寒区隧道拱墙铺设防水保温层施工方法

拉法山隧道工程采用拱墙铺设双层防水板中间加保温板的防水保温设计方法,为解决如何采用无钉法依次铺设“防水层+保温层+防水层”的问题,在施工现场先后试验了胶结法、吊绳吊挂法、环向钢筋固定法和防水板连接带环向张拉连接法4种铺设方法。在可行性和实用性等方面对这4种方法进行综合分析比较后,总结出防水板连接带环向张拉连接法最经济、环保,并且符合设计要求和便于现场操作。     

寒区隧道保温层铺设方式与材料选型优化研究

为了改善寒区隧道的冻害问题,对寒区隧道的保温防冻进行研究尤为重要。该文基于改进层次分析与灰色关联分析理论,优选出适用于不同保温铺设方式且保温效果良好的保温材料;其次,利用数值模拟方法分别对采用不同保温材料及铺设方式时的隧道温度场进行计算与分析,得出保温材料与铺设方式相互组合时的温度场,根据“组合温度场”对比结果,得出最佳的保温方案。研究表明：采用“离壁式铺设+福利凯保温板”的形式为最佳保温方案,其优势在于离壁式铺设形成的空气隔热层与福利凯保温板层组成的双保温隔热层能有效抵挡负温的传递,进而降低对衬砌结构与围岩的影响,而且铺设时施工便捷、维护成本低。研究成果可应用于工程实际,减小冻害发生概率,为寒区隧道保温防冻设计提供参考。     

寒区隧道保温层应用

冻害是寒区隧道的主要病害，水的冻结会使排水系统阻塞并产生冻胀力破坏衬砌，在洞内形成挂水、淤冰、积水，影响隧道的正常使用，严重的会使隧道报废。青海省大坂山公路隧道在国内首次使用衬砌保温层对冻害进行预防性处理，取得了较好的效果。本根据大坂山隧道的工程实践，论述了寒区隧道保温层的应用。     

寒区隧道保温层不同铺设方式下的材料优化选择

本文采用模糊综合评判法,结合寒区隧道保温层的不同铺设方式,针对寒区隧道工程中常见的几种保温材料,对受导热系数、市场价格、燃烧性能、密度、吸水率和抗压强度多种因素制约的保温材料的选择做出总体的评价,研究分析结果表明:当保温材料铺设在二衬表面铺设或离壁铺设时,福利凯保温板评判得分最高,应优先选用;当保温材料铺设在初衬与二衬之间时,硬质聚氨酯泡沫塑料评判得分最高,应优先选用。     

寒区隧道冻胀力计算方法研究进展与思考

近年来,随着中国西部及青藏高原地区交通网的建设,修建了越来越多的寒区隧道,然而寒区隧道冻害也频繁发生。隧道冻胀力计算是寒区隧道防抗冻设计亟待解决的难题之一。首先将现有的冻胀力计算方法分为基于含水风化层冻胀模型、衬砌背后积水冻胀模型、冻融圈整体冻胀模型3类。含水风化层冻胀模型利用侧压力代替冻胀力作用,衬砌背后积水冻胀模型将冻胀力归结于衬砌与围岩之间的局部积水冻结膨胀,冻融圈整体冻胀模型则认为冻胀力系冻融圈围岩含水冻结后整体膨胀所致。然后对这些方法及其基于的假定与适用性进行了系统的分析和总结。最后重点分析了基于冻融圈整体冻胀模型的冻胀力计算方法,并归纳出3种考虑冻融圈冻胀变形的方式：①假定冻结圈冻胀位移模式;②假定冻结圈围岩各向均匀冻胀;③考虑冻结圈围岩非各向均匀冻胀。剖析了不同冻融圈冻胀变形处理方法的区别和联系,并通过工程案例对比分析了不同冻融圈冻胀变形处理方法对冻胀力计算结果的影响,分析了考虑围岩非各向均匀冻胀时冻胀力解的适用性。研究结论可为寒区隧道工程设计提供借鉴。     

