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公路隧道闪长岩力学性能及破坏变形特征研究

公路 2025年第2期70卷 401-406页

作者：赵学艺汪东瑞胡金鑫曲龙杜耀辉李鲜汉甘肃省公航旅天庄高速公路管理有限公司天水市741000 甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司兰州市730070 兰州交通大学土木工程学院兰州市730030

为解决公路隧道的闪长岩强度变形问题,以元川隧道为背景,通过现场取样制成标准圆柱体岩样分别开展单轴压缩试验和直剪试验,研究硬质闪长岩抗压强度、抗剪强度和破坏变形。并提出最小二乘法回归方程对抗剪强度指标进行优化分析。(1)岩石... 详细信息

为解决公路隧道的闪长岩强度变形问题,以元川隧道为背景,通过现场取样制成标准圆柱体岩样分别开展单轴压缩试验和直剪试验,研究硬质闪长岩抗压强度、抗剪强度和破坏变形。并提出最小二乘法回归方程对抗剪强度指标进行优化分析。(1)岩石试样密实度较高,但岩体较为破碎,极易受水的影响,易发生溶解软化。(2)在单轴压缩试验中,干燥试样单轴抗压强度整体上高于饱和试样,其压缩破坏形成光滑的断面;在直剪试验中,两种状态下标准试样抗剪强度随着法向应力的增大而提高,其剪切破坏形成凹凸状断面。(3)通过运用最小二乘法计算得到优化后的c和φ值与实测值基本吻合,提高了试验结果的准确性,具有一定工程实践意义。

关键词：公路隧道闪长岩力学试验物理试验强度特征

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双洞长距离公路隧道火灾现场试验与数值模拟

清华大学学报(自然科学版) 2025年第03期 455-468页

作者：程辉航苗瑞锋杨秀军潘荣亮陈俊沣钟茂华清华大学安全科学学院山西省高速公路集团有限责任公司山西高速集团朔神有限责任公司

针对双洞长距离公路隧道的火灾烟气扩散特性和通风排烟设计，该文设计、开展了多组不同火灾场景下的全尺寸现场试验，分析了气流速度、烟气温度分布、烟气扩散时间等特征参数，获取了火灾情况下的烟气扩散信息，并基于现场试验开展了数... 详细信息

针对双洞长距离公路隧道的火灾烟气扩散特性和通风排烟设计，该文设计、开展了多组不同火灾场景下的全尺寸现场试验，分析了气流速度、烟气温度分布、烟气扩散时间等特征参数，获取了火灾情况下的烟气扩散信息，并基于现场试验开展了数值模拟工作，以研究不同机械通风模式的烟气控制效果。结果表明：自然通风条件下，火源上游温度最高点出现在3～4 m处；当机械通风方向与自然风相反时，虽然能稳定烟气层，使上游温度在竖直方向上随高度梯度分布，但也会导致通风的冷却效果减弱，提高烟气温度。此外，该文基于全尺寸试验结果开展数值模拟工作，研究设定工况下较优的通风模式。试验结果可为类似结构的隧道工程的防排烟设计提供数据支撑和技术参考。

关键词：公路隧道全尺寸火灾试验数值模拟烟气扩散通风控制

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基于车距保持的公路隧道反光条设置及驾驶模拟研究

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中国安全科学学报 2025年第1期35卷 171-177页

作者：梅家林杜志刚贺世明王首硕武汉理工大学交通与物流工程学院湖北武汉430063 交通信息与安全教育部工程研究中心湖北武汉430063 广州航海学院智能交通与工程学院广东广州510712

为减少驾驶人在公路隧道中追尾风险,首先根据隧道反光条提供深度知觉信息的特性,建立隧道反光条设置间距的计算模型;其次通过驾驶模拟试验,探讨隧道反光条设置间距对车距保持的影响;然后选取制动车头时距、最小车头时距、跟驰车头时距... 详细信息

