蓉江四路越江隧道工程设计关键技术

赣州市蓉江四路越江隧道总体方案设计过程中,对隧道、桥梁方案,从工程层面对工程地质风险、方案可靠性、可实施性和工程经济性等方面进行了比较,按综合效益最优的原则,确定采用暗挖隧道方案,并对越江隧道土建、防水排水、防灾疏散等设计及施工关键技术进行介绍。在地质条件适宜的条件下,蓉江四路越江隧道工程实践证明,采用水下隧道越江是较优及可行的。

南昌市艾溪湖隧道消防及排水系统设计探讨

通过分析各消防系统组合方案特点以及国内外已通车运营的水下隧道消防配置现状,结合城市交通隧道设计案例,得出城市二类水下隧道车行道区域内消防系统采用灭火器+消火栓系统+泡沫-水喷雾灭火系统方案,并阐述了南昌市艾溪湖隧道消防及排水系统设计参数。针对隧道消防及排水实际设计中的几个关键性问题进行探讨,提出了城市二类水下隧道车行道区域内消防系统的推荐配置方案、消火栓箱设置间距确定以及隧道排水原则与要求,可为类似水下隧道工程设计提供经验和参考。

服役期城市水下隧道的水害防治策略研究

彻底防治水害是城市水下隧道面临的难题。文章结合气候变化愈加异常、“海绵城市”与“韧性城市”的发展理念逐步推广、信息技术更新速度加快等新时代特征,主要研究城市水下隧道服役期的水害防治策略。建议统筹防治施工期水害与服役期水害,统筹防治常规天气水害与极端天气水害,统筹规划隧道水害防治与城市环境治理,在水害防治中充分利用先进的信息化手段。应用这些策略可以提高城市水下隧道的水害防治效果。

城市水下公路隧道火灾时人员安全疏散

以长沙市某水下公路隧道为研究对象,介绍隧道火灾时人员安全疏散准则及影响因素。设定火灾场景和疏散场景,分别利用FDS 5.3.0和EVACNET 4模拟各火灾场景下的烟气蔓延及人员疏散,得到各种火灾场景下隧道内的可用安全疏散时间曲线和必需安全疏散时间曲线,分析不同火灾场景下人员疏散的安全性。在消防设施正常工作的情况下隧道内人员能够安全疏散,应加强消防设施的日常维护。

隧道工程结构模型试验系统研究综述与展望

近几年隧道工程向长大深、多场多相耦合方向发展,隧道在施工和运营时极易诱发结构失稳病害。针对山岭隧道、水下隧道和城市地铁隧道阐述隧道工程结构模型试验系统设计的研究现状,并指出目前存在的相关问题。结果表明:山岭隧道模型试验考虑了隧道穿越不良地质体,承受高地应力、高岩溶水压力和高地震动等荷载条件,但受装置尺寸限制,无法模拟围岩高地应力水平。山岭隧道模型试验以平面应变模型为主,缺乏大型真三维应力条件下多种错动形式的活化错动断层的模拟。水下隧道模型试验已实现稳定的高水压力加载,但仍无法实现应力场与渗流场耦合的真三维水下环境模拟且试验箱可视性较差,仅能通过洞口涌水量表征隧道的渗透水状态,无法得到围岩内部变形规律。城市地铁隧道运营时一般受列车动荷载、路面荷载、邻近施工扰动的共同影响,目前模型试验通常考虑单一荷载下隧道的振动响应,且往往忽视了管片接缝和裂隙等结构特征,需要设计新颖、高效的局部加载装置,得到管片薄弱环节的极限变形特征,保障地铁运营安全。最后,总结隧道工程模型试验遇到的瓶颈问题,提出需要研制透明相似材料改善模型内部可视化功能,针对高地应力条件下不良地质条件研制尺寸可拓展的三维静动耦合加载模型试验系统,并结合微型低功耗无线监测传感元件与三维可视化结果展示平台,建立适用于复杂环境中的隧道工程结构模型试验系统。

