英法海底隧道空气动力学效应的数值模拟方法介绍

特长跨海隧道中列车运行时的空气动力学问题,已经成为隧道设计施工中必须考虑的问题之一.所以对隧道内的空气流动进行分析计算就显得至关重要.首先将介绍空气动力学问题在海峡隧道设计中的重要性,以及国外关于英法海底隧道中气体动力学问题的研究方法以及研究成果,然后重点结合英法海底隧道的结构特点及其物理模型,介绍如何建立数值计算模型及其控制方程、边界条件等.进而针对传统方法只能模拟隧道中空气的压力、流速变化而不能模拟温度变化的缺点,基于海底隧道的特殊结构,采用一维可压缩不等熵非定常流动的物理模型,初步提出改进的数值计算方法以及其边界条件.     

厦门海沧海底隧道建造技术与管理

正0引言随着中国经济的快速发展,特别是沿海城市的发展,跨海快速交通要道已经成为周围区域发展的重要工程,其中海底的施工与管理集合了隧道是高风险与高技术等众多难题~([1])。厦门是一岛带湾的海湾型城市,进出岛跨海通道的建设对城市发展至关重要。2010年4月建成通车的厦门翔安海底隧道是国内第1座以钻爆法施工的海底隧道。在建的厦门海沧海底隧道是国内第3座以钻爆法施工的海底隧道,其地质条件与建设环境十分复杂~([2])。本文结     

我国在建中的三座海底隧道

我国目前正在建设中的三座沿海海底隧道的近况如下： 1．福建省厦门翔安海底隧道：工程建设进展顺利，截至2007年上半年工程总体进度已完成约三分之一。该隧道全长约9km，其中海底隧道部分为5．95km。翔安隧道起自厦门岛，止于厦门市翔安区，穿越厦门海峡底，隧道最深在海平面下约70m。     

港珠澳大桥附近再建妈湾跨海通道

<正>近年来,中国建设者建了不少的隧道,其中,海底隧道最令人瞩目。尤其是2018年10月24日正式通车的港珠澳大桥,其全长6.7 km的海底隧道,是世界最长的公路沉管隧道,也是我国第一条外海沉管隧道。港珠澳大桥海底隧道海底部分约5 664 m,由33节巨型沉管和1个合龙段最终接头组成,最大安装水深超过40 m。近日,广东省妈湾跨海通道(月亮湾大道—沿江高速)工程施工总承包项目公布中标单位,预示着这座超级跨海通道即将开建。     

厦门翔安海底隧道关键地质问题的处理

厦门海底隧道是中国大陆修建的第一座海底隧道,采用六车道高速公路标准建设,全长6 050m。本隧道需穿越长距离的浅埋软弱围岩、海域段多处全分化深槽以及与海水连通的含水沙层,地质条件较为复杂,设计施工难度大。结合厦门翔安海底隧道设计与施工实际状况,对该隧道建设过程中遇到的几个关键技术问题及其处理措施进行详细的分析与介绍。     

费马恩海湾跨海工程敲定沉管隧道方案

<正>连接德国与丹麦的费马恩海峡上将建设一条接线工程。经过长时间的比较和研究,设计单位决定采用修建隧道的方法来接通费马恩海峡。近日,费马恩海湾跨海工程经业主确认后敲定沉管隧道方案,并于2014年底进行招标。工程敲定沉管隧道方案沉管式隧道已经取代斜拉桥方案,成为跨越丹麦与德国之间费马恩海湾跨海工程的更优选择。做出这一选择的主要原因是:相较于120 km的混凝土隧道构件,将在亚洲生产的桥梁钢铁构件以及长距离的航海旅程等现实情况都成为了斜拉桥方案的风险     

港珠澳大桥海底隧道全面贯通

<正>世界最长、埋水最深的海底隧道——港珠澳大桥海底隧道近日全面贯通。港珠澳大桥全长55 km,是当今世界最长的跨海通道。因海面航道通航的需要和受空中航道限高的影响,其中的海底隧道被深埋在位于伶仃洋航道的东西人工岛之间48 m深的海底。该隧道由东西岛头的隧道预埋段和每节排水量达8万t的33节预制沉管以及长约12 m重达6 500 t     