为减少驾驶人在公路隧道中追尾风险,首先根据隧道反光条提供深度知觉信息的特性,建立隧道反光条设置间距的计算模型;其次通过驾驶模拟试验,探讨隧道反光条设置间距对车距保持的影响;然后选取制动车头时距、最小车头时距、跟驰车头时距和最小碰撞时间作为评价指标。结果表明:前车以40~80 km/h速度行驶,而后车以高于前车20 km/h的速度接近时,若让后车驾驶人在与前车的距离小于最小安全距离之前,接受3~4次来自反光条的视觉刺激,制动车头时距能提高27.6%~56.6%,最小车头时距能提升54.2%~60.3%,并且跟车稳定条件下车头时距能提升20.1%~31.6%。此外,前车一旦出现紧急制动,最小碰撞时间能提升34.7%~60.5%,降低追尾概率。即隧道反光条可提高驾驶人的速度感知和距离感知能力,降低追尾风险。

关键词：车距保持公路隧道反光条驾驶模拟车头时距

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寒区公路隧道防冻设计现状及展望

隧道建设(中英文) 2025年第1期45卷 1-20,I0005-I0024页

作者：吴梦军方林招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆400067 国家山区公路工程技术研究中心重庆400067 公路隧道国家工程研究中心重庆400067

大量现场调研与文献调研发现,寒区公路隧道冻害问题比较突出,并影响隧道结构与运营安全。文章通过探讨寒区隧道冻害现象及成因,总结其设计理念及思路,并围绕隧道防冻设防长度确定方法、冻胀力计算方法、防冻措施应用现状及实施效果等进... 详细信息

大量现场调研与文献调研发现,寒区公路隧道冻害问题比较突出,并影响隧道结构与运营安全。文章通过探讨寒区隧道冻害现象及成因,总结其设计理念及思路,并围绕隧道防冻设防长度确定方法、冻胀力计算方法、防冻措施应用现状及实施效果等进行综合分析,得出:1)寒区隧道应遵循“以防为主、以抗为辅、防抗结合”的防冻设防设计理念;2)针对地下水发育的寒区公路隧道,宜根据最冷月平均气温进行分级设防防冻;3)采用经验分析法初步确定寒区隧道防冻设防长度具备一定的可行性,但还应根据现场温度实测数据对防冻设防长度进行修正;4)寒区隧道冻胀力现有计算模型在实际应用中尚存在不足,考虑冻结圈围岩非均匀冻胀的计算方法相对较为符合工程实际;5)寒区隧道防冻设计应重点妥善处理“温度”和“地下水”这2个要素,主要从保(升)温措施及排水系统防冻措施2个方面开展,指出寒区隧道保(升)温措施的局限性及下一步的研究方向,并提出不同防冻设防等级下隧道排水系统防冻措施的设置原则。在此基础上,提出下一步可以针对基于多因素影响的温度场分布规律、冻害机制、防冻保温材料、新型主动保温措施等方面开展深入研究,以解决寒区隧道建设面临的技术问题。

关键词：寒区隧道公路隧道防冻设计冻胀力防冻措施

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改进YOLOv5的公路隧道衬砌裂缝检测

科学技术与工程 2025年第07期 2997-3006页

作者：鲁冠宏吕成顺田隽南骁聪马银强刘健解全一山东大学齐鲁交通学院山东高速股份有限公司山东高速工程检测有限公司山东省工业技术研究院

高效、准确的衬砌裂缝检测可以为评估隧道结构安全提供依据。针对传统裂缝检测方法复杂和泛化能力弱的缺点，提出了一种基于深度学习的隧道衬砌裂缝检测网络YOLOv5-CT(YOLOv5 CBAM Transformer)。考虑到裂缝细长的形态，网络引入了Trans... 详细信息

高效、准确的衬砌裂缝检测可以为评估隧道结构安全提供依据。针对传统裂缝检测方法复杂和泛化能力弱的缺点，提出了一种基于深度学习的隧道衬砌裂缝检测网络YOLOv5-CT(YOLOv5 CBAM Transformer)。考虑到裂缝细长的形态，网络引入了Transformer模块来改善裂缝检测效果。Transformer模块较强的长距离依赖捕捉能力使得所提出的检测模型能够充分学习到裂缝区域的上下文信息。此外，该网络在特征融合部分还集成了卷积注意力机制CBAM(convolutional block attention module)。在自采集数据集上的实验结果表明：YOLOv5-CT的AP50和AP(average precision)分别可以达到85.2%和51.3%,相比于基线模型YOLOv5提高了8.9%和12.1%,在精度上优于YOLOX、YOLOv3-MobileNet等其他单阶段目标检测网络。在640×640像素条件下推理速度达到161.3 f/s(frames per second),可以实现隧道衬砌裂缝实时检测。