城市水下特长隧道中部光环境优化设计方法

为进一步优化城市水下特长隧道中部的光环境,基于设置多频率多尺度韵律型信息的思路,提出一种隧道光环境优化设计方法,利用3ds Max仿真软件制作行车仿真模型,以刺激物的主观等同速度(SSES)和安全感知距离为评价指标,采用E-prime软件组织车速感知心理物理试验,并分析试验数据。结果表明:隧道光环境优化后,驾驶员的速度感知能力由优化前的速度低估(14. 40%)提高为速度高估(15. 89%),反应时间由优化前的4. 11 s降低为2. 19 s;驾驶员的距离感知能力得到显著提高,同时行驶速度对于驾驶员距离感知能力的影响不再显著。

城市水下道路隧道驾驶安全影响因素分析和改善思路

总结城市水下道路隧道事故分布规律,从驾驶人、隧道光环境及道路条件3方面分析隧道驾驶安全影响因素,对现有安全改善措施及其优缺点进行剖析,并指出城市水下道路隧道驾驶安全优化研究趋势:应以提升隧道光环境质量为主,考虑交通事故形态、事故致因及影响因素,在确保交通安全的基础上,考虑不同隧道路段驾驶人差异化视觉需求。驾驶人视觉需求可以分为功能性、安全性与舒适性需求,对应的隧道行车环境可分为基本型、安全型与舒适型视觉参照系。提出以构建城市水下道路隧道舒适型视觉参照系为目标,通过隧道照明与隧道视线诱导技术相结合,缓解隧道出入口参照系的剧烈过渡,加强中间段弱视觉参照的城市水下道路隧道驾驶安全优化方法。构建基于空间路权、人因与驾驶任务、差异性与韵律性的隧道驾驶安全优化评价指标体系,为城市水下道路隧道驾驶安全优化提供新思路。

中国铁路隧道40年发展与展望

简要介绍中国铁路隧道建设发展概况,特别是改革开放40年来中国铁路隧道建设取得的长足进步,在已建成运营的16798座(总长约19630 km)铁路隧道中,于近40年建成的就有12412座(总长约17621 km),占中国铁路隧道总长度的近90%。从隧道设计理论与方法、标准体系、支护结构体系、特殊岩土和不良地质隧道修建技术体系、风险管理体系、运营防灾疏散救援体系、隧道建造技术等方面总结中国铁路隧道取得的系列成就。通过列举标志性重点隧道工程,阐述中国铁路隧道不同时期的发展状况和技术特点。结合当前铁路隧道工程面临的技术难题和挑战,提出主动支护协同控制理念及技术、数字化勘察设计、智能建造和智能运维等发展方向。

南京纬三路过江通道环境通风系统设计

纬三路过江通道为国内双管、双层水底盾构隧道中距离最长的项目。隧道建成后交通量增长迅速,为营造舒适乘车环境,对隧道的通风系统提出了严峻的挑战。结合该工程的实际特点,对其通风、温升等问题进行了介绍。

城市特长水下公路隧道顶部开口结合全射流方案研究

参考武汉某隧道建立了城市特长水下公路隧道一维通风模型,研究了顶部开口结合全射流方案的通风效果,并分析了隧道参数对通风效果的影响。结果表明:在初始条件下,顶部开口结合全射流方案不能满足原隧道的通风要求;当移动顶部开口段位置至距隧道入口约600m～4500m处、更改风口前隧道长度至≤4500m左右或增大隧道断面积至>81m^2左右时,才能满足通风要求。

滕州凤凰湖隧道工程总体设计

结合滕州凤凰湖隧道及引道工程的工程实例,详细介绍了该湖底隧道的总体设计情况,包括工程概况、交通流量预测、平面设计、纵断面设计及横断面设计、关键节点设计等。通过分析介绍,体现了隧道在该工程实例中优于桥梁之处,可为类似城市水底浅埋长隧道设计提供一定的参考。

南宁市南湖隧道创新设计

随着社会经济持续发展,交通需求快速增长。城市交通日益拥挤。城市交通空间能否成为更加宜人的生活环境。对社会是一个巨大的挑战,该文针对南宁市南湖隧道情况,介绍了超浅埋水下隧道设计,可供相关专业人员参考。

