Key technologies for construction of Jinping traffic tunnel with an extremely deep overburden and a high water pressure

Jinping traffic tunnel is one of the deepest traffic tunnels in the world with a maximum overburden of 2 375 m and the overburden over 73% of its total length is larger than 1 500 m. The tunnel is 17.5 km long and designed to provide a shortcut road between two hydropower stations： Jinping I and Jinping II of the Jinping Hydropower Project, located on Yalong River, Liangshan State, Sichuan Province, China. The tunnel is so deep that building any shafts is impossible. The construction starts from both ends （east and west ends）, and the construction length from the west end is 10 km with a blind heading. This paper deals with an overview of this project and analysis of the engineering features, as well as key technologies developed and applied during the construction, including geological prediction, rock burst prevention under a super high in-situ stress, sealing of groundwater with a high pressure and big flow rate, ventilation for a blind heading of 10 km, wet spraying of shotcrete at zones of rock burst and rich water, etc. The application of the new technologies to the construction achieved a high quality tunnel within the contract period.

Numerical Simulation and Analysis of Excavation and Support in Traffic Tunnel of a Power Station

To evaluate the rationality of the excavation and support structure design in tunnel engineering, numerical simulation and structural deformation stability analysis in excavation and support in a traffic tunnel are carried out in combination with the practical geological conditions study. The computation results demonstrate that following excavation, the surrounding rock deforms minimally and has a large self-bearing capacity. The shotcrete-bolt structure in the initial support has small deformation and stress, ensuring that it meets the safety and stability requirements. The stress of the secondary lining structure is calculated, which can also meet the structural strength requirements. The traffic tunnel’s supporting system is a practical and cost-effective manner. The proposed study will provide a specific reference for the design and research of the support structures in traffic tunnels.

Research on Deformation Control Indicators and Standard of Urban Traffic Tunnel Construction Adjacent to High-rise Building

The biggest environmental problem caused by the construction of tunnels adjacent to high-rise buildings is the settlement of buildings.The paper analyzes the influence of tunnel excavation on the deformation of the superstructure and the deformation mode of the superstructure.It introduces the indicators and standards for the construction control of tunnel adjacent to the building at home and abroad.Combined with the Yuzhong tunnel project under construction in Chongqing,the main monitoring indicators and control standards of the Yuzhong Tunnel passing through the main buildings are given after comprehensive analysis and considerations,which provide a reference for the deformation control indicators of similar urban traffic tunnels adjacent to high-rise buildings.

A Statistical Analysis of China＇s Traffic Tunnel Development Data

Traffic tunnels include tunnel works for traffic and transport in the areas of railway, highway, and rail transit. With many mountains and nearly one fifth of the global population, China possesses numerous large cities and megapolises with rapidly growing economies and huge traffic demands. As a result, a great deal of railway, highway, and rail transit facilities are required in this country. In the past, the construction of these facilities mainly involved subgrade and bridge works; in recent years.

Analysis of the Relationship between the Number of Traffic Accidents and the Traffic Flow &Section Location in Extra Long Tunnel

In order to study the influence of the traffic characteristics on traffic accidents in extra long tunnel, the main measurement indicators of traffic flow during the time of traffic accidents are matched with the accident information to form a data set of the number of traffic accidents and the hourly traffic flow of the accident. Vehicle ratio and the number of accidents are mainly used as the characteristic indicators of traffic flow. At the same time, the longitudinal distribution law of the average speed of traffic flow and the number of traffic accidents in the extra long tunnel is studied. Based on the superposition principle, the extra long tunnel is divided into 5 traffic safety zones. This paper analyzes the distribution of time, morphology, cause of accident, and other characteristics in different traffic safety zones, finding that the shape of traffic accidents in extra long tunnel is mainly rear-end collisions. Improper operation and illegal lane changes are the main causes of accidents.

