川藏公路隧道洞口段棚洞方案研究

依托G4218高等级川藏公路项目,介绍了国道G318既有棚洞应用现状,并对多种棚洞方案进行了分类研究。针对地形条件复杂、地质环境恶劣的隧道洞口选址难题,提出不同的隧道洞口段棚洞解决方案,同时通过建立有限元数值模型对典型隧道洞口棚洞结构方案进行优化设计,并总结了棚洞设计过程中的要点。     

公路隧道棚洞模型试验分析

以洪酉路6号棚洞为研究对象,建立模型进行试验.通过模拟不同边坡坡率和不同回填体材料的相互组合情况来监测棚洞结构的内力变化及其对边坡的支撑作用,用量测仪器监控棚洞结构主要受力部位的变化.模拟分析公路隧道中棚洞结构、边坡围岩和回填体3者之间的影响关系,从而指出在由棚洞结构、边坡围岩和回填体组成的系统中,并非所有坡率相同和回...     

中寨子隧道草市端右线洞口棚洞结构施工力学行为研究

结合抚顺草市（辽吉界）至南杂木高速公路中寨子隧道,介绍了棚洞结构的设计要点,对棚洞结构施工的全过程进行了弹塑性数值模拟。研究结果表明：棚洞结构既可满足洞口施工和运营期间的边坡安全要求,又有利于隧道洞口与自然环境的和谐。     

公路棚洞结构形式初探

结合我国公路建设情况,遵循资源节约、环境友好的建设理念,提出山区公路棚洞建设的原则,并依据不同的分类办法提出棚洞结构形式及其适用性,对棚洞、隧道、边坡建设方案进行对比分析,提出棚洞建设的经济性,可为山区公路设计施工提供指导。     

基于环境保护的大跨棚洞结构型式优化研究

随着社会的进步，公路隧道环保型建设技术日益受到重视。本文提出在隧道进出口边坡段、傍山路线段设置半隧道或棚洞结构，以最大限度减少植被破坏并保持山体稳定；同时提出五种棚洞结构型式，并采用ANSYS有限元软件分别计算其结构的弯矩、轴力、剪力；从受力合理性看，全拱式棚洞为最优方案。     

老山隧道棚洞段施工工艺

老山隧道位于老山国家森林公园，是国内建成最长的双向6车道公路隧道，单洞总长6805m。棚洞建成后，山体稳定，结构安全新颖，保护了优美的自然环境，给南京老山林区增添了一道亮丽的风景线，完全达到了当初景观环保的设计理念。施工技术人员通过实践解决了在建设棚洞段过程中遇到陡峭边坡支护、溶洞密布和无现成施工经验可以借鉴的困难。本文介绍老山隧道棚洞段的施工工艺。     

路基棚洞设计与施工技术的研究

为保护老狐山隧道右线出口路基段的边坡和自然环境,减少开挖,采用棚洞的结构型式,避免由于大开挖引起的边坡或山体不稳定而产生的落石、滑坡滑塌等灾害发生。用midas数值计算软件对棚洞结构进行计算,得出棚洞结构的位移和应力,并和规范进行对比,结果显示棚洞结构是安全的。对高边坡工程的处治有一定的指导意义。     

基于地层结构法的傍山路段棚洞结构设计

受线形、地形地貌等因素的影响,山区公路的傍山路段不可避免地要形成高边坡或偏压隧道,为减小地质灾害,最大限度地保护自然生态环境,棚洞结构是一个很好的选择。与普通明洞结构不同,棚洞结构受力比较复杂,不仅承受回填偏压荷载,还要不同程度地受人工边坡的影响。为深入研究边坡对棚洞结构的影响,提出了采用基于地层结构法的傍山路段棚洞结构设计,应用有限元软件动态模拟了棚洞施工的全过程,重点分析了不同应力释放率（0～50%）的荷载作用于棚洞时的结构内力及变形特征。     

