利用地温能的隧道保温加热水沟技术经济分析

为根除严寒地区冻害对隧道运营安全的危害,内蒙古博牙高速公路扎敦河隧道首次应用利用地温能的隧道保温加热水沟技术。该技术通过封闭的热交换管路提取隧道中部围岩地温能,经地源热泵设备提升后,利用供热管路对隧道保温水沟进行加热。与深埋中心水沟和防寒泄水洞相比,保温加热水沟施工工艺简单,对施工进度和隧道结构安全均无影响,施工期间排水通畅,不易被施工污水堵塞,隧道施工环境好;保温加热水沟的前期工程建设投资和后期运营维护费用均低于深埋中心水沟和防寒泄水洞。     

寒冷地区铁路隧道防寒排水设计探讨

在寒冷地区,隧道常常会发生冻害,直接威胁隧道结构及行车安全。总结了我国近年来寒冷地区运营隧道防寒保温防排水设计措施,并对隧道冻胀病害情况进行了分析;从隧道结构、围岩、防排水系统防寒保温以及隧道防排水系统等方面,对寒区隧道防寒保温防排水的综合措施进行了深入的探讨。     

姜路岭隧道温度场特性分析

对于青藏高原海拔4 000 m以上多年冻土区的长大公路隧道温度场特性的研究,国内尚未见文献报导。文章针对青海省G214线控制性工程姜路岭隧道出口段的围岩、支护结构及洞内外环境温度进行了为期一年的现场实测,运用数理统计的方法,分析研究了沿隧道径向、纵向一定范围内围岩和衬砌结构温度变化规律,并采用正弦函数回归法对隧址区洞内外环境气温进行了拟合分析。结果表明:(1)多年冻土区隧道洞内外气温的相互关系和隧道内围岩及衬砌结构温度的纵向分布规律两方面的变化情况是基本一致的;(2)在隧道施工中,各断面径向温度场伴随着洞外大气温度的变化而不断变化,同时在纵向方向上也发生了变化;(3)多年冻土隧道围岩温度沿径向变化幅度较大的深度约为2.7~3 m,而在季节性冻土隧道中约为10 m。     

寒区隧道工程中隔热保温层的作用分析

文章从不同类型冻土的特点出发,结合国道214线鄂拉山公路隧道工程实例,采用理论分析、数值计算等手段对寒区隧道季节冻土、多年冻土和非冻土段隔热保温层的作用进行了分析。     

不连续多年冻土地区温度场数值分析

国道G214线青海省玛多县花石峡镇北至长石头山北坡段K414+500～K427+ 500段,全长13km.该段冻土垂直分布明显,有三种不同的冻土类型:(1)连续多年冻土地区湿润型亚区;(2)连续多年冻土地区干燥型亚区;(3)不连续多年冻土地区冻土岛亚区.该路段建有多年冻土观测站一处,同时配有气象观测站.本文重点选取其中的不连续多年冻上地区冻土岛亚区为温度场进行数值分析.     

冻融条件下的寒区隧道围岩压力计算方法

为了明确寒区隧道承受的围岩荷载,给其支护结构设计提供科学依据,节约隧道建设成本,文章针对围岩压力的计算方法进行了研究。分析并给出了不同冻土段考虑冻融作用的围岩压力计算方法:工程冻土段的围岩压力不考虑冻、融条件的影响,可直接用《公路隧道设计规范》的方法进行计算;多年冻土段浅埋隧道围岩压力,在融化条件下采用文章推导提出的公式计算;其余情况下围岩压力采用《公路隧道设计规范》中的方法进行计算,并根据冻融条件,分别采用冻、融条件下的围岩力学指标标准值,其中多年冻土深埋段围岩压力不考虑冻、融条件的影响,均取融化条件下的围岩力学参数进行计算。最后将该方法应用于姜路岭隧道设计荷载计算分析中加以阐释。     

冻土爆破钻孔机械选型研究

文章介绍了冻土破坏特性与冻土破坏机理,分析了不同的冻土钻机和钻具的特点及适用条件,提出了合理的冻土钻机和钻具的选择原则.针对我国国情及高原多年冻土区地质结构特点和一些钻机钻孔试验结果,推荐了合理的冻土钻机及钻具选型,为高原多年冻土区的爆破施工提供借鉴.     