城市交通隧道电动汽车火灾安全研究进展

城市电动汽车数量增加给城市交通隧道消防安全带来了新的挑战。论文首先归纳了隧道内电动车辆火灾研究的科学问题和关键技术问题,总结了电动汽车火灾成因及研究手段、火灾燃烧热特性、燃烧产物特性等领域的研究成果,分析了隧道狭长受限空间结构对电动汽车火灾发展过程的影响,探讨了城市交通隧道电动汽车火灾的消防救援。根据现行消防标准规范及隧道消防设计指南,讨论了应对电动汽车火灾交通隧道消防系统设计需要改进的要点。研究表明,新能源车火灾场景比燃油车火灾场景更复杂,主要表现在电池不稳定的喷射火源、持续时间、峰值热释放和峰值温度、汽车带电风险等方面。目前电动汽车火灾实体试验研究主要是在大空间或者开放空间中进行,隧道受限空间对电池燃烧特性影响、电动汽车火灾羽流特性以及有毒烟气蔓延及控制还缺乏系统性研究。研究成果能够为城市交通隧道的消防设计、安全运营以及应急救援预案制定提供参考。

城市隧道允许变车道分界线设置方法研究

为了缓解低速车辆对隧道行车安全的影响,探讨城市隧道内部允许变车道分界线的设置方法,采用VISSIM仿真软件,分析城市隧道内部车道分界线设置为允许变道和禁止变道两种状态下低速行驶车辆对隧道交通流的影响。结果表明:城市隧道内低速行驶车辆对本车道的交通流平均速度影响最大,车道分界线设置为允许变道时可以明显缓解低速行驶车辆对交通流平均速度的影响。低速车辆的存在显著增加了本车道的平均延误时间,且车辆时速越低、道路交通量越大,平均延误时间越长;禁止变道状态下,低速车辆的存在造成本车道后方车辆的排队积压,导致交通密度显著增大,设置允许变道能够缓解低速车辆对交通流的影响。研究成果可为城市隧道的运营管理提供科学依据。

公路隧道入口区域驾驶人吸睛效应综合评价

为全面和系统评价公路隧道入口区域视觉吸引对驾驶人吸睛效应视觉表现的影响,本文招募30名被试开展自然驾驶实验,采集驾驶人在公路隧道入口区域不同视觉吸引条件下的眼动数据,基于因子分析法选取驾驶人吸睛效应敏感评价指标,并分别构建线性混合效应模型和数据包络分析模型,识别和探究公路隧道入口区域视觉吸引对驾驶人吸睛效应视觉表现的影响特征和作用机理。结果表明:因子分析结果显示,驾驶人吸睛效应敏感视觉指标为注视持续时间、瞳孔直径、扫视持续时间和扫视幅度;公路隧道入口区域不同视觉吸引条件对驾驶人吸睛效应的视觉表现和综合效率有显著影响,且受驾驶人年龄和驾驶经验的个体特质因素影响显著,而性别因素对其没有显著性影响;视觉吸引的存在均会不同程度地损害驾驶人的正常视觉绩效,降低其合理有效性;提示标语视觉吸引条件下,驾驶人的视觉注意水平最差,视觉认知负荷程度最高,吸睛效应的负面影响最大,广告牌条件次之。

基于Topsis改进因子分析的公路隧道入口段视觉负荷研究

为探究直线公路隧道入口段驾驶者的视觉负荷,首先,通过实车试验采集5种视觉指标,采用Topsis改进因子分析法建立视觉负荷评价模型;然后,分析不同时间及位置下视觉负荷的变化特征,基于构建的视觉负荷曲线提出行车舒适评价标准,并运用已发表数据验证构建负荷模型的泛化能力;最后,通过敏感度分析探究视觉指标对视觉负荷的影响程度。结果表明:当驾驶者位于距洞口-13~55 m(12:00)、-10~49 m(15:00)时,视觉负荷超过临界值(0.906),驾驶者的行车舒适度和安全性极低;洞口驾驶者的视觉负荷值和接近度远大于洞内和洞外;18:00的视觉负荷和接近度远低于12:00和15:00。视觉指标的敏感度参数从大到小依次为注视时间、瞳孔面积、注视次数、扫视幅度、扫视速度。

