物探技术在隧道勘察中的应用研究

在隧道勘察设计以及施工过程中,经常会遇到不良地质现象,如活断层、岩溶和滑坡等,这些地质病害会对隧道建设产生极大的危害,因而深大长隧道的地球物理宏观预测是当今工程界亟待解决的重大前沿课题.本文根据当前绥芬河市新华街隧道中的一系列问题,在隧道工程物探的生产实践和阅读、搜集大量相关资料,经过分析与总结得出,隧道工程物探应用有着很强的针对性和适应性.     

基于复变函数理论和D-P屈服准则的并行隧道合理间距

综合利用复变函数理论、解析延拓法和Schwarz交替法揭示相邻水平并行隧道的应力分布特征.在此基础上,结合考虑了中间主应力效应的D-P屈服准则建立相邻水平并行隧道力学模型.提出并行隧道塑性区贯穿半径的概念,建立求解方程,并通过数值模拟证明其正确性.采用隧道间塑性区临界贯穿状态下的间距作为隧道合理间距,与数值模拟软件FLAC3D计算得到的围岩位移量和沉降量随间距变化至基本不发生变化时所对应的隧道间距有较高的吻合性,从而表明其作为相邻水平并行隧道合理间距的可行性.     

车轮、钢轨材质研究现状及展望

引言车轮、钢轨是铁路运输系统的主要组成部件,用量大、消耗多,其质量好坏直接影响着铁路运输效率、经济性以及安全性.运输是国民经济中的动脉,我国铁路运输尤显重要.据统计,铁路承担的货运占各种运输方式的73%,铁路承担的客运占63%.我国幅员辽阔,地区温差很大,地形不一,山区铁路占的比重较多,半径小,隧道多,并且是客、货混流状态,行车密度较大.而且由于运输量和运输质量不断提高的需要,     

电力隧道通风系统设计

电力隧道内布置有各种电压等级的动力、照明以及控制电缆,这些电缆在运行过程中会散发出大量的热量.如果隧道内温度过高,就会导致电缆表面的绝缘层老化、电缆载流量下降,造成能源的耗费,所以电力隧道的通风系统就显得尤为重要.本文着重介绍了电力隧道的通风方式、通风量计算、通风分区和系统控制等几方面内容.     

对浅埋隧道的稳定性分析

浅埋隧道地质条件复杂,如果支护形式采用不当,极易造成塌方等事故.然而隧道的受力分析又存在很多不确定的因素,很难准确把握.本文采用GeoFBA 4.0软件对地下浅埋隧道进行稳定性分析,模拟隧道的施工,计算岩土及地下工程施工前后地层的应力场、位移场以及支护结构内力.     

石膏围岩隧道衬砌结构破坏模式及时变可靠度模型

石膏围岩具有很强的膨胀性和腐蚀性,在隧道全寿命周期内均会引起衬砌结构自身强度劣化及受力增加,严重影响隧道二次衬砌结构可靠性.针对石膏围岩膨胀特性和腐蚀性对隧道二次衬砌结构的影响分别建立了二次衬砌结构膨胀破坏模式和腐蚀破坏模式;考虑石膏围岩膨胀性和腐蚀性对隧道衬砌结构的综合影响,建立了石膏围岩隧道二次衬砌结构综合破坏模式;基于结构体功能函数,推导出能够初步考虑围岩膨胀性和腐蚀性的隧道衬砌结构可靠度指标计算公式;并分别建立了三种破坏模式下的时变可靠度分析模型.采用石膏围岩隧道衬砌结构综合破坏模式下的时变可靠度模型对礼让隧道进行了分析,得到其在使用寿命100 a内的可靠度指标变化规律.根据计算结果可以优化石膏围岩隧道衬砌结构的抗腐蚀、抗膨胀和支护结构设计参数,并对石膏围岩隧道使用寿命周期内的合理维护及维修提供依据.研究成果可推广应用于隧道衬砌结构的可靠度研究中.     