缓和曲线上道路边缘长度精确计算方法

设在缓和曲线路段道路两侧的防护及排水构造物，由于内（外）侧边缘长度无计算公式，设计人员往往近似地以其中线长度代替，或按圆曲线近似计算，所算的防护及排水工程数量与实际相比有较大误差。文章给出了一种计算缓和曲线上道路内（外）侧边缘长度的计算公式，为计算道路两侧各种纵向构造物长度提供了一种简便，精确的方法。     

隧道衬砌防水层铺设方法探讨

目前，公路隧道衬砌的防水设计，一般采用在模筑混凝土与初期锚喷支护之间设置一层上工布、一层橡塑防水卷材作为防排水隔离层。铺设方法一般采用项撑法，即先在洞外将防水卷材用专用胶水粘接成较大一块，然后再在洞内工作面粘接成需要的宽度和长度，并用纵向和径向支撑杆将防水层紧贴岩面（喷混凝土面），如图1所示。灌注模筑混凝土时，随着混凝土由边墙脚向拱顶进行而逐步拆除支撑杆，从而在模筑混凝土与围岩之间形成防排水隔离层。图1从以上施工方法可以看出，防水层是靠支撑杆来贴紧围岩面的，由于围岩开挖后纵横二个方向的不平整，实际…     

拱北隧道曲线管幕钢管节长度优化研究

管节长度是拱北隧道曲线管幕设计和施工的关键参数,为了优化计算曲线管幕管节长度,通过分析顶进力和土体反力作用下的管节静力平衡条件,得出传统式和预调式2种曲线顶管土体反力分布模型。选取管幕顶部、中部、底部以及淤泥质层的顶管作为研究对象,分析不同管节长度和土体参数对管节土体反力的影响规律。结果表明:传统式曲线顶管土体反力在首节管处最大,且随管节长度增加而减小;相反,预调式曲线顶管土体反力在首节管处最小,且随管节长度增加而增大。初步分析确定管节长度为4~5 m,为减少超挖量、便于纠偏以及考虑到工作井尺寸等问题,工程最终采用管节长度为4 m的传统式曲线顶管法顺利完成。     

公路理想缓和曲线长度计算基础

阐述了如何通过新的缓和曲线参数推荐值和横向加速度的变化率得到符合司机转向行为的缓和曲线长度.     

基于司机转向行为的理想缓和曲线长度计算方法

阐述了如何通过新的缓和曲线参数推荐值和横向加速度的变化率得到符合司机转向行为的缓和曲线长度。     

寒区隧道热交换管外衬砌与围岩的传热模型和温度场计算方法研究

将隧道取热段的热交换管,视为不断从围岩中提取热量的线热源,建立包含热交换管布设位置、热交换管换热量和系统工作状态的线热源数学表达式,建立考虑衬砌和保温层的隧道取热段热传导方程,利用叠加原理、拉普拉斯变换和积分变换相结合的方法,求解隧道取热段温度场的理论解。建立热交换管内流体传热方程,根据热交换管外围岩温度场,利用迭代法计算热交换管内流体的温度场。利用有限元法计算隧道取热段温度场。     

冻土隧道冻胀力计算方法研究

鉴于应力场、温度场、渗流场3场耦合计算冻土隧道冻胀力的方法非常复杂,根据弹塑性力学及有限元理论提出冻土隧道冻胀力半理论半经验的计算方法,即以地温测试确定冻结圈范围、以原样力学测试确定冻结与非冻结状态围岩的物理、力学参数为先导,而后进行自重应力场与温度应力场双场耦合的数值计算方法,并通过模型试验验证此方法是可行的。     

寒区隧道不同形式排水沟适用性研究

为了研究寒区隧道不同形式排水沟的适用性,依托延崇高速金家庄特长螺旋隧道,理论分析、现场测量与数值模拟相结合,建立不同隧道排水沟模型,并用对隧道温度场以及隧道排水沟保温抗冻进行数值模拟。以水沟边界最高温大于0℃为判断水沟正常工作的条件,计算出了4种形式的排水设计适用范围。金家庄隧道采用5cm厚的聚酚醛树脂防寒隔热层完全可以使环向排水盲管正常工作。双侧保温水沟适用于最冷月平均气温为-5℃到-15℃的寒区隧道;保温中心水沟适用于最冷月平均气温为-10℃～-20℃的寒区隧道;中心深埋水沟排水适用于最冷月平均气温为-15℃～-25℃的寒区隧道;防寒泄水洞适用于最冷月平均气温低于-25℃的寒区隧道。金家庄隧道排水沟采用中心排水沟。     