多年冻土隧道施工防融技术探讨

多年冻土隧道施工中围岩的冻融现象不仅严重威胁施工安全,而且处理不好还会留下工程质量隐患,成为冻土隧道永久性病害.文章结合青藏铁路风火山隧道的施工工序控制、洞内外温度控制及岩面封闭等防融技术的实际情况,对多年冻土隧道的防融技术及方案进行了初步探讨.     

省道308线多年冻土区热棒路基效果监测方案探讨

省道308线公路是连接玉树地震灾区和国道109线的主要交通枢纽,项目的实施对完善青海省青南地区公路网建设、促进藏区经济发展具有重要意义。公路沿线多年冻土工程地质条件复杂,平均海拔在4000m以上,多年冻土地温普遍较高,高含冰量冻土发育。在极差工程地质条件地段,增设热棒路基,保护多年冻土路基的稳定。热棒路基首次在省道308线多年冻土公路工程中应用,因此,有必要在运营阶段对多年冻土区热棒路基效果进行监测。本文总结了该区的地质条件区划和多年冻土特征,结合热棒工作原理,通过地温和变形等试验、监测方法,来实现对热棒路基效果的评价,为以后多年冻土区热棒路基的建设以及运营管理工作提供科学依据。     

多年冻土涵洞的设计

结合多年冻土地区冻土特征,分析了多年冻土地区涵洞产生病害的原因,提出了涵洞的设计原则,在多年冻土段落采用波纹管涵代替盖板涵,提出了波纹管涵的施工要求,总结了波纹管涵的优缺点。     

浅谈我省对多年冻土区路基设计

我省近年来修筑的路基穿越多年冻土区路段较多,为保证路基稳定,结合青藏公路、青藏铁路和祁连县大冬树山路段冻土路基处治经验和科研成果,浅谈我省在建共和至玉树公路在多年冻土区主要采取的路基处治设计。     

多年冻土区水泥混凝土路面下路基温度场数值分析

公路实体温度场观测是分析冻土路基温度场的基础,是温度场分析中必须履行的研究程序。本文为分析多年冻土区水泥混凝土路面下冻土路基的温度场情况,在G214国道重点选取了一个典型冻土断面(属连续多年冻土地区湿润型亚区),并布设温度观测装置,定期观测路基下冻土的温度场,最后进行数值分析。     

根河地区冻土公路路基处理研究

在我国的多年冻土区修筑公路,不可避免要面对秋冻春融引起的路基病害。文章通过分析根河地区的气象水文特点,将冻土所处的时期分为冰冻期、反复冻融期和融化期,对地质、地形条件与冻土形成的关系进行了分析,并针对冻土形成的机理,根据当地不同的地质、地形条件和多年冻土上下限的埋深,提出了不同的处理措施。     

荷坳隧道四洞小净距段支护结构设计研究北大核心CSCD

多洞空间小净距隧道支护结构参数量化设计与安全性分析是当前设计中的一大难题。文章针对深圳机荷高速公路荷坳隧道四洞小净距段的设计,采用总安全系数法对四洞的开挖与支护模式、各洞的开挖顺序及支护参数进行了研究比较,并采用隧规荷载-结构法、增量法、地层-结构法对支护结构的安全系数进行了对比计算,得出以下结论:(1)提出了基于总安全系数法原理的多洞空间小净距隧道设计方法;(2)根据总安全系数法得出了荷坳隧道四洞小净距段应采用“先行洞二次衬砌完成后再开挖下一孔隧道”的开挖与支护模式,且应按洞1→洞2→洞3→洞4的开挖顺序施工;(3)隧规荷载-结构法、增量法、地层-结构法虽无法得出结构的总承载安全系数,但在一定程度上可以反应部分支护结构的安全性。     

钢波纹管涵在省道308线中的应用

多年冻土地区公路涵洞中,基础的不均匀沉降是其破坏的主要形式之一,采用设计简单、造价低、适应变形能力较强的钢波纹管涵,不仅具有适应地基与基础变形的能力,而且在施工过程中对多年冻土地基扰动小,不渗水,有利于保持多年冻土地区的水热平衡,从而达到了保护冻土、整治涵洞工程病害的目的。本文结合青海省道308线的设计实际对钢波纹管涵的设计要点和施工要点进行了探讨。     