浅谈钢铁企业电缆隧道防火

在钢铁企业里,电缆隧道、电缆沟、电缆通风井遍布全厂,地下电力网络四通八达。高压电力电缆和低压控制、动力、通讯电缆数量非常大,一般多在几百乃至上千公里以上。而且随着企业设备容量的不断增大和自动化程度的不断提高,高低压电缆的数量之多和分布之密集(多敷设在电缆隧道内),已达到惊人的程度。如此大量的可燃物聚在一起,以及钢铁企业本身的“热、重、大”的特点,使得电缆的运行环境十分险恶,较之其它企业更容易发生电缆火灾事故。近十几年来,已有不少的钢铁企业发生     

不中断交通的波纹钢板加固隧道坍塌衬砌方案

由于隧道勘察设计的局限性以及施工存在的质量缺陷,部分隧道使用过程中出现衬砌渗漏水、开裂乃至掉块、坍塌等不同病害,影响了隧道的行车安全及使用年限。以某高速运营隧道维修加固工程为背景,对该隧道出现的小幅坍塌病害成因及形成机理进行分析,并详细阐述了该项目设计采用的波纹钢板加固技术和不中断交通隧道衬砌坍塌加固技术。加固施工后,满足建筑限界及运营要求,其加固效果良好。     

隧道洞口景观设计初探

隧道洞口是隧道的门户,在隧道工程中有着很重要的地位。目前,景观设计的概念虽已引入到隧道洞口设计当中,但有些隧道洞门仍采用结构单一,形式呆板的洞门。笔者从隧道洞口设计的一般原则、设计模式以及与洞门结构相适应的绿化方法和景观效果等方面入手,探索隧道洞口景观设计的有效实施方法,以期能为隧道洞口景观设计提供参考。     

盾构隧道与明挖基坑施工相互影响与处理措施解析

在我国社会经济不断发展之下,促使我国交通事业的发展。为了满足人们日益增长的交通运输需求,我国公路隧道施工技术也呈现出飞速发展态势。公路基坑工程施工,对周边盾构隧道产生了直接的影响,若公路基坑工程施工不严谨、不科学,则会直接造成周边公路隧道产生形变,直接影响了公路隧道日后的正常使用,很容易出现安全隐患。所以,为了确保公路隧道施工质量、强化工程明挖深基坑施工水平,本文将针对盾构隧道与明挖基坑施工相互影响与处理措施进行详细解析。     

盾构机液压系统及其热平衡计算

介绍了盾构机液压系统的组成部分以及各部分的重要职能,并对某盾构机的热平衡进行了计算.盾构机是一种挖掘隧道的工程机械,由于它可以在艰难的环境下安全工作而被广泛用于隧道挖掘、地铁工程等,是城市建设的重要工具,而液压系统是盾构机的主要驱动的方式,液压系统的优劣直接影响着盾构机的工作性能.     

基于黏弹塑性的云岭隧道软弱围岩参数反演与稳定性分析

软弱隧道围岩在工程实际和试验研究中都表现出较强的流变性质,容易造成围岩的过大变形而导致失稳.按新奥法施工原则对云岭隧道左洞进口段的软弱围岩段开挖过程进行监测,分析初期围岩位移收敛值以及二次支护和衬砌的压力变化情况,通过黏弹性有限元反分析理论,建立基于黏弹塑性的反分析体系,对围岩参数进行反演和优化.通过采用ANSYS有限元程序模拟开挖过程,并将现场实际量测值与计算数据进行比较,为隧道支护设计和施工的安全可靠性提供科学依据和技术指导.     

隧道通风过程中空气湿热状态变化研究

隧道及巷道等地下工程在施工及运营阶段需要以自然或机械通风设施等方式进行通风,以保持充足的新鲜空气量,并维持其内人员的舒适感。当前大多研究集中在隧道通风过程中的空气质量以及烟雾透过率,而较少关注通风过程中空气的湿热状态的变化。以热力学及流体力学的基本理论为基础,研究地下隧道长距离、大规模地下输送新鲜空气过程中,隧道内空气湿热状态的变化。通过论证,在经过隧道长距离输送后,空气湿热状态参数发生较大变化。这说明,空气在地下输送过程中,尽管有风机做功以及摩擦生热过程,但在恒温层的保温作用下,温度只会略有上升;而湿度则会升至饱和状态。这将对地下储库、地下采矿等地下工程的空气调节系统设计研究工作有一定指导意义。     

深埋硬岩隧道围岩参数概率反演方法

在贝叶斯理论框架下, 提出了一种基于多源数据融合的深埋硬岩隧道围岩参数概率反演方法.首先, 分析硬岩隧道常用的启裂-剥落界限本构模型中围岩单轴抗压强度、启裂强度与抗压强度比及抗拉强度三个参数不确定性来源, 确定其概率统计特征; 其次, 利用粒子群算法优化多输出支持向量机, 建立反映反演参数与隧道监测数据间非线性映射关系的智能响应面; 最后, 结合贝叶斯分析方法构建概率反演模型, 运用马尔科夫链蒙特卡洛模拟算法实现了围岩参数的动态更新.将该方法应用到某深埋硬岩隧道中, 利用反演的围岩参数计算隧道拱顶下沉点、周边收敛点变化值及开挖损伤区深度, 与监测数据吻合较好.结果表明, 该方法可以实现围岩多参数快速概率反演, 更新后的参数可用于硬岩隧道施工安全风险评估与结构可靠性设计.      

