利用地源热泵防止季节性冻土路基冻解破损的数值分析

为解决季节性冻土区路基结构因冻解破损而发生的各种病害,利用地源热泵系统改变路基结构温度场.以109国道青海省季节性冻土区路基为研究实例,运用ANSYS模拟分析109国道季节性冻土区原始温度场,并分析了地源热泵路基的工作原理及运行效果;介绍了地源热泵系统形式及设计计算中的有关问题,得出地源热泵路基系统的设计参数;利用ANSYS有限元法对地源热泵路基的水平埋管进行模拟分析,通过对比分析得出路堤中水平埋管宜分2层布置(-1m处埋置4根,每管间距为2m;-3.5m处埋置5根,每管间距为4 m).在上述设计方案下,该地区在全年最冷时刻路基易发生冻胀区域的地温超过0℃.通过模拟分析得出,地源热泵路基是一种新型路基结构,该系统对于防治季节性冻土路基冻胀病害具有积极作用.     

基于数值模拟的矩形隧道施工方案比选研究

为了保证隧道施工和后期运行的安全,要选择出一个普遍适用于大断面矩形隧道的开挖方案。采用FLAC3D有限差分软件对3种不同的施工方案进行数值计算,对施工过程中隧道周围岩体位移、地表沉降以及周围岩体应力变化的计算结果进行对比分析,结果表明,采用先开挖隧道两侧岩体,后开挖隧道中部岩体的施工方案在应力集中程度和地表沉降方面比其余两种方案最大可降低41.3%和9.5%;隧道开挖过程中对地表沉降影响的范围大致为隧道跨度的5倍;浅埋大断面矩形隧道两侧岩体水平位移模式为向隧道外侧位移,与一般隧道不同。最后,优选出的施工方案将为大断面矩形隧道的实际施工提供参考。     

不同断面下高速公路隧道造价及影响因素分析

为了明确高速公路隧道断面尺寸变化对工程造价的影响,为工程方案优化提供决策参考,文中针对4种常用建筑限界的高速公路两车道浅埋暗挖隧道,在支护参数保持不变的情况下,考虑断面限界宽度增加0.25、0.5、0.75及1m,对比分析其主要工程量指标及单位造价水平,寻找影响隧道单位造价变化的主要因素。结果表明,两车道隧道建筑限界高度、支护参数保持不变的情况下,限界宽度每增加1m,隧道开挖每延米造价增加1.32%~5.14%,围岩级别不同,增加幅度有所区别。     

浅埋隧道伞型支撑支护力学性能分析

浅埋隧道开挖作业过程中,竖向支撑的支护效果不佳,会导致初期支护变形。针对这一问题,提出了伞型支撑的支护方案:以桑洲岭隧道工程实例为研究背景,获取了工程现场监控量测数据;以工程现场监控量测数据为基础,建立了二维有限元模型;模拟分析了隧道下台阶开挖过程中隧道变形情况,并对比了无支撑、竖向支撑、伞型支撑3种不同支护方案下的地表沉降变化以及初期支护的力学响应规律。研究结果表明,伞型支撑在控制初期支护周边收敛方面效果明显。此研究为该浅埋隧道下台阶开挖设计施工提供参考依据。     

鳗鲤嘴路—华夏西路节点上中路隧道保护方案研究

鳗鲤嘴路—华夏西路节点是保证鳗鲤嘴路、前滩大道和华夏西路辅路沟通的重要节点,同时也是三条道路转换的交通枢纽。节点工程设计方案导致现状上中路隧道上方覆土厚度降低2.3 m,为避免上中路隧道上方直接卸土后导致隧道结构上浮量超出监管单位的要求,选取了等载换填和地基加固两种常见的隧道保护方案,从保护措施效果、施工对隧道结构的影响、施工难易、造价等角度分析,认为在该节点上中路隧道保护方案采取水泥搅拌桩加固保护方案更为可行。     