基于规避行为的城市水下特长隧道驾驶负荷评价

为明确城市水下特长隧道驾驶负荷与驾驶特性,在武汉市公铁水下特长隧道开展了自然驾驶实车试验,选取侧壁规避程度、速度限速差和扫视角度动态变化量等3个指标,对驾驶模式进行分类,并基于熵权法计算驾驶负荷综合评价值,研究驾驶人在城市水下特长隧道驶入段与驶离段的驾驶特性与负荷。结果表明:在多数情况下,驾驶人会处于本车道内向右侧方偏移的道路行驶,但随着行驶距离的增加,规避行为逐渐减弱;驶离段速度限速差较低,扫视角度动态变化量较小,行驶速度规范程度高,且速度变化与侧壁规避程度相关性强;驶入段处驾驶人的主要驾驶负荷集中于对隧道内行驶环境变化的观测与判断,而出隧道时,对于速度的控制成为了驾驶人主要的负荷来源;胆小型、保守型、激进型三类驾驶人的驾驶负荷综合评价值在驶入段分别为7.21、9.91、16.22,在驶离段分别为6.61、9.47、17.25。研究结果可为城市水下特长隧道的安全改善提供理论性的支撑。

基于视觉需求的城市水下特长隧道光环境评价与优化综述

为提高城市水下特长隧道的行车安全和运输效率,总结了城市水下特长隧道光环境典型问题与改善措施,分别从舒适性、经济性、设置依据、安装形式等方面对洞口遮光设施、出入口加强照明、景观装饰、视线诱导系统4种隧道光环境改善措施进行了比较分析;依据马斯洛需求层次理论对驾驶人视觉需求进行分层,提出了包含事故分析、评价体系、优化思路、优化方法的城市水下特长隧道光环境评价体系与优化研究框架。分析结果表明:城市水下特长隧道光环境主要有出入口的明暗适应、道路线形变化引起的视距不足、中部的视觉参照信息不足、隧道整体空间路权不清晰的问题;设置视线诱导系统是一项低成本、有效的光环境优化方法,能满足驾驶人在不同隧道路段上的视觉差异化需求;驾驶人视觉需求由低到高可以分为功能性、安全性、舒适性、美观性,并依次对应相应的基本型、安全型、舒适型、韵律型视觉参照系,可构建以空间路权、人因与驾驶任务、差异化、韵律性为指标的评价体系来评价城市水下特长隧道光环境;城市水下特长隧道光环境优化应将视线诱导和加强照明相结合,主要通过视线诱导系统来重构视觉参照系,隧道接近段、入口段、中间段普通区、出口段应以舒适型视觉参照系为优化目标,中间段提醒区及唤醒区则应构建韵律型视觉参照系。

城市水下特长隧道出入口视觉及舒适性研究

为探求驾驶人在城市水下特长隧道出入口的视觉负荷变化特性和视觉舒适性,在上午9:00~10:00的平峰时段,天气良好且交通流影响较小的条件下,选取10名驾驶人于东湖隧道(全长10.6km,限速60km·h-1)以50~60km·h-1的自由流车速开展实车试验。利用眼动仪、照度计等试验设备,采集驾驶人进出城市水下特长隧道过程中的瞳孔面积、照度值等试验数据。基于实车试验数据,研究进出隧道过程中驾驶人的瞳孔变动特性,并比较多种评价指标的差异性,选取瞳孔面积最大瞬态速度值为评价指标,对东湖隧道出入口的视觉舒适度进行评价。基于瞳孔面积的变化特点构建了瞳孔面积最大瞬态速度值与瞳孔面积的函数模型,具体分析了出入隧道过程中不同位置的视觉负荷。结合出入口处连续时间序列下光环境的变化特点,分析了出入口的视觉舒适性。研究结果表明:进入隧道过程中驾驶人瞳孔面积的平均增长率较城市普通路段增大至246.561%并趋于稳定,对黑洞效应的适应时间为8.636s;驶离隧道过程中较隧道内部路段平均增长率减小至62.631%并趋于稳定,对白洞效应的的适应时间为4.273s;瞳孔面积最大瞬态速度值与瞳孔面积呈正相关性,出入口位置的视觉负荷排序为入口洞内最大、出口洞内次之、入口洞外与出口洞外最小,各区段的视觉舒适性与之相反;研究发现出入口处的格栅式遮光棚可缓解光环境的急剧变化,有助于驾驶人适应黑白洞效应、提升行车安全性。