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2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛

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1.高海拔大纵坡铁路隧道火灾特性数值模拟研究
- WANG Mingnian;王明年;CUI Peng;崔鹏;GUO Xiaohan;郭晓晗;YU Li;于丽;YAN Guanfeng;颜冠峰
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：为深入分析高海拔大纵坡铁路隧道的火灾特性,进而为高海拔铁路隧道防灾救援工作提供基础依据.文章采用FDS对铁路隧道火灾场景进行数值模拟,研究火灾规模为20MW时,不同海拔高度铁路隧道的烟气扩散规律以及疏散通道2m特征高度和隧道拱顶温度场的纵向分布规律.研究结果表明:火灾规模相同时,随着海拔的升高,火灾烟气纵向一维蔓延速度加快,对于火源上游v=0.00003h+2.27,对于火源下游v=0.00006h+3.4312.大纵坡的设置能抑制火灾烟流向上游扩散,上游特征高度的温度场受影响程度小,使得火源上游特征高度的温度场在安全疏散时间内满足限值要求.火源下游约120m距离范围内,随着海拔的升高,拱顶纵向温度也随之升高;而在120m范围以外,则随海拔的升高而降低.大纵坡铁路隧道火灾发生时拱顶最高温度点向下游偏移,且最高温度随着海拔的升高而增大t=0.0365h+443.98.
2.基于动态交互的隧道系统应急韧性研究
- ZHANG Yuxin;张予馨;YAN Zhiguo;闫治国;ZHU Hehua;朱合华
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：城市系统日趋复杂,隧道结构与密布的城市网络错综相连.由于隧道自身的构造复杂与尺度大,其可触发紧急情况的因素繁杂多样.尽管在防灾减灾方面已作出诸多努力,但各类紧急情况仍然不断出现,尤其是火灾严重威胁着人们的生命安全.文章首先根据近年来的大型隧道火灾事故进行分析,提出系统应对火灾中存在的问题,包括系统失灵、各部分孤立工作、与人员交互弱等.根据这些问题,提出隧道系统应急韧性理论,从人与系统交互过程出发,对应急韧性做出全方位多角度的定义.根据隧道火灾特性,建立符合隧道特性的应急韧性评价体系,分析了应急韧性中系统的功能和人群的自我控制.针对应急韧性的评价体系和标准,提出具有可操作性的防灾规划建议,为隧道防灾体系提供支撑与保障.
3.运营公路隧道预防性养护研究初探
- JIANG Yajun;蒋雅君;TAO Lei;陶磊;WEI Chenxi;魏晨茜;LIU Shigui;刘世圭;LIU Sha;刘莎
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：为满足现代运营隧道养护需求,“预防为主、防治结合”的养护思想被提出,预防性养护成为隧道养护未来发展的趋势之一,目前国内隧道预防性养护研究还处于起步阶段.文章通过将全寿命周期运营阶段相关养护思想与运营隧道的实际情况相结合,初步探索提出运营公路隧道预防性养护的理念,以及对该理念下研究的隧道性能、养护管理、养护成本三要素进行了初步分析,为运营隧道养护技术研究提供参考与借鉴.
4.改扩建公路增幅新建隧道救援横通道设置探析
- BAI Guoquan;白国权;LI Zhihou;李志厚;ZHANG Tao;张涛
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：公路隧道的人行、车行横通道是在隧道双洞间设置的紧急情况下供人员逃生、救援人员或救援车辆出入的通道.《公路隧道设计规范》规定,分离式独立双洞隧道间应设横通道:人行通道间距可取250m(且≤500m);车行通道间距可取750m(且≤1000m).随着社会、经济的发展,部分隧道需要进行改扩建,在既有隧道基础上新增一幅是较为常见的一种改扩建形式;但新增一幅隧道与原有幅隧道之间的防灾救援横通道设置问题随之出现.本文以云南昆磨高速公路小磨段改扩建项目为工程背景,针对各种工况的救援通道设置问题进行了具体分析,设计或论证了适用于各隧道的救援通道方案.
5.超特长公路隧道驾驶疲劳致因及检测技术进展
- QIN Pengcheng;秦鹏程;WANG Mingnian;王明年;BAO Yifan;包逸帆;CHEN Jinyu;陈劲宇;YAN Tao;严涛
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：驾驶疲劳引发的交通事故已成为制约超特长公路隧道运营和行车安全的重要因素.文章针对超特长公路隧道驾驶疲劳问题,首先探讨了隧道内环境因素对驾驶疲劳的影响,分析了驾驶疲劳致因.其次重点总结了驾驶疲劳检测技术在公路隧道中的应用进展,分析了各种检测方法的优缺点.最后,针对多因素作用下隧道内驾驶疲劳规律及依据驾驶疲劳检测技术进行疲劳缓解设计的研究进行了展望.
6.高速公路特长隧道及隧道群运营安全风险评估研究
- WANG Zhijie;王志杰;WANG Rulei;王如磊;SHU Yongxi;舒永熙;WEI Rui;魏瑞;WANG Zhanjun;王占军;TAN Jun;谭军
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：针对高速公路特长隧道及隧道群的特点,分析影响高速公路特长隧道及隧道群运营安全的风险因素,将风险因素分为静态因素和动态因素两个体系,基于此建立包含36个指标因素的特长隧道和隧道群的风险评价指标体系,并采用层次分析法计算出各个指标因素的相对权重;在已有研究和相关规范的基础上,结合实地调研,建立高速公路特长隧道及隧道群评价体系指标评分标准;最后研发出基于Web的风险评估系统,实现对动态风险因素的实时监测,从而对高速公路特长隧道及隧道群进行实时风险评估.