连拱隧道施工方案的应力分析

采用ANSYSV5．6版有限元分析程序对连拱隧道可能采用的施工方案进行了二维有限元分析。模拟了3种开挖方案，获得了连拱隧道在采用不同开挖方案施工时各阶段围岩的应力、应变状态以及隧道支护结构中的内力变化情况，通过对比、分析，得出一些有益的结论。     

新七道梁公路隧道网络通风仿真与优化分析

本文针对新七道梁特长公路隧道海拔高、气候多变、洞内气流复杂等特点,运用网络通风理论,对不同工况下通风系统进行仿真分析,论证该隧道通风方案的合理性,优化通风设计和通风模式,保证隧道通风效果,降低通风营运费用。     

高海拔区特长公路隧道网络通风仿真与优化分析

针对新七道梁特长公路隧道海拔高、气候多变、洞内气流复杂等特点,运用网络通风理论,对不同工况下通风系统进行仿真分析,论证该隧道通风方案的合理性,优化通风设计和通风模式,保证隧道通风效果,降低通风营运费用。     

公路隧道节能型供配电系统方案评价与节能设备试验研究

随着高速公路从城区不断向山区延伸,高速公路桥隧所占比例不断增大,相应的隧道机电工程建设成本大大增加,而隧道供配电系统在隧道机电工程造价中占有相当大的比例。重点研究如何建立系统可靠性的评价体系,并有效结合系统的可靠性和经济性指标,评价不同长度隧道的供配电系统方案以及对节能设备进行节能效果试验。研究成果可作为山区高速公路隧道供配电系统节能设计的重要理论支撑.     

偏压连拱隧道合理进洞方式研究

结合江西省白沙关至婺源高速公路洪家坞连拱隧道进口的施工过程,对偏压隧道进洞进行了二维有限元分析;通过模拟4种不同的进洞开挖方式,获得了偏压连拱隧道在采用不同开挖顺序施工时各阶段围岩的应力应变状态、地表沉降以及隧道支护结构中的内力变化情况;通过分析比较,优化施工方案,得到了偏压连拱隧道合理的进洞方式,为今后类似条件下连拱隧道的进洞设计提供参考。     

基于层次可拓模型的高地温隧道人员防护设计

为了解决高地温隧道作业人员由于身处高温环境工作效率低、身体不适等状况,从地质条件、施工条件、隔热降温措施、地理条件等4个方面及其下属19个二级指标建立人体舒适度指标体系.首先运用层次分析法计算各级指标的权重,其中固定指标总权重为0.3387,而可控指标的总权重为0.6613.随后给出人员舒适度评价等级,基于可拓理论结合尼格隧道的人员防护措施及地质资料定性及定量地对该隧道人员舒适度进行综合评价.最后建立高地温隧道人员防护设计流程体系,并对尼格隧道人员防护初步设计进行优化,并经过现场反馈情况证明该方法的可靠性.此外该方法具有普适性,能够指导其他高地温隧道的人员防护设计.     

鹧鸪山隧道运营通风网络模拟优化分析

运用通风网络理论对317国道鹧鸪山隧道的运营通风方案进行了优化研究,根据工程实际情况,提出四种运营通风方案,按自然分风和控制分风两种情况进行模拟分析,并研究了自然风压对隧道运营通风的影响。研究结果表明,鹧鸪山隧道的运营通风方案存在优化的可能,隧道内射流风机的设置应随着自然风压的变化而变化。     

考虑环境湿度条件下高地温隧道喷雾降温研究

为了解决高地温隧道施工环境的热害难题,探究喷雾降温辅助手段降温效果并确定其设计参数,以我国西南地区某隧道工程为依托,采用现场实测和数值模拟方法,就不同雾滴温度、喷头位置和流量对高地温隧道中不同截面位置温度场湿度场分布影响问题进行了深入分析。研究结果表明：喷雾系统弱化了围岩加热新鲜风的过程,使各截面气温显著降低2～3℃;处于喷头后方的隧道截面降温幅度更大,该范围为30 m左右,超出此范围,改变喷头位置不会对其后方隧道气温和湿度产生明显影响;围岩温度35℃、新鲜风25℃的条件下,设置喷雾流量和雾滴温度为0.005 kg/s和20℃可以将掌子面附近100 m范围内气温和相对湿度控制在27℃和47%左右;增加喷头流量是降低隧道环境气温的有效方式,而改变雾滴温度的影响作用较小。     

