Research on Traffic Safety at Tunnel Entrance and Exit

Highway tunnel entrances have a high rate of expressway traffic accidents.In this paper,the reasons for the high incidence of traffic accidents at highway tunnel entrances are analyzed in detail,and corresponding solutions are proposed,hoping to provide some reference to relevant parties.

高速列车突出隧道过程中横风效应研究

为研究横风效应对突然驶出隧道过程中高速列车气动特性的影响,基于列车流场的三维、可压缩性的非定常特性,建立隧道-列车-横风三维数值模模型,研究横风效应对驶出隧道过程中高速列车流场分布和列车表面压力的影响,揭示列车气动荷载变化机理。通过与动模型试验结果进行对比,验证数值模拟的合理性。研究结果表明:横风下列车驶出隧道过程中流场分布具有显著空间效应,受列车与隧道相互作用影响,隧道出口附近流场具有明显非定常特性;相较于无风情形,横风下列车底部压力变化幅值增大60%,列车迎风面、顶部压力变化幅值分别增大38.1%和28.6%,背风面压力变化幅值差异为4.8%,背风面压力分布受横风影响最小;横风效应导致列车气动特性发生显著变化,气动荷载变化幅值远比无风情形的大,无风时尾车横向力、升力变化幅值最大,横风作用下头车横向力变化幅值最大,倾覆风险最大。

400km/h高铁隧道出入口缓冲结构开口率对微压波影响研究

随着高速列车运行时速的提升,车-隧气动效应加剧、微压波超限问题愈发严重。以往研究表明,隧道洞口设置缓冲结构是解决微压波问题的有效手段之一,但是随着隧道长度增加、列车时速提升,仅以入口缓冲结构作为标准的设计方法存在一定局限性。并且国内外的研究重点更多集中在入口缓冲结构,对出口缓冲结构及隧道出入口均设置缓冲结构的设计方法研究相对较少。针对这一问题,利用控制容积法分析出口开口式缓冲结构的关键影响参数。基于LES湍流模型和动网格技术建立三维数值仿真模型,对关键参数的正确性做出验证。分析隧道出入口对称、非对称设置缓冲结构对微压波特性的影响,提出适用于单线和双线隧道的洞口开口式缓冲结构的设计方法。研究结果表明:1)隧道出口缓冲结构开口率是影响出口缓冲结构对微压波压力缓解效率的关键参数,开口率越大,微压波压力最大值越低;2)隧道入口以压力梯度为控制标准设置最优缓冲结构、隧道出口提高缓冲结构开口率的形式,在单线隧道缓冲结构设计中对微压波有更高的缓解率,出口缓冲结构开口率越大,对微压波压力缓解效率越高;3)双线隧道洞口开口式缓冲结构设计时,应当增加其总开口率,同时选择小面积、多个数的开口形式并在隧道出入口对称设置。

陡倾松散堆积体边坡条件下浅埋偏压隧道出洞关键技术研究

深汕西高速改扩建项目TJ6合同段圆墩2号隧道出洞位置边坡地形陡峭、地质复杂,施工难度大,安全风险高,本文针对工程施工难题,开展隧道出洞关键技术研究,形成相应的施工新技术,解决了边坡抗滑移、隧道抗偏压难题,实现了安全出洞,为后期隧道运营提供了安全保障。

城市轨道交通车站出入口大断面顶管工程穿越城市道路的沉降控制技术

[目的]为了确保城市轨道交通车站出入口顶管施工项目顺利实施,应对该工程穿越城市道路时地层的沉降影响及沉降控制措施进行研究。[方法]结合济南轨道交通R2线长途汽车站站出入口顶管工程,在阐述该工程地质条件及重难点的基础上,建立了大断面顶管工程穿越地下管线密集的城市道路的三维数值计算模型,得到了距开挖面不同距离时的地面沉降曲线,以及不同埋深处土层的沉降曲线。对比了顶管中轴线上方地面监测点竖向位移模拟计算值与现场实测值随开挖距离的变化情况。提出相应的施工优化措施,并结合现场实测数据对优化效果进行分析验证。[结果及结论]顶管施工时,随着与顶管中轴线距离的增大,地面沉降量逐渐减小;随着深度的增加,土层深层位移逐渐增大,且沉降曲线逐渐由“矮胖型”变成“瘦高型”。现场受土舱压力波动较大、顶管与地层存在摩擦扰动等因素的影响,模拟计算得到的最大沉降量略小于现场实测的最大沉降量,二者间存在一定差异。通过采取控制掘进速度、合理压浆以减少摩阻力等措施后,后续施工沉降控制效果明显,地面最大沉降为18.18 mm,变形在施工允许范围内。