7.高速公路隧道运营安全风险快速评估方法研究
- ZHANG Rui;张瑞;李玉文;LI Yuwen;WANG Yusuo;王玉锁;WANG Mingnian;王明年;ZHENG Jinlong;郑金龙;LU Mengyuan;卢梦园;何锁宋;HE Suosong;MENG Jie;孟杰
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：文章根据高速公路隧道交通安全风险的特点,通过问卷调查、文献调研等方式,分析了影响高速公路隧道运营安全的因素,确定了长大隧道运营安全风险源及相应的评估指标体系.通过采用初步定性评估和细部定量评估的方法,对隧道运营安全风险等级进行划分并给出相应的风险控制措施,建立了在役长大隧道运营安全风险的快速评估方法.将所得方法运用于实际隧道工程运营安全风险评估,所得结果与实际运营情况相符.
8.复杂地质条件隧道运营期危险源辨识分析
- WU Di;吴迪
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：在我国中西部地区,处于围岩流变、高水压、高海拔冻胀、高地震烈度等复杂地质条件下的大量运营隧道,可能发生支护结构劣化、列车撞击和火灾等情况,种种因素所带来的潜在风险将严重并长期影响隧道的安全运营.通过对大规模隧道群复杂地质条件的研究,结合隧道面临的混凝土剥落、渗漏水、地震破坏、初期支护与二次衬砌开裂等灾害的产生机理,对隧道变形破坏特征及其支护结构的力学行为进行分析,并对潜在危险源进行辨识,得到相应结论.
9.采用感官诱导措施保障隧道运营安全的研究
- YE Xinxin;叶欣欣;LIU Gang;刘罡
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：由于隧道内部空间狭窄,行车视野受限,驾驶环境单调,故隧道内行车事故多发.为保证隧道运营安全,本文通过隧道事故类型统计分析,得到隧道内事故多发主要原因为洞内行车视野较差、驾驶过程中缺乏参照物,从而导致视错觉引发事故.基于此提出感官诱导措施,通过可突起的路标、反光标志、频率可调统一可控的LED闪光标识以及隧道洞内情报板,达到多维感官提醒,实现交通诱导功能.未来可结合大数据和云计算技术,通过WIFI接入实现交通驾驶提醒和实时交通管制,保证隧道运营安全.
10.季节性岩溶隧道结构安全预警体系构建及对策
- ZHENG Bo;郑波;WU Jian;吴剑;GUO Rui;郭瑞
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：为解决季节性岩溶隧道在持续降雨条件下结构失稳问题,通过总结分析部分既有季节性岩溶隧道结构失稳案例发现:持续强降雨对岩溶隧道地下水的充分补给,会短时间内导致衬砌水压力迅速上升,甚至超过衬砌结构承载能力,造成衬砌结构失稳破坏.基于隧址区瞬时降雨量、累积降雨量、降雨持续时间等降雨参数与隧道衬砌结构内力之间的对应关系,利用神经网络工具,建立降雨条件下季节性岩溶隧道结构安全预警体系.设计出一种当衬砌水压力达到衬砌结构容许水压力后可实现自动泄水降压的装置,避免了降雨条件下衬砌结构因短时间内承受水压过大而发生结构失稳破坏的现象,保障了岩溶隧道结构安全.研究成果可为季节性岩溶隧道设计、施工以及运营维护提供参考.
11.基于“链”结构的隧道智能监测与安全预警系统
- ZHANG Zhiming;张智明;YE Ying;叶英
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：基于“链”结构和人工智能技术构建隧道智能监测与安全预警系统,将隧道施工常规监测项目、智能人员考勤定位和健康状态监测以及安全风险分析和预警管理有机融合,实现了隧道内部结构受力监测、隧道衬砌表面变形监测以及隧道空间环境的监测;实现了隧道施工人员人脸识别智能考勤、基于ZigBee的人员实时定位以及施工人员的健康状态监测;实现了隧道安全风险分析与评估、安全预警报警管理以及应急预案和应急响应.系统依托东天山隧道建设工程进行验证,结果表明系统功能满足工程实际的要求,可有效提高隧道施工智能监测水平和安全预警的能力.
12.基于数字地球的公路特长隧道通风方案研究
- LIN Guojin;林国进;WANG Jun;王俊
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：目前我国公路特长隧道通风方案设计多通过人工比选开展,充分利用已由工程经验,但效率低,且难以考虑所有的方案组合.为提高设计效率,本文通过运用数字地球技术构建了公路隧道模型,引入墨卡托投影建立隧道轴线在数字地球上的投影空间关系,得到考虑地表环境保护区条件下的纵向通风区段划分和通风井位自动选取算法,最终实现基于全寿命成本最低的隧道通风系统设计方法.最后,将数字地球得到的米仓山隧道推荐通风方案与实际采用的通风方案进行比较,验证了数值地球方法的合理性和优越性.
13.高海拔公路隧道运营通风关键技术研究综述
- YAN Tao;严涛;LI Kunjie;李坤杰;QIN Pengcheng;秦鹏程;BAO Yifan;包逸帆;WANG Mingnian;王明年;YAN Guanfeng;颜冠峰
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：高海拔隧道运营通风设计对于节省运营期通风费用以及保证行车安全意义重大.本文从正常运营通风设计、通风节能设计及防灾救援技术等方面总结归纳了高海拔公路隧道运营通风的最新研究成果,主要包括需风量设计中考虑CO及烟雾影响的海拔高度系数、自然风及交通风节能技术、高海拔对风机选型影响规律、高海拔公路隧道防灾救援技术中的火灾燃烧规律及人员逃生速度研究.研究成果对川藏公路运营通风设计具有一定的指导意义.