季冻区傍山公路棚洞设计与施工

依托吉林省东部山区高岭隧道进口（牛背岭）段高速公路建设，介绍采用新的设计理念，进行高岭棚洞的设计与施工，为其他李冻区傍山公路修建棚洞提供参考。     

陡峭地形隧道“晚出洞”施工探讨

山区高速公路隧道进出洞口大部分位于地质条件复杂、地理位置险峻地带,施工过程中为确保安全,设计安全风险系数较高,设计一般为双向掘进,洞内出洞,施工过程一般比较谨慎保守。通过隧道超前地质预报分析,结合现场实际情况,依靠超前小导管对围岩进行超前支护,将施工方案由双向掘进洞内出洞优化为单向出洞。该文以文马高速公路土司城隧道出洞施工为依托,采用超前小导管代替大管棚超前支护,对独头掘进隧道"晚出洞"技术进行了分析与探讨。     

超长管棚施工技术在公路隧道软弱围岩中的应用

以黄衢南高速公路阳排尖隧道为例,介绍了大于30 m超长管棚施工技术；并根据现场监控量测数据,对左右洞不同管棚施工技术效果进行对比分析；分析结果显示,一次性施作超长管棚在公路隧道软弱围岩地段有较好的实用性.     

浅埋偏压桥隧相接隧道出洞施工技术

受隧道洞口地质、地形条件的限制,山岭隧道选择出洞施工的情况逐渐增多,相应的技术要求也越来越高。安康至岚皋高速公路长春隧道出口端位于浅埋偏压山体以及桥隧相接处,且一侧下方紧邻S207省道,故在选择出洞施工时,通过修筑挡墙、搭设防护棚和实施交通管制等措施确保S207省道行车安全,采用小导洞出洞,经由它将机械、人员送出洞外,进行边仰坡开挖及防护施工;洞外管棚施作完成后,由内向外采取环形预留核心土法贯通,保障了隧道出洞施工的安全。     

浅埋偏压桥隧相接隧道出洞施工技术

受隧道洞口地质、地形条件的限制,山岭隧道选择出洞施工的情况逐渐增多,相应的技术要求也越来越高。安康至岚皋高速公路长春隧道出口端位于浅埋偏压山体以及桥隧相接处,且一侧下方紧邻S207省道,故在选择出洞施工时,通过修筑挡墙、搭设防护棚和实施交通管制等措施确保S207省道行车安全,采用小导洞出洞,经由它将机械、人员送出洞外,进行边仰坡开挖及防护施工;洞外管棚施作完成后,由内向外采取环形预留核心土法贯通,保障了隧道出洞施工的安全。     

环保型傍山隧道结构研究

为了保护南京老山二号公路隧道右线傍山段的自然环境，采用锚喷支护与棚洞结构相结合的傍山隧道结构形式，形成互为补充的完整受力体系和边坡防护工程，减小了刷坡范围。通过棚洞顶按一定坡率回填，种植树草，可有效地绿化洞口边仰坡。平面应变弹性数值模拟分析结果表明：该结构的变形与受力是合理的，在安全上均能满足相关技术规范。提出了该结构的合理施工方法。在路线傍山布置地段，构造物应顺应地形，提倡设置棚洞、半隧道，以达到保护边坡和自然环境的目的。     

高速公路隧道行车视觉特性分析

从交通安全的角度,为获取高速公路隧道行车视觉特性,利用Tobii Glass2眼动仪在夏季11:00—14:00开展了实车测试实验,采集了驾驶人的眼动数据.选取驾驶人的注视持续时间、平均注视时间、瞳孔直径、注视时间比例、扫视时间比例等指标,利用ErgoLAB平台和Origin数据分析软件对相关指标统计分析.以老山隧道为例,分析了隧道照明分段、半开敞棚洞段和隧道内部视线不良路段的驾驶人视觉特性.实验结果表明,驾驶人在隧道照明出入口段驾驶过程中注视时间比例较高;驾驶人在隧道照明基础段行驶过程中注视时间比例降低,扫视时间比例升高;隧道出口段采用半开敞棚洞结构能够降低驾驶人行驶过程中的注视时间比例及扫视时间比例,减弱驾驶人获取驾驶信息的难度和驾驶过程中的紧张感;驾驶人在长大隧道内部视距不良路段行驶时,注视时间比例集中在70%左右,注视热点区域主要集中在视线正前方.      

