偏压隧道洞口段衬砌多裂缝扩展有限元分析

为降低大偏压隧道洞口段衬砌开裂风险,依托巴蕉箐公路隧道工程,对不同工况下偏压隧道衬砌裂缝扩展状态进行了分析,提出偏压隧道衬砌多裂缝扩展的可能,最终基于扩展有限元方法对不同偏压角度下隧道洞口段衬砌多裂缝扩展规律进行了分析。结果表明：随着偏压角度的增大,初始裂缝应力强度因子分布型式逐渐由扁平状转变为窄尖状,衬砌结构整体受力状态变差,易在隧道拱顶60°～90°范围内产生多条初始裂缝同时扩展,在75°位置处产生主裂缝;偏压隧道衬砌多裂缝扩展可分为应力最不利位置裂缝单独快速扩展阶段、主裂缝带动周边初始裂缝形成多裂缝同时扩展阶段和主裂缝逼近贯通衬砌破坏阶段;偏压对隧道衬砌裂缝扩展的影响显著,偏压角度越大,越易形成一条较深的主裂缝,造成衬砌结构破坏;在偏压条件下,主裂缝两侧60°～90°范围内裂缝扩展偏转率呈线性发展,说明在该范围内,离主裂缝越远,周边裂缝向主裂缝靠拢发展的趋势越大。     

新奥法二次衬砌施工中几个问题的探讨

二次衬砌工艺作为新奥法的内容，在永久隧道工程中得到广泛应用，焦晋高速公路隧道全部采用二次衬砌工艺。本文结合该工程二次衬砌的实施，就二次衬砌对初期支护的要求、高压大变形围岩和一般软弱围岩的施作时机以及NTM应用的问题等进行了讨论，得出一些有益的结论。     

隧道出口污染物排放及控制的研究

对于单向行驶的隧道 ,车辆沿隧道通行 ,排出的废气会自隧道洞口排出 ,造成局部大气污染。本文探讨了隧道出口污染物排放控制的方法 ,介绍了隧道出口废气扩散的机理及研究现状     

围岩压力作用下某隧道内爆炸效应研究

以某城市一越江隧道为依托,通过有限元软件ANSYS与LS-DYNA,利用LS-DYNA的隐式-显式顺序求解方法研究在围岩压力作用下隧道爆炸效应。分析了四种当量工况下隧道的不同部位的位移响应和衬砌结构的损伤情况。该研究可为防爆与减爆工作提供一定的技术支持。     

公路隧道质量检测与控制研究——以十漫高速公路隧道为例

针对十漫高速公路隧道受两郧断裂带的影响,在隧道施工期间出现围岩大变形、坍塌、初期支护开裂及隧道涌水,且运营期间可能出现衬砌开裂、地下水下渗、偏压危害等一些质量问题,提出了相应的处理对策,并结合工程实际以及采用在现场进行锚杆拉拔力测试、超声波和地质雷达检测衬砌及混凝土质量等,提出了控制公路隧道质量的几个关键问题,建立了一个包括业主、设计、监理、施工各方共同参与的质量控制体系.     

衬砌台车对游离SiO_2粉尘扩散阻碍特性监测研究

以贵广客运专线油竹山隧道为研究背景,采用CGKL-76分室反吸可移动式袋式除尘器与巷道式通风系统联合实验,通过激光粉尘测量仪(DC-3LP)在隧道掌子面爆破后不同点位、不同时间段上游离SiO_2粉尘的浓度值进行监测,并对掌子面爆破后游离SiO_2粉尘扩散特性以及衬砌台车对粉尘的阻碍影响进行分析。研究表明:掌子面爆破后衬砌台车两侧游离SiO_2粉尘出现明显分界,台车前端粉尘浓度曲线呈下凹分布;采用除尘设备联合通风后,台车前端积尘效应有所改善,粉尘浓度曲线呈上凸分布;正洞内压入式风机入风口出现回流现象。     

何家寨隧道地质灾害整治实践与探讨

贵州水柏铁路何家寨隧道,工程地质条件极其复杂,集“高瓦斯、强岩溶、大涌水”为一体,施工期间曾发生多次涌水涌砂、洞内坍方、地表塌陷与滑坡、支护衬砌开裂变形等地质灾害,堪称水柏铁路施工难度最大的“烂洞子”。文章结合该隧道地质灾害的整治实践,就有关设计与施工技术问题进行探讨。     