14.保安营特长高瓦斯隧道运营通风方案研究
- SHU Dongli;舒东利;YANG Jianmin;杨建民;XIE WenQiang;谢文强;YAN Tao;严涛;ZHU Linchen;朱麟晨
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：为解决特长高瓦斯隧道运营通风技术难题,文章以改建成都至昆明铁路保安营13.226km特长单线电气化牵引高瓦斯隧道为工程依托,结合理论计算与SES网络通风计算方法,对特长高瓦斯隧道全射流纵向式、洞口吹入式、斜井排出式和斜井送排式4种运营通风方案进行了研究分析.研究结果表明:全射流纵向式通风方案投资小,运营成本低,但由于隧道较长,瓦斯排出时间较长.洞口吹入式通风方案风流由瓦斯区段流向非瓦斯区段,斜井送排式通风方案存在“风流短路”问题.推荐采用斜井排出式纵向通风方案,该方案投资和运营费用中等,且正洞内风流由非瓦斯区段流向瓦斯区段.斜井排出式运营通风方案可快速排出正洞含瓦斯区段内污浊空气,改善通风条件,保证高瓦斯隧道的运营安全.
15.雀儿山隧道自然风利用及其对抗防冻影响研究
- YANG Feng;杨枫;ZHENG Jinlong;郑金龙;WEI Yanqing;蔚艳庆;TIAN Zhiyu;田志宇
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：为探讨高海拔地区隧道利用自然风通风节能的可行性,本文理论分析了自然风计算方法及影响因素.通过对海拔4300m的雀儿山隧道进行长期监测,计算了隧道自然风速风向并进行了现场实测,验证了理论计算的准确性,测试了自然风作用下隧道冻结长度变化.研究结果表明:基于雀儿山隧道温度、大气压力和风速风向数据计算隧道自然风向为出口德格端吹向进口甘孜端,风速为1.4～3.3m/s,实测数据与理论分析一致.自然风作用下冬季隧道出口冻结深度超过1500m,对隧道抗防冻存在很大影响;进口未出现冻结现场.因此高海拔地区隧道利用自然风能够实现高效节能,但需考虑增加进风端结构抗防冻设计长度.
16.铁路隧道紧急救援站火灾烟气运动特性研究
- ZHAO Peng;赵鹏;MA Weibin;马伟斌;WANG Zhiwei;王志伟;LUO Peng;罗鹏;MA Zhaohui;马召辉
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：铁路隧道发生火灾后,以紧急救援站定点疏散模式为主.文章研究隧道内紧急救援站烟气运动特性,以便设计合理有效的隧道火灾人员安全疏散与防灾救援方案.使用FDS软件建立全尺寸隧道模型,对隧道内紧急救援站火灾烟气扩散进行了模拟计算和分析,对烟气蔓延速度、烟气温度、浓度、有毒有害气体和能见度等描述烟气运动规律的参数进行测量,明确了高海拔长大隧道火灾发生后烟气温度、浓度、能见度时空变化规律,探明了高海拔地区火灾烟气运动特性.
17.公路隧道车行横通道开启对火灾排烟影响试验
- CAO Zhengmao;曹正卯;ZHANG Qi;张琦;CHEN Jianzhong;陈建忠
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：目前国内双洞公路隧道普遍存在正常运营期间将隧道内车行横通道门开启一定高度的现象,这很大程度上给隧道火灾排烟带来了不利影响.为研究隧道内火源下游车行横通道门开启对火灾排烟的影响,文章依托羊鹿山公路隧道,开展现场火灾试验,对自然通风情况下和风机运行情况下隧道内风速分布进行研究,并对风机运行情况下火源下游车行横通道门开启不同高度对火灾排烟的影响进行研究.结果表明:火源下游车行横通道门开启,即使开启的高度较小,也会导致发生火灾的主隧道内烟气经车行横通道蔓延至相邻非火灾隧道;随着主隧道内纵向风速的增大,经车行横通道流入相邻主隧道的风量增加;主隧道内风速一定的情况下,随着车行横通道门开启高度的增加,横通道内风速减小,风量基本相同.
18.铁路隧道火灾模式下疏散人员属性关键参数现场测试
- LI QI;李琦;XIONG Xiaoling;熊晓玲;CAO Xiongzhi;曹雄志;CHEN Mingyang;陈茗洋;WANG Mingnian;王明年;LIAO Xueling;廖雪伶
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：疏散人员的属性参数是研究人员疏散安全性的首要前提.为保证人员疏散的安全性并为防灾设施的设计提供合理依据,文章通过人员疏散现场测试及理论推导相结合的方式,对铁路隧道内火灾模式下疏散人员合理的属性参数开展研究.结果表明:①列车疏散人员按性别年龄组成可分为8组,0-16岁男性、0-16岁女性、17-30岁男性、17-30岁女性、31-50岁男性、31-50岁女性、50岁以上男性、50岁以上女性对应的人员数量比例分别为6％、4％、21％、21％、24％、17％、4％和3％;②疏散人员荷载数量由列车类型及编组决定定员数量,并且考虑一定的超载人数(普快列车:60％,动车组:20％);③列车人员下车速度随车厢人数的增大而减少,随车门宽度的增加而增加;④火灾隧道内人员疏散速度为,成年男性1.0m/s,成年女性0.8m/s,儿童0.67m/s,老年人0.6m/s.
