高烈度地震区公路隧道抗震设防长度的三维数值模拟

以某高烈度地震区浅埋公路隧道洞口段为研究对象,采用有限元数值分析方法分析隧道洞口的抗震设防长度及其影响因素。结果表明,Ⅲ类围岩的深埋隧道洞口,在进洞约4倍隧道跨径后衬砌结构内力响应明显减小;在Ⅱ类围岩浅埋洞口段,整个浅埋段的衬砌结构内力响应均无减缓迹象;隧道洞口抗震设防长度的设置不仅与围岩类别有关,还与洞口段埋深有关,当洞口浅埋且地质状况较差时,抗震设防长度一般应覆盖整个浅埋段。     

浅谈涵洞的养护工作

为保持涵洞的正常使用 ,应经常对其进行检查。洪水和冰雪季节之前要对所有涵洞全面检查一次。检查内容一般有 :涵洞上、下游洞口及洞内有无淤塞、冲刷、积水 ;涵洞有无开裂 ;填土有无沉陷 ;涵底涵墙有无漏水 ;洞口翼墙是否完整 ;沉砂井有无淤积 ;洞口铺砌有无冲刷脱落等问题。如有隐患 ,应组织力量及时排除 ,以保证涵洞洞身、涵底、进出口、护坡和填土完好、清洁、不漏水 ,使涵洞充分发挥它的功效。涵洞的维修和养护的主要工作内容如下。1　防止涵孔堵塞( 1 )对涵洞孔内流水情况经常检查 ,每次大雨或河水上涨后 ,尤需进行检查。如管涵的搭接…     

中美公路涵洞水力设计方法对比及影响因素分析

为了研究中美规范中公路涵洞水力计算的差异,以巴基斯坦某公路工程项目为实例,采用了中美规范的涵洞水力设计方法,对比分析了公路涵洞的布置参数,并主要分析计算了涵洞水力性能,确定了关键性的设计因素,最后推荐了公路涵洞水力设计方法。结果表明,中美方法的涵洞材料与形状不完全相同,在涵洞结构选取时,美国方法比中国方法多考虑了全寿命周期成本、原始河道及水中生物等因素;中美方法的水力状态存在对应关系,美国的水力计算方程是半经验半理论的,而中国的无压力式涵洞设计是以临界流理论为基础,半压力式和压力式涵洞则是以能量方程为基础;中国方法的水流状态具有较明确界限,美国方法则认为水流状态之间具有过渡阶段;中美方法计算结果差异原因主要包括设计流量、标准孔径大小及单位换算,排除上述影响因素,中美设计结果基本相同;中美规范中,进水口构造、水力粗糙度及设计流量均对水力性能有显著影响,美国方法比中国方法多考虑了进水口边缘类型对涵洞水力性能的影响,中美涵洞材料水力粗糙度对水力性能的影响趋势一致,中美方法中设计流量与涵前水深均呈正相关关系。最后推荐公路涵洞水力设计以中国方法为主,并建议结合美国规范中的全寿命成本分析、进水口类型水力计算等处理方式。     

问题解答

问:设计准则(修订草案)上对涵洞的全长没有明确规定,究竟不同式样的涵洞,其全长是否需要中央统一规定?(商邱赵如森) 答:涵洞全长一般指洞身长度加洞口建筑的长度,在“公路涵洞’(人民交通出版社出版)及一般涵洞标准图中都是这样叙述或表示的,设计准则现在没有统一规定。(杨振清) 问:LS≥Bl_3/i_2中的B为路面宽度,六级路标准又称B为行车部分宽度,究竟以何为准?(云南赵锡光) 答:当行车部分不超过路面宽度时,B指的宽度为路面宽度,也就等于行车部分的宽度,超高应在B宽度上设置。如行事部分大于路面宽度则超高应在行事部分上设置。这时B所指的宽度应为行车部分的宽度。设6.5公尺宽的路基上,铺3.5公尺宽的路面,超高不能只在3.5     

公路隧道洞口动态景观设计问题研究

以驾驶员视觉特性为切入点,对公路隧道洞口景观的动态性加以强调,提出公路隧道洞口动态景观概念,并论述了公路隧道洞口动态景观特性及其与传统园林景观的区别。在此基础上,结合国内现有公路隧道洞口景观案例,对我国公路隧道洞口动态景观设计存在的问题归纳为:洞口动态景观设计理论不够完善、洞口动态景观设计尺度把握不到位、洞口动态景观元素设计不适宜,并全面且系统地分析了出现洞口动态景观问题的原因。最后,根据诱发问题的原因,针对性地提出改善和避免出现洞口动态景观问题的几点设计建议。     