寒区高速铁路长大隧道温升问题研究

为了解决寒区高速铁路长大隧道由于列车运行导致隧道内环境温度的上升,从而对隧道安全运营产生不利影响的问题,针对多年冻土地区隧道围岩温度场具有导热与对流换热耦合边界并伴有相变的非稳态温度场的特点,联合应用有限体积法及有限单元法,进行围岩温度场的有限元分析。结果表明,对于寒区高速铁路长大隧道而言,列车的高速运行和特长隧道通风散热不畅所导致的隧道内热量集聚,将使隧道空间温度在未来几十年内缓慢上升,虽然数值不大;但引起了隧道周围冻土区温度场较大的改变,增大了冻土的融化范围,加深了地基土的融化深度,必将对隧道结构的稳定性及高速列车的运行安全造成不利影响。     

信号交叉口排队长度动态计算方法研究

利用北京市道路交通的实测数据,对比分析了国外多种信号交叉口排队长度计算方法的结果.在此基础上,以SIGNAL94为基本模型,针对北京市交通的实际情况,建立了适合北京市交通特性和动态计算的排队长度优化模型.运用时间平滑处理方法减小了交通系统随机性对计算精度的影响.经过实际数据的验证在通常的交通条件下,优化模型的相对误差保持在5%左右.     

山区桥梁墩柱长度系数计算方法研究

桥墩的计算长度问题是山区高速公路桥梁设计中的难题。文中以某在建的高速公路桥梁为工程实例,分析探讨桥墩长度系数的计算方法,并介绍目前常用的通过欧拉公式推导长度系数的计算方法,再建立有限元模型进行结构屈曲分析,得到桥墩的计算长度系数。分析比较2种方法可知,结构有限元屈曲分析法能够更准确地考虑桥墩的边界条件及横向联系作用,计算精度更高。     

信号交叉口排除长度动态计算方法研究

利用北京市道路交通的实测数据，对比分析了国外多种信号交叉口排队长度计算方法的结果，在此基础上，以SIGNAL94为基本模型，针对北京市交通的实际情况，建立了适合北京市交通特性和动态计算的排除长度优化模型，运用时间平滑处理方法减小了交通系统随机性对计算精度的影响，经过实际数据的验证，在通常的交通条件下，优化模型的相对误差保持在5％左右。     

城市道路缓和曲线最小长度研究

为提高行车安全性及舒适性,弥补道路缓和曲线长度现行设计方法的不足,本文从多方面对道路缓和曲线最小长度取值进行了研究。针对城市道路缓和曲线最小长度规范取值局限性及设计中存在的问题,分析研究了缓和曲线最小长度的计算方法及规范取值的侧重点,首次提出了满足汽车离心加速度的变化率、考虑驾驶者操作反应时间、超高因素和视觉美观性等4种情况下城市道路缓和曲线最小长度计算模型。计算结果：（1）考虑驾驶者操作反应时间条件下,计算结果与规范取值相适应;（2）考虑汽车离心加速度的变化率条件下,当设计车速小于等于50km/h时,计算结果与规范取值相适应,当设计车速大于50km/h时,计算结果略高于规范取值;（3）考虑超高因素条件下,计算结果为规范取值1.5~3.4倍;（4）考虑视觉美观性条件下,当R为不设超高半径,设计车速小于等于50km/h时,与规范取值相适用,当设计车速大于50km/h时,计算结果为规范取值1.3~2倍。研究结论：（1）当不涉及圆曲线超高情形下,着重考虑汽车离心加速度变化率、驾驶者操作反应时间等因素对缓和曲线长度的影响,当设计车速小于等于50km/h时,缓和曲线最小长度取值与规范取值一致,当设计车速大于50km/h时,缓和曲线最小长度取值比规范取值大5m;（2）当涉及超高因素条件下,应综合考虑汽车离心加速度的变化率、考虑驾驶者操作反应时间、超高因素和视觉美观性等因素对缓和曲线长度的影响。