一种高效、精确的隧道轮廓检测方法。提出一种基于近景摄影测量理论的盾构隧道检测方法:利用线状激光发射器在衬砌断面上投射大量目标点形成待求解圆弧轮廓线;利用激光测距仪投射若干控制点并记录其距离、角度;利用2D-DLT(Direct Linear Translation)直接线性变换方程解算出隧道断面的真实形态与尺寸。基于该原理设计制造测量系统MTPM-1并编写相关程序。在某隧道中进行了现场试验,系统分析了图像分辨率、控制点数量以及控制点分布形态对拟合精度的影响。提出确定最优图像分辨率、最优控制点数量以及最优控制点分布形态的标准操作流程,针对不同结构断面或不同测量要求,可基于提出的标准流程确定最优图像分辨率、最优控制点数量及其分布形态。根据试验结果,对于内径5.5 m的盾构隧道,当拍摄距离为6 m左右,图像分辨率为2957×1958像素,并使用8个均布控制点时椭圆拟合的长短轴绝对误差均在5 mm以内,证明该方法具有较强的可行性与较高的准确性。提出该方法进一步优化的设计方案,其中包括拍摄距离优化设计、鱼眼镜头优化设计及双激光优化设计,为盾构隧道轮廓的快速、经济检测提供了一种新的手段。

设计时速160km以下铁路隧道(普货、有砟轨道)内轮廓标准研究

当前运营的时速160 km以下有砟轨道(普货)隧道内轮廓尽寸难以满足大型养护机械(特别是大型清筛机)作业空间需求,通过对新建时速160 km以下电气化铁路、单双线隧道内轮廓主要影响因素(建筑限界、接触网悬挂方式及布置、大型养护机械空间需求、轨道结构型式、侧沟及电缆槽设置等)进行综合分析,确定单双线有砟轨道隧道内轮廓控制性尺寸,并初步拟定满足大型养护机械作业要求的内轮廓方案,在此基础上通过对内轮廓方案的结构安全性、经济性及施工便利性进行综合比较,确定推荐方案,该成果对铁路行业隧道通用图编制有一定的参考价值。

磁悬浮铁路隧道净空面积及内轮廓的研究

参考国内外磁悬浮列车高速通过隧道引发空气动力学效应的资料,针对TR08常导磁悬浮列车,分隧道长度L≤150 m和L>150 m两种情况,对不同速度目标值下(350 km/h单双线、400 km/h单双线、450 km/h单双线)隧道内轮廓的选取进行了比选分析,分析结果对就磁悬浮铁路隧道轮廓的选取有一定的参考价值。

隧道围岩断面轮廓分维数与岩体质量关系

隧道的超欠挖对衬砌结构稳定性有较大影响,研究超欠挖规律,对于了解围岩受力、保证施工安全具有重要意义。根据隧道断面轮廓超欠挖序列的统计自相似性,结合小波分析的多分辨率功能,采用小波分析计算分形维数的方法,对白鹤隧道47个断面轮廓进行分维数计算。断面轮廓分维数与岩体RMR和Q呈线性关系,随着RMR和lnQ的提高,断面轮廓分形维数将降低。断面轮廓分形维和隧道的围岩分类以及超挖百分比存在复线性相关关系。

隧道围岩断面轮廓分维数的小波分析算法及应用

隧道的超欠挖对衬砌结构稳定性影响较大,研究其规律,对于掌握围岩受力,确保施工安全,具有深远意义。隧道断面轮廓超欠挖序列具有统计自相似性,根据小波分析的多分辨率的特点,本文给出了利用小波理论估计分维数的方法。选定恰当的小波函数和分解层数,对隧道围岩断面的整体轮廓、拱顶和边墙的超欠挖序列分别进分形维数的小波分析估算,结果安全可靠。根据计算结果,分析了设计围岩类别与断面轮廓曲线分形维数估计值之间的关系,并结合现场实际情况,简明分析了断面轮廓分形维数与围岩稳定性之间的关系。