19.公路隧道长陡人行横通道内疏散时间仿真研究
- WANG Gonghe;王功贺;YAN Zhiguo;闫治国
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：在公路隧道改扩建过程中,由于工程地质条件和可用空间的限制,新旧隧道间所设横通道出现长且陡的状况,对人员疏散造成影响.针对新旧公路隧道间长陡人行横通道内人员疏散状况,文章采用仿真模拟法,研究横通道长度、坡度及间距对人员疏散特性的影响规律.研究发现:(1)长陡人行横通道内群体疏散过程中存在“梗塞体”现象,造成群体疏散平均时间增大;(2)人行横通道长度和坡度的存在对疏散造成负面影响,该影响随长度和坡度的增加而加剧.为缓解该负面影响,横通道内部可设置休息平台及指示标志.
20.天台山隧道喷雾降尘雾化性能研究
- WANG Xin;王欣;DONG Changsong;董长松;SONG Bin;宋斌;GUO Chun;郭春
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：为进一步提高隧道喷雾降尘的效率,得到有利的环境及设备参数,文章以天台山隧道施工产生的粉尘为研究对象,结合数值模拟方法,深入研究了高压喷雾雾化粒度的降尘性能;基于FLUENT压力一旋流雾化模型,分析了高压喷雾降尘的机理,通过对压力式喷嘴进行2MPa,3MPa,4MPa和5MPa共4种压力的模拟和直径为2.0mm,1.5mm,1.0mm共3种喷嘴的模拟,得到了不同情况下的喷雾粒度分布,结合实测的天台山隧道施工粉尘粒度,提出了适合现场的喷雾降尘压力和喷雾型号.
21.风管布设参数对隧道施工排尘效果的影响研究
- SONG Junxiu;宋骏修;SONG bin;宋斌;DONG Changsong;董长松;GUO Chun;郭春
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：目前矿山法施工隧道的粉尘问题依旧没有得到有效解决.文章通过对秦岭天台山隧道出碴工况进行测试及模拟研究,分析风管布设参数对矿山法施工隧道排尘效果的影响.结果表明:(1)测试和模拟的粉尘浓度与下降趋势相同,数值模拟可信;(2)风管末端至掌子面的布设距离L、风管在隧道断面内布设角度θ以及风管至隧道壁面的附壁距离d均影响通风排尘效果;(3)在53m的布设距离、45.的布设角度和0.4m的附壁距离下,通风排尘效果最佳.
22.城市地下连拱结构地震响应研究现状与展望
- HUANG Hongyuan;黄虹源;WANG Guobo;王国波;HAO Pengfei;郝朋飞
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：由于日益紧张的地下空间和需要考虑降低工程造价等原因,城市连拱地下工程大量涌现,而城市地下多连拱工程具有埋深浅、大跨度、非对称和中(边)墙形式多样等特点.由于结构形式在地铁运营安全中发挥重要的作用,因此对城市连拱地下结构的抗震性能应具有全面的认识.基于对大量城市连拱地下工程案例的归纳整理,文章将城市地下连拱结构分为单拱截面、双连拱截面、三连拱截面和四连拱及多连拱截面地下结构,在总结已有大量城市连拱地下工程特点的基础上,分别阐述各类连拱截面地震响应研究现状和进展,指出现有研究中存在的问题,并对今后尚需进一步研究的方向给出了一些抛砖引玉的建议.
23.深埋单洞大断面隧道地震响应及安全性研究
- WANG Li;王力;WANG Gengfeng;王更峰;LI Zhun;李准;ZHANG Kehong;张克宏;ZHANG Xiaoxiao;张晓晓
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：文章依托玉溪至磨憨铁路隧道工程,通过采用FLAC3D软件模拟了深埋大断面隧道在地震波作用下的响应特征,研究了深埋大断面隧道分别在不同地震波、不同激振方向和不同埋深工况下地震响应的影响规律.结果表明:在E3地震波作用下隧道结构的峰值位移比在E2波作用下增大了155％,安全系数劣化了11.2％;在竖直方向地震波激振作用下,衬砌的安全系数劣化最为严重,衬砌结构受到竖直方向的挤压作用最为明显;在地震源与隧道距离一定且较远时,地震源处于隧道衬砌结构正下方时对隧道安全性的影响最大;在隧道深埋工况中,埋深越大,地震波对隧道安全性的危害越大,但这种危害的增加幅度随着埋深的增大而逐渐减小.
24.黄土地区地下综合管廊抗震性分析
- LI Chenghan;李承翰
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：为研究地震横波作用下地下管廊结构的抗震性,以黄土地区某市商务区地下综合管廊为背景,采用MIDAS软件建立地下管廊有限元动力学模型,分析地下管廊结构的动力响应规律.结果表明,在地震横波的作用下,地下综合管廊的相对位移和相对加速度随着结构埋深的减小而不断增大,增幅受地震波影响较大.管廊结构节点加固可以有效地避免节点处的应力集中现象,减小失稳破坏的可能.