隧道初支背后空腔处理技术

高速公路在当代交通中还是发挥着非常重要的作用,本文以盐井湾隧道为例研究分析高速公路隧道初期支护背后溶腔的处理方案,通过建立不同的模型研究其稳定性分析,最后通过方案比选,综合分析二次衬砌稳定性,以及考虑施工的方便性以及施工成本等因素确定采用方案二(隧道初支背后注浆方案)对该空腔进行处理,处治施工完成后对隧道处治部位进行了2年的跟踪监测,未发现任何异常情况,达到了预期效果。该问题的研究可以为以后的隧道初支背后空洞处理施工提供可参考依据。     

缓倾岩层隧道衬砌掉块病害分析及处治研究

以某高速公路缓倾岩层隧道掉块病害为研究对象,结合隧道水文地质条件、竣工资料及病害情况,分析隧道掉块病害产生的原因,根据隧道现状提出不同的处治方案。从结构安全、轮廓净空、防水性能、施工便捷性、施工工期五方面进行对比分析,提出整体拆换、二衬拆换、钢板锚杆、格栅拱架锚网喷4种方案,对比后,选择整体拆换和格栅拱架锚网喷联合处治工艺,治理效果良好。     

浅埋偏压连拱隧道施工方案数值模拟

以湖南炎汝(炎陵-汝城)高速公路熊猫洞隧道为背景,采用MIDAS/GTS有限元软件对该隧道进口浅埋偏压段施工过程进行二维施工模拟,比较了先开挖深埋侧主洞和先开挖浅埋侧主洞两种施工顺序,获得了浅埋偏压连拱隧道在采用不同施工顺序施工时隧道变形、中隔墙及初期支护结构的应力和位移等变化情况.计算结果表明对于浅埋偏压连拱隧道洞口段,应采用先开挖埋深较浅一侧隧道,再开挖埋深较深一侧隧道的施工顺序.     

雪峰山特长隧道供电系统设计

特长隧道的供电系统设计需要根据负荷分布的特点考虑供电可靠性和经济性等多方面的问题。雪峰山隧道的供电系统设计经过两次方案优化,确定了由高密封等级的柜体组成的环网供电结构结合二次自动化系统作为隧道高压系统的运行方式。     

基于支持向量机-粒子群算法的山区公路隧道造价预测

采用最小二乘支持向量机(LSSVM)与粒子群优化算法(PSO)相结合的方法,以隧道工程分项工程技术指标为基本参数,对山区高速公路隧道工程造价进行管理和预测,基于支持向量机算法实现山区高速公路中隧道的工程特性与各分项工程造价指标之间的复杂非线性映射。建立的造价预测模型估算得到的造价与样本的实际造价误差可控制在10%的范围内,说明该预测模型可用于山区高速公路的隧道工程造价估算,并为公路工程造价人员提供了一种实用的工具和方法。     

基于光纤温度传感的高速公路隧道机电设备监测

将光纤温度传感技术应用于高速公路隧道内机电设备的温度状态监测,具有安全实时的技术优势。为解决隧道内机电设备散热易触发系统误报的问题,优化温度监测系统的运行效果,对高速公路隧道内温度场特点进行分析,针对性地设计信号分析和异常事件识别判断方法。经过多次现场模拟异常升温测试和长期的运行核实检验效果表明,光纤温度传感系统能够对高速公路隧道内机电设备的异常升温和突发火灾等情况进行及时有效地监测和定位。     

雪峰山特长隧道供电系统设计

特长隧道的供电系统设计需要根据负荷分布的特点考虑供电可靠性和经济性等多方面的问题.雪峰山隧道的供电系统设计经过两次方案优化,确定了由高密封等级的柜体组成的环网供电结构结合二次自动化系统作为隧道高压系统的运行方式.