环保安全型沥青混合料在隧道铺装中的应用

为了改善传统热拌沥青混合料隧道路面铺装施工环境,降低车辆行驶过程中的噪音,提高隧道路面的抗滑性能,采用沥青复合改性技术和级配优化,研发了环保安全型TSEM-13沥青混合料,并在惠清高速公路TJ5标长山埔1号隧道(右洞)铺筑了试验段。通过综合检测手段对该新型隧道路面进行施工环境监测和路用性能评价,结果表明：与传统的热拌沥青混合料路面相比,该新型沥青路面可降低沥青烟浓度85mg/m³,平均提高能见度265m,行车噪音降低1～3dB,改善了施工和车辆运行环境。此外,该新型隧道路面横向力系数整体平均值为74.4,具有优良的抗滑性能。     

高速公路沥青路面铺筑技术与质量管理(下)

3 沥青混合料铺筑 (1) 施工环境条件 普通沥青混合料铺筑时,气温与路床温度均应高于 10 ℃,且应在干燥、清洁并经整平的下卧层上铺筑.     

公路隧道大纵坡斜井无轨出渣施工技术

随着社会经济的不断发展,根据我国道路发展的需要,公路等级不断提高,穿越山岭地区的公路长大隧道也越来越多,为了缩短工期,增加工作面,在设计中要一般都需设置竖井或斜井。但由于受地理位置的限制,斜井往往位于深沟大山,纵坡较大的地段,施工难度大,尤其是大纵坡斜井施工,安全风险高。本文通过总结敦当试验段II标阿尔金山隧道斜井14. 88%纵坡无轨出渣施工方法,优化了隧道大纵坡斜井出渣方式,减少了出渣对隧道各工序间的影响,提高了出渣效率,同时确保了无轨出渣车辆运输安全,加快了施工进度,经济效益良好。     

城市下穿隧道纵坡坡度和速度对驾驶人心率增长率的影响

为研究城市下穿隧道纵坡段驾驶人生理和行为特征变化规律,选取22名驾驶人在早晨5：00至7：00非高峰时段,交通状况几乎无差别的环境下,开展城市下穿隧道纵坡段实车试验。利用MP150生理测试仪和ECU车速采集设备采集驾驶人的心率值和车速值,应用单因素方差分析对数据进行差异性显著检验;并分析城市下穿隧道纵坡坡度和速度对驾驶人心率增长率的影响规律,构建城市下穿隧道上下坡段坡度、速度和驾驶人心率增长率关系度量模型,量化了坡度、速度与驾驶人心率增长率之间的关系。然后采用单因素敏感性分析方法对模型中的2个自变量（坡度和速度）进行敏感性分析。结果表明：在城市下穿隧道上、下坡段行驶时,不同坡度范围下的车速和心率增长率有一定的差异性,车速和心率增长率均随坡度增大呈现先增加后减少的趋势;城市下穿隧道上、下坡段,车辆速度均是在3.5%~4.0%坡度范围下的达到最大,在城市下穿隧道上坡段行驶时,3.5%~4.0%坡度范围下的驾驶人心率增长率达到最大,而在下坡段行驶时,4.0%~4.5%坡度范围下的驾驶人心率增长率达到最大;驾驶人在城市下穿隧道下坡段行驶时,心率增长率均值均高于上坡段,驾驶人在城市下穿隧道下坡段行驶时比上坡段更紧张;驾驶人心率增长率对坡度敏感程度要高于其对速度的敏感程度,坡度的变动比速度更易引起驾驶人心率增长率的变动,驾驶人的心理紧张程度受坡度的影响较大。     

高速公路隧道(群)风险特征点的临界安全车速及其应用研究

考虑高速公路隧道(群)各风险特征点的行车风险变化规律,对隧道(群)进行空间区段的划分,提出6个典型风险特征点;根据行车制动风险模型,分析隧道路段风险影响要素,如车辆初始速度、驾驶员反应时间、路面摩擦因数及道路纵坡坡度,给出了不同长度类型隧道(群)、不同时间、不同路面型式及灾害性天气下4个风险影响要素的取值;通过分析和对比理论计算结果,得到了隧道(群)各风险特征点在自由行驶状态和跟驰状况下的临界安全车速变化规律,进而得出各点的临界安全车速。结果表明:提出的隧道(群)风险特征点处的临界安全车速,能够为隧道运营安全管理提供理论依据。     