风化花岗岩隧道矿山法施工地下水渗流特征与防水技术研究

以风化花岗岩隧道为工程背景,通过现场监测和数值模拟研究手段,研究了风化花岗岩隧道所处地层在矿山法施工条件下地下水的渗流规律,并通过不同防水结构下流固耦合特征的分析,探讨了不同防水结构下地下水对二次衬砌的影响,进而在考虑场区地下水环境变化的基础上,提出了合适的防水控制措施。结果表明:隧道全断面开挖时,地下水流速在仰拱上部断面支护之后达到最大,地下水流速最大值位于拱脚处,随后依次降低;隧道开挖后,地下水水位迅速下降,在仰拱支护期间达到最低点,此后缓慢恢复;地铁隧道矿山法施工防水结构大致简化为全包防水型和控制性全包防水型,隧道下部结构对防水结构型式的变化较敏感,不同防水结构下隧道断面处二次衬砌背后孔隙水压力分布有很大的差异;隧道拱顶处地下水水头越高,排水盲管的铺设对隧道下部结构孔隙水压力的折减效果越显著;全包防水结构下隧道下半部分孔隙水压力的平均值较大,控制性全包防水结构下隧道上半部分孔隙水压力的平均值较大。     

城市隧道机电系统模糊综合安全评价

本文对城市隧道机电系统安全指标进行了分析,应用模糊数学理论建立了模糊综合安全评价指标体系和模型,并以厦门云顶隧道为例,对该隧道机电系统进行了模糊综合安全评价,得出隧道机电系统安全运营状态,对提高城市隧道机电系统安全管理水平具有重要的意义.     

深埋衬砌结构对SH波动力响应的有限单元解

通过使用ANSYS软件模拟加载,分析隧道工程中常见含界面和脱胶衬砌的全空间对SH波的动力响应问题。整体的模型分为上下两个不同材料属性的介质面和衬砌结构,在模型上半部分的土体与衬砌之间存在因脱胶产生的半圆形空隙;建立有限元模型后,通过改变波函数参数、施加不同方向波函数以及改变土体结构等,分析结构对SH波的动力响应。结果表明改变弹性波入射角度、土体结构以及波函数参数对结构的应力场分布有显著影响。     

新型环保宠物粪便处理系统研究

为改善宠物带来的环境污染及对人体的威胁,研究具有收集系统、生物堆肥系统的新型宠物粪便处理装置。该装置将叶轮中空气高速排出,与外界形成较高的气压差,将宠物粪便吸入电机装置进行采集,再通过好氧堆肥方式得到有机复合肥。     

交叉隧道在不同夹层土体厚度下的地震响应分析

基于FLAC3D软件,采用数值模拟的方法,对在不同夹层土体厚度及不同峰值加速度情况下,交叉隧道的地震动力响应进行研究,得出了交叉隧道结构的地震动力响应规律。结果表明:上层隧道的相对水平位移差明显大于下层隧道的相对水平位移差。上层隧道地震应力反应大于下层隧道的地震应力反应。随着夹层土体厚度的增大,衬砌结构的加速度、位移和应力略有变化但总体变化不大,并得出0.5 D～2 D(D为隧道外径)的厚度为较理想的夹层土体厚度,此时加速度、位移和应力总体较其它偏于安全。此结论为穿越既有隧道的交叉隧道工程选线和穿越深度提供重要的理论参考依据。     

能降低内燃机尾气污染物排放50%的新技术

最近 ,一种能降低重型柴油发动机 NOx 排放 50 %的新装置已由 TNO公路运输研究所完成设计。这项新发明被称作尾气再循环系统 ,据称能够使卡车排气更利于环境保护。NOx产生于发动机汽缸内的高温燃烧反应。研究的内容是将排出的烟气重新回用到发动机燃料喷入系统 ,从而进一步降低排出烟气温度 ,排出烟气吸收了产生的大部分热量 ,与此同时 ,它并不参与燃烧过程。系统中的关键元件是一种文杜里喷嘴混合器 ,该技术立足于虹吸动力与压力的降低结合起来。整套系统的样品机为满足商业目的已被制造完成 ,目前已有几家发动机生产商已经对其进行了测…     

双向掘进隧道游离SiO2粉尘扩散规律模拟与分析

为研究双掘进面施工隧道内游离SiO_2粉尘浓度演化特征与扩散规律,获取通风系统的合理设计参数,以斗篷山隧道为研究背景,利用Ansys-CFD有限元计算流体力学软件离散项模型对双向掘进隧道安装除尘设备前、后粉尘扩散轨迹及不同时间周期内粉尘浓度分布特点进行数值模拟,并对模拟结果与现场实测数据进行对比分析.结果表明:(1)衬砌台车对粉尘的扩散具有明显的阻碍效应,台车两侧游离SiO_2粉尘浓度值出现了明显的分界.(2)单纯压入式通风条件下,部分高浓度游离SiO_2粉尘在非爆破端循环停留时间较长,通风一段时间后少量高浓度的游离SiO_2粉尘穿过台车在非爆破端循环停留形成簇团效应,未进入斜井进行排放.(3)压入式通风设备和除尘系统联合作业后,非爆破端游离SiO_2粉尘浓度趋于0,联合作业900 s后,隧道正洞与斜井内游离SiO_2粉尘浓度基本降至8 mgm~3以下,达到规范要求.研究显示,采用离散项模型对双工作面施工隧道内游离SiO_2粉尘浓度演化特征与扩散规律的模拟是可行的.压入式通风设备与除尘系统联合作业条件下游离SiO_2粉尘快速进入斜井进行排放,隧道施工作业区内游离SiO_2粉尘浓度在短时间内大幅下降,通风过程中粉尘运行轨迹几乎不涉及隧道非爆破端,减少了对非爆破端的污染.     

