渤海海峡跨海通道“南桥北隧”方案初步研究

为了进一步推动渤海海峡跨海通道的规划与兴建,对其跨越方案进行了初步研究。通过分析渤海海峡地形、地貌、地质、气候、海洋、环境等基本建设条件,提出了采用"南桥北隧"的组合方案,即海峡北部采用海底隧道,南部利用中途各岛屿建设跨海大桥。运用Google Earth地理信息软件,获取沿线岛屿及海底的地形数据,绘制沿线地层纵剖面图,结合沿线岛屿和水深特点,对隧道埋深和桥梁线路进行布设和方案构想,给出各种方案的总长度。最后提出下一步需要研究解决的问题及相关建议。     

渤海海峡跨海通道地形三维可视化建模技术与实现

为给渤海海峡跨海通道规划与建设提供可视化的三维地形模型,分析渤海海峡跨海通道的线位规划,确定跨海通道沿线地形建模范围。采用ASTER GDEM数据作为渤海海峡地形数据源,并将其转换成DED格式的数据,以适合MultiGen Creator建模;随后分析Creator中OpenFlight数据结构、LOD技术和Delaunay三角形面构建方法等关键技术;最后,对渤海海峡跨海通道三维地形模型系统进行总体结构设计及建模流程设计,成功构建了视觉效果较好的三维地形,给出了沿线部分地形的可视化模型,为渤海海峡跨海通道规划奠定了良好的基础。     

复杂岩石地层盾构掘进速率预测模型研究

为提高盾构掘进效能,指导盾构掘进施工,对泥岩砂岩交互地层条件下越江隧道盾构掘进速率预测模型进行了研究。在施工现场进行盾构掘进试验,通过盾构数据采集存储系统,获取盾构掘进的基本参数,并进行点荷载强度试验以获得岩石强度数据。运用多元回归分析的方法,分析了盾构掘进速率与岩石点荷载强度及刀盘推力的关系,分别构建了泥岩和砂岩地层盾构掘进速率的预测模型,并对其进行了应用。研究和应用表明,在泥岩和砂岩两种地层条件下,盾构掘进速率均随岩石强度的增大而降低,随刀盘推力的提高而增大,掘进速率与刀盘推力、点荷载强度均呈幂函数关系。     

基于数值模拟的盾构隧道地表变形的可靠度分析

在分析盾构法隧道引起地表变形原因的基础上 ,指出隧道围岩参数及盾构掘进对岩土体的扰动都具有很大的随机性 ,因而导致地表变形具有不确定性。利用ANSYS有限元程序进行数值模拟试验取得地表变形数据 ,在此基础上设定主要影响因素为随机输入变量 ,地表变形为随机输出变量 ,采用蒙特卡洛方法模拟出地表变形的统计值 ,并计算了失效概率及可靠度 ,为隧道施工地表变形的可靠性分析提供了一条新的途径     

烟大渤海海峡隧道的可行性研究探讨

文章从环渤海及沿海地区的经济发展需要和渤海海峡的自然、地质条件等情况出发,论述了修建渤海海峡跨海通道的必要性,研究分析了海峡通道的“南桥北隧”方案,并对海底隧道的不同方案及其施工方法进行了比较。回顾和展望了世界各国和我国修建水底隧道的情况和规划前景,以我国目前的隧道技术水平和经济实力为依据,论证了在近几十年内修建渤海海峡隧道的可行性,并提出应尽快组织力量进行渤海海峡隧道的前期地质调查及规划工作。     

盾构法隧道施工影响地表变形的随机因素分析

分析盾构法施工引起地表变形的原因 ,指出隧道围岩性质及盾构掘进施工对土体的扰动是导致地表变形不确定的因素。利用ANSYS有限元程序进行数值模拟取得地表变形数据 ,采用蒙特卡洛方法模拟地表变形的统计值 ,通过相关系数矩阵和概率灵敏度图及散点图分析各因素对地表变形的影响     

常见盾构刀盘型式及选用

目前常见的刀盘结构有面板式和辐条式2种基本型式,以及介于2者之间的幅板式刀盘。通过文献分析和工程经验总结,首先阐述了几种型式刀盘的结构、基本配置及工程应用。随后从刀盘土舱构造、开挖面稳定、土压平衡控制、砂土的流动性、刀盘负荷、障碍物的处置、地层适应性等方面,对2种基本刀盘型式的特性进行了比较和分析。     

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。     

基于Peck公式的盾构隧道地表沉降的可靠性分析

分析了盾构隧道地表沉降的构成及其机理，指出影响地表沉降的诸多因素都是不确定的．具有随机性．因此，基于著名的Peck公式，推导了地表最大沉降的平均值及标准差，并利用中心点法计算了地表沉降的可靠指标和失效概率，最后以实例说明．所提出方法为盾构施工地表沉降的可靠性分析提供了一种新的途经．     

深切缅怀王梦恕院士

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