密砂地层盾构隧道纵坡开挖面稳定性理论分析

盾构开挖面支护压力计算属于隧道工程稳定性分析的核心内容之一。现阶段理论研究主要集中于水平隧道开挖面的失稳机理，未能充分考虑盾构机纵向倾角的影响。选取仰坡、水平和俯坡3种掘进工况，基于前期模型试验结果与极限平衡理论，构建了密砂地层盾构隧道纵坡开挖面三维理论模型，结合Terzaghi松动土压力理论推导出开挖面主动极限支护压力计算公式。采用有限差分软件Flac3D^5.0构建三维数值模型，分析了密砂地层不同纵坡条件下的开挖面失稳模式及支护压力的变化特点，结合模型试验结果，综合确定理论模型核心参数(对数螺旋线高度系数和滑裂面倾角)的选取方法。通过开展与其他理论方法的对比分析，验证了该理论模型的可行性。研究结果表明：隧道由俯角倾斜渐变至仰角倾斜的过程中，开挖面失稳区域逐渐扩大，且相应极限支护压力呈近似两阶段线性增加，支护压力的增加幅度在隧道由水平渐变至仰角倾斜期间显著提升；开挖面支护压力随隧道直径的增加同步增大，且在仰坡条件下，隧道直径对支护压力的影响更为显著。该研究成果对于盾构纵坡掘进施工具有一定的指导意义。     

隧道施工环境舒适性研究

为了保证隧道施工环境在满足通风与职业健康要求的同时也满足舒适性要求,从隧道气候三要素(温度、湿度和风速)入手,对比分析了国内外与隧道施工环境舒适性相关的标准和规范,重点分析了隧道气候三要素对隧道施工环境舒适性的影响,总结提出了隧道施工环境舒适性建议标准,并对隧道施工环境舒适性检测与评价方法进行了比较,确定了合理的检测与评价方法,同时提出了隧道施工环境舒适性的主要调控方法。     

公路隧道设计纵坡探讨

从公路隧道运营通风、行车安全、隧道施工的角度，论证并阐述了隧道设计纵坡与前三者的关系，从技术可行、经济合理，实施可能的角度，提出了公路隧道的量大设计纵坡可控制在4％以内，特殊困难的短隧道（500m以内）可不受此限。     

论隧道工程的环境问题及其对策

在分析隧道及地下工程的环保优势及其对环境的破坏作用(水土流失、地表沉陷、爆破振动、"三废"危害等)的基础上,着重提出减少隧道工程对环境的不利影响的对策:1)从长计议,合理加大工程投入,适当提高设计与施工标准;2)设计、施工要查明水环境,保护水资源,重视地质预探预报工作;3)正确认识"长隧短打";4)较大幅度地提高隧道及地下工程施工机械和专业化水平;5)做到"达标排放",强调工程材料无公害;6)防灾、救援设施和管理制度必须完备。希望有关方面进一步重视隧道及地下工程的环境问题,力争做到积极开发、合理利用、精心构筑、科学运管。     

多功能胶轮车(MSV)在TBM施工运输中的工程适应性研究

TBM施工运输主要有2种方式:1)采用长距离连续皮带机出渣、有轨运输方式运送施工材料;2)短距离有轨运输出渣并运送施工材料。近年来也有少量项目采用多功能胶轮车(MSV)运送施工材料。为了研究MSV在TBM施工运输中的适用条件,结合MSV的结构特点,从道路适应性与速度、运输能力与适用范围、空间适应性以及操控性能等方面分析其技术可行性,从设备配置及采购、周转材料及安拆、运行方面对比分析其经济性。分析结果表明:1)针对TBM施工材料运输,当隧道纵坡较大时,从安全角度考虑应该优先选用MSV方式运输;2)在缓坡隧道中,运距为11 km左右时有轨运输和MSV运送施工材料的综合成本基本相当,运距较小时MSV具有较大优势,运距较大时有轨运输的优势显著。     

