隧道结构健康监测系统理念及其技术应用

研究目的:近年来,随着传感器技术、信息采集技术及测试分析技术的迅猛发展,基于各种监测手段的实时、连续性的结构健康监测系统在土木工程领域中竞相展开,并在诸如桥梁、水利等工程领域得到广泛应用.地下工程领域中,由于围岩-结构自身的复杂性,结构受力状态的不确定性,一直以来对于隧道结构健康监测的研究鲜有问津.研究结论:通过本文研究,得出了以下几点结论:(1)一个完整的TSHMS系统应由数据采集与传输系统、数据分析与处理系统、隧道结构健康评价及预警系统组成;(2)通过对隧道结构力学演变特征的分析,提出了TSHMS系统中应对二次衬砌的受力特征进行长期重点监控的基本思路;(3)结合隧道工程复杂性及其安全评价“模糊性”的具体特点,在现有常规安全评价体系的基础上引入了模糊综合评判的评价手段;(4)将上述理念应用于苍岭特长公路隧道中,初步建立了一套TSHMS系统,评价结果与实际基本一致,验证了其可靠性.     

公路隧道独立排烟道集中排烟缩尺寸模型试验研究

介绍了独立排烟道集中排烟系统的缩尺寸隧道模型试验研究的方法,并采用该方法分析了这种排烟系统在火灾工况下,对烟气的控制效果以及各参数对烟控效果的影响程度,探讨关键影响参数的设定方案,对各影响参数的选取进行评价并给出建议.     

山区公路总体设计的新理念、新方法

随着高速公路逐步向山区延伸，地形地貌、地质条件愈加复杂，加上对地质灾害、环境保护、水土保持等问题认识不足，近年来，山区公路选线与总体布局倍受关注。总结浙江省山区公路建设经验，立足“安全、环保、经济、和谐”的科学发展观，为山区公路总体设计提出了一系列新理念、新方法，并在浙江省金丽温高速公路建设上取得了良好的设计成效。     

弁山隧道不同加固方案下的力学行为研究

文章以弁山隧道为背景,针对不同加固方案下的加固效果进行有限元分析,得出:在加固方案1的条件下,虽加固区岩体自承载能力提高,但拱底及拱顶位移量较大,两侧拱脚附近产生较大范围的塑性区,衬砌处于极为不利的受力状态,加固效果并不理想;若用方案2进行加固后可以有效地控制塑性区的发展,极大地改善初衬、二衬的受力状态,很大程度上减小了围岩拱顶和拱底位移,隧道处于稳定受力状态。建议对初步设计进行修正。     

弁山隧道加固方案的三维数值分析研究

文章通过对弁山隧道危险地段开挖后加固前围岩的位移、受力及塑性区的数值分析可知:在未加固前隧道处于极其不利的受力状态,位移量、塑性变形及塑性区域均较大,围岩的自承载能力低,必须采取适当的加固措施.在加固前有限元分析的基础上,针对不同部位采取不同的加固措施再次进行的数值分析表明:加固后隧道受力状况得到极大的改善,隧道处于稳定的受力状态.     

国内外公路隧道火灾排烟设计理念比较

目前,普遍采用的排烟模式有纵向排烟模式和集中排烟模式,其烟气控制原理与适用范围各不相同。国内外公路隧道火灾排烟设计理念差距较大,国内（除香港外）公路山岭隧道普遍采用纵向排烟模式,而欧美发达国家则更趋向于采用集中排烟模式。相比纵向排烟模式,集中排烟模式虽然会增加工程投资,但是其排烟效果和防灾能力具有明显优越性。     

舟山灌门海底隧道方案研究

舟山灌门海底隧道跨越灌门水道,是岱山县连接舟山本岛的关键节点工程。前期地质勘探查明海底隧道选址区域平均水深达到35 m,最深处达到52.8 m,海床底部起伏频繁,水深悬殊较大,同时,海床底部及两侧岸上存在3条大规模地质断层破碎带,岩质岩性及围岩破碎状态对隧道施工方案有较大影响。综合比较拟定的2个方案施工难度与工程运营维护的风险以及整个工程规模,选择合理的海底隧道方案。     

基于多任务学习和层次分析法的公路隧道支护方案优化设计

为提升公路隧道施工过程中支护的实时性和合理性, 以浙江省龙丽温高速的围岩地质特征和支护方案为研究背景。 分析围岩特征与支护参数的相关性, 确定了以围岩风化程度、 坚硬程度、 岩体完整程度、 地下水状态、 围岩稳定情况为输入围岩特征, 锚杆间排距、 锚杆长度、 喷混凝土厚度、 钢拱架型号为输出支护参数的多任务学习模型结构。 针对多任务学习模型获得的预测支护参数, 通过层次分析法评价预测支护参数中部分强于实际支护参数, 部分弱于实际的支护设计, 结果表明预测支护参数综合得分高于实际支护参数。 研究成果为实现公路隧道快速支护方案选型和评估提供了指导。     

深埋特长隧道岩爆预测研究

研究目的:苍岭隧道最大埋深近800 m,隧道内围岩完整性好,强度高,在高围压条件下,隧道开挖后将产生岩爆现象,为保障隧道施工安全,准确预测掌子面前方未开挖段的岩爆发生状况,采用理论与实测相结合研究手段,两阶段预报方案对苍岭隧道的岩爆发生状况进行了预测.研究结论:通过两阶段岩爆预测可知,较之施工前岩爆预测情况,在实际条件下,轻微岩爆区长度将减少,中等岩爆区则基本相当,岩爆基本发生在边墙部位;卢森判据的结论更加适合本隧道岩爆的预测,前期研究中获取的隧道区内构造应力场较为准确,采用理论与现场实测的研究手段,结合两阶段岩爆预测模式,准确预测了掌子面前方一定范围内岩爆发生状况,为岩爆预测提供了切实可行的方法.     

公路隧道排烟道结构耐火性能试验研究

介绍了用于集中排烟模式的排烟道顶隔板结构耐火性能试验,包括:(1)测试隧道烟道板牛腿植筋在火灾情况下的承载力变化规律；(2)测试隧道顶隔板的高温反应,评估其损伤程度和承载力;(3)评估防火保护层在火灾中起到的延缓温度传递的作用,评估掺加聚丙烯纤维对混凝土耐高温性能的影响；(4)验证植筋胶在高温下的性能指标衰变规律等.介绍了试验目的、内容、工况设计、构件设计以及试验结论,旨在研究排烟道顶隔板结构火灾灾变规律及耐火性能关键技术参数.