寒区公路隧道保温防冻及节能技术分析

为应对寒区隧道冻害,防寒保暖研究不断朝着节能、绿色环保方向发展。结合现场调查,讨论和分析了主要保温方法的研究成果和应用现状,结果表明,铺设保温层等被动保温措施不能彻底消除冻害;使用电加热初期投资少,但后期运营成本较高,带来污染;地热能作为可重复再生的、清洁环保的一次能源,将其应用于寒区隧道的防冻保暖,可以实现节能减排;并分析了利用地热能进行隧道保温防冻的优化设计方法;进一步提出了未来寒区公路隧道防冻害的发展方向。     

寒区隧道抗防冻设计现状及评述

近年来,随着高海拔寒区隧道的日渐增多,抗防冻设计及相关研究也日趋系统,文章综述了高海拔寒区隧道抗防冻设计中的隔热措施、保温材料的选择、敷设方式等现今研究现状,总结了国内外学者提出的具有实用价值的观点,为高海拔寒区隧道中抗防冻设计理念的应用和推广提供了一定的参考,建议针对抗防冻保温材料敷设方式及抗防冻材料自身方面有待进一步研究。     

基于Trnsys的寒区隧道地源热泵防冻系统研究

为减轻高寒地区隧道冻害问题,提出了太阳能-地源热泵联合运行系统,介绍了该系统的两种方案和两种运行模式。以大阪山隧道为依托,从系统效能、地温变化以及能耗情况,对系统的不同方案和不同运行模式进行模拟,分析比较得到结论:该系统的4种运行方式相对于传统地源热泵系统都有明显的节能效果,减少电能消耗5%~14%,系统COP均有所提高,地温变化更有利于地源热泵的开发利用,其中,方案二的提升效果远高于方案一,但是方案二采取垂直埋管形式,造价更高,需要结合实际工程情况对能效、造价进行考量,选择合适的方案。     

山岭隧道振动台模型试验研究的现状与展望

山岭隧道在地震作用下的动力响应与抗震性能,是近10年来国内外工程界及学术界的一个研究热点。采用振动台模型试验,直接模拟与再现地震作用下围岩与隧道结构的动力响应,是研究其动力特性和抗震性能的一种重要手段。针对山岭隧道的振动台模型试验研究,从对象与目的、相似理论、相似材料、模型制作、地震波选取等5个方面,系统地论述国内外山岭隧道振动台模型试验的研究现状,同时也对其今后的发展趋势进行了展望。     

寒区隧道结构抗防冻试验研究及仿真分析

高寒地区修建交通隧道的主要技术难题是隧道主体结构尤其是洞口带的结构抗防冻能力、运营期间的安全性及结构的长期寿命等问题。根据鹧鸪山隧址区水文、地质条件,进行隧道主体结构及围岩温度的现场测试研究,得出了隧道区环境温度、隧道结构体和围岩的温度场变化规律,并结合结构和围岩的热力学试验,对围岩及隧道结构的温度场分布进行仿真模拟分析,分析3种不同保温材料的隔热保温性能,从而为隧道的抗防冻设计提供参考。     

寒区隧道围岩温度场变化规律及防冻保温分析

为解决寒区隧道的冻害问题,通过对现有寒区隧道保温措施调查分析,以青海省红土山隧道为依托,建立寒区隧道围岩温度场有限元分析模型,引入隧道环境温度实际监测数据作为模型分析温度参数与边界条件。分析了不同环境温度条件下保温层厚度对隧道围岩温度场的影响,计算了不同隧道环境下应铺设的保温层厚度,得到了不同风速、风温条件下隧道围岩温度场变化规律,探讨了沿隧道纵向分区段设置不同厚度保温层的效果。研究成果可为寒区隧道的保温防冻提供理论依据,并可为类似工程提供借鉴。     

寒区隧道保温技术现状与问题

对运营通车的寒冷地区公路隧道调查发现,有80%以上隧道存在各种各样冻害问题,为减少寒区隧道的冻害,必须采取针对性的措施。为此,主要依托青海省境内高海拔寒区隧道,基于调研的基本资料,从中分析目前寒区隧道的防寒保暖现状,以及目前在防寒保暖方面亟待解决的问题。     