区间隧道暗挖施工对近距离既有铁路隧道的影响

以重庆轨道交通4号线一期工程民安大道站—重庆北站(北广场)区间隧道下穿渝怀铁路隧道施工为背景,采用数值模拟的方法对岩质地层隧道常见的全断面法和台阶法2种施工方法近距离下穿既有隧道的影响进行有限元数值模拟分析,以研究不同施工方法对既有隧道应力、位移的影响。计算结果表明:2种隧道开挖方式在未穿越上部既有铁路隧道时,对围岩的影响无明显区别,而在穿越既有隧道及开挖完成后,对既有隧道产生的不均匀沉降全断面法较大,但全断面法在施工速度上较台阶法开挖更快。     

爆破振动对宋家湾隧道施工的影响

为评价在生产常规作业阶段爆破施工方式对隧道结构的影响,对宋家湾隧道爆破振动进行监测,以获取主振频率,最终以频率和振动速度2个指标评估隧道爆破作业振动效应.本次爆破的最大振动速度为3.1 cm/s,主振频率范围为27.34～70.31 Hz,最大振动速度远小于国家标准.可知对隧道支护结构影响有限频率范围为27.34～70.31 Hz,远高于隧道的自振频率(一般在3～9 Hz范围内),不会出现共振放大现象.     

郑万高铁隧道口紧急救援站防灾通风方案及参数敏感性研究

为确定隧道口紧急救援站火灾工况下射流风机的最优布置方案,明确各参数对防灾通风设计方案的影响,依托郑万高铁隧道口紧急救援站工程,对火灾工况下风机的布置方案及影响因素进行研究。采用网络通风算法,研究将风机布置于正洞进口段、正洞进口段和平导进口段、正洞进口段和横通道内3种方案的优劣,以及隧道内自然风、火源位置、火灾规模及隧道纵坡等因素对正洞内及防护门处风速的影响程度及规律。研究结果表明： 1）对于隧道口紧急救援站,将风机同时布置于正洞进口段和平导进口段时需要的风机数量最少。2）隧道内自然风对隧道正洞进口段的风速影响最大,而火源位置的影响程度相对较小,火灾规模及隧道纵坡的影响规律相同;相比于隧道正洞,各因素对隧道防护门处的风速影响相对较小。3）同时考虑火灾规模、隧道纵坡、火源位置及隧道内自然风等因素时,满足防灾通风要求的风机总功率为不考虑上述因素时的2.5倍;火灾工况下,开启风机的总功率为不考虑上述因素时的3.0倍。     

城市快速路隧道最大纵坡取值分析

快速路是城市交通的"大动脉"。由于隧道快速路对城市环境的影响最小,越来越多的城市快速路采用了隧道的建设形式。现行道路设计规范对隧道快速路最大纵坡的取值存在一定的争议。提出了隧道快速路最大纵破取值应考虑的影响因素,并以江阴市澄杨路隧道为例进行分析。应从隧道交通流大小、车型比例、综合造价、交通安全等方面科学系统地分析后确定,可为工程实践提供参考。     

盾构沿复杂线形穿越敏感建筑群安全风险控制研究

依托昆明市轨道交通1号线和5号线隧道工程采用盾构沿大纵坡、小半径复杂线性穿越云南省省委大院敏感建筑密集区,根据现场施工条件,分别从环境调查、信息化模拟、试验段推进、穿越段保护、注浆保护、监控量测和减振降噪等方面进行全方位、全过程安全风险的控制和研究,保证盾构施工安全可控,对既有建筑物和构筑物不发生有害影响。     

