公路隧道外水压力的相似模型试验研究

针对确定公路隧道衬砌外水压力的技术难题,利用自行设计的模型试验装置,采用相似理论,进行了38组工况试验。试验主要研究了水头高度、渗透系数、隧道排放量以及组合排放系统等因素与外水压力和折减系数的关系。通过对相似准则的分析得出,进行工程类比时应注意水头高度的相似关系为平方关系。试验结果表明:水头高度越小、隧道排放量越大、围岩渗透系数越小,隧道外水压力则越小;无论隧道是否完全封堵,只要周边存在排水点,且隧道在其渗流影响的范围之内,隧道外水压力就可折减。此外,深入分析组合排放系统的试验结果,提出了对于隧道周边富水洞穴应采用"复合回填"的处治方式的理念。最后指出,采用这种相似模型试验确定的外水压力是岩石隧道外水压力的上限值。     

大型地下立交正交下穿段三维有限元数值分析

在大型互通式地下立交工程中,下穿隧道往往都处于整个地下立交工程的最低点,需要设置排水泵房,于是造成了在一定空间范围内的多洞室开挖。下穿隧道及排水泵房的修建不可避免地会对上覆小净距隧道产生影响,本文针对地下立交工程中隧道正交下穿段,以厦门东坪山地下立交工程为背景,采用三维有限元方法对新建下穿隧道的施工过程进行动态模拟,分析下穿段隧道动态开挖时,整个正交下穿段位移和变形的变化规律。计算结果表明：下穿隧道和排水泵房施工时整个下穿段将产生不均匀沉降、不均匀侧移和变形,需要对下穿段隧道和排水泵房所处的围岩进行加固,并在上覆隧道相应处设置防护钢拱架。     

公路隧道减震模型试验及数值模拟

文章以嘎隆拉隧道洞口段为原型,拟定了相似关系,选取了围岩和衬砌的相似材料,制作了公路隧道减震试验模型。在试验模型中设置了减震层,选择了振动台模型试验测点的布置位置,制定了加载制度,进行了振动台加载试验;分析了试验结果,并与有限元分析结果进行了对比,定义了减震率;从应力和应变两方面分析了减震层的动力特性及减震效果,得出减震层的设置对隧道减震能起到一定的作用。     

智慧地下立体交通网概念设计

城镇化的不断加速，城市范围的不断延伸，使得当前城市不得不面临四大交通问题：“热”—绿色化不足，污染严重；“平”—立体化不足，形式单一；“挤”—智慧化不足，交通拥堵；“灾”—安全化不足，灾害频发。为应对四大问题，提出智慧地下立体交通网，即“慧地之衢”,以戈德堡多面体的正十二面体为交通网结构，设计同层路网和层间磁流体管道，其转换节点作为交通换乘枢纽，并倡导地下城市建设围绕交通换乘枢纽展开，实现“交通引导开发”内涵；以构建的“交通大脑”云平台为中枢，实现与智慧设施的实时通信；以正常工况和灾害工况为背景进行场景设计，实现正常工况的运营设想和灾害工况的运营预演。此概念设计作品——“慧地之衢”旨在以可持续发展为目标，建立绿色、立体、智慧、安全的地下立体交通网，以期为未来城市规划设计提供解决思路和方法。