25.落石冲击下轻型刚性棚洞结构力学响应
- MENG Jie;孟杰;王玉锁;WANG Yusuo;WANG Mingnian;王明年;LIU Xiaogang;刘小刚;LU Mengyuan;卢梦园;YANG Chao;阳超;ZHANG Rui;张瑞;何锁宋;HE Suosong;Xu Ming;徐铭
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：为掌握钢架与玻璃钢顶板组成的轻型刚性棚洞在落石冲击下的力学性能和破坏模式,以实际工程中的轻型刚性棚洞结构为原型,利用动力有限元方法,对落石冲击下的轻型刚性棚洞的冲击行为进行研究.为分析不同情况下落石冲击行为的异同,考虑设立4种工况对计算结果进行对比,探讨不同工况对落石冲击下轻型棚洞结构的影响.结果表明:(1)随着落石冲击能量的增加,受冲击部位力学响应更加明显,但其它部位影响较小,说明落石冲击下结构的受力是局部力学响应;(2)在结构自重作用下,就高速铁路隧道限界而言,本次的轻型刚性棚洞的不利受力部位在钢架与纵梁结合部位,其次是玻璃钢顶部.
26.狭窄地形下不同棚洞结构的抗落石冲击能力分析
- WU Cong;吴聪;HU Zhiyuan;胡志远;TENG Zhennan;滕振楠;TIAN Zhiyu;田志宇
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：文章依托国道G317理县薛城镇磨子沟棚洞工程,结合棚洞现场实际情况,利用ABAQUS有限元软件模拟了矩形棚洞在边坡落石冲击荷载作用下的物理力学响应,分析了狭窄地形下三种矩形棚洞结构的抗落石冲击能力.结果表明:在落石荷载作用下,封闭式矩形棚洞结构的位移及应力响应最小,其次是开窗式矩形棚洞,响应最大的为柱式矩形棚洞;开窗式矩形棚洞与封闭式矩形棚洞结构的最大应力值相差较小,而柱式矩形棚洞结构的最大应力值为封闭式矩形棚洞的1.48倍,故柱式矩形棚洞结构抗落石荷载的承载能力远小于封闭式和开窗式矩形棚洞.
27.仅使用汽车灯光照明结合蓄能发光涂料的隧道应急照明研究
- YU Li;于丽;XIA Pengxi;夏鹏曦;WANG Mingnian;王明年;CUI Peng;崔鹏
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：蓄能发光多功能涂料辅助隧道照明技术可有效提高隧道内的照明亮度,提高路面照明均匀度,改善隧道内视觉的舒适度,并且采用蓄能发光涂料具有长余辉的特性,充分的利用可以提升隧道照明效果,达到节能的目的.文章采用DIAlux数值模拟的方式,仅使用汽车灯光照明的方式,在隧道的周身喷涂不同高度的蓄能发光涂料,满足《JTGT D70/2-01-2014公路隧道照明设计细则》所规定的最低亮度0.2cd/m2的距离.得到涂满蓄能发光涂料的情况下满足0.2cd/m2的距离将达到45.5m,涂4.45m高的蓄能发光涂料时可以满足40km/h行车速度的隧道照明要求.结合已有的工程应用实例,通过二者叠加,将大大增加照明的效果.在涂满蓄能发光涂料的隧道内,仅使用汽车灯光照明,三分钟内满足0.2cd/m2的距离超过65m.分别能满足60km/h设计时速和40km/h,3km和2km以内的应急照明需求.研究内容对隧道应急照明设计具有借鉴意义.
28.地铁山岭隧道二次衬砌钢筋网防裂性能研究
- LI Qiang;李强
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：为了定量分析采用防裂钢筋网提高地铁隧道衬砌结构抗裂性能的机理,以双线山岭隧道二次衬砌结构为研究对象,采用荷载结构法和杆系有限元数值模拟方案,定量分析了素混凝土二次衬砌结构开裂的临界荷载,进而获得了配置钢筋网的衬砌结构达到0.2mm裂缝宽度时的临界荷载.分析表明,配置防裂钢筋网后,采用素混凝土的Ⅲ级和Ⅳ级围岩衬砌结构抗裂性能可分别提高22.4％和19.3％,V级围岩衬砌结构抗裂性能提高15.2％,且Ⅲ级和Ⅳ级围岩二次衬砌结构的破坏形式由脆性破坏变为延性破坏,从而提高了安全性能.
29.寒区粉煤灰改性卵石混凝土抗冻性能试验研究
- HUANG Chun;黄春;FANG Qianbao;方钱宝;NIU Guodong;牛国栋
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：在寒区进行冻融循环条件下引气卵石混凝土试样的室内试验,对比研究普通引气卵石混凝土与分别掺入10％、20％、30％和40％粉煤灰的引气卵石混凝土在不同水胶比下的试样强度及抗冻性能.试验结果表明:在冻融循环条件下,卵石混凝土水胶比相同时,随着粉煤灰掺量的增加,其抗压强度均呈降低趋势,质量损失率均呈增大趋势,相对动弹性模量呈降低趋势;同时得出,在西藏地区有抗冻性要求时优先选用抗压强度高、水胶比为0.3的引气卵石混凝土;为降低混凝土的造价,需掺入粉煤灰的混凝土工程,粉煤灰掺量不宜超过30％,混凝土的含气量不宜超过5.0％.
30.小净距隧道破坏模式研究
- TIAN Zhiyu;田志宇;LIN Guojin;林国进;ZHENG Jinlong;郑金龙;WANG Lian;王联
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：文章通过采用数值计算、模型试验和现场试验等研究手段,从静力学、动力学两个方面,对小净距隧道中夹岩的破坏模式进行了研究,得出了小净距隧道中夹岩的破坏始于靠先行洞一侧拱腰位置的结论.