我国多年冻土退化及其环境效应研究综述

近数十年来,受气候变暖与人为活动的共同影响,大部分多年冻土区的冻土开始融化,对寒区环境产生了很多负面影响。本文对前人研究工作进行了归纳和总结,得出:多年冻土退化对寒区工程稳定性造成危害,对冻土地区的水文循环及东亚气候产生了显著影响;森林、草地和湿地生态系统进一步退化,微生物的冻土环境发生改变,使储存在冻土中的大陆土壤有机碳以温室气体的形式迅速释放出来,加剧了全球气候变暖和冻土退化进程,形成恶性循环。在今后的研究和防治工作中,应加强冻土退化预测,减少人为因素影响,确保高原多年冻土区的可持续发展。     

不同区域环境公路隧道排水系统设计特征统计研究

运营期公路隧道排水系统通畅与否直接关系到隧道支护结构的安全状态。为更好地了解我国不同区域环境下公路隧道排水系统设计特征及适用性，基于我国气候环境与地理信息特征，搜集了十四个省、自治区公路隧道典型排水系统设计样本，分别从排水系统总排水方式、局部排水设计与不同构造组合三个方面对比分析了不同区域环境下排水系统的设计差异和特征，同时对碳酸盐岩地区公路隧道排水系统设计和排水模型构建与优化进行了讨论。结果表明：我国公路隧道排水系统类型可归纳为侧式暗沟总排式、中心排水沟总排式及侧式暗沟+中心排水沟总排式三种类型，区域特点明显，各排水类型之间优点各异，但缺点相似；非冻结区内排水设计呈多样化，较小排水量需求下推荐采用侧式暗沟总排式设计，排水路径较短且易于后期维护，大排水量需求下可采用侧式暗沟+中心排水沟总排式设计；冻结地区隧道排水系统设计均为中心排水沟总排式，中心排水沟检查井内可布置多层保温材料，形成多层内腔结构，能够有效保持沟内水环境温度；通过降低纵向盲管检查井内横向盲管的标高，可将现行网状排水模型优化为串并联排水模型，该排水模型排水路径短，排水系统堵塞概率低，排水量较大时可自动转换为网状排水模型，保...     

铁路隧道穿越岩溶群区施工控制技术研究

文章以渝(重庆)怀(怀化)铁路板桃隧道为工程背景,阐述了该隧道穿越DK215+650～DK216+105段岩溶群区的施工技术.为确保施工工期,施工中采取了"先绕行后处理"的原则,设置施工迂回导洞绕行岩溶区,并通过横通道与正线相连.针对岩溶区内不同的溶洞类型分别采取跨越、支顶、锚喷支护、浆砌片石回填等技术措施,同时根据暗河与溶洞内的水流大小及流向采取了诸如涵洞、小桥等设施或开凿泄水洞将水排出洞外,安全稳妥地通过了455 m岩溶群区.本工程取得的经验可供类似工程施工中借鉴.     

浅谈国道214线多年冻土区路基施工措施

随着经济建设的不断深入,在高原高海拔多年冻土地区修建高速公路已经得到国家的大力扶持。为支持青海省藏区的发展,玉树重建工作能顺利实施,国家规划把G214线共和至结古段建设成为高速公路。公路穿越大片多年冻土区,而当前在青藏高原多年冻土区尚无修筑高等级公路的先例。多年冻土是指持续多年永久不化的冻土,它的分布一般是受到地理纬度和海拔高度的影响。在冻土区修建高速公路,路基的修建是关键部分。     

隧道不同断面形式的有限元计算分析

文章基于有限元分析软件MIDAS GTS-NX,建立了直边墙施工模型(模型1)和曲边墙施工模型(模型2),对采用不同断面形式对隧道结构变形和受力的影响进行了模拟计算分析,提出了曲边墙是更为合理、安全及稳定的洞型,为隧道的设计及施工提供参考和依据。