管棚法在复杂环境下顶管进出洞洞口加固失效时的应用研究

随着我国城市建设的快速发展,顶管技术在地面交通繁忙、市政管线复杂的地下空间开发中应用愈加广泛,并逐渐成为研究热点。其中进出洞是顶管施工的重要环节,若进出洞失败将造成洞口上方地面沉降或塌方,危及周边建(构)筑物和市政管线安全。通常会对进出洞洞口采取高压旋喷桩、水泥搅拌桩、素混凝土墙、冷冻法等措施进行加固,然而由于各种原因,洞口加固失效的事件仍屡见不鲜。因此,结合工程实例,针对洞口加固失效后采用管棚支护技术接收顶管机的工艺进行论述,通过数值模拟分析和现场实测数据验证其可行性。结果表明,管棚法在示例工程中的运用取得了较好的效果,为类似项目提供了一种新思路。

隧道及进出口抗滑性能空间演变规律特征

为揭示隧道进出口抗滑性能的空间变化规律,现采用摆式仪与路面构造深度仪,通过现场实验的方法,分别采集了水头特长隧道、西浮图特长隧道、韩信岭长隧道、燕家岭中隧道、陈家山短隧的进出口摆值与构造深度。数据分析结果表明,隧道进口的摆值减小值明显大于隧道出口,说明隧道进口的减速行为对路面抗滑性能的影响更大;隧道进口摆值降低的终点为洞外50 m,超车道的摆值明显低于行车道,表明速度对摩擦因数的影响比载重大;隧道出口摆值降低的起点为洞门外30 m。此外,短隧道的路面抗滑性能沿隧道长度方向保持稳定,中隧道与长隧道的路面抗滑性能沿隧道长度方向呈平稳-下降-上升-平稳的变化规律。

真菌性腹膜透析导管出口感染合并隧道感染1例

腹膜透析(peritoneal dialysis,PD)导管相关感染(即出口感染和隧道感染)是PD相关腹膜炎的主要诱因之一,如不能有效控制,严重者可导致腹膜透析导管拔除、腹膜透析技术失败,因此积极预防和及时有效的诊治以减少导管相关感染是PD患者日常管理的重要目标。腹膜透析导管出口感染和隧道感染可由多种微生物引起,以细菌为主,真菌极为罕见,目前可用来指导治疗的公开数据很少,且国内尚未见报道。一旦继发真菌性腹膜炎,患者只能退出腹膜透析治疗。现将北京大学人民医院肾内科成功诊治的1例真菌性腹膜透析导管出口感染合并隧道感染的病例分享如下,患者女性,71岁,因“腹膜透析5年,出口处分泌物8天,加重1天”就诊。患者5年间多次患腹膜炎、PD导管出口感染及隧道感染,涉及多种病原体。8 d前评估患者出口见白色黏稠分泌物,距出口1 cm处皮肤暗红、发硬,浅层涤纶套完全脱出、摩擦出口边缘,Schaefer出口评分3分。因2个月前可疑出口感染,分泌物培养铜绿假单胞菌阳性,故再次留取分泌物细菌培养后,每日1次局部使用庆大霉素注射液外敷经验性治疗。1 d前评估出口发现皮下隧道段距出口2.5 cm处明显肿胀、轻压痛,可见白色中量黏稠分泌物,出口评分4分。化验腹膜透析流出液常规(-);先后两次复查出口分泌物细菌培养,近平滑念珠菌均阳性,故真菌性PD导管出口感染合并隧道感染诊断明确。立即寻找出口、隧道感染的原因及诱因,发现患者足部可疑灰趾甲病史,此次趾甲涂片真菌阳性、可见菌丝;并每日用手洗脚,同时每天坐矮板凳洗衣服,使出口及隧道长期受到挤压。基于上述诱因,给予综合性治疗:针对出口、隧道真菌感染,根据药敏结果给予氟康唑全身用药、辅以出口局部碘伏消毒后硝酸咪康唑乳膏外用;针对脱出的浅层涤纶套,局部予每日碘伏消毒;同时予足部局部抗真菌治疗。治疗期间密切随访,每2~3天评估出口,并留存出口照片以动态观察疗效。总疗程14 d后,出口评分持续0~1分,复查出口处细菌培养阴性,涤纶套培养阴性,隧道B超正常,故更改为常规出口护理。每月规律随访,60个月未再发生出口及隧道感染。真菌性PD导管出口感染、隧道感染是腹膜透析的少见并发症,当进行规范的抗感染治疗无效时,要考虑到真菌感染的可能,从而避免因为按细菌感染治疗,延长抗生素的应用时间,加重真菌感染,甚至进展至真菌性腹膜炎,退出腹膜透析。准确的出口评估有助于出口、隧道感染的及时诊断、尽早治疗。在治疗前行出口分泌物细菌培养及药敏试验有助于确定病原体、调整后续治疗;同时,为排除污染所致的真菌培养阳性,需要重复细菌培养。一旦确诊为真菌性导管相关感染,应积极寻找可能诱因,针对性且全面的治疗对患者的预后有决定作用。