富水围岩山岭隧道防排水技术研究

以某隧道工程为依托,基于毗邻水库及F3断裂破碎带与隧道的相互影响,根据国内外隧道防排水技术资料,总结出富水情况下适合山岭隧道施工的防排水方案。文中根据该隧道水库段地质条件,综合红外探水与地质雷达所得数据,判断掌子面前方围岩情况。选取其中某期数据为参照,当数据结果显示前方含水时,用钻探法测出水量,并根据水量大小提出针对性防排水设计及注浆方案。实践证明,探水结果可靠,针对性防排水方案可行。     

小盘岭隧道防渗防冻技术

介绍了小盘岭公路隧道的防渗防冻技术，其中包括：洞顶围岩注浆、波形纵向排水管排水，明洞－油－毡加EVA防水板和土工布垫层防水构造，以及FS防水剂防水混凝土衬砌等。     

山岭公路隧道施工技术综合分析

0引言 中国幅员辽阔,山川众多,在公路建设过程中不可避免地要穿越祟山峻岭,隧道在公路路线中所占的比例越来越高。近些年,随着中国公路建设事业的蓬勃发展,山岭隧道比例持续增加。根据2010年公路水路交通运输行业发展统计公报统计,截至2010年年底,全国有公路隧道7384处,总长5122．6km,其中特长隧道265处,共1138km,长隧道1218处,共2020．8km。     

山岭隧道围岩动态分级研究

以鹞子岩(山岭)隧道区域地质及基础勘察设计资料为依据,选取因素评价指标,通过综合超前地质预测预报与实际开挖情况相结合的方法,建立了隧道围岩动态化分级体系;对BQ法围岩分级进一步优化及动态调整.工程实践表明:该动态分级体系对掌子面前方围岩情况实现精准预测分级有较强的实用性.     

山岭隧道抗震设计与减震措施研究

山岭隧道是现代交通网中重要组成部分,同时也作为一种特殊的地下结构。对于建造在高烈度地震区的山岭隧道,其抗震分析的研究还存在着亟待解决的问题。简要介绍了山岭隧道地震破坏形式和震害机理,并针对我国目前山岭隧道采用地震系数法、反应位移法和动力时程分析法三种抗震计算方法进行归纳总结,详细介绍了三种方法的计算原理和特点以及各自的适用性。同时对山岭隧道减震措施和理论分析方法进行归纳总结,并给出了适合高烈度地震区山岭隧道的减震措施。在对当前山岭隧道研究成果评述的基础上探讨了目前仍存在的一些问题,包括不同抗震计算方法的合理性、减震措施的适用性、时程分析法中地震波的确定以及减震层刚度的选择等。这些成果将为隧道的抗震设计提供理论依据和参考,对改善我国高烈度地震区山岭隧道的抗震设计具有重要意义。     

深埋山岭隧道地应力测试与分析研究

高地应力常对深埋山岭隧道建设造成诸多问题。通过对登楼山隧道DZK2钻孔采用水压致裂法进行地应力测试,系统分析DZK2钻孔的地应力测试结果,得出测试深度范围的应力实测值与应力场方向,并通过修正的Sheorey模型预测隧道其他埋深范围的应力分布。研究分析表明,在隧道工程区地壳浅部水平应力占主导地位,即主要受构造水平应力作用,应力大小随着埋深的增大而增大,该应力场与区域构造应力场基本一致。     

山岭区连拱隧道研究现状

通过介绍目前连拱隧道的主要结构形式、结构设计方法（特别是关于中墙的设计方法）、施工工法（特别是关于连拱在浅埋偏压条件下合理的施工工序）、监控量测及超前地质预报以及防排水的国内研究现状，提出下一步亟待解决的问题，并对可能出现的新形连拱隧道形式进行了展望。     

我国公路隧道改扩建技术发展现状及研究展望

通过分析近20年来国内隧道改扩建的发展历程,梳理增建隧道、原位扩建隧道、组合扩建隧道及改建隧道等不同型式的案例,归纳隧道改扩建型式、施工工法、施工力学响应、支护参数设计与优化、安全控制等研究热点的进展,并指出存在的不足。具体如下： 1）在改扩建型式研究上,不同工程的选型指标差异大,缺乏指导性标准; 2）在施工工法研究上,设计多偏于保守,如何利用既有隧道衬砌并实现高效施工,亟待系统研究; 3）在施工力学响应及支护参数的研究上,不同工程的现场监测、解析求解、数值模拟结果存在较大差异,且缺乏对复杂动态加卸载条件下围岩变形、应力及塑性区演变规律的研究,需结合更多的工程实践总结出特点及规律,并建立支护参数优化分析体系; 4）在施工安全控制研究上,主要从减轻爆破振动、优化支护布置、软弱围岩局部加固及施工辅助措施方面考虑,并制定风险源评价的定量指标体系。最后,展望隧道改扩建工程标准化设计、信息化管理、绿色施工及快速建造的发展方向。     