31.基于时间效应的公路浅埋隧道围岩稳定性数值分析
- LIU Xuejun;刘学军;MAO Wei;毛伟;RUHYAN Muhmar;如黑艳·木合买尔;FENG Zhe;冯哲
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：针对公路软岩隧道的围岩变形特点,根据以往研究对围岩和支护结构考虑时间效应参数不足的情况,通过引入岩石长期强度和喷射混凝土徐变系数,得到考虑时间效应的围岩力学参数和混凝土时间效应参数.运用ANSYS软件建立有限元模型,按开挖后不施加任何支护和开挖后施加锚杆、钢拱架和喷射混凝土支护两种工况进行数值分析,得到隧道开挖后围岩一支护稳定性的模拟结果.分析不同时间效应下的围岩力学性能参数和支护参数对隧道变形以及围岩稳定性的影响,研究结果可为后续软岩隧道安全施工提供了有益的理论建议.
32.层状岩体对公路隧道围岩稳定性的影响分析
- TANG Rui;唐锐;AN Junji;安俊吉;XIANG Long;向龙;DAI Guanghui;代光辉
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：针对公路隧道层状岩体围岩变形破坏的复杂性,以拟建康定至新都桥高速公路隧道群为工程背景,通过数值模拟研究层状岩体对公路隧道围岩稳定性的影响.研究结果表明:节理面的存在弱化了围岩的参数,使围岩表现出各向异性,围岩的稳定性由节理控制,对于隧道的变形、围岩的塑性区面积及围岩松弛区都有较大影响.具体表现为隧道变形在沿节理面的垂直方向上变形最大,围岩塑性区及围岩松弛区主要沿节理面的垂直方向分布.研究结果可为拟建隧道群的设计和施工提供有效依据.
33.超大断面隧道边墙外臌量研究
- CHAO Feng;晁峰;GUO Xiaohong;郭小红;YAO Zaifeng;姚再峰;ZHANG Yuqi;张宇奇
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：针对某超大断面暗挖隧道断面,以承载力为评价指标对边墙外臌量进行研究,结果表明:直边墙方案可能产生失稳,失稳时承载力仅达到给定值的10％～20％;外臌量为20～40cm时,初期支护承载能力与原方案不考虑边墙失稳时基本一致,外臌量进一步加大会导致承载能力降低;二次衬砌承载力随外臌量增加有一定提高,外臌量从0升至60cm时二次衬砌承载力最高约增加10.6％.建议该超大断面隧道外臌量取值范围为20～40cm之间.
34.高地应力陡倾千枚岩地层铁路隧道大变形机理
- ZHU Anlong;祝安龙
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：基于成兰铁路杨家坪隧道的复杂地质条件,文章对绿泥石千枚岩进行了岩石力学实验,对现场地质进行了测量和力学机理分析,理论分析了其产生大变形的机理.通过对隧道的监测,基于有限元差分软件FLAC3D对隧道进行了模拟分析,验证了杨家坪铁路隧道大变形机理的正确性,即高地应力环境和陡倾千枚岩地形是杨家坪隧道大变形破坏的主要影响因素.研究结果对高地应力陡倾千枚岩铁路隧道施工具有一定的指导意义.
35.白马隧道软岩大变形机理及长锚杆变形控制效果评价
- HU Peng;胡鹏;SONG Lang;宋浪;ZHANG Hongyi;张红义
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：针对隧道开挖施工过程中出现的软岩大变形问题,文章以九绵高速公路白马隧道为例,首先结合区域地质概况及隧道监控量测、地应力测试等成果,分析了白马隧道软岩大变形机理,掌握了其变形特征,进而提出了大变形控制要点;其次结合长锚杆在软弱围岩隧道中与围岩的相互作用机理,对设计参数进行了优化,通过监测分析验证了长锚杆措施在白马隧道软弱围岩变形控制中的有效性和实用性,对类似软岩隧道工程设计与施工具有一定的参考价值.
36.昔格达地层隧道围岩变形数值模拟及控制措施
- LIAO Yankai;廖烟开;HE Faliang;何发亮;SONG Lang;宋浪;CHEN Dayang;陈大阳;SONG Hongjiang;宋洪江
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：昔格达地层是一种典型半成岩,属软弱围岩.昔格达地层隧道施工极易发生围岩变形、大变形和塌方,围岩变形特别是大变形控制是实现隧道顺利、安全施工的关键.在前人研究的基础上,文章总结了昔格达地层隧道施工的特点;通过采用数值模拟计算方法,分析了昔格达地层隧道围岩变形与开挖方法、支护参数间的相关关系,并结合实际应用提出了昔格达地层隧道围岩变形的控制措施.
37.浅埋小净距隧道下穿地表建筑物变形影响分析
- YU Shun;余顺;JIANG XinHong;江星宏;WANG Daoliang;王道良
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：以重庆市区内的曾家岩大桥南侧浅埋小净距隧道下穿电信营业厅和人行天桥为工程背景,按照左、右洞先后开挖顺序,采用有限元数值模型模拟隧道开挖、初期支护及二次衬砌等关键施工过程,分析各阶段隧道施工对电信营业厅基础和人行天桥基础的变形影响.计算结果表明:左右线隧道开挖完成后,地表既有建筑基础沉降与倾斜均在可控范围内,该隧道设计方案可行.
