山区公路短隧道合理替代深挖路堑探讨

在山区低等级道路建设期,"以投资经济为主"是设计主导思想,"填挖平衡、纵向利用、降低造价"是主要的设计原则.随着高等级公路建设的迅猛发展,现今提出了"环保优先"的指导思想,提出建设生态路、环保路等基本概念.为适应"环保"大趋势,从设计理念、工程应用现状和环境保护效应等角度对山区公路短隧道合理替代深挖路堑进行探讨,给出了西安～汉中高速公路中的应用实例,并提出了进一步研究的建议.     

公路隧道排水泵站智能监控系统设计

针对某隧道泵站自动化水平低、配套管理滞后、在汛期存在安全事故隐患的实际情况,构建以可编程自动化控制器(PAC)为核心的智能化泵站监控系统,讨论整个系统的控制方案,对相关控制策略的基本原理、软硬件设计方法以及基于Kingview 6.55的上位机远程监控系统软件的开发进行具体介绍。系统实现了在线监控、均衡调度、故障保护等功能,提高了泵站的动态管理水平,优化了水泵的运行性能,具有良好的实际应用前景。     

寒区隧道冻胀效应测试与分析

为研究寒区隧道冻胀力随时间和空间的分布规律, 基于温度场变化定义了测试冻胀力, 通过衬砌压力和钢架应力间接反映真实冻胀力的变化规律; 提出了冻胀力简化测试方法, 研发了温度场-冻胀力同步测试系统; 以四川省省道215线鸡丑山隧道为例, 布置5个测试断面开展大规模现场测试, 并选取典型断面K117+700 (简称700断面) 和K117+600 (简称600断面) 分析了隧道环境温度、围岩温度、衬砌压力与钢架应力; 以围岩冻结(12~次年2月) 和未冻(7~9月) 时对应的衬砌压力和钢架应力差值为测试冻胀力, 结合温度场分析了隧道周边各测点测试冻胀力; 采用现有冻胀模型计算理论冻胀力, 并与测试冻胀力进行了对比, 研究了寒区隧道冻胀规律。分析结果表明: 隧道环境温度随时间呈季节性正弦函数变化, 受环境温度影响, 围岩温度呈季节性正负温变化, 并出现季节性冻融现象; 当围岩为负温时处于冻结状态, 支护系统受到围岩压力和冻胀力的共同作用, 且温度越低冻胀效应越明显, 各断面测点应力峰值均出现在1月, 700断面衬砌和钢架最大应力分别为149kPa、31MPa; 当围岩为正温时处于未冻结状态, 支护系统仅受到围岩压力作用; 同一断面不同测点的测试冻胀力差值可达5.23MPa, 说明冻胀力除与围岩温度有关外, 还与富水条件和围岩级别有关; 最大冻胀力实测值比理论计算值小1.25MPa, 因此, 寒区隧道支护设计时建议考虑89.17%的冻胀力折减系数。      

单洞四车道特大断面公路隧道位移性状参数敏感性分析

为分析单洞四车道特大断面公路隧道位移性状参数敏感性,以正交试验设计为基础,设计了物理力学参数变化对位移的影响程度进行研究的数值试验方案.基于二维平面应变弹塑性有限元方法,对Ⅴ级围岩双侧壁导坑法四车道隧道施工过程进行了多工况数值模拟,得出了围岩参数对隧道位移性状的敏感性程度,可为大断面隧道结构计算提供依据.     

公路隧道旁通式净化站气流组织数值模拟及净化效果分析

为分析和解释气流组织对净化站污染处理效果的影响,以常见的旁通式净化站为例,基于FLUENT软件建立包含主隧道和旁通净化风道的数值模型,分析不同来流压力下主隧道和旁通风道的流动规律以及净化效果。研究结果表明,旁通风道风量只取决于设备阻力以及风机性能,与主隧道环境无关;当来流风量小于净化风量时主隧道将发生净流量回流的现象,导致两旁净化风道的负荷不同;当净化风量比为100%时,净化站对污染物的处理效果最佳。     

