基于行车轨迹偏差限值的公路隧道洞口平面线形协调性研究

隧道洞口是交通事故多发路段,为此《公路隧道设计规范》提出了隧道洞外连接线应与隧道线形相协调的要求,但过分追求理想线形,往往造成工程规模和造价大幅增加。为了兼顾行车安全和工程规模,基于行车轨迹轨迹偏差限值,提出了公路隧道洞口平面线形协调的定量化判断标准。分别针对:洞口内外侧各3s设计速度行程均落在缓和曲线;洞口落在直线上,3s行程点落在缓和曲线上;洞口落在缓和曲线上,3s行程点落在圆曲线上等3种情况,提出了行车轨迹偏差值的计算方法,并将其与行车轨迹偏差限制比较,可以判断是否满足线形协调条件。     

隧道洞口路线设计探讨

隧道洞口内外是事故多发路段。加强隧道洞口的总体设计,可最大限度地保证隧道洞口行车安全。在"平、纵面线形应一致"定性分析的基础上,补充了定量标准,并对洞口过渡段的设置提出了建议。     

中央分隔带凹形竖曲线防眩设施高度计算模型研究

为解决不同平纵线形组合条件下中央分隔带防眩设施高度设置相同、固定而导致某些特定路段防眩效果较差的问题,该文通过分析凹形竖曲线与直线路段、平曲线路段的两种不同组合对防眩设施高度的影响,考虑不同车型的灯高和驾驶员视线高的影响,根据车辆所在车道、两车相会横距及纵距选择车辆的控制位置作为计算点,提出了凹形竖曲线路段在不同平、纵面线形组合下的中央分隔带防眩设施高度的计算模型和程序实现的计算流程。研究结果表明:不同平纵组合的凹形竖曲线路段防眩设施高度的计算方法不同,凹形竖曲线路段防眩设施高度比平直路段高。     

山区高速公路几何线形与事故率关系研究

利用山区高速公路几何线形与交通事故数据,对平、纵及其线形组合与事故率的关系开展研究,建立了直线段长度、平曲线半径、平曲线偏角、纵坡坡度、竖曲线半径等单一线形指标与事故率的量化关系,在此基础上分析了直线接平曲线路段、纵坡和平曲线组合路段、平曲线与竖曲线组合路段、断背曲线路段、凹凸竖曲线组合路段的事故率,最后对多重线形组合路段的事故率进行了对比分析。研究成果对提高山区高速公路的交通安全水平以及基于交通安全需求优化几何线形设计成果等具有一定的借鉴意义。     

贵州省山区低等级公路线形技术指标分析

实地调查了贵州省山区低等级公路线形状况,采集了山区四级公路平曲线半径、纵坡、竖曲线半径等主要线形指标。统计分析了上述各指标的分布规律,对比分析了各指标所能达到JTG B01-2003《公路工程技术标准》相关指标的情况。在此基础上对山区低等级公路线形组合进行了研究,分析了不同线形指标条件下,平纵组合路段的分布规律。分析结果表明:既有山区四级公路大部分路段可满足相应的设计标准,但公路线形连续性较差、圆曲线和纵坡指标取值较低、不利行车安全的平纵组合路段比例较高。     

浅谈公路隧道线形的安全设计

现阶段国内公路隧道设计的标准基本遵循《公路工程技术标准》(JTJ001—97)和《公路隧道设计规范》(JTJ026—90)，由于其局限性，对隧道洞口的平纵线形以及洞口与洞外的路线线形连接，规定中模糊性较大，使得许多设计单位虽然在隧道勘察设计中采用的设计标准合适，但在隧道建成后往往在洞口容易出现行车安全事故，本文试图阐述线形与行车安全的关系，供同行讨论，以使隧道的线形设计更为合理。     

基于道路特征信息变化率的公路线形质量评价

公路线形质量对行车的舒适性和安全性有着非常重要的影响，如何合理有效地对其进行评价是一个有待解决的问题。从驾驶员行车时接受道路信息的角度出发，提出了道路特征信息变化率的概念，并作为评价公路线形质量的定量指标运用到平面线形、纵断面线形和平纵组合的评价研究中。研究表明：平曲线半径越小，驾驶员接受的道路特性信息变化率越大，驾驶员负担也越重；此外，平曲线长度、竖曲线半径及平纵组合都对道路特性信息变化率有较大的影响。研究成果可为改善公路线形，提高行车安全提供依据。     