取芯水平钻探对川藏铁路隧道施工效率的影响研究

为研究川藏铁路深埋隧道超长水平钻探实施的可行性及复杂地质条件下水平钻探对隧道施工的影响程度,在川藏铁路隧道勘察设计中开展大量调研工作及地表超长深埋水平钻探试验,并结合隧道掘进指标、钻探速度,研究钻爆法及TBM施工中超长超前水平钻探对隧道掘进效率的影响程度。研究结果表明:1)在单位长度内,围岩地质条件越好,钻探深度越大,隧道掘进速度越快,超前水平钻探对施工影响越大。2)在Ⅱ、Ⅲ级围岩地段,在TBM设备后方180m处实施超前水平钻探时,水平钻探进度难以追赶TBM施工进度,钻探对施工指导意义相对较小;在Ⅳ、Ⅴ级围岩地段,水平钻探进度可以很快追赶上TBM施工进度,在TBM施工受阻等复杂地质条件下,采取水平钻探技术对指导隧道施工有一定意义。3)在护盾处开展长距离连续水平钻探时,对隧道施工的影响程度最大可达85.11%,影响较大。综合分析表明,超前水平钻探在断层破碎带、强富水及高压富水、岩溶等不良地质地段实施较为合适。     

厦门海沧海底隧道最大纵坡比选

依托拟建的厦门第2条海底隧道工程--厦门海沧海底隧道,针对处于复杂海域地质条件与下穿城市敏感建筑物群的特长海底隧道最大纵坡问题,展开研究和比选,确定厦门海沧海底隧道的最大设计纵坡。采用国内外调研、工程类比及理论分析等手段,结合国内外有关规范要求,在满足隧道通行能力、行车安全性及最小围岩覆盖厚度的前提下,利用全寿命周期设计理念,通过对不同最大纵坡取值方案的施工风险、施工工期、建设成本、运营成本及车辆运行成本等进行综合论证比较,得到采用35%的最大纵坡施工风险小、经济效应佳的结论。研究重点在于通过全寿命周期成本指标对比选进行量化,研究结果将为海沧海底隧道纵坡的选择提供支持,并为今后类似海底隧道总体设计提供参考。     

当金山特长隧道设计方案研究

在高原、高寒地区修建单线单洞特长隧道,面临隧道勘察选线、施工方法选择、长距离通风、深竖井施工、生态脆弱区环境保护以及低氧环境下施工等一系列世界性技术难题。结合敦煌至格尔木铁路当金山特长隧道的设计全过程,对特长隧道的勘察设计进行全方位介绍。针对当金山特长隧道"三高(高海拔、高地应力、高地震烈度)"、"两低(气温低、气压低)"的地域特点,以及"三长(单面坡长、独头通风距离长、反坡排水距离长)"、"两多(断层破碎带多、不良地质多)"、"两大(埋深大、水量大)"等工程特点,对"钻爆法、TBM法、钻爆法+TBM法"3种施工方案进行系统的经济技术比选,最终确定大型机械配套的钻爆法施工方案。最后对单线铁路特长隧道的设计与施工提出了一些建议:1)特长隧道选线时重视物探技术;2)处理好勘察与设计的关系;3)高海拔特长隧道应加大机械化施工;4)特长隧道应充分发挥平行导坑的作用;5)重视环境设计。     

基于运行安全的山区高速公路路线设计

基于运行安全的设计理念,从运行速度设计思想出发,探讨了山区高速公路路线设计中平曲线半径及超高、视距、纵坡、横断面、隧道线形等对车辆运行安全的影响;针对具体工程实例,通过检验运行速度与设计速度的协调性来评价路线线形的均衡性,当运行速度与设计速度相差较大时,建议对路线设计关键技术指标进行安全性检验。     

敏感环境条件下地铁停车场桥基施工对下伏高铁隧道群的扰动效应研究

深圳地铁6号线民乐停车场工程上跨3条高速铁路隧道,具有结构复杂、环境敏感、地质复杂、施工难度大、工期紧张及施工风险高的特点。为了准确分析和合理评估复杂地质环境条件下大直径桩基开挖对运营高铁隧道安全运营的影响,运用三维数值模拟软件分析了该地铁停车场桥基施工对下部侧穿高铁填土隧道的扰动效应。数值计算结果表明,在多种开挖方案和技术条件下,大直径桩基的开挖成孔不会造成紧邻地铁停车场下方各运营高铁隧道的变形和受力状态的明显改变,整体处于施工安全范围内,表明桩基施工不会危及高铁隧道的结构安全和列车的行车安全。结论对该工程建设及高铁隧道安全运营具有一定的指导意义,可供类似地质条件下相互毗邻、复杂交接工程的设计与施工参考。