一种基于多模型融合的隐蔽隧道和加密恶意流量检测方法

高级持续威胁APT攻击为了躲避检测,攻击者往往采用加密恶意流量和隐蔽隧道等策略隐匿恶意行为,从而增加检测的难度。目前大多数检测DNS隐蔽隧道的方法基于统计、频率、数据包等特征,这种方法不能很好地进行实时检测,从而导致数据泄露,因此,需要根据单个DNS请求进行检测而不是对流量进行统计后再检测,才能够实现实时且可靠的检测,当系统判定单个DNS请求为隧道流量,便可做出响应,进而避免数据泄露。而现有的加密恶意检测方法存在无法完整提取流量特征信息、提取特征手段单一、特征利用少等问题。因此,文章提出了基于多模型融合的隐蔽隧道加密恶意流量检测方法。对于DNS隐蔽隧道,文章提出了MLP、1D-CNN、RNN模型融合的检测方法并根据提出的数学模型计算融合结果,该方法能够对隐蔽隧道实时监测,进一步提高检测的整体准确率。对于加密恶意流量,文章提出了1D-CNN、LSTM模型的并行融合的检测方法,并行融合模型能够更加全面地提取特征信息,反应流量数据的全貌,进而提高模型的检测精度。

山地轨道交通隧道Geo-BIM建模方法与应用研究

为解决山地轨道交通隧道在BIM建模中存在的隧道线路偏差大、隧道构件复杂繁多、属性添加效率低以及呈现效果单一等问题,提出一种基于Revit+Dynamo+Excel及EVS软件的山地轨道交通隧道Geo-BIM建模方法。结合隧道线性工程特点,对Revit内置Dynamo插件二次开发,实现隧道快速精准的参数化建模和批量定义属性参数。提出基于EVS软件建立隧道三维地质体模型的方法,制定地层建模和岩性建模的实现方式和标准流程,结合隧道BIM模型全面实现隧道建设过程中的可视化。依托施家山隧道项目,基于Cesium框架实现了BIM模型、GIS地表和地质体三维模型的集成,实现三维可视化模型与模型属性、数据信息等可交互式操作。实践表明,Geo-BIM建模方法可以快速地对隧道BIM模型及其三维地质模型进行建模,通过集成后的模型信息之间能够表现出很好的交互效果,具有良好的工程应用价值。

交通活塞风作用下H型隧道火灾烟气蔓延规律数值模拟研究

为探究非事故隧道交通风对火灾烟气蔓延的影响规律,基于理论分析,通过FDS数值模拟,研究了不同车流量产生的交通风速在H型隧道中不同火源功率情况下对烟气扩散、温度分布和流速变化的影响。结果表明,不同交通风在不同火源功率条件下,烟气扩散、温度分布和流速变化规律基本相同。随着交通活塞风速的增加,横通道两端压力差越大,火灾烟气运动到非事故隧道时间越短,在隧道内蔓延的长度越长;随着火源功率增大,火灾烟气逆流到事故隧道入口和扩散到非事故隧道内的时间越短,非事故隧道内流速场发生变化的时间越晚。

基于ELM神经网络的高速公路隧道运营风险评估模型

为克服传统高速公路隧道运营安全风险评估方法计算过程繁琐、运算效率低及泛化能力差等问题,采用极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)神经网络模型对高速公路隧道运营风险进行评估。首先,基于系统工程理论,分析了高速公路隧道运营风险影响因素,构建了运营风险评估指标体系。然后,以全国126个隧道典型运营事故数据为样本集,基于ELM神经网络算法,对比不同激活函数模型的分类准确率和测试时间指标,选定Sigmoid作为激活函数,训练得到高速公路隧道运营风险评估模型。最后,以该模型为核心算法开发了隧道运营风险评估系统,并依托广东省某高速公路隧道路段开展了工程应用。结果表明,所构建的风险评估模型简化了人工计算过程,可提升高速公路隧道运营风险评估的及时性和有效性。