38.降雨条件下槽渔滩隧道初期支护变形原因分析及治理措施研究
- DU Sheng;杜胜;YANG Yuheng;杨昱衡;ZHOU Bin;周斌
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：雨期施工的浅埋V级软岩隧道极易发生围岩大变形及塌方事故,文章以四川乐山至雅安高速公路槽渔滩隧道初期支护大变形现象为依托,采用现场监测数据和有限元数值模拟的方法,对围岩受水软化较严重情况下的软岩大变形机制及控制技术展开研究.结果表明:带断层的V级软岩隧道在雨期施工时,发生大变形的重要诱因为水对围岩的软化,导致围岩承载力下降;在施作临时支撑稳定围岩后,应优先采取加强原有排水系统,在拱顶布置间距5m×3m,深度为5mΦ50泄水孔进行排水;现场监测数据显示,对软岩大变形段采取综合控制措施后,在第37d时围岩水平收敛和拱顶沉降速率均符合要求.
39.大断面机械化施工隧道二次衬砌支护时机研究
- WANG Zhilong;王志龙;TONG Jianjun;童建军;YAO Meng;姚萌
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：为了合理确定二次衬砌支护时距掌子面的距离,文章采用实测初期支护断面位移稳定曲线回归分析与有限元数值分析相结合的方法,以距掌子面距离作为二次衬砌安全支护的判定指标,建立了确定二次衬砌支护时距掌子面距离的理论计算方法.依托郑万高铁湖北段隧道群,对大断面机械化施工隧道初期支护变形稳定条件下二次衬砌支护时距掌子面距离进行研究,研究表明:取隧道施工安全储备系数为2.4,则Ⅳ深埋、Ⅳ浅埋、V浅埋条件下,分别在距掌子面13倍洞径、12倍洞径、7倍洞径时可进行二次衬砌支护.此方法为类似大断面机械化施工隧道工程建设提供了参考.
40.梅家沟隧道二次衬砌开裂机理与防治措施探讨
- SONG Lang;宋浪;ZHANG Hongyi;张红义;HU Peng;胡鹏
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：针对在建九绵高速公路梅家沟隧道出口二次衬砌开裂问题,文章通过分析二次衬砌开裂的特点探讨其成因机理.以调整现场围岩初期支护参数获得的试验结果和典型断面的监控量测数据为分析依据,辅以数值模拟计算该隧道围岩在已测定参数条件下的最终位移值,提出了针对梅家沟隧道二次衬砌开裂的几条防治建议.结果表明:梅家沟隧道在开挖时通过合理地调整围岩支护参数能有效减小围岩的最终位移量;该隧道在开挖时宜根据横断面部位的不同给定不同的预留变形量.
41.基于概率统计下白马隧道监控量测预警阈值研究
- YU Weigang;于维刚;HU Peng;胡鹏;SONG Lang;宋浪
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：隧道施工监测及信息反馈被认为是隧道施工过程中必不可少的环节,但目前现行规范对部分测试项目的预警阀值未明确规定,因此寻求一种切实可行获得预警阈值的方法极为必要.文章以九绵高速公路白马隧道为背景,从概率统计角度对已有监测预警数据进行统计分析,总结给出建议预警阈值,为白马隧道后续施工及其他类似工程建设中监控量测预警管理提供借鉴.
42.爆破振动对隧道不同级别围岩松动范围影响分析
- SANG Yunlong;桑运龙;HE Guohua;何国华;SUN Zhou;孙州;LIU Xuezeng;刘学增;DING Shuang;丁爽
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：文章依托某双车道公路隧道工程,采用现场测试手段获取不同级别围岩区段的节理发育特征及开挖爆破参数,通过爆破荷载分析得到洞壁的爆破振动应力波,将其施加于考虑节理特征的隧道离散元计算模型上,分析爆破振动效应下围岩应力分布特性和松动范围.研究结果表明:(1)对于V级围岩区段,考虑爆破振动后,隧道不同部位松动圈高度增加了15％一45％,松动圈范围增加了34％;(2)Ⅲ级、Ⅳ级、V级围岩动力、静力计算松动圈面积比值分别为1.17,1.34和1.5,呈线性增长.
43.砂卵石地层暗挖隧道超前管棚支护技术研究
- 阳超;YANG Chao;WANG Yusuo;王玉锁;ZHANG Xuesong;张雪松;DENG Tao;邓涛;ZHANG Hao;张浩;LI Peng;李鹏;HOU Jianlin;侯建林;LU Mengyuan;卢梦园;ZHANG Rui;张瑞;孟杰;MENG Jie;HE Suosong;何锁宋
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：文章依托成都地铁9号线武青车辆段出段线暗挖隧道工程,采用MIDAS/GTS软件建立三维实体数值模型,研究了砂卵石地层暗挖隧道的超前管棚支护技术.利用数值模拟探讨了在不同管棚拱顶预加固范围和管棚长度工况下围岩塑性区的范围、隧道的初期支护应力、拱顶沉降和地表竖向位移,通过对这些结果进行对比分析,确定了本工程所采用超前管棚支护的最优方案,可为类似工程提供有益借鉴.
44.新高坡瓦斯隧道预抽瓦斯方案优化研究
- WANG Yuqi;王玉琦
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：为了优化预抽煤层瓦斯钻孔,加强瓦斯抽排效果,以叙毕铁路新高坡隧道为研究对象,使用FLUENT数值模拟软件研究瓦斯抽排过程中影响瓦斯抽采效果的影响因素,在此基础上研究煤层瓦斯压力的变化规律.根据影响因素模拟结果,主要对瓦斯抽排的孔径、孔深、孔间距等参数进行数值模拟优化.研究结果表明,在叙毕铁路新高坡隧道揭煤施工中,预抽瓦斯钻孔孔径建议取值75～100mm;钻孔深度建议取值1.5～2.5m;孔底间距建议取值2m.