山岭隧道进洞方案比选与下穿地方道路技术研究

山岭隧道进洞方案多样,如何结合洞口的工程地质、结构形式、周边环境及与洞外道路关系等特点,合理选择进洞方案,既可确保进洞安全施工、缩短工期,又可降低工程成本。黄楼隧道进洞方案从安全、进度、施工难度和地方关系处理等角度进行研究与比选,最终选择下穿地方道路方案,即保持地方原道路不变,采用明洞接长,将隧道暗洞延长至地方道路以外,洞顶与地方路相交部分进行地表注浆,洞口施作双层大管棚,施工期间采取交通限行措施。这一方案不需另外征地修建新的地方道路,缩短了施工工期,整体上节约了工程造价。     

严寒地区隧道防排水与保温防冻技术

隧道建成后渗漏水与冰冻是严寒地区公路隧道的顽症，长期以来一直困扰着我国北方寒冷地区公路隧道的运营，吉林省长春至珲春高速公路新交洞隧道的施工中采用了“堵水、防水、排水、保温、供热”等多项新技术对其进行综合防范，防水效果良好，可为今后类似寒区隧道防排水与保温防冻提供借鉴。     

高压富水区山岭隧道施工注浆堵水技术研究

为了保障高压富水区山岭隧道施工安全,现场经常采用注浆堵水措施,而目前隧道注浆堵水时地下水渗水量和支护结构外水压力变化特性尚有待于进一步研究。依托南大梁高速公路华蓥山隧道工程,基于复合式衬砌山岭隧道"堵水限排"的防排水理念,采用理论分析和数值模拟方法,分析了高压富水区复合式衬砌山岭隧道围岩注浆堵水时地下水渗流场特征,推导了高压富水区山岭隧道采取注浆堵水时隧道渗水量和支护结构外水压力的计算公式,得到了隧道渗水量及支护结构外水压力与注浆圈厚度、围岩和注浆圈渗透系数之比及围岩和初期支护渗透系数之比间的关系。研究结果表明:高压富水区山岭隧道注浆堵水时,隧道渗水量和支护结构外水压力的主要控制因素为:注浆圈厚度、注浆圈及初期支护的渗透系数;隧道渗水量和支护结构外水压力随着注浆圈厚度的增加及其渗透系数的减小而降低,综合考虑注浆堵水效果及施工成本,建议注浆圈厚度为6～8 m、围岩与注浆圈渗透系数之比为100～200时较优;高压富水区山岭隧道防排水系统设计,需要考虑注浆圈和初期支护堵水作用以及横纵向排水管排水效果,即综合防排水设计才可以减小排水量,有效降低支护结构外水压力。研究所得隧道注浆堵水的相关参数成功应用于实际工程,为高压富水区隧道工程注浆堵水设计与施工提供了一定的参考。     

我国交通隧道技术进步及前沿科学问题

为评估《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》实施情况,系统梳理了近14年来我国交通隧道在工程勘察、结构设计、施工技术与装备、通风与照明、运营养护和环保建设等方面取得的主要技术进步与创新。对未来隧道行业的技术发展作出展望,提出复杂条件超长隧道、跨海隧道修建技术、城市地下道路网建设与运维技术、隧道绿色可再生能源互补式综合利用技术、隧道病害智能诊断与快速修复技术、超长复杂隧道与地下工程智慧防灾技术等方面面临的新需求和新挑战。     

山岭公路隧道设计与施工新技术

一、前言以充分发挥围岩自身承载能力为基本原理,以锚杆喷混凝土支护及柔性内衬砌为主要特征的新奥法(New Austrian Tunnelling Method),在许多国家已作为标准方法而普遍采用。我国公路隧道也在开始采用这一新技术。如图1所示,新奥法并不仅仅是用锚喷柔性支护来代替传统的整体式厚壁模筑衬砌,它在设计的基本概念上也与传统方法不同。即按传统设计思想,支护结构是用来支撑由开挖引起的山体松弛岩体的,所以在传统设计中,松