平顶隧道下穿人防隧道的影响研究

以青岛某段新建平顶隧道下穿"回字形"既有人防隧道为例,采用三维有限元方法对此段隧道的三导洞开挖方式进行数值模拟.开挖过程中引起的人防隧道变形,严重时可能导致地层倒塌,与此同时,由于受既有人防隧道的影响,新建隧道的衬砌可能会受到受力及变形影响、对此进行分析,为设计与施工提出合理建议,也为类似工程施工提供参考.     

考虑隧道剪切效应的隧道下穿对既有盾构隧道的纵向影响

将既有隧道简化为能考虑隧道剪切效应的Timoshenko梁,提出在隧道开挖作用下既有隧道纵向响应的解析解答.通过两阶段分析法,分析隧道开挖过程中既有隧道的变形及内力响应.基于修正的Loganathan和Polous地层位移理论,预测新旧隧道成任意夹角情况下隧道开挖引起的自由土体沉降分布;把隧道开挖引起的自由土体沉降施加于既有隧道之上,并基于Timoshenko梁理论,建立考虑隧道剪切效应的既有隧道纵向变形微分平衡方程;通过有限差分法求得在自由土体沉降作用下既有隧道纵向变形及内力数值解答.收集2个已发表工程实测数据,并与所提方法和Euler-Bernoulli法得到的计算结果进行对比.通过对比分析发现,实测结果与两者计算结果有良好的一致性;相对于所提方法,基于Euler-Bernoulli梁的计算结果明显高估了隧道的弯矩、剪力及接头张开量;所提方法能有效模拟既有隧道剪切效应,因而可进一步得到隧道开挖作用下的既有隧道错台量.研究成果可为合理预测隧道开挖对既有隧道影响提供一定的理论支持.     

光纤光栅隧道火灾探测系统在隧道消防中的应用

隧道火灾有其自身特殊性并且危害很大,根据隧道火灾的特点选用光纤光栅隧道火灾探测系统;该系统使用光纤作为感温元件和信号传输介质,以防灾报警为主要目的。针对隧道消防问题,分析了隧道火灾的危险及隧道火灾的特点,阐述了光纤光栅隧道火灾探测系统的工作原理、系统功能与特点．并结合工程实例介绍了该系统在隧道消防施工中的应用。     

新建盾构隧道下穿施工对既有矿山法隧道的影响

考虑时空效应的新建盾构隧道下穿既有矿山法隧道的特征计算,对相关工程风险控制研究有着重要意义.以郑州地铁1号线二期区间新建盾构隧道下穿既有出、入段线矿山法隧道为例,应用有限差分软件,对盾构施工所引起的土体沉降和既有矿山法隧道内力变化进行数值模拟分析.结果表明:新建盾构隧道施工完成后,隧道围岩产生非均匀分布的位移,既有出、入段线矿山法隧道上、下土体的最大沉降量为11.51 mm,既有矿山法隧道衬砌结构内力变化不大.     

公路隧道照明智能控制

基于某高速公路隧道洞外亮度历史数据,总结了隧道洞外亮度随着季节、时段等条件的变化规律,根据隧道的交通量大小、组成及分布实际研究了隧道照明控制算法及控制方案,使得隧道照明可根据隧道洞外亮度而实时改变。     

隧道土体刚度比对开挖引起隧道变形影响

基坑开挖卸荷不可避免地会引起周围地铁隧道的变形。目前,很多学者对此进行了研究。涉及的因素也从几何尺寸到物理参数。然而,纵观研究发现,尚没有针对隧道-土体刚度比的研究,而该指标涉及到土与结构的相互作用问题中两个最重要的参数,必然会对隧道的变形产生影响。因此,本文在离心模型试验的基础上,开展有限元数值模拟分析,研究隧道-土体刚度比对隧道纵向隆起和横向衬砌变形的影响,分析隧道变形规律,并构建隧道-土体刚度比与隧道变形的关系。研究结果表明,隧道-土体刚度比对隧道变形影响显著,隧道变形与隧道-土体刚度比的对数呈线性关系。此外,给出了预测隧道纵向和横向变形的统一简化公式,便于工程应用。     

岩溶地区隧道设计探讨

可溶岩分布面积约占我国国土面积的三分之一,大量隧道的修建使得越来越多的隧道需穿过可溶岩地带。然而可溶岩往往伴随着岩溶洞穴、地下暗河、破碎带等复杂地质构造,这无形中给隧道的修建带来极大的困难。隧道设计,围岩分级是关键,围岩级别的确定离不开超前地质预报。有鉴于此,重点分析了隧道超前地质预报和围岩分级,同时论述了隧道选线和隧道支护等方面,旨在与各位同行交流探讨,共同推进岩溶隧道设计技术的发展,降低甚至避免岩溶对隧道修建的影响。     