世界上将修建7座海底隧道

世界上将拟建的7座海底隧道,其长度和最大水深如下：1．跨越加拿大诺森伯兰海峡的海底隧道,长13km,最大水深约30m;2．跨越丹麦至德国之间的费马恩海峡的海底隧道,长19km,最大水深约50m;3．跨越意大利墨西拿海峡的海底隧道,长23km,最大水深约150m;4．连接印尼爪哇和苏门答腊岛之间巽他海峡的海底隧道,长39km,最大水深约200m;     

悬浮隧道(水下连续梁桥)跨越海峡方案研究

在对国内外跨海方案分析的基础上，以国外某海峡通道建设为背景，设计了一种隧道跨海方案——悬浮隧道（水下连续梁桥），其基础为普通桩柱式桥墩，主梁为隧道行车孔，整个隧道结构体系相对简单，与普通连续梁桥相似。因此，在介绍该方案的特点和技术难点的同时，也对其可行性进行了探讨。     

渤海海峡跨海通道可视化仿真建模研究

研究了可视化仿真建模的理论、技术与方法,实现了渤海海峡跨海通道的仿真建模与可视化表达。MultiGen Creator是一套将多边形建模、矢量建模和地形生成集成在一个软件包中的手动建模工具。论述了MultiGen Creator模型的OpenFlight数据层次结构,对仿真建模的关键技术及算法进行了理论分析,主要包括拉伸、放样、纹理映射及层次细节模型等技术。随后对渤海海峡跨海通道形式及系统组成进行了比较分析,并基于Creator仿真建模平台,给出了跨海通道仿真建模流程,建立了海底隧道模型数据库的树状结构。最终实现了海底铁路隧道、公路隧道及悬浮隧道等不同跨海通道形式的可视化仿真,使工程各部位的基本信息及空间上的逻辑关系得到较好的体现。     

琼州海峡隧道超大直径盾构新技术展望

为适应跨江越海隧道工程建设不断发展的需要,盾构正在向超大直径、超长距离、超大埋深方向发展。以琼州海峡隧道为工程背景,结合其超大埋深、超高水压、超大断面、特长距离及地质复杂多变等特点,在详细分析国内外大埋深超大直径盾构技术发展的基础上,对琼州海峡隧道等类似大埋深超大直径盾构工程所面临的超大直径盾构设计制造、盾构特长距离掘进、超高水压条件下盾构密封及特长隧道水下对接等技术挑战进行了论述,并对预期可望获得的大埋深超高水压条件下的超大直径盾构总体设计及集成技术、高效破岩及长寿命刀盘刀具优化设计技术、盾构防水密封设计与制造技术、常压换刀装置设计技术、特长距离掘进地中对接施工装备技术等盾构新技术进行了展望。     

扩大弧形导坑分部开挖法在旦架哨隧道的应用

介绍旦架哨隧道掘砌施工，在软岩，大跨复杂工程地质条件下，采用扩大弧形导坑分部开挖法，灵活运用传统施工工艺，取得了良好的综合效益。     

跨越琼州海峡铁路隧道施工方案刍议

琼州海峡跨海工程是粤海铁路必经之路,无可绕避。根据对琼州海峡自然条件状况资料的分析以及对国内外已修建的部分大直径盾构法水下隧道的调研,采用盾构法修建琼州海峡铁路隧道是较为合适的。在此基础上,提出了对建设跨琼州海峡铁路隧道的初议和几个跨琼州海峡的铁路隧道工程的方案以及与桂海铁路相关的意见。这将对跨琼州海峡这一项“世界级”工程的建设,提供参考和借鉴。     