TSP超前预报系统在施工隧道空气污染防治中的应用研究

隧道施工会对大气环境造成不良影响,提出对TSP超前预报系统在隧道施工空间污染防治中的应用进行研究。对施工隧道影响大气环境的因素进行分析,依据分析结果得出隧道施工过程中爆破产生的有毒气体、粉尘以及机械车辆尾气等均会对空气造成污染。对TSP超前预报系统的原理、特点以及效用进行阐述。将TSP超前预报系统应用在施工隧道中,分析TSP超前预报系统在爆破引发空气污染时的预警效果,提出隧道施工中空气污染的有效防治措施。     

武汉粉砂地层深基坑开挖对既有盾构隧道影响分析

以武汉粉砂地层大型商业综合体项目深基坑开挖工程为依托,通过对邻近地铁盾构隧道竖向位移和水平位移进行长期实时的自动化监测,分析在武汉粉砂地层中深基坑开挖对既有盾构隧道变形的影响,并分析了隧道管片裂缝的分布特征。结果表明：粉砂地层深基坑开挖主要引起既有盾构隧道沉降和朝向坑内的水平位移;在基坑开挖阶段,隧道沉降和水平位移迅速发展,而在基坑结构施工过程,隧道沉降和水平位移基本不进一步发展;随着基坑上部主体结构施工的进行,隧道发生隆起和朝向坑外的水平位移,在综合体室内装修阶段,隧道沉降和水平位移趋于稳定;基坑开挖过程诱发的盾构隧道纵向沉降和水平位移均呈现“U”形的变形模式,最大水平位移量出现在基坑开挖宽度中部;深基坑开挖诱发盾构隧道内部衬砌结构出现大量的平行管片裂缝,出现密集管片裂缝的区域基本上与隧道较大沉降量和水平位移出现的区域具有高度的一致性。     

基于隧道岩溶突涌水风险评价的线位比选研究——以宜涪铁路鹤峰-宣恩段为例

隧道岩溶突涌水风险是山区铁路选线阶段的重要考虑因素。以宜涪铁路鹤峰-宣恩段为例，在区域1∶1万岩溶水文地质调查的基础上，分析了该铁路段各线位方案相关的岩溶水系统特征，根据岩溶水系统特征与隧道工程的位置关系开展了隧道岩溶突涌水风险评价，并从隧道岩溶突涌水风险的影响因素出发，选取隧道穿越强岩溶含水层段占比、最大压力水头和累计最大涌水量3个定量指标，运用层次分析法和变系数法构建隧道岩溶突涌水风险综合评价指标体系，对该铁路段北、中、南3个线位方案进行了岩溶水文地质条件比选。结果表明：南线方案岩溶水文地质条件相对较好，隧道岩溶突涌水风险最低。     

基于AHP-云模型的隧道断层破碎带施工风险评价

断层破碎带是隧道施工过程中常见的不良地质条件，易引发隧道围岩坍塌失稳灾害。为避免施工人员与设备的损失，将隧道穿越断层破碎带施工风险划分为4个等级，建立了工程地质条件、水文地质条件和设计与施工技术3个一级评价指标和12个二级评价指标体系以及分级标准；通过对评价指标进行标准化处理，构建了基于层次分析(AHP)-云模型的穿越断层破碎带隧道施工风险评价模型；将该模型应用于福建省平潭及闽江口水资源配置工程，对大樟溪-东张水库隧道施工风险进行评价。结果表明：该隧道穿越断层破碎带区域的施工风险综合评价云图中，云滴大部分处于“中高风险”,少部分处于“低风险”,说明该区域隧道施工风险处于较高风险等级；现场隧道施工灾害发生情况与模型风险评价结果基本一致，证明了该模型的可靠性和有效性。     

基于贝叶斯网络的运营隧道渗漏水病害风险评估

为了实现对隧道工程运营阶段渗漏水病害的定量化研究,解决传统致因分析与诊断方法在复杂系统不确定性处理方面的不足,在全面分析运营阶段隧道渗漏水病害成因机理的基础上,提出一种基于贝叶斯网络(Bayesian Networks,BN)的隧道渗漏水灾害风险定量评估与实时决策方法。利用BN的正向推理技术定量预测其渗漏水灾害发生概率,运用BN反向推理技术进行动态循环诊断,实时判定渗漏水病害形成原因,并将其运用到武汉某已竣工运营的地铁隧道工程中,结果论证了该模型与方法的科学性和可行性。     

隧道工程行为的生态效应及其评价

将隧道工程行为对生态系统的影响分为物理效应、化学效应、生物效应和社会效应,论述了隧道工程行为影响下生态系统的变化,分析了各生态效应之间的联动作用及生态效应产生过程的特点,建立了基于背景值的参数系统模型以评价隧道工程行为生态效应的大小。