傍山隧道棚洞式洞门设计

依托国道111安岭梁隧道实际地形与岩性特征,对傍山隧道提出并采用新型景观性棚洞式洞门设计.有限元模拟计算表明,棚洞结构变形及受力较合理,能够满足相关规范的安全性要求.     

基于地层结构法的傍山路段棚洞结构设计

受线形、地形地貌等因素的影响,山区公路的傍山路段不可避免地要形成高边坡或偏压隧道,为减小地质灾害,最大限度地保护自然生态环境,棚洞结构是一个很好的选择。与普通明洞结构不同,棚洞结构受力比较复杂,不仅承受回填偏压荷载,还要不同程度地受人工边坡的影响。为深入研究边坡对棚洞结构的影响,提出了采用基于地层结构法的傍山路段棚洞结构设计,应用有限元软件动态模拟了棚洞施工的全过程,重点分析了不同应力释放率（0～50%）的荷载作用于棚洞时的结构内力及变形特征。     

老山隧道棚洞段施工工艺

老山隧道位于老山国家森林公园，是国内建成最长的双向6车道公路隧道，单洞总长6805m。棚洞建成后，山体稳定，结构安全新颖，保护了优美的自然环境，给南京老山林区增添了一道亮丽的风景线，完全达到了当初景观环保的设计理念。施工技术人员通过实践解决了在建设棚洞段过程中遇到陡峭边坡支护、溶洞密布和无现成施工经验可以借鉴的困难。本文介绍老山隧道棚洞段的施工工艺。     

基于环境保护的大跨棚洞结构型式优化研究

随着社会的进步，公路隧道环保型建设技术日益受到重视。本文提出在隧道进出口边坡段、傍山路线段设置半隧道或棚洞结构，以最大限度减少植被破坏并保持山体稳定；同时提出五种棚洞结构型式，并采用ANSYS有限元软件分别计算其结构的弯矩、轴力、剪力；从受力合理性看，全拱式棚洞为最优方案。     

中寨子隧道草市端右线洞口棚洞结构施工力学行为研究

结合抚顺草市（辽吉界）至南杂木高速公路中寨子隧道,介绍了棚洞结构的设计要点,对棚洞结构施工的全过程进行了弹塑性数值模拟。研究结果表明：棚洞结构既可满足洞口施工和运营期间的边坡安全要求,又有利于隧道洞口与自然环境的和谐。     

路基棚洞设计与施工技术的研究

为保护老狐山隧道右线出口路基段的边坡和自然环境,减少开挖,采用棚洞的结构型式,避免由于大开挖引起的边坡或山体不稳定而产生的落石、滑坡滑塌等灾害发生。用midas数值计算软件对棚洞结构进行计算,得出棚洞结构的位移和应力,并和规范进行对比,结果显示棚洞结构是安全的。对高边坡工程的处治有一定的指导意义。     

公路隧道棚洞模型试验分析

以洪酉路6号棚洞为研究对象,建立模型进行试验.通过模拟不同边坡坡率和不同回填体材料的相互组合情况来监测棚洞结构的内力变化及其对边坡的支撑作用,用量测仪器监控棚洞结构主要受力部位的变化.模拟分析公路隧道中棚洞结构、边坡围岩和回填体3者之间的影响关系,从而指出在由棚洞结构、边坡围岩和回填体组成的系统中,并非所有坡率相同和回...     

法马坡半隧道结构设计

隧道洞口段结构型式主要受路线影响,可供选择的结构型式往往较少,有时在某些特殊地段将出现"大挖大刷"边坡现象。为了保持边坡稳定性和保护周边环境,在隧道选线遇到洞口横坡陡、偏压严重等复杂地质条件情况时,应该考虑采用半隧道结构型式设计和施工。本文针对云南普立(黔滇界)至宣威高速公路法马坡半隧道结构段,介绍了该半隧道的结构设计,并采用地层结构法对该结构进行了数值模拟,同时对现场监测数据进行了分析,结论表明该半隧道结构应用于该特殊地段合理可行。该工程经验对类似工程有借鉴意义。     

季冻区傍山公路棚洞设计与施工

依托吉林省东部山区高岭隧道进口（牛背岭）段高速公路建设，介绍采用新的设计理念，进行高岭棚洞的设计与施工，为其他李冻区傍山公路修建棚洞提供参考。     

棚洞结构模型试验研究

为了深入研究公路棚洞与边坡围岩体间的相互作用关系,应用基本相似模型试验,对不同边坡围岩条件、不同开挖坡率、不同回填体材料、不同边坡高度等组合情况进行试验。试验过程中,对回填体与边坡及棚洞结构间的接触应力、棚洞结构的表面应力、棚洞结构的位移等指标进行测试。模型试验结果表明,在相同边坡条件和棚洞结构条件下,土石回填相对于片石回填,棚洞结构的内力更大;相对于土质边坡,岩质边坡情况下棚洞结构受回填体材料的影响更大。     

棚洞施作时机对高边坡稳定性及棚洞结构的影响

目前棚洞结构的设计通常是在稳定边坡的基础上进行设置的,一般不考虑棚洞对不稳定边坡的作用;而实际上棚洞结构也是一个大型的支挡结构体系,对边坡稳定性是有帮助的。为了分析棚洞对边坡稳定性的影响,提出“边坡开挖应力释放系数”的概念,通过对棚洞不同施作时机的数值模拟,分析不同施作时机下棚洞对高边坡稳定性以及边坡对棚洞结构内力的影响,从而为选取棚洞结构的合理施作时机提供依据。     