浅谈公路隧道线形的安全设计

现阶段国内公路隧道设计的标准基本遵循《公路工程技术标准》(JTJ001—97)和《公路隧道设计规范》(JTJ026—90)，由于其局限性，对隧道洞口的平纵线形以及隧道洞口与洞外的路线线形连接，规定中模糊性较大，从而全国许多设计单位在隧道勘察设计中采用的设计标准合适，但隧道建成后往往在隧道洞口容易出现行车安全事故．本试图从这些内容阐述线形与行车安全的关系，以供同行讨论。     

山区公路长隧道路段安全评价及线形优化研究

为提升隧道洞口路段的安全性,分析路线线形要素对隧道路段行车安全的影响,基于线形一致性安全评价原理,结合规范对隧道洞口内外各3 s行程范围内平、纵线形的一致性要求,提出隧道洞口线形一致性评价指标,并通过运行速度预测模型和安全评价方法,得出隧道洞口不同安全水平的评价标准;以甘肃省某山区公路上海甸峡长隧道为实例,对其工程可行性研究方案进行安全评价,得出隧道进出口安全水平,并对不良线形进行优化处理,提出隧道洞口线形优化方法和安全措施。     

高海拔特长隧道低温大风环境及对围岩-结构温度场的影响

为探明高海拔特长隧道洞外低温大风的成因、特征及对洞内风场、围岩-结构温度温度场的影响,以国道317线雀儿山隧道为工程依托,采用气象站、手持风速仪、红外测温仪、埋入式多点铂电阻温度传感器等,对冬季隧道贯通前后进出口两端隧址区、洞内净空风速、风向、温度以及隧道轴向、径向的围岩-结构温度场进行现场实测,分析低温大风成因和特征、隧道贯通前后负温区范围、风速风向变化规律以及对洞口段和洞深部围岩-结构温度场的影响。研究结果表明：受高原大尺度大气环流产生的高原季风以及雀儿山两侧日照时间、地形引起的小尺度范围内自由大气热力差影响,隧址区冬季风速高、温度低;大风时段主要集中在14：00~21：00,平均风速达10 m·s^-1,负温时段主要在19：00~8：30,隧道进、出口日最大气温差分别为23.5℃和28℃;隧道贯通前,进出口两端负温区段在860 m以内;贯通后,出口端主洞和平导负温区段为1 200,1 280 m,分别比进口端长了340,420 m;贯通前后,隧道深部最低风速分别为1.1,2.2 m·s^-1,洞内风向由两端向洞内方向转化为主要由出口向进口方向;隧道洞口浅埋段围岩和衬砌结构径向负温范围在贯通前为1.20 m,贯通后为0.80 m,且在上述范围内温度变幅较大;低温大风对隧道深部的围岩温度影响不大,但对结构表面温度影响明显,由于变温区主要集中在二衬混凝土结构内部,因此要重视结构内部产生的冻胀作用。     

特长公路隧道洞口污染物扩散的有限元法模拟

建立了公路隧道洞口处排放污染物输送与扩散所遵循的方程组。针对秦岭终南山特长公路隧道洞口环境特点对方程组进行了简化。采用有限元法,考虑洞口排放源、洞口边界与东线洞口排放及隧道西线洞口进风的影响,对该特长隧道洞口排放形成的垂直和水平二维CO质量浓度分布及通量场进行了数值计算。结果表明:以隧道排口为中心形成了随距离明显递减的CO质量浓度场;隧道西线洞口排放CO对东线洞口的进风空气质量产生明显影响;进一步数值分析发现,在隧道外两洞口之间增加一墙体可有效减小两洞口之间的污染影响。     

矩形盾构隧道准通用环管片排版技术研究

为解决矩形盾构隧道管片排版拟合任意空间设计曲线这一问题，提出了一种矩形盾构隧道准通用环管片排版技术，采用2种管片形成4种不同姿态拟合平竖设计曲线。利用Visual Lisp语言编制矩形盾构隧道准通用环管片排版程序，在一个500 m小转弯半径工程案例中进行管片预排版并验证其可行性。结果表明： 1）2种管片类型的数量大致相等； 2）拟合后的隧道平曲线与理论平曲线最大偏差为16.6 mm，竖曲线最大偏差为13.2 mm，满足相关规范要求。     