隧道洞口部边坡动力响应特性振动台试验研究

我国西南地区建有大量的公路、铁路隧道工程,地震条件下隧道洞口部边坡的动力响应特性不仅控制边坡的变形破坏机制,而且也是隧道洞口部边坡动力支护设计的依据。采用大型振动台模型试验,对隧道洞口部边坡加速度及位移动力响应特性进行研究,并对比分析不同地震波波形的输入对边坡动力特性的影响。结果表明:与一般公路及建筑边坡不同,隧道洞口部边坡坡面的响应加速度具有先增大再减小再增大的特性;边坡动力支护设计采用单一峰值是偏于危险的,应综合考虑多种波形的影响。位移监测结果表明:地震波较小时边坡坡顶变形比较明显,但随着地震波幅值的增加,隧道洞口部边坡坡脚的变形急剧增加且超过了坡顶变形,因此应增强边坡坡脚的支护强度。     

关于拱形涵洞计算中几个问题的商榷

公路设计中,在一般情况下每公里线路约有3～5道涵洞。我们的测设队每年要测设几十公里、甚至一百多公里线路,遇到的涵洞有几百道,因此,涵洞的设计与计算的工作量是比较大的。特别是,我国地域辽阔,资源充足,许多山区和丘陵区石料丰富,拱形涵洞的设计建造更为普遍。公路设计手册《涵洞》(人民交通出版社1977年出版)为工程技术人员提供了计算公式和计算用表,很有实用价值。     

软弱粉细砂地基公路涵洞施工技术

该文介绍了软弱细砂地基公路涵洞的施工技术。根据海南省的气候特征,以及软弱粉细砂地基的特点,对公路涵洞施工工艺进行了改进,明确了涵洞施工过程中质量控制的关键步骤,提出了公路涵洞施工技术控制要点。现场检测结果表明,该施工方法能够有效地解决该公路涵洞相关技术问题,对该地区该条件下的涵洞工程具有重要的借鉴意义。     

公路景观类型美学感知差异及其原因初步分析

公路景观美学感知是建设高层次公路网络的需求。选择云南省楚雄-大理-保山高速公路作为研究区,沿公路在视域范围内拍摄不同景观类型相片(水体、植被、农田、天象、人工建筑),出示给不同道路使用者(北京市民、专业学生、非专业学生、公路环保专家),让他们根据偏好程度进行评分,然后填写调查表,内容包括评价者背景资料、对不同景观组成要素评分、对不同景观特征进行排序。结果显示:公众对公路沿线景观视觉质量非常关注;对自然景观类型的偏好(水体、天象、自然植被)超过了人文景观类型(农田、人工植被、人工建筑),但是农田景观、边坡人工花卉、具有地方特色的人工建筑等人文景观也具有较高的美学质量;景观特征排序的结果也显示公众强烈的自然主义倾向。要求公路设计人员在公路选线时考虑路线与水体关系,加强沿线自然景观保护,如自然植被。景观设计时考虑路域自然水体保护、人工湿地恢复,同时加强人文景观的规划,营造与自然景观相协调、具有地方文化特色、高质量的公路景观环境。     

山区深埋涵洞修筑技术与存在的问题综述

介绍了我国公路部门山区深埋涵洞的修筑技术现状与存在的问题,在西部公路建设中,深埋涵洞成为一种不可避免的结构形式,解决深埋涵洞修筑技术问题,对于提高我国公路建设水平,很有必要。     

基于反应时间的公路隧道接近段停车视距研究

反应时间是停车视距的1个重要影响因素，现有的停车视距模型较少考虑公路隧道洞外环境对驾驶员反应时间的影响。为研究公路隧道接近段的反应时间分布特性，选取25名驾驶人开展在公路隧道洞外不同距洞口距离、测试时刻和植被面积占比等条件下的室内仿真试验。利用公路隧道反应时间测量试验平台采集驾驶人的反应时间，应用重复测量方差分析对数据进行差异性显著检验，构建测试时刻、距洞口距离和反应时间关系度量模型，并在此基础上修正现有停车视距模型并进行验证。结果表明:①不同测点（距洞口距离）对应的反应时间存在总体显著性差异，反应时间随距洞口距离的减小呈先减小后增大的趋势，其中距离洞口40~60 m时反应时间达到最小；②不同植被面积占比对应的反应时间没有总体显著差异；③不同测试时刻对应的反应时间存在总体显著性差异，且测试时刻与测点间没有交互作用，反应时间随测试时刻增加呈先减小后增加的趋势，在16:00反应时间达到最小；④基于反应时间建立的新停车视距模型的校正系数为0.62，其计算值小于规范计算值，二者差值随设计速度的增加而增大；⑤经过新隧道实测值的验证，模型的预测值和实测值无显著差异，说明模型具有较好的预测能力。      

美国钢波纹管涵洞耐久性设计及讨论

钢波纹管作为涵洞的主体结构,在美国公路大规模应用已经有60余年。美国在钢波纹管涵洞耐久性方面,取得了很多研究成果,并形成了行业规范。我国公路已经建成了数量众多的此类涵洞,但是国内相关研究成果不多,公开发表的文章鲜有介绍钢波纹管涵洞耐久性设计的内容。现尝试将美国钢波纹管涵洞的耐久性成果、设计方法向国内同行进行简要介绍,以期有所借鉴,共同做好国内公路涵洞的设计。     

