隧道结构防火保护措施现状及评析

近10年来,开挖和建造隧道变得越来越重要,随着隧道总里程和人们使用频率的增加,隧道防火问题也日益引起重视.文章介绍了隧道结构防火保护措施的应用现状,例如防火被覆、喷淋灭火系统、耐火纤维混凝土等,并着重评析了它们的特点.作者对隧道结构防火措施的选取提出了一些建议.     

广州地铁二号线EPB盾构隧道研究综述

本文在分析、总结国内外相关文献和材料的基础上，结合广州地铁二号线首期工程，着重分析了盾构隧道掘进机的选型；盾构隧道衬砌接头刚度的确定和优化设计；盾构隧道衬砌结构的抗震设计分析；土压平衡(EPB)盾构隧道工程信息化施工现场监测技术；EPB盾构隧道动态施工全过程三维有限元模拟等急需解决的问题，所得到的结果与结论可用于指导盾构隧道的设计和施工。     

砂土地层盾构法施工的模型试验设计研究

为更好地指导盾构隧道的设计与施工。很有必要开展土体-盾构系统的适应性试验研究。以直径6．34m的土压平衡盾构和上海地区粉砂地层为参照原型，将相似理论和模型试验的方法成功地应用于盾构掘进的模型试验设计。使之能够实现对盾构机工作参数和地层特性参数进行不同组合的试验，进而探求盾构机与土体相互作用的机理，并可由模型试验的结果来预测原型的性能。从而为最终形成盾构及地层适应性理论服务。     

基于Delaunay构网的地层2D，2.5D建模

将地质勘探中的钻孔数据抽象为离散点源信息，设计了离散点的二分拓扑数据结构；在此基础上，提出了用三角形表示地层的2D竖直剖面模型与2．5D叠层TIN模型，并采用Delaunay算法构建模型，同时对断层、尖灭等突变信息的处理也作了初步探讨；最后对一些典型地层进行了重构。该模型具有三角网，便于数据存储、处理与可视化等固有优点，其建模方法也体现了充分利用计算机、适于海量数据的特点。     

基于图像相关分析的砂土模型试验变形场量测

高分辨率数码相机的出现为砂土模型试验变形场非接触量测法的研究开发提供了一条简便经济而且实用的途径,在模型试验观测面上,不再需要布置嵌入式量测标志点或描画网格,直接用数码相机在试验各阶段拍摄照片,然后对照片序列进行图像相关分析,即可得出模型试验的变形场分布。利用图像匹配技术追踪模型上点的位移,借用FEM常用的等参单元的概念进行图像校准和应变计算,采用双线性插值技术可以实现微小变形量测,并提出同时用平移和旋转搜索方法,以适应砂土模型的变形特点。精度检验试验结果表明,一个像素以下的平移量测标准方差达到0.19个像素,数值试验表明,15°旋转刚体变形量测,非旋转搜索和旋转搜索的标准方差分别为0.49和0.08个像素。最后给出一个在砂土地基承载力离心机模型试验中的应用实例,分析结果包含砂土模型位移场、最大剪应变场和体积应变场的分布图。结果表明这一方法使得砂土模型局部化变形、剪切带和渐进破坏过程的量化分析成为可能。     

连拱隧道衬砌病害及其处治

以云南某公路隧道为例,研究了连拱隧道衬砌病害的特点及其产生的原因,在此基础上提出了处治对策.该隧道衬砌病害表现为开裂、剥落、渗漏水等.在中隔墙及其基础、边墙、拱部和仰拱部位都有裂缝,但以中隔墙上最多,剥落主要在中隔墙与拱部的结合部位附近.渗漏水多数出现于中隔墙与拱部的结合部位,部分裂缝也发生渗漏水.隧道衬砌的开裂原因包括地质、设计、施工等方面.对于衬砌开裂、剥落和渗漏水分别提出了处治方法.鉴于不良地质条件是造成以上病害的主要原因之一,提出了隧道内地基处治的方法.     