隧道围岩断面轮廓分形维数与节理参数关系

隧道的超欠挖对衬砌结构稳定性影响比较大,研究超欠挖规律,对于掌握围岩受力,保证施工安全,具有较为深远的意义。根据小波分析的多尺度功能以及隧道断面轮廓超欠挖序列的统计自相似性特点,对白鹤隧道47个断面轮廓采用小波理论估算分形维数。结合现场调查的节理参数统计数据,分析隧道围岩断面轮廓分形维数与节理参数之间的关系。结果表明:分形维数越大,围岩稳定性越差;洞轴线与节理走向夹角越大,断面轮廓分形维数就越小;节理间距为0.25～0.40 m时,节理间距越大,分形维数越大;超挖百分比越大,分形维数越大。

小净距深埋平行隧道全断面开挖相互影响数值分析

随着地下空间资源的减少,小净距隧道施工成为了城市地铁建设的必然选择。为研究砂岩地层深埋平行近接隧道全断面施工过程中新建隧道与既有隧道之间的相互影响规律,依托重庆富华路站-歇台子站双线平行隧道工程,采用FLAC3D分析了4种小净距工况下新建隧道和既有隧道的轮廓变形特征、围岩4个特殊部位的纵向位移及某一监测断面径向位移与开挖步的关系。研究表明:随着净距增大,新建隧道非对称“哑铃”状轮廓线逐渐对称化,新建隧道拱底、右侧拱腰纵向位移减小,左侧拱腰纵向位移先增后减,拱顶基本无变化;既有隧道“黄豆”状轮廓线整体向左偏移减小,既有隧道各部位纵向位移均减小。随着新建隧道的开挖,既有隧道与新建隧道监测断面产生径向位移的开挖步范围不同。4种净距工况该工程支护方案均满足洞周的变形要求。

时速160km以下双层集装箱运输铁路有砟轨道隧道内轮廓研究

目前运营时速160 km以下(双箱运输)有砟轨道隧道内轮廓难以满足大型养护机械(特别是大型清筛机)作业空间需求,通过对新建时速160 km以下电气化铁路(双箱运输)有砟轨道隧道的建筑限界、接触网悬挂方式及布置、大型养护机械空间需求、轨道结构形式、侧沟及电缆槽设置等内轮廓影响因素进行综合分析,确定单双线铁路有砟轨道隧道内轮廓控制性尺寸、拟定内轮廓方案,通过对各型内轮廓方案的结构安全性、经济性及施工便利性比较,给出推荐方案,为通用图编制和纳入规范奠定基础。

景鹰高速公路隧道标志牌辅助轮廓标识实践探索

隧道建设中对于隧道轮廓的标识没有具体及严格的规范,景鹰高速公路隧道运营管理者在实际管养中通过自身的驾驶感受,发现隧道的轮廓标识的增设对于驾驶人员有较大的帮助。通过对隧道的标志标牌增设、补充,能提升隧道内外整体轮廓标识的警示作用,保证行驶安全。

浅谈广东省公路隧道岩爆段内轮廓型式及隧道净距的选择

近年来,随着穿越大埋深、高地应力条件下的特长隧道逐年增多,我国地下工程中岩爆现象频发。本文以广东省大(埔)丰(顺)(五)华高速公路丰顺至五华段鸿图嶂特长隧道为依托,结合广东省设计特点,以隧道洞周切向应力为岩爆主要控制因素为基础,通过数值计算分析,得到了不同隧道轮廓形式、不同侧压力系数及不同隧道净距对洞周切向应力及岩爆发生状况的影响,为广东省岩爆隧道设计提供依据。

超大断面隧道内轮廓比较分析

大东山隧道为渤海大道工程重要组成部分,单洞4车道,隧道长1 113 m,围岩复杂、断面大。针对工程的特殊性,利用有限元软件,在设计前期对不同内轮廓方案分别建立有限元计算模型分析各自围岩稳定性,得出针对不同扁平比在超大断面设计中的优缺点。