公路隧道洞外生态减光模型试验研究

隧道照明是为了解决行车的安全性和舒适性问题,但随着大量公路隧道建成通车,隧道照明所带来的能源消耗问题越来越受到关注。相关研究提出对隧道洞口接近段采取必要的减光措施,可有效降低隧道入口段的人工照明亮度,从而达到节约电能的目的。在隧道洞外减光传统结构的基础上,提出新型的洞外生态减光结构,其利用藤蔓进行减光,具有减光效果好、造价低、节约隧道照明用电的优点。通过新型减光结构的模型试验,对顶部不同空隙率的减光效果进行对比分析,确定了减光棚的重要参数配置。研究结果表明:当减光棚顶部的藤蔓空隙率为10% 时,棚下路面照度与棚外路面照度的比值为0.30,基于人的视觉适应曲线,此空隙率的减光效果好。研究成果对于进一步实现隧道的绿色照明意义重大。     

桥隧相接隧道明洞稳定性研究

对于傍山或斜交隧道,为了有效保护环境,经常采用棚洞、加长明洞等处理方案,但在高线位的斜交出洞隧道方案中,由于受地形限制,有时不得不采用将桥梁设置于隧道内的桥隧相接方案.在张石高速公路东峪隧道建设过程中,提出了加长明洞,将箱梁桥台设置于隧道明洞内的桥隧相接设计方案.设计中考虑了隧道出口段施工难度及安全性,桥隧相接结构的可靠性、便利性及防排水等因素.采用有限元方法对桥隧相接结构进行了数值模拟分析,计算结果显示该结构的位移、应力均在安全范围内.东峪隧道桥隧相接结构的顺利完工验证了该结构设计的可行性,也为此类问题的解决提供了一个很好的参考.     

软土地层大断面矩形隧道结构施工力学行为监测与分析

为确保软土地层大断面矩形下穿隧道施工时的安全,以昆明轨道交通3号线区间浅埋暗挖隧道为依托,采用中导洞法,将全断面分成6个导洞按照先中间后两侧、先上面后下面的顺序施工,并采用现场监测和理论分析的方法对隧道支护结构受力进行全过程监控与分析。监测分析结果表明:在矩形隧道顶部与侧面设置超长大管棚条件下,隧道初期支护内力变化较小,因受不同导洞开挖扰动影响,隧道结构底部出现受拉现象,导洞(2)(中下导洞)、导洞(4)(左下导洞)和导洞(5)(右上导洞)对整体结构安全起决定性作用,需要重点监控;最大围岩接触应力出现在导洞(4)(左下导洞)底部,隧道4个角的围岩应力明显大于其他部位,需要加强隧道底部基础注浆,以提高地基承载力;临时支护应力受不同导洞开挖影响出现明显的波动,很好地反映各导洞施工过程中围岩应力释放的特征。     

公路滚石荷载下不同结构类型棚洞的抗冲击性能分析

随着棚洞应用数量的不断增加,其安全性和稳定性越发值得重视,然而在实际工程应用中棚洞被砸坏的案例仍是屡见不鲜。借助ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立不同类型棚洞的有限元模型,并对滚石冲击下的不同结构类型棚洞的响应进行了数值仿真。研究表明:(1)滚石冲击荷载会使棚洞结构中产生冲击波,冲击波的传播会引起结构应力和变形震荡,门式棚洞比半拱式棚洞的震荡反应明显;(2)抗冲击性能方面,斜柱式棚洞比直柱式棚洞更优越,半拱式棚洞比门式棚洞有优势;(3)门式棚洞和半拱式棚洞在冲击作用下的结构最危险处都位于立柱顶部内侧。首次从结构角度出发研究棚洞的抗冲击性能,其成果完善了棚洞既有理论,并为今后棚洞的合理设计和施工具有重要的指导意义。     

包(头)茂(名)高速公路小河至安康段隧道进洞技术

小康高速公路隧道在修建过程中始终贯穿着"零开挖"的环保理念。以小康高速公路隧道62个隧道洞口为依托,从地形、地质两方面对全线隧道洞口设计施工实践情况进行了总结。通过总结得出,不良的洞口地质条件要提前治理;不同地形条件下进洞从正交进洞、斜交进洞、侧向进洞和单向进洞四个方面进行了分析,正交进洞主要采用了"护拱法",斜交进洞主要采用了"半护拱法"和"棚洞法"。单向进洞适用于隧道长度不大、工期要求不紧的情况,出洞施工时尽量采用小导洞出洞再进行扩挖的方案。