软土地层管幕-箱涵顶进工具管网格自平衡设计理论研究

目前,国外在软土地区箱涵顶进施工中均对箱涵顶进工具管开挖面前的土体进行加固,以保证在箱涵高度范围内的土体能够自立稳定。为降低工程造价,上海市中环线虹许路—北虹路地下立交隧道工程是世界上首次在软土地区采用不加固软土方法进行管幕-箱涵顶进施工的工程,为维持开挖面土体平衡,工具管网格的合理设计是工程成败的关键。以此工程为背景,从力学原理出发,利用网格内土体在稳定的前提下摩擦力与土压力始终平衡——自平衡原理,建立平衡微分方程,推导出工具管内土压力、土-钢板接触面正应力、剪应力随工具管长度的分布及衰减规律——指数方程,由此方程可解出维持开挖面稳定所需的工具管网格临界长度,并建立网格的长、宽和高之间应满足的定量关系。影响网格长度的主要因素有网格前的土压力、土与网格壁的摩擦特性和土体性质等,分析表明,网格临界长度随土压力的增大而增大,随摩擦系数的增大而减小,为对数方程,所建立的公式可为工程设计提供理论依据。     

饱水岩样声波传播规律的试验研究

先将板岩、花岗片麻岩、黑云母片麻岩3种岩样烘干后在3个方向进行声波试验，然后将上述岩样在饱水条件下进行同样测试，通过纵横波透射测试得到岩石内部结构的一些信息，从而对3种岩样的饱水和烘干条件下声波传播规律进行研究。通过对岩石岩样声波波形、波幅衰减规律和波谱特征分析发现：（1）3种岩样吸水率均较低，平均饱和吸水率一般为0．100％～0．212％，其纵横波波速受水的影响较小。（2）3种岩样饱水后纵波的衰减速率大大降低，而横波饱的衰减速率明显增强，饱水对纵横波衰减速率的影响趋势截然相反。（3）板岩和黑云母片麻岩的声波衰减各向异性特征明显：而花岗岩片麻岩声波衰减各向异性特征不明显；3种岩样的声波衰减各向异性特征差异很大，岩样种类不同，则饱水对声波衰减速率的影响也完全不同。（4）3种岩样饱水状态下纵横波主频明显比烘干状态下要降低许多；对声波信号3层db1小波包分解后发现，3种岩样饱水后最低频率范围内纵波信号能量所占比例增加，较高频率段纵波信号能量所占比例降低。     

连拱隧道中陋墙现场监测及分析研究

在隧道工程建设中,现场监控量测及信息反馈在修正设计、指导施工、确保施工安全等方面发挥着越来越重要的作用.中隔墙作为连拱隧道的中枢结构和重要承载构件,其受力及位移情况往往对工程成败和安全起着决定性作用.在多座连拱隧道现场监测工作的基础上,文章主要介绍了主筋轴力量测、混凝土表面应变量测、混凝土内部应变量测,以及位移量测等针对连拱隧道中隔墙的现场监测方法,并结合中隔墙主筋轴力量测,给出一现场监测及分析实例.最后,对连拱隧道中隔墙现场监测提出了一些建议.     

火灾时隧道内烟流流动状态试验研究

通过大比例火灾模型试验,研究火灾时隧道内烟流流动状态、烟流速度变化以及通风对烟流流动状态的影响。试验模型隧道长100m,内径1.8m。火源采用燃烧床盛放油料模拟,试验中设定了A、B、C三个火灾规模用以模拟实际隧道火灾场景。试验结果表明,点火后,隧道内火区、火区下游烟流速度在2～8min内增加很快,明显大于点火前风速,且其增幅随通风风速、火灾规模的不同而变化。同时,随着火势的逐渐减弱隧道内烟流速度也逐渐减小,并趋于初始风速。试验结果建议对于一般的限制或禁止油罐车通行的隧道,火灾时,隧道内应尽快建立起2～3m/s的纵向风流以抑止烟气的逆流。