浅谈超浅埋暗挖隧道设计与施工技术——厦门市明发商业广场嘉禾路地下行车通道工程施工总结

该文介绍了厦门市明发商业广场嘉禾路地下行车通道工程超浅埋暗挖隧道设计与施工技术,并对此技术进行了总结。     

我国隧道及地下工程发展现状与展望

分析我国隧道及地下工程的现状,包括铁路隧道、公路隧道、地铁隧道、水工隧洞、市政隧道和地下能源洞库等。总结近年来我国隧道及地下工程在各个方面的技术发展与创新,包括:勘测与地质预报、设计方面、施工方面、防灾救灾与通风照明、风险控制与运营管理、防水排水新材料与新工艺应用等方面。重点对施工技术方面的技术发展与创新进行了较为详细的阐述,包括:浅埋暗挖技术,盾构、TBM装备与施工技术,单护盾TBM,敞开式TBM,矩形顶管技术,盾构始发、到达零覆土技术,岩溶隧道处理技术,高地应力隧道变形控制及岩爆处理技术,钻爆法机械化作业线,瓦斯隧道问题,沉管隧道技术等。最后,对我国隧道及地下工程的发展进行展望,认为:特长隧道将成为我国隧道建设的"新常态",地铁工程将持续发展,城市铁路将逐步地下化,城市地下公路会悄然兴起,城市排蓄水工程深层隧道方案值得推广,地下空间开发利用与地下管廊工程将由原来的"单点建设、单一功能、单独运转"转化为"统一规划、多功能集成、规模化建设"的新模式,地下能源洞库将成为必然,南水北调西线工程值得期待,三大海峡通道的建设势在必行,互联互通的国际通道建设其隧道工程将会很多,也会遇到诸多挑战。总之,我国隧道及地下工程事业将会有更大的进步和更为广阔的发展空间。     

台阶法（带仰拱）一次开挖施工技术在软岩隧道中的应用

软岩隧道采用传统台阶法开挖时易出现初期支护封闭不及时、步距超标等问题,为解决上述问题,依托蒙华重载铁路部分隧道,提出台阶法（带仰拱）一次开挖施工技术,阐述三台阶（带仰拱）和二台阶（带仰拱）施工工艺流程,从结构力学与变形响应、施工便捷性与设备空间布置等方面综合分析,提出台阶高度和台阶长度的合理设置原则,结合段家坪隧道与中条山隧道现场施工情况,分析台阶法（带仰拱）一次开挖工法的工序组织、技术要点与应用效果,总结台阶法（带仰拱）一次开挖工法的施工技术特点,并提出该工法的推广应用前景。     

中外高地应力软岩隧道大变形工程技术措施对比分析——以兰渝铁路木寨岭隧道与瑞士圣哥达基线隧道为例

为解决高地应力软岩隧道在施工过程中遇到的难以控制的围岩大变形问题,依托国内兰渝铁路木寨岭隧道与瑞士圣哥达基线隧道,采用对比分析方法,从软岩大变形机制、高地应力软岩隧道围岩分级及变形控制技术3个方面对两隧道进行对比,得出如下结论: 1）高地应力软岩隧道围岩大变形是在岩性、地下水、地应力场、围岩地质构造等多种因素共同作用下,因开挖卸荷、应力二次分布引起围岩发生塑性剪切滑移所致; 2）在高地应力软岩分级方法上,兰渝铁路木寨岭隧道与圣哥达基线隧道均采用了BQ法,但兰渝铁路木寨岭隧道分级更全面,圣哥达基线隧道分级更具针对性; 3）在高地应力软岩情况下,圣哥达基线隧道采用的新意法的全断面施工方法在施工管理和成本控制上要优于兰渝铁路木寨岭隧道采用的台阶法。     

高速铁路无砟轨道CPIII控制网测量技术

高速铁路无砟轨道要求具有良好的稳定性、连续性和高平顺性,施工中需采用高精度三维控制测量技术。结合温福铁路飞鸾隧道、甬台温铁路九牛山隧道及凤凰山隧道的测量实践,介绍高速铁路无砟轨道CPIII控制网测量技术的特点、技术要求以及测量方法,并对部分测量误差进行了分析。     

盖挖逆作法在城市隧道中的应用

近几年来,一种"盖挖逆作法"施工新技术正被逐渐运用并趋于成熟。该工法适用于多层地下结构工程的施工,在对工程有特殊要求,或用传统方法施工满足不了要求而又十分不经济的情况下采用。海河隧道靠近海河处最大基坑开挖深度达到26.6 m,为滨海新区第一深基坑,隧道主体结构位于软土地基上,采用盖挖逆作法进行基坑开挖,有效地降低了风险。利用大型有限元软件ABAQUS全过程模拟海河隧道岸边段深基坑开挖过程,揭示了支护结构的受力及变形情况。     

复杂地质条件的寨了隧道围岩分级综合研究

隧道工程多深埋地下,工程地质、水文地质条件复杂。通过地表调查、隧道内开挖过程中的地质跟踪及多种物探仪器测试相结合等手段,以实测的各种数据为依据,对寨了隧道存在的隐伏地质灾害和围岩分级作出判定,适时地对原设计和施工工艺进行调整。并阐明和提出施工应重点关注洞内裂隙的溶蚀发育情况,判定隧道围岩为Ⅴ级,取得了良好效果。