欧洲公路隧道营运安全技术的启示

本文通过对欧洲公路隧道营运安全思路的分析,结合欧洲现有公路隧道营运安全的调查,以及对勃朗峰隧道和托恩隧道火灾事故的反思,提出了我国公路隧道,尤其是特长公路隧道,营运安全方面值得注意的问题.     

山岭公路隧道结构的耐火极限与防火保护问题

在我国公路行业标准、规范中缺乏对山岭公路隧道耐火极限与防火保护的相应规定.发生火灾时,首先应采取应对措施,保证隧道结构不会出现连续坍塌或严重掉块伤人情况,使司乘人员逃生疏散及消防人员救援与灭火具有足够的时间.火灾后隧道结构损伤应可进行维修,且其维修成本及因此中断营运的损失应可接受.通过对影响耐火极限与防火保护的诸多因素进行分析,并结合我国国情,提出了山岭公路隧道耐火极限为1～2 h,一般应以隧道结构失去稳定性为判断标准,按此标准隧道结构一般无需附加防火层保护等建议.     

城市隧道施工期间既有建筑物安全性模糊综合评判

城市暗埋隧道一般埋深浅、断面大,围岩条件差,隧道上方有密集建筑群,施工风险很大。文章针对既有建筑物在隧道施工期间的安全风险问题,综合考虑建筑物自身性能、隧道条件和工程现场实时监测数据三方面影响因素,建立了二级模糊综合评价模型,对既有建筑物的安全性进行了全面、动态评判,根据评判结果确定了合理的建筑物安全防护措施;结合厦门市成功大道梧村山隧道下穿既有建筑物工程实例,对其进行安全评判,并根据评判结果分别采取了不同的应对措施,取得了很好的效果,验证了该方法的实用性和有效性。     

既有城市隧道衬砌结构的损伤评价计算方法探究

既有城市隧道衬砌结构的损伤严重影响城市公共交通运营安全,并减少既有隧道的使用寿命,因此快速准确地对隧道衬砌结构进行损伤评价具有重要意义。文章通过调研分析既有城市隧道衬砌结构的损伤评价方法,拟将对既有损伤城市隧道的宏观评价与衬砌结构材料的损伤机理相联系,其中,宏观评价方面选取规范评定法对衬砌结构进行损伤评价,并对隧道健康等级F的划分进行优化;损伤机理方面选取基于弹性模量的损伤变量,并引入弹性模量折减率η的概念,进而提出并建立既有城市隧道健康度与损伤度的函数假定关系,为既有城市隧道衬砌结构的损伤评价与计算提供了一条新思路。     

陕京二线输气管道工程张家湾黄河隧道的设计与施工

文章介绍了张家湾黄河隧道的地质特征,叙述了隧道洞口、纵断面和衬砌结构的设计特点,以及掘进期间隧道涌水的防治方案.通过采用"超前探水,注浆堵水,微震爆破,短挖进尺,及时喷锚,后接衬砌"的施工总原则,不仅在隧道掘进期间防止了较大涌水的发生,确保了隧道的安全施工,同时还加快了隧道施工进度.     

地铁隧道结构变形和地铁运营安全自动监测的研究和应用

通过8年不同的非地铁施工工况影响,以及地铁在运营下的地铁隧道结构变形变位自动监测的研究和应用实践,提出了实施监测应遵循的基本原则和选取、布置监测范围、监测断面、监测点和基准点的基本要求。文章论述了监测系统中仪器设备配置和组成的方法,在运营客观环境限制下实现自动监测的解决方案。认为监测系统只有具备了全方位监测隧道局部和整体变形的功能,且能系统、完整、连续、及时地测量出局部和整体变形变位的准确位置、大小量值、变形方向和变化速率,才能够使我们实时动态并准确地掌握非地铁施工对地铁隧道影响的程度,采取针对性的预防措施,保障地铁隧道结构和运营安全。     

远程实时监测系统在隧道明洞结构中的应用

针对川黔线某滑坡附近的隧道明洞结构,采用远程实时监控系统对围岩压力、钢筋应力、混凝土应力进行连续监测。实时监测系统具有数据采集、远程数据传输、数据曲线实时显示、监测预警等功能。明洞结构的监测数据显示,在明洞结构覆土完成后,结构内力随着施工荷载的减少及土体的固结,结构受力逐步趋于稳定,结构两侧边墙钢筋及混凝土表现为外侧受拉内侧受压,表明结构受到偏压作用,与实际情况相符。工程案例表明该实时监测系统既能及时掌握结构的受力情况,又不会影响线路的正常运营,特别适用于运营期隧道明洞结构的长期监测。     

