秦岭天台山超长公路隧道群关键技术创新与实践

针对秦岭天台山超长公路隧道群在建设和运营过程中面临的工程建设难度大,运营管理复杂、安全风险高以及运营能耗高等诸多技术难题,围绕安全智慧运营、安全快速施工、单层衬砌支护、自然能源利用等方向,系统总结了秦岭山区特殊地质地形条件下32 km隧道群建设与运营过程中系列创新技术成果。主要结论:1)通过超长隧道群安全智慧运营技术创新与应用,破解山区超长连续公路隧道群运营安全保障难题;2)通过公路隧道安全快速施工技术创新与应用,突破超长大断面公路隧道机械化安全快速施工瓶颈;3)通过公路隧道单层衬砌支护技术创新与应用,构建硬质岩公路隧道单层衬砌支护体系;4)通过公路隧道利用自然能源技术推广应用,探索超长公路隧道绿色低碳运行。

高速铁路太行山超长隧道群关键技术

为研究解决石家庄至太原高速铁路隧道断面有效净空面积标准、长段落膏溶角砾岩地层内修建隧道、特大断面隧道修建以及超长隧道(群)防灾救援系统设置等技术难题,通过采用调研分析、数值模拟、模型试验、现场试验段试验等一系列研究手段,确定了时速250 km高速铁路单线、双线隧道有效净空面积标准,顺利实施了高速铁路特大断面隧道到2条单线隧道的过渡,安全通过了长大段落膏溶角砾岩地层,创建了铁路特长隧道(群)防灾救援成套技术,最终实现了石太客运专线的顺利开通运营,并取得了良好的经济效益和社会效益。

King SCADA组态软件在特长隧道群监控中的应用

结合工程实例,使用King SCADA组态软件进行了特长隧道群监控上位机系统的研发,详细阐述了监控系统的功能,并对系统的界面设计进行了探讨,通过实践证明:该系统运行稳定,易于操作,满足了对特长隧道群的监控要求。

引汉济渭(一期)调水工程关键技术研究

引汉济渭工程是一项非常复杂的水资源配置系统工程,影响因素多,工程难度极大。如此超常规的工程建设必然带来一系列的科学技术问题。分析工程存在的关键技术问题并开展这些问题的研究工作,将对工程建设的设计、施工有重要的指导作用,并为工程建设提供技术保障。

超长公路隧道群施工救援与交通拥堵疏散平台设计关键技术

秦岭天台山超长公路隧道群具有“超长、多车道、大埋深、长纵坡、高桥隧比、生态敏感”等多种显著工程特征,其施工组织难度大、运营安全风险高、防灾救援要求高。隧道群中的秦岭天台山特长隧道北口为“V字形”山谷,缺少合适的施工救援、交通疏散、长纵坡段临时停车和重车降温场地。设计了一种适用于超长公路隧道群的救援疏散平台——神沙河大桥,可有效解决此问题。该桥由5座连续刚构桥横向并排组成,各桥相互独立,横向通过纵向桥面伸缩缝进行连接。该桥存在山体高耸直立陡峭、河道上游多处崩塌体、横向连接精度要求高、施工作业面狭窄和施工组织困难等诸多难点,为此进行了沿山体走势布设桥梁、沿河挡墙叠加保护高桩承台、纵向桥面伸缩缝特殊设计、“眼镜状”桥台施工操作洞室、设置连续开口式活动护栏等创新设计,以期为境内外同类型工程提供参考。

秦岭天台山隧道群智慧监控系统设计

秦岭天台山隧道群具有隧道规模大、气候多变、处于32 km长大下坡路段等特征,安全防控、协同联动、应急处置为项目的重点难点。为保证隧道营运安全,开展智慧监控系统设计,以秦岭天台山隧道群为依托工程,从前端感知、交通诱导、数据采集、分析决策、运维管理等方面开展贴合超长隧道群需求的新一代信息技术方案研究及设计应用,打造统一的数据交互及综合业务管理平台,实现隧道对综合监控、节能减排、事故应急、日常养护等业务的智能化管理。

长下坡与隧道群路段安全评价及保障方案研究

超长下坡与隧道群路段的安全保障研究,对公路交通安全的构建有着至关重要作用。总结归纳了在连续下坡与隧道群路段的事故特征中,驾驶人及车辆、车速、道路条件、气候、光照几个影响因素的特点。根据事故安全影响因素和驾驶模拟实验的结论,提取评价指标进行量化分级,采用模糊评价方法,选择设计指标安全条件、驾驶仿真实验驾驶表现、主观危险判断等3个指标建立超长下坡和隧道群路段的安全评价体系。同时,分别从几何线形设计、配套设施设计和运营管理的角度,对长下坡和隧道群路段需要注意的问题提出相应的安全保障措施。对公路超长下坡与隧道群路段的交通安全研究具有指导意义。

高速公路超长下坡隧道群的货车行驶风险与对策研究

为研究山区高速公路超长下坡与隧道群耦合路段的行车安全,利用VBOX和红外线测温仪在雅康高速公路隧道群及相邻路段对下行载重货车进行测试。发现车辆制动集中于坡度超过2.6%的下坡路段、隧道出入口和有阳光照射的隧间路段,并且制动强度和制动频率随下坡的累计长度增加而增大;在下坡的加速作用下,长距离隧道行车和较小半径转弯会强化驾驶员的控速心理,容易导致车速过低和制动器严重热衰退。建议进一步增强隧道间的视觉顺适性、完善对长下坡的信息提示和对下行鼓式制动载重货车采取相应的安全管控措施,并提出了一种适合隧道内设置的摩擦式避险设施。