公路隧道洞口景观设计及工程实例

随着中国综合国力的日益增强,对于公路工程的要求不仅停留在安全与通行的基本层次,对公路建设与周边环境的和谐、公路的舒畅与快捷及生态和景观美学特性提出了新要求。隧道洞口是高速公路的重要组成部分,对其景观设计的要求也越来越高。文中结合甘肃省定西至临洮高速公路黑山隧道和豹子沟隧道工程,根据隧道洞口景观设计原则、洞口场地条件及当地人文特征,对隧道洞口景观设计进行分析,提出了景观设计方案。     

山区公路涵洞病害成因分析与防治

为改善山区公路涵洞病害严重现状,保证公路运行质量,基于对山区公路涵洞病害类型的调研,分别从设计、原材料、施工、养护和环境等角度对其病害成因进行了分析。同时从规范设计、严格施工、减载和地基处理等方面提出防治措施和建议。     

不同进洞高程黄土隧道洞口段振动台模型试验研究

黄土地区的隧道开挖打破了边坡内部原有的平衡状态,在地震作用下隧道洞口段可能受到严重的破坏而反映出不同的动力特性和震害特征。以宝兰客运专线大断面黄土隧道为工程背景,基于坡脚进洞和1/2倍坡高程进洞2种工况,开展黄土隧道洞口段的大型振动台模型试验,重点研究边坡不同高程位置处进洞的隧道洞口段坡-隧系统所表现出的震害特征和加速度响应特征。结果表明:(1)模型Ⅰ(坡脚进洞)洞口边坡发生震陷型滑塌,表现出纯黄土边坡的破坏特点,坡-隧系统相互作用不明显;模型Ⅱ(1/2倍坡高进洞)洞口边坡发生失稳性滑塌,并由坡顶前缘横向拉裂缝逐步向洞口附近扩展,拉张裂缝逐步发展为剪张裂缝,表明隧道自坡腰进洞影响了洞口边坡的稳定性,坡-隧系统相互作用明显;(2)进洞高程对衬砌结构加速度响应的影响与激振幅值的大小密切相关,进洞高程对高烈度地震作用下隧道洞口段衬砌的加速度响应有显著的放大作用,在隧道洞口段的抗震设计中应加以适当考虑。(3)在2种工况下隧道仰拱压力在20 cm位置处均达到最大,距洞口20 cm距离的部位是坡-隧系统相互作用最强烈的部位。当地震波幅值较小时,进洞高程对仰拱的外表压力有影响,对拱顶影响不大,随着地震波幅值加大,进洞高程对拱顶的外表压力影响明显增大,而对仰拱的影响显著降低。     

公路隧道洞口景观设计研究

随着我国隧道工程的快速发展,公路隧道洞口景观设计问题也越发重要。论文在分析归纳我国公路隧道发展的总体情况基础上,通过现有文献资料概述了隧道洞口景观设计现状,并总结出我国隧道洞口景观设计存在的问题,继而分析了洞口景观的重要作用,最后对我国公路隧道洞口景观设计的过程和表现形式进行了探讨,希望对未来的隧道洞口景观设计有所帮助。     

中国公路沙漠自然区划研究

为了满足公路工程建设的多样性、层次性需求,揭示沙漠地区自然环境要素的时空分布规律及其对公路建设的影响,进行中国公路沙漠自然区划。结合沙漠地区公路建设及区域非地带性分异规律,基于一般区划原则,提出了采用综合性原则和主导因素原则相结合、主导指标和辅助指标相结合的公路沙漠自然区划方法。形成了以沙漠综合状态指数为主要指标;以沙丘高度、风沙强度、植被覆盖和气温年较差等自然环境要素为辅助指标的公路沙漠区划指标体系。制定了中国公路沙漠自然区划的分区方案,并采用地理位置 强度 名称的3段命名方法,将中国公路沙漠区划为3个区:东部弱中强度影响区,中部中强强度影响区,西部中弱强度影响区,进而得出中国公路沙漠自然区划图。     

公路涵管冻害的调查与试验

一、冻害对公路涵洞的影响吉林省大部分地方位于温带季节性重冰冻地区。通过对原有工程的调查,发现我省公路涵洞因冻害而造成的破坏比较多。在吉林省内的城市道路、铁路、水利等工程中也有类似的情况。     

公路隧道环保型假拟洞口的计算机模拟研究

以宁(南京)淮(安)高速公路老山公路隧道为依托,对洞口假拟洞口方案的设计和施工情况,选用代表性断面计算,采用有限元强度折减法进行洞口稳定性分析,计算机模拟结果表明采用假拟洞口方案更有利于洞口的稳定。     

高速铁路涵洞覆土厚度选择的动应力分析

介绍秦沈客运专线试验段上,通过对两个洞顶填土厚度不同的涵洞顶板进行的动应力测试,得到高速列车荷载作用下涵洞顶板对行车速度动响应的变化规律,以及涵洞洞顶不同填土厚度对列车运行平稳性的影响,为高速铁路的涵洞设计提供参数。