铁路立体交叉隧道相互影响阈值

针对铁路双线立体交叉隧道结构,通过数值模拟和回归分析等方法对不同围岩级别条件下既有隧道受新建隧道施工的影响情况进行了研究.运用数值模拟方法建立了多种净距、多种围岩条件和上跨及下穿既有隧道的工序下的力学模型,通过对48种工况下既有隧道底板变形计算结果的回归分析,得出了既有隧道围岩与道床变形预测公式,根据现有高速铁路运营期间允许的道床变形标准,对既有隧道运营不受影响的最小净距给出了建议值.同时对既有隧道围岩压力受新建隧道施工影响的变化情况进行了分析,以围岩压力变化幅度为评价准则,对铁路双线立交隧道间相互影响的净距临界值给出了推荐值.研究发现,新建隧道上跨的修建形式与下穿相比,对既有隧道影响略小.     

TSP隧道地震勘探在高速铁路隧道中的应用

介绍了TSP203隧道地震勘探的基本原理,分析了TSP系统探测的详细流程．以沪昆客专长昆段位于湖南芷江境内的姚家隧道为工程实例,利用TSP技术对其进行超前地质预报．在进行现场数据采集、数据处理、图像分析的基础上,对姚家隧道DK380＋350．DK380＋370里程段进行了地质情况预测．最后将隧道实际开挖后掌子面的地质揭露与TSP超前地质预报结果进行对比,验证了预报的准确性．     

一种高精度低量程隧道陀螺仪的隧道电流效应分析

针对微卫星所用高灵敏、低量程陀螺的需求,提出了一种高精度低量程隧道式陀螺仪的新结构,对隧道陀螺的基本组成部件进行了详细的分析,并介绍了其工作原理.设计了隧道陀螺仪的隧道电流测试方案,采用HP4156C高精度半导体参数测试仪对传感器的隧道电流效应进行了测试,并对隧道电流效应进行了理论分析,在此理论分析的基础上对测试数据进行了归纳与分析,得到器件势垒高度的值分别为0.518 eV,0.555 eV.验证结果表明:本结构隧道电流效应明显,器件有较高的灵敏度.     

Limiting drainage criterion for groundwater of mountain tunnel

Large amount of groundwater discharging from tunnel is likely to cause destruction of the ecological environment in the vicinity of the tunnel, thus an appropriate drainage criterion should be established to balance the tunnel construction and groundwater.To assess the related problems, an limiting drainage standard ranging from 0.5 to 2.0 m3/（m·d） was suggested for mountain tunnels based on survey and comparative analysis. After that, for the purpose of verifying the rationality of the standard, a calculated formula for dewatering funnel volume caused by drainage was deduced on the basis of the groundwater dynamics and experience method.Furthermore, the equation about the relationship between water discharge and drawdown of groundwater table was presented. The permeability coefficient, specific yield and groundwater table value were introduced, and then combined with the above equation, the drawdown of groundwater table under the proposed limiting drainage criterion was calculated. It is shown that the proposed drainage standard can reach the purpose of protecting ecological environment under the following two conditions. One is the permeability coefficient ranges from 10-4 to 10-5 m/s and the specific yield ranges from 0.1 to 0.001. The other is the permeability coefficient varies from 10-6 to 10-8 m/s and the specific yield varies from 0.1 to 0.01. In addition, a majority of common geotechnical layers are involved in the above ranges. Thus, the proposed limiting drainage standard which ranges from 0.5 to 2.0 m3/（m·d） for mountain tunnel is reasonable.     

Kinematical analysis of highway tunnel collapse using nonlinear failure criterion简

For different kinds of rocks, the collapse range of tunnel was studied in the previously published literature. However, some tunnels were buried in soils, and test data showed that the strength envelopes of the soils followed power-law failure criterion. In this work, deep buried highway tunnel with large section was taken as objective, and the basic expressions of collapse shape and region were deduced for the highway tunnels in soils, based on kinematical approach and power-law failure criterion. In order to see the effectiveness of the proposed expressions, the solutions presented in this work agree well with previous results if the nonlinear failure criterion is reduced to a linear Mohr-Coulomb failure criterion. The present results are compared with practical projects and tunnel design code. The numerical results show that the height and width of tunnel collapse are greatly affected by the nonlinear criterion for the tunnel in soil.     

