三维激光扫描技术在桥塔监测上的应用

为了降低米仓山竖井联络风道的施工难度,加快施工速度,从通风风阻的角度对联络风道取消二衬的可行性进行研究,通过采用FLAC3D软件对右线送风通道风机与隧道间变截面段建模,对在有二衬和无二衬(壁面平滑处理)2种情况下的风道中心面压力和速度大小随入洞距离的变化进行研究。研究结果表明,取消联络风道二次衬砌会增大风道横截面积、减小风速,有助于减小通风摩擦阻力,减少压力损失,最终降低建设成本和运营成本。     

米仓山隧道联络风道支护设计优化

为了降低米仓山地下风机房联络风道施工难度,加快施工进度,通过广泛调研国内外资料,提出取消二次衬砌的支护优化方案,并采用大型数值计算软件对联络风道施工过程进行了模拟,重点分析了联络风道开挖之后围岩的位移和应力变化,以及支护结构的受力情况及偏心距,论证了联络风道取消二衬的可能性。结果表明,在隧址区围岩较好时,可以进行喷锚支护并取消二次衬砌,同时增加原有设计的喷射混凝土厚度,提高喷射混凝土强度。     

公路隧道联络风道局部通风影响数值分析

结合湖南雪峰山特长公路隧道联络风道设计方案,采用了CFD(计算流体动力学)方法对轴流风机与联络风道的连接形式以及联络风道渐变段局部通风压力损失进行分析,以确定出较佳的连接结构形式,并计算出联络风道渐变段局部通风压力损失系数。     

公路隧道联络风道局部通风影响数值分析

结合湖南雪峰山特长公路隧道联络风道设计方案，采用了CFD（计算流体动力学）方法对轴流风机与联络风道的连接形式以及联络风道渐变段局部通风压力损失进行分析，以确定出较佳的连接结构形式并计算出联络风道渐变段局部通风压力损失系数。结论可供实际工程设计参考。     

麻崖子隧道斜井联络风道设计及优化

在特长隧道修建中,斜井送排风地下联络风道是特长隧道通风设计及施工中的难点。本文以兰海高速麻崖子特长隧道为工程依托,对隧道斜井底部联络风道的设计在施工中所面临的问题进行分析,在满足了通风需要断面净空要求前提条件下,考虑施工方便性和节省工程投资,对联络风道的布置形式进行了调整优化,减短了风道长度,改善了施工条件,在经济效益上也具有显著优势,可为类似工程提供技术借鉴和参考。     

特长公路隧道斜井、竖井设计技术与经验

为解决特长公路隧道斜井、竖井设计中方案比选多、工作繁琐及技术要求高的难题,结合龙潭隧道、大坪山隧道、乌池坝隧道斜井和竖井设计实践,总结和研究斜井、竖井的布置,斜井、竖井方案的比选,斜井倾角与提升方案的选择,斜井与联络风道相交设计及竖井施工方案等关键技术。主要得出如下结论:1)斜井、竖井的布置应利用地形、地质条件,灵活设计;2)斜井、竖井方案比选需改变"竖井通风阻力小,优于斜井"的惯性思维;3)不应仅考虑施工便利而选择缓坡斜井,增加建设成本和运营通风费用;4)斜井与联络风道相交宜采用分岔布置式,虽结构复杂,但风流顺畅;5)反井法具有降低劳动强度和施工成本,提高机械化施工水平的优点。     

云山隧道斜井与联络风道交叉结构施工力学特征分析

以和榆高速公路左权至和顺段云山隧道#3斜井与联络风道交叉结构为工程背景，基于三维有限元方法，设置3个计算工况来模拟斜井与联络风道交叉结构不同开挖支护顺序，研究了斜井与联络风道交叉结构施工力学行为。计算结果表明:先施工斜井再施工联络风道，对联络风道衬砌结构受力有利；交叉处锐角侧联络风道拱肩、拱腰初期支护受力大，施工中可以考虑交叉段联络风道1.5倍洞径范围内采取加固措施；先施工斜井再施工联络风道（工况1）是最优施工方案。     

秦岭天台山隧道1#斜井取消衬砌支护的影响研究

为解决公路隧道通风斜井取消二次衬砌对洞室稳定性和通风造成影响的问题，根据秦岭天台山隧道1#斜井Ⅲ级围岩段的地层特点和施工情况，从规范符合性、结构的安全性和耐久性等方面入手，分析取消二次衬砌后该段洞室围岩喷锚衬砌安全性的问题。同时，依据相关规范和文献资料，对斜井Ⅲ级围岩喷锚衬砌段的沿程阻力系数进行修正，据此分析计算出隧道的风道压力损失，并与原设计的相关参数进行综合比较，确保在满足隧道通风系统设计要求的前提下节约工程造价。结果表明： 1）在地质围岩条件较好的地段，斜井取消二次衬砌满足规范要求，且具有足够的安全富余度； 2）在斜井喷锚衬砌的壁面粗糙度不超过30 mm、通风设备等参数增大10%的设计富余量，可抵消斜井段取消二次衬砌对该段压力损失的不利影响。     

