三车道公路隧道照明灯具布置参数研究

随着公路隧道数量和里程的增加,隧道运营过程中的照明将会消耗更巨大的电能,这是运营单位所承担的主要负担,如何有效的降低该能耗已经成为重要的问题。国内外专家学者对此作了大量研究,通常使照明灯具达到最好的照明效果是降低电能消耗的有效途径之一。采用DIALux照明仿真软件,分别建立隧道照明灯具两侧对称布置和交错布置模型,以洞内路面亮度、照度和均匀度满足交通安全要求为约束条件,分析了不同布灯形式和灯具不同照射角度情况对隧道内照明环境的影响,通过综合分析比较,得出当灯具交错布置、发光轴线与竖直面夹角为15°时的照明环境最好。     

大型水下隧道实验技术与系统研发

针对国内水下隧道建设数量日益增多与技术难度越来越大的现状,在对国内外文献、实验水池及相关实验研究广泛调研的基础上,提出了水下隧道实验系统的功能要求,并对大型水下隧道实验技术与系统进行了全面的研究与设计。利用该实验系统,沉管、盾构、钻爆、悬浮等各种工法水下隧道模型实验均可开展,填补了目前国内实验水池只能进行沉管、悬浮工法模型实验的不足,可为解决国家重大、难点水下隧道工程的建设和行业内的主要技术瓶颈提供技术支撑和服务。     

岩溶地区公路隧道施工力学响应研究

岩溶地区公路隧道因受岩溶发育程度、岩溶位置等的影响，其施工力学响应与一般隧道存在较大区别。利用“公路隧道结构与围岩综合试验系统(CTSSSRH)”和有限元分析程序对岩溶地区公路隧道施工力学响应进行了一系列的大型相似模型试验和数值模拟研究，探讨了溶洞发育程度和位置对围岩施工力学响应的影响，总结了岩溶地区公路隧道围岩位移场、塑性区等的一些分布规律。     

隧道围岩及支护结构有限元分析

对正阳隧道的Ⅳ级围岩情况下的围岩和支护结构的稳定性进行了二维的平面弹塑性有限元计算，分析了围岩中的应力、变形、塑性区以及初期支护和二次衬砌结构的承载能力，得出了相应的结论，为二车道分离式隧道支护参数的优化设计提供了参考依据。     

六车道连拱隧道中墙动态施工力学研究

六车道连拱隧道由于跨度大和断面扁平,加上左右洞施工的相互影响、围岩的多次扰动等诸多因素,导致中墙在施工过程中的受力和变形极为复杂,中墙极易发生倾覆或破坏,而中墙的稳定是确保连拱隧道施工与营运安全的关键。本文通过三维有限元和现场量测,对六车道连拱隧道中墙的动态施工过程进行了三维数值模拟和验证、对比分析。研究结果表明:在施工过程中,中墙应力变化过程复杂,局部区域在部分施工阶段会承受拉应力,中墙配筋主要受抗拉和抗剪能力控制;为尽量减少中墙墙脚转角处剪应力集中,建议增大曲中墙墙脚处的曲度;中墙变形为非常复杂的扭曲变形,墙顶水平位移随二次衬砌的全部施做将大幅减少,施工时应及时施做二次衬砌。     

大跨扁平连拱隧道施工时空效应试验

大跨扁平连拱隧道设计上具有开挖跨度大和断面扁平的特点,而在施工中,由于其施工工序较多,围岩将受到多次扰动,衬砌结构也将受开挖的多次影响。因此,其受力和变形极为复杂,施工过程中开挖时空效应与四车道连拱隧道或分离式隧道存在较大的差异。利用“公路隧道结构与围岩综合实验系统（CTSSSRH）”,对大跨扁平连拱隧道的施工动态全过程进行了三维物理模拟,分析了围岩位移、应力随开挖步的变化规律,提出了大跨扁平连拱隧道施工时空效应。     

区间隧道跨越既有病害隧道设计

轨道交通区间隧道近距离跨越既有病害隧道时,一方面由于区间隧道的开挖将引起病害隧道围岩与结构受力的重新分布,病害隧道受力状态将发生较大的变化;另一方面,轨道梁与车辆等荷载将作用于病害隧道上,使病害隧道承受外部荷载增大.同时,病害隧道本身的承载能力有限.因此,设计必须采取有效措施,避免运营荷载作用于病害隧道上,同时应加固跨越段病害隧道和尽量减少施工开挖对病害隧道的影响.文章介绍了重庆轨道交通三号线建新坡隧道上跨八一、向阳隧道的设计方案,对类似工程具有借鉴作用.     

公路隧道病害处治技术研究

目前,随着大量公路隧道投入运营,部分隧道由于地质、施工等原因出现了一些病害,这些病害对隧道的运营构成了安全隐患,当病害发展到一定程度时,须采取措施进行处治.现就目前公路隧道存在的主要病害类型进行介绍,由此对各类型病害原因进行了全面的分析,在此基础上,提出了各类病害的处治技术.     

隧道灯具光线分布对照明指标的影响分析

安全与节能问题是目前隧道照明的关注重点,实现低能耗高效能成为隧道照明设计的目标。通常来讲路面照度和亮度是评价照明效果的重要指标,但是相关规范仅仅指出路面照度和亮度与路面的材料、颜色有关,给出了两者的大致关系。通过照明软件DIALux进行数值模拟,计算分析了不同照明灯具光线分布对隧道照明指标的影响,得出在同样的光通量的情况下,灯具光线分布对路面照度和亮度的影响较大,同时对路面照度和亮度之间的关系影响也较为显著。研究可知当采用最佳配光曲线的灯具时可将路面亮度提高约46%,结论对分析隧道照明参数影响因素具有重要意义。     

连拱隧道围岩稳定性模型试验

利用“公路隧道结构与围岩综合实验系统(CTSSSRH)”，对连拱隧道在不同开挖方案下的施工动态过程进行了相似模型试验，得到了围岩变形全过程曲线，研究了连拱隧道围岩位移、变形等发展规律，提出了Ⅲ类围岩合理的开挖方案。