V型冲沟落石防护结构设计

为了解决危岩落石对山区高铁运营的威胁,并改善乘车的舒适度,以宝兰客运专线南马棕山隧道和千家沟隧道之间的大水沟落石防护结构设计为背景,提出锚索(锚杆)框架梁边坡防护与拱形明洞相结合的综合防护设计方法;根据地形、地质情况,结合受力分析,拱形明洞防护结构独立于桥设计,其基础采用纵梁+墩、钻孔桩;应用有限元对落石的运动轨迹、冲击能量及拱形明洞结构进行数值模拟,验证了结构布置的合理性及安全性。     

某山区公路滑坡分析及治理策略分析

针对山区公路特殊的地质条件及复杂结构,容易引起公路滑坡的问题。以某一山地高速公路为实例,采用传递系数法和FLAC 3D方法对天然状态(自重条件)和饱和状态(自重状态+暴雨状态)下的公路滑坡进行稳定性分析,并提出滑坡治理方案。研究表明:传递系数法和FLAC 3D数值模拟法下获得天然状态下滑坡的稳定系数值均在1.06附近,滑坡处于基本稳定状态;饱和状态下的滑坡稳定系数值在0.92附近,处于不稳定状态。针对饱和状态的不稳定性,提出采用削坡法和布设抗滑桩法两种防治方案。对两种滑坡质量方案进行模拟分析表明:削坡法经济有效,但易引起上级滑坡,造成二次灾害,布设抗滑桩法花费高,工程量大,对滑坡稳定性效果显著,实际施工中根据山体高速公路的具体路面情况选择合适的抗滑桩参数。     

偏压隧道洞口耳墙式护拱进洞支护技术研究与应用

分布于山丘的市政道路建设中,受限于土地规划与利用,在复杂地形条件下隧道洞口难以避免高边坡和偏压进洞难题,会给设计和施工带来一定风险和难度。对偏压隧道口耳墙式护拱支护结构进行了研究和优化改进,通过在山坡坡脚一侧基岩处增设护拱平台基础和锚杆加固,加强护拱内隧道初期支护结构的整体性,形成复合式护拱进洞支护结构体系。隧道内部采用侧壁导坑开挖,充分利用隧道拱腰处刚度较大的优势以及围岩自身稳定性,安全有效地解决了偏压隧道进洞设计与施工问题。偏压隧道口耳墙式护拱进洞支护技术在湘潭昭山大道虎形山隧道西线洞口得到了应用,避免了隧道洞口大开挖对环境的破坏,确保了隧道早进洞施工,在经济性、工期和施工安全等方面均体现了一定的优势。     

复杂地形条件下桥隧相连隧道洞口结构设计研究

蒙华铁路坪桥1号隧道进口洞顶基岩外凸、洞顶以下岩面高且直立、洞顶上部地形偏压高陡,地形条件极其复杂。营盘山大桥与坪桥1号隧道进口紧密相连,存在桥台与隧道洞门结构相互干扰以及边坡防护、隧道出洞和洞口场地布置等一系列难题,设计难度极大。为解决这些难题,通过对现场实际地形、地质情况进行研究,对比分析"整体式"与"分离式"桥隧相连结构的优缺点,提出桥台与隧道相结合的"整体式"桥隧相连结构方案;同时,针对地形偏压高陡,提出非对称结构设计方案,实现了隧道"零"仰坡出洞,解决了洞口边坡防护的难题;最后,提出架立临时贝雷梁的方案,解决了隧道出洞及洞口场地布置的难题。     

地表水平及倾斜下隧道变形受力特性对比分析

地表倾斜是傍山隧道经常遇到的情况,给施工带来极大的困难。因此,基于有限元原理建立了地表水平和地表倾斜的两种模型,通过对比分析地表水平和地表倾斜情况下的围岩变形受力、围岩塑性区分布、支护结构受力情况,研究地表倾斜下隧道的变形受力特性。结果表明：地表倾斜下的围岩和支护结构受力均不关于隧道中心线对称,且围岩水平位移表现为顺坡方向,围岩应力在深埋侧左墙脚和浅埋侧右拱腰部位产生应力集中,深埋侧左墙脚和浅埋侧右拱腰弯矩增大明显,塑性区分布呈“不对称蝴蝶”形分布。     

悬挑板路基的计算分析

在地质条件较好的山区道路拓宽改建工程中，用悬挑板结构能有效地避免高填深挖路基，保护生态环境。为保证悬挑板路基的结构安全稳定，结合某山区道路的扩宽改建工程，运用有限元数值分析软件，计算不同宽度的悬挑板结构的应力和位移，得出了结构的受力薄弱点，并依据计算结果提出了合适的悬挑板结构尺寸。     

基于运行安全的公路隧道进出口线形设计

为提高公路隧道进出口区域的运行安全,对该区域的线形设计进行深入研究。针对隧道进出口区域的运行环境过渡特征,基于隧道进出口前后5 s设计车速行程范围的平纵面线形要素的科学组合,构建了隧道进出口线形过渡技术指标,用于衡量隧道进出口区域线形设计的安全性。鉴于我国目前隧道进出口事故资料的统计尚不完善,选用运行车速差作为中介指标采用间接分析法进行研究,提出了基于运行车速差的隧道进出口区域运行安全性的评价方法和评价标准。并在理论分析的基础上,对实测隧道进出口线形和运行车速数据进行了统计分析,建立了隧道进出口线形过渡技术指标与运行车速差的二元回归关系模型。据此提出了基于运行安全的隧道进出口区域线形设计的建议值。