公路隧道通风系统“沿程压力损失系数”取值研究

对公路隧道通风系统中的沿程压力损失系数取值进行了理论分析和计算模拟。研究结果表明,尼古拉兹经验计算式适用于联络风道和竖井的沿程压力损失系数计算且可满足工程精度要求,但并不适用于运营工况下隧道正洞的沿程压力损失系数计算。在充分考虑高速公路隧道洞内附属设施的情况下,对两车道、三车道以及四车道公路隧道的"等效通风沿程压力损失系数"进行模拟,得出了对应隧道"等效通风沿程压力损失系数"的最小值。在此基础上,考虑隧道内行驶车辆的体积对隧道通风的影响,求出了隧道"等效通风沿程压力损失系数"的最大值。相关研究结论可供公路隧道通风设计计算参考。     

公路隧道双洞互补式通风系统横通道角度研究

依托某公路隧道研究通风横通道角度对双洞互补式通风系统的影响。通过数值模拟,分析不同角度工况下分流3通与汇流3通因阻力损失不同而引起的送风量差别,提出联络风道中汇流3通因阻力损失是确定横通道角度的关键。计算表明,在通风风速较大时,随横通道角度的减小,汇流3通段阻力损失会急剧变大;横通道角度为60°时,有利于通风网络的气流组织。     

深圳富水地区限排型城市隧道的结构安全性研究

依托深圳市东部过境高速公路连接线工程，选取典型深埋与浅埋断面，针对二衬外水压力荷载减小导致隧道结构局部安全系数出现下降的情况，运用数值模拟进行结构安全性计算分析。结果表明:对于深埋两车道马蹄形隧道，由于埋深大、水位高，当水位降低引起荷载减小时，结构安全系数略有升高。对于浅埋隧道，由水压力作用产生的围压能够提高结构的抗弯能力，二衬外水压力减小使结构的安全系数降低。     

二衬背后空洞对衬砌结构影响的数值模拟研究

公路隧道运营过程中易出现二衬背后空洞现象,造成二衬开裂、渗漏水、承载力不足等危害。空洞的产生原因可能是地质、施工、混凝土材料、耐久性或与隧道周围环境发生反应等。采用数值模拟方法分别对空洞发展过程、不同空洞深度、不同埋深隧道条件下空洞对衬砌结构的影响进行研究。数值模拟结果表明,随着空洞的逐渐扩大、空洞深度增加和隧道埋深的增大,衬砌安全系数呈减小趋势,拱顶部分安全系数降低显著,二衬结构内力重新分布,空洞部分的弯矩增大而轴力会相应减小,围岩竖向位移增大。目前通常采用在隧道二衬背后注泥浆或混凝土的方式填充空洞。研究成果可为二衬背后空洞处治提供参考和借鉴。     

山岭隧道施工通风方式的发展

对山岭隧道基本施工通风方式进行介绍,重点讨论为适应长大隧道斜井多工作面施工而开发的新型通风方式,即单斜井双正洞射流巷道式通风和中隔板风道式通风,对这2种通风方式的使用条件和注意事项进行阐述,并对隧道施工通风的发展提出建议。     

鄂赣特长公路隧道陡坡通风斜井设计方案优化与施工

鄂赣特长公路隧道1#通风斜井原设计井身坡度、排风联络通道、排烟联络通道陡,施工难度及安全风险均较大,难以在20个月合同总工期内实现如期竣工目标。从安全风险、施工难度、多种施工方案功效测算或结构分析、工期目标等方面阐述原设计方案的困难,并在满足原设计通风功能前提下,结合地形、地质条件,通过采用"减缓斜井井身坡度+变更联络通道与正洞连接方式"对鄂赣隧道1#通风斜井设计方案进行优化,有效降低了施工风险、提高了施工功效,实现了工期目标。     