一种大尺度让压锚杆特性分析及其应用研究

随着众多深、大、长隧道的建设,软岩挤压性大变形问题日益突出。让压锚杆是一种治理大变形问题的有效手段。介绍大尺度让压锚杆的结构及支护过程,并采用ANSYS软件验证大尺度让压锚杆弹性变形、滑动让压、杆体受拉3阶段的工作特性。采用基于Hoek隧洞挤压预测经验公式的概率分析方法和ABAQUS软件分别对让压锚杆的让压力和让压量研究,结果表明:1)锚杆让压力存在下限值,岩体抗压强度越高,下限值越低;2)让压量增大到一定程度后,再增加相同的让压量,二次衬砌压力降幅减小。利用大尺度让压锚杆的受拉阶段,实现"边支边让,先柔后刚",可有效控制围岩大变形,提高隧洞的长期稳定性。     

大直径承插式钢顶管的施工受力变形测试分析——以厦门高集海堤原水管道迁改工程为例

承插式钢顶管可以实现大曲率顶进,但管节间的相对转动对接头和管身的影响机制却未得到系统研究。为研究大直径承插式钢顶管在顶进轴线调整过程中的受力变形特性,本文通过现场测试,详细记录了海底大直径钢顶管在顶进过程中承插式接头的测缝、径向变形和纵环向应力。结果表明,承插式接头可以适应大直径钢顶管的轴线偏转要求,管节间最大相对偏转角较规范允许的焊接式钢顶管最大偏转角增大了近19倍。在曲线顶进时,承插式钢顶管自身径向变形的调整可有效降低接头处的应力水平,且管节间由偏转产生的附加应力有限。     

盾构隧道穿越液化地基上浮振动台试验分析

随着城市地铁线路不断增加,可能出现盾构隧道穿越液化地层的现象。一旦发生地震,盾构隧道存在上浮破坏的潜在风险。为深入研究盾构隧道周边液化地层的动力响应,针对相同密实度砂土在3种不同峰值加速度作用下开展室内振动台试验,分析土体中超静孔压的发展特性和隧道上浮规律。结果表明： 1）砂土液化最先发生在地表及浅层土体处,随着深度增加砂土液化程度逐渐降低,即增加隧道埋深有利于降低隧道液化程度。2）模型试验揭示盾构隧道的上浮机制,即使液化地基未完全液化,当超静孔隙水压力引起的上浮力大于隧道残余上覆有效土压力与隧道重力之和时,隧道将出现上浮。设计时可从消除液化地基和增加隧道重力2个方面入手,提高盾构隧道的抗上浮能力,确保隧道结构在地震时的安全。     

LED与高压钠灯组合使用在隧道照明中的应用

针对传统隧道照明采用高压钠灯费用高以及单一光源对隧道入口段的影响,将LED和高压钠灯组合使用,以发挥两种光源的优点。通过工程实例,研究了LED作为基本照明,高压钠灯作为加强照明,以及高压钠灯作为基本照明,LED作为加强照明时,两种光源组合下的节能状况。发现隧道长度对光源组合形式的节能性能有影响,可以作为选择光源组合形式的依据。研究结果表明,对于中、短隧道,照明负荷主要集中在加强段,降低加强段的负荷对于节能有非常明显的作用。随着隧道长度的增加,基本段照明负荷将会大于加强段照明,主要考虑基本段照明对隧道节能的影响。     

基于BIM的北京地铁19号线平安里站施工风险巡视过程控制研究

为有效解决工程风险巡视效率低下、协同度低、主观能动性差的弊端，加强风险巡视的过程控制，充分利用BIM技术的可视化和信息集成化特点，同时保证施工过程风险管控的有效性和可追溯性，依托在建北京地铁19号线平安里站对施工风险巡视过程控制进行研究。研究基于自主研发的风险巡视APP和搭建的BIM-GIS三维场景，首先，通过现场定位和虚拟仿真的手段实现排查位置和排查信息的记录；其次，对排查信息设置风险过滤条件；最后，对风险信息进行集成管理。研究得出： 基于BIM的风险管理可以控制风险巡视过程，快速有效地分类整理并推送风险集成信息，通过BIM可视化和信息集成化的手段可以有效地控制整个管理流程，提高风险识别能力。