黄土铁路隧道衬砌结构可靠性分析与研究

运营阶段的隧道,随着时间流失其结构是否依然安全可靠?这一直以来都受到了人们关注.而传统的安全系数法在这个阶段已不能发挥它的作用,那么对于施工后衬砌结构可靠性的检验方法也只能运用数理统计知识了.但就其在现役隧道衬砌结构可靠性方面的应用成果来说,目前还比较少,这主要归咎于地下结构有太多的不确定性.而且黄土隧道与其他地层的隧道在结构可靠性的研究成果存在着一定的不通用性.因此,找到一个合理评价黄土隧道衬砌结构可靠性的方法是现阶段最主要的任务之一.为此,本研究提出以SIR-3000地质雷达探测为手段,从实际衬砌厚度入手,应用概率统计知识对运营中的黄土隧道衬砌结构可靠性做出评价,同时,提出在保证必要的结构可靠概率条件下,通过减少施工时的衬砌厚度来降低施工成本的思路.     

城市地下综合管廊通风传热模型

为了优化地下管廊的通风设计,降低运行费用,建立苏州某地下管廊（UUT）一典型段的通风传热的解析模型. 考虑舱间传热、空气和廊壁的耦合传热以及土壤边界厚度的影响. 通过与计算流体动力学（CFD）模型的比较,验证解析模型的可靠性. 结果表明,廊内热源、通风换热和向土壤传热是影响舱内温度的主要因素,舱间传热的影响相对较小. 考虑降温需求的各舱室最低通风量受热源强度、进风温度（大气温度）和土壤温度影响较大,实际管廊最低通风量的计算须结合当地气象条件和管廊热源强度. 对于苏州地区地下综合管廊试验段,满负荷运行的电力舱和热力舱的最低通风换气次数分别为10、5次/h,而无热源的水信舱和燃气舱均可以按现行规范要求的最低换气次数设计通风量. 对于其他布置形式的管廊,可以采用类似的解析模型进行分析.     

青岛胶州湾海底隧道涌水断层全断面帷幕注浆技术研究

青岛胶州湾海底隧道F4-4断层破碎带,受构造影响严重,围岩破碎,岩体强度低,出水量大,拱顶自稳能力差,在极端地质条件下存在突水的高风险,施工风险极大.基于这种情况,通过现场试验确定了全断面帷幕注浆技术参数,主隧道注浆加固区范围为隧道开挖轮廓线外5?m;上断面周边注浆扩散半径为1.5m,下断面注浆扩散半径为2?m;注浆终孔间距为3.5m;水灰比为1∶1的超细水泥;注浆压力为3～4MPa;施工工艺选用前进式注浆.最后采用全断面帷幕注浆技术方案和措施在青岛胶州湾海底隧道右线主洞穿越F4-4断层的设计和施工中得到了成功的应用.通过检查孔检验,注浆效果良好,达到了开挖要求.全断面帷幕注浆技术对类似工程具有一定的借鉴与指导意义.     

海底隧道施工技术及琼州海峡隧道方案的可行性

当今世界上已建造了许多海底隧道 ,著名的有青函隧道、英吉利海峡隧道等 ,还有许多海峡隧道正在修建或计划修建中 ,这些海峡隧道的修建积累了丰富的经验 .本文首先对各种海底隧道施工技术进行论述 ,在此基础上结合琼州海峡的工程地质情况与国外的施工技术 ,对琼州海峡隧道的可行性进行初步分析     

钢板混凝土在隧道支护中的应用

针对目前隧道支护方法中存在的诸多问题,提出在隧道工程中采用钢板混凝土实行围岩支护。介绍了新支护方法的施工工艺,并且从隧道施工的安全、进度、防水、承载力4个方面出发,与管片衬砌支护和锚喷支护进行对比分析,发现该支护方法能提高隧道的工程质量,加快施工进度,降低工程造价,为后续隧道施工支护提供一个新的方案思路。     

千枚岩隧道动态变形及其控制

通过千枚岩隧道实际施工的分析,阐述了隧道动态变形,变形控制施工方式以及关键施工工序,探讨了相关技术在隧道管理中的重要性。     

城市建筑风环境的风洞模拟研究

城市建筑的高层化发展带来了不舒适的风环境问题,通过风洞模拟试验研究可以解决这一问题．从大气边界层模拟、建筑模型风洞试验、风统计特性、风环境舒适性判断等几个方面介绍了风环境风洞模拟研究方法．