城市连续隧道交织区主线交织车辆换道点选择行为研究

基于城市连续隧道交织区分析主线交织车辆换道点选择行为,以实地采集的车行轨迹数据为基础,利用随机森林模型分析主线车辆换道点选择行为特征及影响行为决策的影响因素,而后分别采用支持向量机模型与随机森林模型进行换道点选择行为决策建模和对比分析。研究结果表明:影响主线交织车辆换道点选择的主要因素为目标车辆状态以及本车道的后车状态,且经特征筛选之后建立换道决策模型的精度更高,其中支持向量机模型可以较好的刻画换道行为,模型的预测精度不低于85%。研究成果有助于在仿真模型中更准确描述换道点选择行为,同时为城市连续隧道交织区的优化和辅助驾驶策略制定提供支撑。

多源数据驱动的隧道场景驾驶员识别方法

针对隧道环境中监控图像分辨率低与车辆运动轨迹特征异质性减弱导致的驾驶员识别准确率偏低问题,本文提出一种融合卷积与多头注意力机制的驾驶员识别方法(Multi-scale CNN with Multi Attention),通过充分利用驾驶过程人—车—路—环境多源信息的协同耦合关系提升识别精度。首先,设计开展实车驾驶试验,构建针对隧道路段的人—车—路多源驾驶数据库并设计特征集合;其次,搭建驾驶员识别模型框架,该框架通过多尺度卷积神经网络学习驾驶过程中的局部波动,并通过并行的多头自注意力层结构捕捉驾驶时间序列的长期依赖性,实现局部信息与全局信息的有效整合,从而提升隧道场景的驾驶员识别效果。结果显示,与其他先进的算法相比,所提出的模型在驾驶员身份识别任务中的准确率高达99.07%,调和F_(1)分数达到99.03%,充分证明了所提方法的有效性。此外,通过特征贡献度评估方法对隧道场景下驾驶员身份识别任务中的特征重要性进行深入探究发现,相较于车辆历史运动数据,驾驶员心理、生理及视觉特征显示出更高的贡献度。研究结果可为隧道场景多源数据应用提供支持,并对隧道安全监管提供技术支撑。

亮度和速度协同下公路隧道口路段驾驶舒适度研究

为探究山区双车道公路隧道口路段驾驶心理负荷的变化特性,本文采用实车试验的研究手段,招募27名驾驶人作为被试,选择重庆市境内的9座隧道作为试验场景,采集驾驶人、车辆和驾驶环境的行车数据,使用驾驶人的心率增长率表征驾驶心理负荷。通过数据分析,对驾驶人在隧道口路段的驾驶心理负荷与亮度和速度的相关性进行研究。结果表明,山区双车道公路隧道入口段的驾驶心理负荷大于出口段;在环境亮度小于500 cd·m^(-2)时,驾驶心理负荷对亮度的变化更为敏感,进而提出亮度变化率的计算公式,当亮度变化率在60%时,黑洞和白洞效应对驾驶人的心理影响趋于相同;在隧道口路段,速度对驾驶心理负荷具有放大效应;根据驾驶心理负荷值,划分隧道口路段的驾驶舒适度区间,提出基于驾驶舒适度需求的亮度变化率和速度的安全阈值,并给出计及亮度变化率和隧道口净空高度的亮度曲线。