公路隧道洞口结构因素对废气窜流的影响

为了给减弱公路隧道洞口废气窜流提供洞口土建结构设计方案,对洞口废气窜流影响的显著性因素进行了探讨,从洞口纵向错开不同距离、洞外设置不同位置及高度的挡壁等结构因素出发,借助计算流体动力学技术,进行了多因素异水平混合型数值模拟正交试验,探讨了不利自然风条件下洞外不同组合结构因素对洞1：7废气窜流的影响规律。结果表明：不同结构因素组合对废气窜流改善效果明显不同,洞1：7纵向错开改善窜流效果最为明显;在隧道出口侧设置有挡壁的所有组合结构均能较好地改善出口废气窜流,其中最有效的是同时在出口侧、中侧、入口侧设置与洞口等高的挡壁;仅在洞外中侧设置中间挡壁,其高度约为洞口高度的2倍时,可以有效改善废气窜流,其他情况下采用高挡壁结构的改善效果不佳;若同时在两隧道中侧与入口隧道侧设置挡壁则废气窜流改善效果差;若仅在入口隧道侧设置长挡壁,则加剧废气窜流。     

公路隧道出入口平面线形一致性检验研究

由于地形、地物等条件的限制,项目选线中隧道洞口段位于回旋曲线上,考虑到洞口段行车的安全,规范对隧道出入口的平面线形一致性有专门的要求,但在实际操作过程中存在一定的困难和分歧。以JTG D20--2006公路路线设计规范中不设缓和曲线的圆曲线最小半径以及回旋曲线最小长度计算出的临界内移值P,提出了一个隧道出入口平面线形一致性检验的定量化判据,即行车道中心线上距洞口3s设计速度行程终点与驾驶员继续按设计时速行驶3s后的位置偏差△D≤临界内移值P,否则就认为不满足一致性要求。     

高速公路隧道出口至互通立交最短距离的探讨

针对连续长下坡隧道出口与互通段的交通安全问题,从驾驶员的视认特性的角度出发,通过分析驾驶员在隧道出口与互通段获取标志信息并实施操作的过程,明确了交通标志在隧道内外时出口与互通的最小间距设置参数和计算方法；通过现场试验,研究出特长隧道出口处驾驶员瞳孔直径变化规律以及瞳孔直径变化比率波动幅度,计算出驾驶员在隧道出口的明适应时间均值为1.782s,建议交通标志位于隧道内外时隧道出口与互通段的最小间距分别为400m和500m。     

新建隧道爆破开挖对周围道路及边坡产生动力影响分析

以柳家村隧道工程为依托,运用FLAC3D分析软件建立三维计算模型,选取距离隧道洞口6 ,33 m两处关键截面,分析新建隧道采用三台阶爆破开挖时对临近边坡、省道及村道的动力影响。结果表明:爆破开挖对村道的影响最小;开挖隧道洞口时,洞口上部边坡处的断面最危险,最大振动速度十分接近规范允许值;当隧道开挖到33 m,且进行上台阶爆破过程中,上方省道会出现较大的振动情况;在对临近构筑物进行监测时,应至少监测垂直和水平方向的振动速度。     

上海地铁4号线隧道长期纵向变形特征分析与安全评估

为解决上海地铁在长期运营中因不均匀沉降而导致的地铁运营安全问题,以上海地铁4号线隧道段监测数据为基础,从隧道变形曲线的曲率半径、相对变曲、绝对沉降3个方面对地铁隧道的变形进行评估,并对其长期变形特征进行探讨,分析地铁隧道变形与其下部土层变形之间的关系。主要结论如下： 1）随着时间的推移,地铁隧道变形由沉降转变为抬升,其开通后3年是沉降转变为抬升的分界点; 2）地铁隧道相对危险的区域（即隧道变形曲线曲率半径小于500 m和相对变曲大于1/250的区域）集中在车站附近,特别是车站和地铁隧道连接处; 3）地铁4号线隧道变形曲线曲率半径的变化主要在地铁运营1年内产生,相对变曲和绝对沉降安全区域的比例随时间逐渐减少; 4）地铁隧道抬升的原因除了隧道下部土层的膨胀,还可能是由于浮力作用。     

基于光频域反射技术的破碎带盾构隧道管片监测研究

为探究盾构施工过程中不同地质条件与注浆作用对盾构隧道管片变形的影响规律,依托地质条件复杂的珠江三角洲某盾构隧道工程,采用在空间分辨率及传感精度方面具有显著优势的光频域反射（OFDR）分布式光纤传感技术,进行不同空间位置与不同地质条件下隧道管片的监测研究。其中,监测环选取位于破碎带外的1 529环、1 538环及破碎带内的1 551环,传感光纤沿隧道管片钢筋笼纵筋布设。研究表明： 1) 注浆对隧道管片的变形影响十分显著,同步注浆后管片发生的变形是二次注浆后管片变形的3倍。2) 不同地质条件下管片变形差异性明显,破碎带内管片相对于破碎带外管片的变形较大且不稳定; 当隧道管片进入到完整的岩层内部,管片变形相对稳定。3) 破碎带内的管片变形是破碎带外的管片变形的2.6倍。     

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。