复合腔体及注浆技术在运营隧道维护加固中的应用

轨道交通运营隧道中多以盾构结构为主,当隧道周围土体发生超载、堆载、位移等变化时将导致隧道结构因内力过大而发生结构变形,直接危及运营隧道的安全。分析了产生隧道结构变形的因素,提出了采用复合腔体新型结构形式的施工工艺。新型结构具有构件小、重量轻、后充填等特点,尤其适合于已损伤运营隧道结构的快速维护加固。     

高海拔高寒地区富水隧道防排水施工技术研究

针对高海拔高寒地区隧道施工过程中受反复冻融影响产生的渗漏水危害展开研究,在这一特殊地质条件下富水隧道中防排水的施工技术研究中,与普通隧道相比,渗漏水是隧道施工和营运期主要病害之一,易造成二衬开裂和渗水,从而影响其结构和行车安全。本文以花石峡至久治公路雪山1号隧道工程实例,对隧道富水段的的主要处理技术及集中出水段综合治理措施进行深入研究,通过反复探讨和论证,优化施工方案,完善防排水体系,研究结果表明采取有效的技术措施可避免隧道受到渗漏水的侵害,治水效果良好,可为类似隧道工程施工提供一定的参考。     

五指山隧道膏岩地层地质分析与处治技术

五指山隧道为沐新二级公路上的特长隧道,水文地质条件十分复杂.施工中利用多种勘察手段查明隧道水文地质条件,并对膏岩地层这一特殊不良地质灾害采取了加强支护、分区排水等综合处治措施,确保了施工和营运结构的安全.本隧道建设过程中取得的经验和教训,值得类似工程参考借鉴.     

高速铁路交叉隧道动力学问题研究综述

文章针对高速铁路交叉隧道的分类和组合型式进行划分,分别阐述了其存在的关键动力学问题,并通过广泛的相关文献调研,总结了高速铁路交叉隧道在列车振动、空气动力效应以及地震震动等方面的研究现状与不足;指出了今后的研究重点:(1)考虑隧道结构、地层参数以及邻近交叉隧道的结构特征,建立高速列车-轨道-交叉隧道为一体的三维精细化分析模型,并用其开展定量安全评价;(2)开展车隧气动结构效应研究,提出保障隧道结构安全的工程措施,进而建立考虑列车气动荷载与其他动力荷载叠加作用下交叉隧道的安全性评估方法;(3)进行全方位的高速铁路交叉隧道地震动力响应研究,揭示交叉隧道结构本身的动力特性,提出相适应的抗震设计方法;(4)引入混凝土和岩石动力损伤本构关系,建立能考虑材料动态损伤的计算模型,以对结构在长期反复动力作用下的动力响应特性及其累积损伤效应开展深入研究。     

流变荷载作用下隧道二次衬砌损伤行为研究

软弱围岩的流变效应容易导致隧道二次衬砌开裂,影响结构的安全性和耐久性。因此,文章以广甘高速杜家山隧道为例,建立考虑Weibull损伤分布的混凝土数值计算模型,对流变荷载作用下二次衬砌的损伤演化行为进行了研究。结果表明:(1)若二次衬砌与围岩接触良好,衬砌损伤区域在侧压力系数λ为0.5,1,2时,分别分布在拱腰、拱脚以及拱顶与拱底附近;(2)空洞对衬砌损伤区域及其出现顺序都有较大影响,即损伤首先在空洞附近的混凝土中产生,且该位置处的混凝土均会产生较为严重的损伤;(3)地应力对存在空洞的二次衬砌损伤模式的影响可以分为两种,即影响损伤位置出现的先后顺序,但不影响结构最终损伤形态,或既影响损伤的出现顺序,又影响结构的最终损伤形态。     

盾构隧道火灾损伤技术状况检测与鉴定研究

盾构隧道火灾损伤技术状况检测与鉴定是盾构隧道维修加固和安全使用的基础。为实现对火灾后盾构隧道损伤技术状况的有效检测和鉴定，建立了按照现场踏勘、制定检测方案、详细检测和损伤评估分析等分阶段逐级深入的综合评价方法。通过对某区间盾构隧道的案例分析，重点介绍了检测方法与过程、检测结果分析、等级评定体系和处置建议。结果表明，火灾作用导致了混凝土强度推定值的降低，管片碳化深度均在0～2.0 mm之间；通过超声波相控阵法对盾构管片的检测发现，火灾作用对管片内部密实性影响较小。根据检测结果，对盾构隧道分区域进行了等级评定，并提出了相应的处置建议。     