映秀2号隧道出口高陡斜坡落石运动学模拟和危险性评估

龙门山地区频发的崩塌落石灾害严重威胁拟建都江堰至四姑娘山轨道交通(都四轨道)的建设、运营和维护。崩塌落石的运动特征研究及其危险性评估对防灾减灾具有重要意义。高陡斜坡的崩塌源往往隐蔽性强且所处环境复杂,传统的人工接触调查方式对其无法全面调查。此外,以往对落石的运动学研究多是采用可人为控制落石运动方向的二维模拟软件,主观性较强,且缺乏落石危险性的定量评估。因此,以拟建都四轨道映秀2号隧道出口高陡斜坡为例,联合现场调查和无人机航空摄影技术快速获取斜坡结构面和危岩信息;结合赤平投影法与边坡质量分级(SMR和CSMR)快速分析斜坡后壁陡崖的破坏模式和稳定性;采用三维落石模拟软件RockyFor3D模拟斜坡崩塌落石的运动特征,定量评估落石的危害范围。研究结果表明:斜坡后壁陡崖存在3处危岩体,且受3组节理控制;斜坡破坏模式主要为平面破坏P(J1)和楔形破坏W(J1-J3),斜坡后缘陡崖处于基本稳定-不稳定状态;通过模拟可知,地形控制落石运动轨迹,在坡降较大的位置,弹跳高度和最大动能呈陡增的趋势。拟建映秀大桥、国道G350、国道G213、国道G213烧火坪隧道出口处于中等危险区,映秀2号隧道出口处于低危险区。

桥隧组合复杂场景速度行为特性及线形评价

为研究山地城市快速路桥隧组合场景的“车-路”耦合环境和线形协调程度,在重庆市主城区快速路3隧2桥组合场景开展自然驾驶实验,采集18名驾驶员的实时运行速度和13个断面的小型车地点车速,根据道路条件和运行速度数据构建线形综合评价模型。实验结果表明:在隧道-桥梁-隧道多场景切换连接方式中,主线路段的运行速度均值分布在50.00~64.25 km·h^(-1);驾驶员在桥梁路段行驶最为警惕,从桥梁驶进衔接匝道或隧道入口时,车辆速度明显减小,有15%以下的车辆会低速通行或经历严重的交通拥堵,其速度分布在8.00~39.50 km·h^(-1);验算实验路段的“车-路”耦合强度发现,实验路段整体运行安全状况水平良好,线形条件较好。对山地城市快速路桥隧组合场景的速度行为管控不能只依靠对单体隧道或桥梁的交通管理手段和治理措施,需考虑与上游道路衔接路段的距离和受信号控制的时长等。

盾构超近距斜交上跨既有隧道的数值与实测分析

为研究盾构超近距斜交上跨施工对既有隧道的影响,以郑州地铁7号线上跨4号线工程为对象,利用数值模拟研究盾构上跨斜穿时既有隧道的应力分布和变形规律,分析不同土仓压力和注浆压力下既有隧道的变形特征,并结合现场实测数据验证了数值模拟结果的可靠性。结果表明:上跨穿越时既有隧道快速上浮,过交叉点15m后受开挖的影响逐渐消失;提高注浆压力和土仓压力能有效控制既有隧道上浮,但土仓压力提升对既有隧道上浮的控制效果要弱于注浆压力的提升;上跨穿越施工时,实测既有隧道的变形规律与数值模拟结果基本一致,研究结果可为后续类似工程顺利实施提供指导及借鉴。

顶管进出洞及穿越重要构建筑物关键技术研究

顶管作为非开挖工程中重要的一项工程技术,在城市中的应用愈加广泛。城市中复杂的工程环境使得人们对顶管的施工提出更加严格的要求,更加安全、更加高效、对周边环境的影响更加小。故依托杭州市取水口上移工程(二期)项目中的顶管施工工程,对顶管进出洞和穿越构建筑物等关键施工技术进行研究,为以后类似工程提供经验和借鉴。