公路隧道互补结合竖井送排的改进型混合通风方式研究

针对特长公路隧道常规分段纵向式通风系统运营费用昂贵的问题,提出采用双洞互补与竖井送排相结合的改进型混合通风方式。在理论分析的前提下给出换气横通道与竖井的合理结合方案,详细推导适用于超出常规双洞互补通风方式限制长度的隧道的改进型混合通风方式计算方法;通过比较传统分段通风方式和改进型混合通风方式的交通风与隧道结构利用效率,对改进型混合通风方案的经济效益进行工程实例分析。结果表明：改进型混合通风方式与常规分段纵向式通风方式相比,前者有效地提高了交通风的利用率,降低了由于交通风太过富余而对隧道通风产生的不利影响,同时减少了资源的浪费;在最不利的行车阻滞工况下,改进型混合通风方式需要通过竖井进行送排的风量之和由1 723.06 m³·s^-1降至804.62 m³·s^-1,降幅达53.3％,有效地减少了轴流风机的功率,降低了对竖井的设计要求;在隧道通风最不利工况下,射流风机的配机功率提高了84%,轴流风机配机功率降低了52.4%,虽然射流风机购置费用增加,但总配机功率仍然减少13.1%,极大地节省了运营费用;在土建方面,改进型混合通风方式增加了2个横风道,取消了部分送排联络通道,相互抵消,但竖井的规模减小,土建费用有所下降;改进型混合通风方式增加了2条排烟通道,解决了双洞互补通风方式中火灾排烟困难的问题。     

道路清扫车风机系统仿真及优化研究

为了提高道路清扫车的机械化作业程度、工作效率以及降低对环境污染程度,大量的试验研究表明,提高清扫车工作效率的关键因素是改善风道内的流动状况。以QC/T51—2006标准的国5系列道路清扫车为研究对象,研究清扫车在工作过程中风机风道内部流体的流动情况,结合原有清扫车结构设计中存在的不足,分别对清扫车的吸风风道和吹风风道进行结构优化设计。通过大量分析调研之后,利用有限元分析软件NX Nastran对原有风道进行流体仿真,在仿真时,采用湍流模型来模拟风道内部的气体场,忽略温度对气体的影响以及忽略风机高速旋转时产生的风压损失,将整体风道分成两部分,进风风道和出风风道,在模型调入过程中将原有的装配孔、焊接板全部去掉并将不必要的圆角和突出结构进行优化,从而得出吸风口与吹风口风速的准确值,与尘粒的启动速度和悬浮速度作比较,得出了现有清扫车在工作过程中的流场、流线分布、速度矢量分布以及静压力分布等参数。结果显示,通过仿真分析数据对原有清扫车风机风道结构进行了优化和改进设计,将风道风速提升了50%,将风机功率降低了20 k W,提升了风机效率,节约能源约为36. 6%。研究结果为风道和结构的优化设计提供了数据支持和理论依据,为开发新型道路清扫车提供了新的理论和方法支持。     

米仓山公路隧道出口段施工通风方案设计

近年来中国基础建设事业蓬勃发展,公路里程大幅增加,随之涌现出了一大批长大隧道。在隧道施工和运营中,通风设计是必不可少且非常重要的一个环节。该文以米仓山特长公路隧道为例,对米仓山隧道施工期间通风方案进行设计,并对长大隧道通风方式的选择、施工工区的划分、风量风阻的计算以及通风布置等方面进行了探讨和分析。结果表明:①长距离独头掘进隧道计算需风量时应考虑隧道内作业人员、爆破、内燃机械以及最低风速4个因素,并应结合实际情况对某些参数的取值进行扩大;②在考虑射流风机克服隧道阻力的同时,还应增设局扇驱散局部聚集的粉尘及有害气体,如二衬施工处;③长距离独头掘进隧道应充分利用斜井、竖井进行通风,从而减小通风距离,达到理想的通风效果。     

富水砂砾（卵）石地层冷冻法施工技术研究

以沈阳地铁长浑区间联络通道冻结法施工为研究背景,针对沈阳地铁在富水砂砾(卵)石地层中联络通道施工时遇到的主要技术难题,对制冷系统运行情况、测温孔降温情况、泄压孔压力变化、冻结壁发展情况等进行全面分析,以期为降低富水砂砾(卵)石地层联络通道施工风险提供参考。     

基于地层结构法的喷膜防水衬砌结构力学性能分析

为了研究防水膜的黏结作用对喷膜防水衬砌结构力学性能的影响和防水膜与初支及二衬间界面在围岩压力作用下的损伤情况，结合试验测得的界面法向、切向及防水膜的本构参数，建立隧道二维地层—结构模型，在Ⅳ级围岩条件下，对喷膜防水衬砌结构和复合式衬砌结构的力学性能和界面特性进行对比分析。与复合式衬砌结构相比，喷膜防水衬砌结构的协同受力作用能使二衬的轴力和弯矩减小，增大二衬的安全系数，同时使初支的安全系数减小。研究结果表明，防水膜的黏结作用会增加二衬的安全储备但基本不会影响隧道的位移，并且在受力过程中衬砌结构间的界面不会发生损伤。因此，可以对二衬的设计进一步优化，提高隧道的经济性。     

秦岭终南山特长公路隧道网络通风研究

特长公路隧道通风技术研究一直是公路隧道界关注的焦点，由于特长公路隧道风流进出口（竖井或斜井）多，联络通道多，风道多，风机多等特点，因此，其运营通风技术复杂，本文结合秦岭终南山18km特长隧道的实际情况，将网络通风理论应用于实际工程中，取得了良好的效果。