浅谈广东省公路隧道岩爆地段内轮廓形式及隧道净距的选择

近年来，随着穿越大埋深、高地应力条件下的特长隧道逐年增多，我国地下工程中岩爆呈频发趋势。本文以广东省大（埔）丰（顺）（五）华高速公路丰顺至五华段鸿图嶂特长隧道为依托，结合广东省设计特点，以隧道洞周切向应力为岩爆主要控制因素为基础，通过平面数值计算分析，得到了不同隧道轮廓形式、不同侧压力系数及不同隧道净距对洞周切向应力的影响情况，为同类隧道设计提供依据。

某公路隧道健康状态诊断研究

运用声波回弹法、高频地质雷达、隧道轮廓仪、钻孔取芯法等无损探测技术和常规探测技术对某公路隧道的各类病害进行详细的调查、检测,从隧道设计、施工、材料、使用和维护等各方面剖析某公路隧道病害的成因,分析某公路隧道的病害程度,得出了隧道的健康状态,提出了处理某公路隧道病害的对策.研究结果为在建公路隧道病害预防、健康状态诊断和病害处治提供帮助.

基于安全停车视距的螺旋隧道圆曲线方案比选

山区高等级公路中的隧道通过控制线形安全性指标———停车视距,来保证隧道平面线形的安全性,在采用螺旋曲线线形时,隧道中所能达到的视距与圆半径及隧道横断面的宽度有关。该文对雅泸高速公路干海子螺旋隧道平面线形的布置进行方案比选,结合汽车动力学仿真对车辆进行运行安全评价,力求寻找一个具有代表性的小半径螺旋曲线隧道安全线形方案。

公路隧道新设计规范中几个问题的探讨

设计规范作为行业强制性设计要求为依据,应是严谨、严肃的,但它同时又有一个不断发展和完善的过程.通过对新《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)使用中发现的与其它相关标准、规范的协调性、隧道建筑限界与内轮廓、钢纤维喷射砼等几个问题的探讨,起到抛砖引玉的作用,供同行研讨、参考.

天津软土地层运营盾构隧道纵向不均匀沉降分析及应对措施探讨

天津软土地层大直径盾构隧道,受区域不均匀沉降影响产生纵向不均匀沉降,此类沉降会侵占已运营隧道内轮廓,对区间隧道正常运营造成影响。为此,基于InSAR分析及隧道所在地层水准点沉降数据预测30年及100年隧道所在地层累计沉降。分析预测累计沉降值在同一坡度范围内的差异沉降,得出隧道全线最大差异沉降。针对隧道横断面预留竖向最大调整空间受纵向不均匀沉降影响不满足远期运营需求的情况,探讨应对措施的可行性。

秉传统而不守旧 利勃海尔R950型隧道挖掘机

如今,盾构机、隧道掘进机的应用越来越广泛了,但是相较于它们,传统的隧道开挖方法并没有过时,由于其具备灵活、经济的特点,仍然有着强大的生命力。当然,应用传统方法也需要不断挖掘潜力,提高各工序的效率,这就需要用到一些专用设备。隧道挖掘机就是专门用于隧道开挖的设备,通常分为2种：一种用于爆破后出渣,一般采用紧凑型的正铲形式,但应用并不广泛。另一种较为常见,可用于出渣后的清理,包括隧道断面轮廓线的开挖等,一般采用反铲形式。通常,此类机器是在普通挖掘机的基础上,

结构光条纹中心线的鲁棒提取

结构光条纹中心位置的精确检测是影响结构光系统精度的关键问题之一。提出一种多步骤的鲁棒性提取方法,首先采用自适应阈值法剔除噪声点,然后采用光条膨胀和细化方法,得到初始的中心点,并利用此初始中心点的梯度,得到光条法线方向。最后,在法线方向求取灰度重心,得到光条亚像素中心线。该方法应用在基于线结构光检测原理的隧道轮廓变形监测装置中,实验结果表明,能准确提取光条纹中心。