沉管隧道钢壳在海水中的加速腐蚀

沉管隧道置于不易检查和维护的海泥区域,其钢壳结构受到海水的侵蚀,会缩短其服役周期,腐蚀严重则会影响沉管隧道的安全运行.深中通道(又称“深中大桥”)是国内首个钢壳式沉管隧道,耐久性要求100年,针对深中通道钢壳混凝土沉管的服役环境及超高的耐久性要求等诸多特征,且目前国内外可以借鉴的工程和研究很少,因此需要研究揭示钢壳外壁在海洋环境下的腐蚀机理和腐蚀发展规律.本文采用室内腐蚀模拟加速试验及电化学分析测试等,对深中通道沉管隧道钢壳所用Q390C低合金高强度结构钢在模拟海水条件下的腐蚀发生发展规律进行研究.研究发现Q390C在海水中腐蚀产物主要为Fe₃O₄、α-FeOOH和γ-FeOOH及少量CaCO₃,其均匀腐蚀和局部腐蚀速率都呈指数关系下降,最终趋于稳定.     

达陕高速某隧道塌方机制与数值模拟

通过地质分析、数值模拟计算的方法,对某隧道LK42+384～388处塌方的产生机制进行了详细的分析,认为是由于地层产状与隧道轴线的关系,以及软硬岩互层等原因造成了此次塌方,并总结出一种隧道塌方的地质模型,详细阐述了"天然拱渐进失效型塌方"的机制、特征、预兆等.     

单拱大断面偏压隧道衬砌模型试验分析

模型试验方法分析大断面隧道衬砌结构的受力特性是一种比较实用的方法.以单拱四车道隧道为依托,按弹性阶段相似原则进行偏压条件下单孔大断面隧道衬砌破坏的室内模型试验,研究不同围岩条件下,隧道衬砌的破坏机制.试验通过千斤项加载的方式,模拟偏压条件下,不同围岩级别条件下的隧道衬砌的破坏行为,得到隧道模型的围岩及衬砌之间的接触压力,锚杆、衬砌的应力和位移分布.此外,综合模型试验和数值模拟的结果,分析了大断面隧道受到上部偏压荷载作用时,在衬砌内方面的发展规律及特点.     

某风景区人行隧道病害治理浅谈

结合某风景名胜区内单侧开放式旅游人行隧道实际,对隧道病害成因、病害隐患及产生的后果进行了分析,详细论述了隧道病害治理工程的技术工艺.实践证明,隧道病害治理达到了预期目的,隧道稳定性得到保障.     

基于云理论的隧道结构健康诊断方法

隧道健康状态诊断过程作为一个模糊系统,具有随机性和模糊性的特点.传统的隧道结构健康诊断方法无法妥善地将系统的模糊性和随机性关联在一起.基于此,针对隧道结构健康状态诊断系统的模糊性和随机性特点,提出了基于云理论的隧道结构健康状态诊断方法.首先,建立反映隧道结构健康状况等级评语集的正态云模型.然后,依据逆向云发生器原理,将隧道结构健康状态指标的监测数据的归一化结果值转化为隶属度云模型.将健康状态指标的重要性语言值转化为权重云,用于表征各健康状态指标的重要程度.最后,运用云理论的计算方法对隧道结构健康状态等级进行诊断,得到健康状态等级诊断结果的云模型.应用云模型的改进方法,对某市地铁2号线盾构隧道结构健康状态进行了诊断,极大提高了诊断结果的可视化和鲁棒性.     

长距离独头掘进巷道通风技术应用研究进展

长距离独头掘进巷道的通风难题在国内外各金属、非金属矿山以及隧道掘进中都广泛存在.笔者从通风工艺的设计、风机的选型和风筒类型以及自动控制技术的应用几个方面综述了长距离独头掘进巷道通风防尘技术应用研究的最新进展.