基于反应时间的隧道出口预告标志布设研究

针对《公路路线设计规范》(JTG D20-2017)对隧道出口与互通立交间距过短时,互通立交出口预告标志布设位置规定不明确的问题。基于UC-Win/Road软件建立出口预告标志分别布设于公路左侧、右侧和上方的3种仿真场景,并利用自主研发的动态驾驶仿真试验平台,研究3种仿真场景下左、右车道行车时对驾驶员反应时间的影响,最后基于反应时间均值、换道距离理论和驾驶员的视认特性得出预告标志的最佳布设形式和位置。研究结果表明:预告标志位于公路左侧且右车道行车时,驾驶员反应时间最长;预告标志位于公路上方且右车道行车时,驾驶员反应时间最短;驾驶员对预告标志的反应时间与预告标志在道路横断面上的布设位置显著相关;推荐在隧道入口前采用门架式支撑方式布设出口预告标志,且布设位置距隧道入口的距离不小于424~710 m。研究结果可为《公路路线设计规范》具体实施提供参考,对保障交通安全具有重要意义。

高速公路隧道出口至互通立交最短距离的探讨

针对隧道出口与互通段的交通安全问题,从驾驶员的视认特性的角度出发,通过分析驾驶员在隧道出口与互通段获取标志信息并实施操作的过程,明确了交通标志在隧道内外时出口与互通的最小间距设置参数和计算方法;通过现场试验,研究出隧道出口处驾驶员瞳孔直径变化规律以及瞳孔直径变化比率波动幅度,计算出驾驶员在隧道出口的明适应时间均值为1.782 s,建议交通标志位于隧道内外时隧道出口与互通段的最小间距分别为400 m和500 m。

城市道路平交口与隧道出口合理间距研究

城市道路平交口连接隧道出口的位置是交通安全的重要风险点,为了确定城市道路平交口与隧道出口的合理间距,对驾驶员视觉适应距离、车辆制动距离、车辆变道距离和红灯期最大排队长度4个影响因素进行了分析,提出了不同设计速度下城市道路平交口与隧道出口的合理间距参考值,可为同类工程设计提供一定参考。

山区高速公路隧道与互通式立体交叉间距研究

近年来,随着城市发展边界的不断扩大及公路路网的日趋完善,山区高速公路的设计越来越普遍,而互通式立体交叉与隧道距离过近的情况逐渐增多,产生的安全隐患越来越引起行业的关注。根据《互通式立体交叉设计原理与应用》对繁峙至五台高速公路终点瑶芝枢纽立交方案进行比选,对隧道出口至互通式立体交叉出口的间距进行分析研究。

某多点进出超长隧道温升特性的模拟研究

通过介绍多点进出超长隧道的建筑特点,分析了控制其内部温升的重要性。基于隧道温升的传热机理,以上海某多点进出超长隧道设计方案为研究对象,建立了隧道在阻滞工况下的通风网络节点模型,模拟研究了隧道在不同通风量、不同通风区段、不同车流量和不同室外环境下的温升特性。通过对比分析该隧道在不同模拟工况下的温升趋势和设备能耗等特性,提出了此类隧道通风设计及运营养护上的相关建议。

炭质围岩地层三线大跨隧道出口段支护设计

以新建铁路玉溪至磨憨线王岗山隧道出口段为工程背景,通过现场实测数据分析炭质围岩地层中三线大跨隧道围岩及衬砌结构大变形情况及其产生原因,提出优化隧道支护设计及施工方案,为有效解决炭质围岩中软岩大变形问题提供参考。

新疆某水库工程溢洪洞水工模型试验成果与分析

通过室内水工模型试验,观测溢洪洞泄流能力、水流流态、流速和水流冲刷等特性,分析设计方案的合理性。试验结果表明:溢洪洞孔口尺寸基本满足设计要求;溢洪洞单独运行、闸门开度为5.08 m时,库区水面比较平静,溢洪洞进口前出现不贯通的表面漩涡,漩涡对溢洪洞的进流情况不会产生影响;不同工况下,溢洪洞各部位水流空化数在0.54~1.06,且洞身各断面平均流速均小于30 m/s,洞身段可以不设掺气槽。试验结果为工程的安全建设和运行提供理论依据。

炭质围岩地层三线大跨隧道出口段支护设计及变形控制技术

以新建铁路玉溪至磨憨线王岗山隧道出口段为工程背景,通过分析炭质围岩地层中三线大跨隧道围岩及衬砌结构大变形情况及其产生原因,提出了优化隧道支护设计及施工方案,并通过现场实测资料验证了优化方案的可行性。分析表明:炭质围岩地层中三线大跨隧道,采用三台阶加临时仰拱工法施工会使围岩暴露时间过长、暴露范围过大,导致初期支护开裂、拱架扭曲变形严重;采用双侧壁导坑法、大管棚和小导管综合超前支护、二衬支护加强等措施能有效解决炭质围岩隧道开挖大变形难题。