公路隧道紧急停车带智慧引导系统设计及应用分析

高速公路隧道内的空间密闭性及容易受光线、温湿度、能见度等环境条件影响,会造成紧急停车带的标志和指示牌的模糊和不易辨认,导致提醒效果不佳:当隧道内发生交通事故或者出现异常状况时,由于紧急停车带的不规范停车,降低了停车带的使用效率,容易导致二次事故。为解决上述问题,文章结合AI边缘计算技术、物联网、传感器等先进技术,设计了高速公路隧道紧急停车带智慧引导系统。经实际应用可知,该系统可提高事故应急处置能力和效率,对进入紧急停车带的车辆人员提供引导帮助和安全预警,对驶离停车带的车辆进行安全行驶引导,并及时对进出紧急停车带车辆后方车辆做出预警和诱导,对高速公路隧道行车安全起到了至关重要的作用。     

“八一”、“向阳”隧道衬砌开裂分析及治理

针对重庆市八一、向阳隧道出现的病害,用数值模拟分析了隧道稳定状态,并对隧道安全性进行了评价。分析结果表明,隧道在病害严重区段安全储备不足,必须及时进行整治。对两种不同支撑点的套拱整治方案在施工阶段隧道力学行为进行模拟分析后,最终确定拱部套拱病害治理方案。隧道整治结果表明:隧道的安全系数得到了明显的提高,结构安全危险被彻底消除,达到了安全、经济,合理的预期目标。该隧道所采用的整治方法以及数值模拟方法对同类工程将具有借鉴作用。     

隧道施工人员远程实时定位与安全管理研究

TMIGS系统是一种新型的隧道施工人员定位与安全管理系统,该系统通过在隧道内架设基站,让施工人员佩戴定位卡,进而能实时确定施工人员在隧道内的具体位置,它非常方便隧道施工现场的人员管理和安全维护.人员定位卡有报警功能,带班卡具有短信息功能,如隧道现场有安全隐患或有坍塌前征兆时,可及时与控制台或管理员手机联系,以便及时采取措施,避免施工灾害事故的发生.     

新建高速公路上跨运营高铁隧道结构安全分析

在新建高速公路上跨运营高速铁路隧道的施工中,线路的交叉必然会引起既有隧道结构的受力改变,从而影响铁路隧道的运营安全。基于此,文章结合工程实例,针对上跨交叉段,采用MIDAS GTS/NX有限元分析软件进行数值模拟分析,研究高速公路荷载施加前后高速铁路隧道结构受力和安全系数的变化情况。结果表明,高速公路荷载施加后,既有隧道应力增加和结构安全系数降低的幅度较小,对隧道结构的安全性能影响很小,隧道处于安全状态。     

衬砌厚度不足对隧道结构安全性的影响分析

衬砌厚度不足缺陷的存在将显著改变隧道结构的力学状态,并对隧道结构的安全造成威胁。文章以Ⅳ级围岩双车道公路隧道为工程背景,采用数值模拟研究衬砌整体或局部厚度不足条件下隧道结构的安全状态。结果表明:衬砌厚度不足使缺陷处结构的轴力与弯矩减小,同时降低了结构的极限承载力,从而导致缺陷处隧道结构的安全系数显著降低;衬砌局部厚度不足对缺陷处隧道结构截面内力、承载力和安全系数具有显著影响,而对远离缺陷处隧道结构截面的影响相对较小;衬砌厚度整体或局部厚度不足时,衬砌厚度值与结构安全系数基本呈线性关系,经回归分析确定了满足结构安全要求的临界衬砌厚度值。研究成果可为存在衬砌厚度不足缺陷隧道的结构安全性分析及评价提供参考。     

瓦斯隧道通风在线监测与动态分析预警

瓦斯隧道通风控制系统是利用自动瓦斯监测系统对隧道内施工环境进行监测和对通风设备运行状态进行控制,在实时检测隧道内CH4、CO、风速、温度等参数的基础上,将这些数据传送到地面监控室的计算机,计算机再以检测到的环境参数为依据,对瓦斯隧道内通风状况进行动态分析与预警,为实时掌握瓦斯隧道通风安全状况提供技术手段,提高瓦斯隧道施工通风的管理水平,从而保证隧道施工安全有效地进行.文章以兰渝铁路梅岭关隧道为例,介绍了瓦斯隧道的施工通风方案、通风系统检测、通风安全预警以及瓦斯监测系统的的现场应用.     

周边建筑活动影响下地铁箱型隧道结构安全监控指标分析

文章针对地铁隧道箱型结构整体刚度大、抗变形能力差,以及周边建筑活动易影响隧道结构安全等特征,分析了隧道衬砌结构病害机理及其对结构安全的影响;通过对箱型隧道在周边建筑活动影响下横断面内和空间的变形及内力特征的统计分析,给出了对该结构安全监测的指标和控制值。分析与应用结果表明,所提出的安全监测指标和控制值的确定方法安全可靠,对类似工程的结构安全监控具有借鉴和指导意义。