45.路堑偏压式明洞结构安全性及基底承载力研究
- HAO Wenguang;郝文广
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：为解决路堑式明洞衬砌的结构设计及基底承载力要求问题,以时速120km的单线铁路隧道路堑式明洞结构为例,采用荷载一结构计算方法对衬砌厚度、配筋、安全系数及基底承载力要求进行研究.研究结果表明,单线铁路隧道路堑式明洞填土高度为5～20m时,衬砌厚度宜设计为100～180cm厚,且主筋配筋为双侧四层钢筋,最小基底承载力要求为221～594kPa.明洞衬砌填土高度越高,垂直荷载越大,基底承载力要求越高,当实际地基承载力小于最小要求值时应进行地基加固处理.
46.飞机动荷载下明挖隧道动力响应研究
- GUI Dengbin;桂登斌;王玉锁;WANG Yusuo;HE Suosong;何锁宋;MENG Jie;孟杰;ZHAO Wei;赵伟;HAN Yong;韩勇;李文涛;LI Wentao;TIAN Mei;田美
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：随着国内外城市轨道交通迅速发展,部分地铁区间隧道不得不下穿机场滑行道,文章依托新建成都天府国际机场工程,采用三维数值模拟研究,对飞机滑行动荷载下明挖隧道基坑回填沉降及隧道结构的受力进行研究分析,得出以下结论:(1)当飞机滑行到最大基坑回填高度处,路面最大沉降为3.965cm,此时下方隧道结构拱顶沉降为2.134cm,均满足沉降控制要求;(2)飞机滑行道下明挖隧道群在飞机动荷载作用下结构应力有较大差异.当飞机作用在隧道上方附近时,隧道最大主应力在拱底处约为3.64MPa,满足隧道结构安全系数设计要求.相关研究成果可为类似工程施工提供参考.
47.深大竖井正井法施工围岩与结构力学特性分析
- ZHOU Xionghua;周雄华;XU Shengxiang;许圣祥;LENG Xiqiao;冷希乔
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：竖井是特长隧道工程通风系统的重要组成部分,由于结构的特殊性,在竖井施工过程中其稳定性较差且安全风险高.文章依托巴陕高速公路米仓山特长隧道通风竖井工程,针对不同围岩级别,通过采用应力释放法对通风竖井的施工过程进行数值模拟,分析了竖井开挖过程中的围岩应力、衬砌位移及结构内力.结果表明:随着竖井深度的增大,竖井结构的变形和结构内力均增大,但增大的趋势趋于平缓,且满足结构安全系数的要求.为验证支护结构效果及支护参数的合理性,布置2个试验断面进行现场测试.测试结果表明:竖井围岩的压力及水压力值均较小且变化趋势平缓,该竖井的围岩为石英闪长岩,其抗压强度较大且围岩稳定性较好,在竖井开挖结束后围岩的应力已释放完毕.研究结果可为类似公路隧道深大竖井的设计与施工提供参考.
48.钻孔灌注桩施工引起的邻近深层土体位移分析
- YE Junneng;叶俊能;CAO Xinjiang;曹信江;CHENG Yichong;成怡冲;ZHENG Xiang;郑翔;GONG Dikuai;龚迪快
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：文章对宁波轨道交通1号线某隔离桩项目中大直径钻孔灌注桩施工进行跟踪监测,分析了钻孔灌注桩施工全过程中土体深层水平位移变化规律.此外,基于边界积分理论,提出了针对钻孔灌注桩施工引起周边土体位移的计算方法.采用该方法进行相关计算,通过与实测值的对比证明该方法的实用性;并在实测分析的基础上,补充分析了钻孔灌注桩施工对周边土体位移的影响规律.
49.某矿山法施工隧道下穿公路数值模拟分析
- ZHAO Huilong;赵慧龙;SONG Zhanping;宋战平;WANG Junbao;王军保
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：为研究在不同国家规范及地质条件下的隧道开挖对既有建构筑物的影响,文章以格鲁吉亚科维一阿格维达段E60公路3002号隧道工程为背景,应用大型三维有限元分析软件MIDAS/GTS-NX,模拟了隧道施工下穿公路的全过程,研究了隧道围岩变形及公路沉降规律.结果表明:当隧道在花岗岩(PzGr地层)层采用全断面开挖进行施工时,隧道的整体变形及稳定情况较为良好,且隧道拱顶沉降和水平收敛位移受隧道纵向开挖空间效应和覆盖层厚度的影响较大.公路的路面沉降值呈近似W型分布,路面最大沉降位于隧道洞口上方的路面中央,路面沉降满足公路行车要求.研究结果可为欧洲此工程及类似工程的设计施工提供一定的理论参考.
50.昆明软土地区双孔隧道地表沉降预测及影响分区
- YANG Xiaolong;杨小龙;FANG Youliang;房有亮;LV Zhizhou;吕志洲
- 《2019年第十届全国运营安全与节能环保的隧道及地下空间科技论坛》
摘要：基于随机介质理论推导出单孔圆形断面隧道以及双孔圆形断面隧道开挖条件下地表沉降公式,同时通过MATLAB编程实现对昆明轨道交通4号线实测断面的双孔隧道地表沉降预测分析.此外,根据4号线昆明东站一麻苴站区间隧道沿线建筑的统计分析,对盾构隧道沿线区域进行基于双孔隧道的影响分区划分,结果表明双孔隧道开挖相对于单孔隧道的影响区有一定的扩大.