不同视线诱导系统下高速公路隧道入口减速行为试验研究

为分析驾驶人在隧道入口区域的减速行为特征,并定量评价不同视线诱导设施的调节作用,开展模拟试验,基于日间自由流状态构建场景1(行业标准、对照组)、场景2(2.5 m立面标记)、场景3(环形立面标记)、场景4(多层次视线诱导系统)4组试验场景,采用开始减速位置、减速度变化率、油门开度变化率等指标进行分析。试验结果如下:1)驾驶人速度变化呈现“平稳—下降—较平稳”趋势;2)在行业标准下开始减速位置较近,导致需采取较大减速度、较少减速阶段实现车速下降,行车舒适度低于、操纵危险度大于其他场景;3)2.5 m立面标记与环形立面标记均能使驾驶人提前辨识洞门,行车舒适区间占比有所提升;4)多层视线诱导系统表现最优,开始减速位置提前65%,行车舒适区间提升最大(13.1%),且其采用的控制油门减速策略,平均油门开度最大(0.095)、油门操纵危险度最小(0.13),是入口区域较适宜的减速模式。试验结果表明:隧道入口洞门采用环形立面标记、增设多层次视线诱导系统有利于驾驶人早发现、早减速、缓减速,能显著提升隧道入口区域行驶安全性与舒适性。

交通荷载下软土复合地基海底沉管隧道动力响应特性分析

以港珠澳大桥沉管隧道管节为研究对象,利用MIDAS GTS NX软件建立三维动力有限元模型,采用界面单元模拟管节接头,通过施加重载车辆模拟振动荷载,对沉管隧道管节以及高压旋喷桩软土复合地基的动力响应特性进行分析。研究结果表明:车辆振动荷载可诱发海底沉管隧道管节及其复合地基产生明显的环境振动效应。当120级挂车以80 km/h的运行速度通过海底沉管隧道时,在沉管隧道管节接头处产生的最大竖向位移量达3.21 mm,最大加速度峰值达17.77 mm/s^(2);高压旋喷桩复合地基顶面最大位移达1.98 mm,加速度峰值达2.38 mm/s^(2)。沉管隧道管节接头处加速度振动级达81.9 d B,重载车辆运行对软土复合地基海底沉管隧道动力稳定性的影响不可忽视。

高速公路隧道出口至互通入口最小净距研究

高速公路隧道出口至互通入口路段的净距过小,易导致驾驶员合流时判断决策失误,增加合流区事故风险的发生几率.在深入研究隧道出口至互通入口车辆行驶特点和交通冲突的基础上,分析小净距路段车辆的主要驾驶过程(包含明适应、判断决策、车辆减速或车辆换道),建立隧道出口至互通入口最小净距计算模型.通过该类路段实测交通数据调查分析,对隧道出口路段运行速度及隧道出口明适应时间等小净距计算模型中关键参数进行了标定.在综合考虑车辆运行速度、驾驶员明适应时间、车辆减速特点、车辆换道轨迹及互通入口合流区主线安全视距的基础上,提出基于路段限速的隧道出口至互通入口最小净距建议值,以及基于车道行车安全诱导管控系统的车道限制、车速管控、减轻视觉负荷及加强视线诱导等交通安全保障措施.

复杂艰险山区高速铁路慢行病害特征与治理

针对我国西南复杂艰险山区高速铁路建设与运营中路基、桥梁和隧道出现导致列车运行速度减慢的病害(慢行病害),依托南昆、沪昆、西成高铁3条复杂艰险山区高速铁路运营期间监测与补充勘察资料,分析不同慢行病害的危害方式与变形破坏特征,研究高速铁路慢行病害产生的原因,提出治理方案。研究得出结论:地层岩性、地形地貌、构造应力环境、气候降雨、岩体结构条件等多重因素造成复杂艰险山区高速铁路出现路基基底上拱、斜坡桥梁位移、隧道基底上拱、隧道混凝土腐蚀等慢行病害,针对不同慢行病害提出多种治理方案。研究成果可为复杂艰险山区高速铁路工程建设、运营维护提供借鉴。