关键词：公路隧道裂缝检测 Transformer 注意力机制 YOLOv5

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黄土地区高速公路隧道穿越采空区治理方案

公路 2025年第1期70卷 173-175页

作者：王鹏山西省交通规划勘察设计院有限公司太原市030032

公路隧道穿越采空区时,应先对采空区进行治理,确保采空区得到有效治理后方可进行隧道主体施工。以某高速公路隧道为依托,在施工前对隧道采空区进行注浆治理,但隧道开挖后采空区内仅残留少量浆体,采空区治理失效。通过对采空区研究,确定... 详细信息

公路隧道穿越采空区时,应先对采空区进行治理,确保采空区得到有效治理后方可进行隧道主体施工。以某高速公路隧道为依托,在施工前对隧道采空区进行注浆治理,但隧道开挖后采空区内仅残留少量浆体,采空区治理失效。通过对采空区研究,确定采用采空区回填、加固围岩体、加强衬砌结构等综合治理措施,最终完成了采空区治理工作。监控量测结果表明空洞基本得到有效治理,且治理效果良好,可为类似采空区治理工作提供借鉴。

关键词：公路隧道采空区治理

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公路隧道衬砌病害加固措施研究

城市道桥与防洪 2025年第2期 206-211页

作者：吕荔炫福州市规划设计研究院集团有限公司福建福州350108

研究了国道G316线长乐漳港至营前段董奉山隧道的病害治理。针对隧道现有病害,采用地基加固、钢带加固和纤维布加固3种方法提升安全性能,并对加固效果进行比较。研究结果表明:(1)隧道安全系数空间分布表现为“拱脚>拱腰、仰拱>拱顶”,其... 详细信息

研究了国道G316线长乐漳港至营前段董奉山隧道的病害治理。针对隧道现有病害,采用地基加固、钢带加固和纤维布加固3种方法提升安全性能,并对加固效果进行比较。研究结果表明:(1)隧道安全系数空间分布表现为“拱脚>拱腰、仰拱>拱顶”,其中拱脚和仰拱安全系数提升显著,拱顶提升较小;(2)在裂缝病害治理中,3种加固方法均满足安全标准,但钢带加固和纤维布加固效果更佳,尤其是纤维布加固在拱顶处安全系数提升明显;(3)对于既有裂缝和保护层超厚的复合病害,单纯地基加固无法满足拱顶安全需求,需结合纤维布加固。加固后,拱顶安全系数提高至8.87,效果显著。

关键词：公路隧道衬砌裂缝不利回填断面加固数值模拟

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公路隧道洞外亮度影响因素研究分析

照明工程学报 2025年第1期36卷 80-86页

作者：傅志明江婷谢宗业马非饶炎浙江交投高速公路运营管理有限公司浙江杭州310022 重庆科技大学重庆401331

隧道洞外亮度L_(20)(S)是隧道照明设计的重要参数,通过现场测试和数据分析,明确了不同时间、天气条件下隧道洞外亮度的变化规律。研究发现,正午时段的隧道洞外亮度最高,云层覆盖显著降低整体亮度;植被覆盖面积越大,区域亮度越低;天空占... 详细信息

隧道洞外亮度L_(20)(S)是隧道照明设计的重要参数,通过现场测试和数据分析,明确了不同时间、天气条件下隧道洞外亮度的变化规律。研究发现,正午时段的隧道洞外亮度最高,云层覆盖显著降低整体亮度;植被覆盖面积越大,区域亮度越低;天空占有率与区域平均亮度呈正相关。此外,不同洞门形式对隧道洞外亮度的贡献差异显著,端墙式洞门的亮度贡献较高。基于以上发现,本文提出了优化隧道照明设计的建议,包括合理规划植被、减少天空占有率以及使用亮度较低的洞门材料等。同时,建议采用智能控制系统,动态调节洞内照明亮度,以提高驾驶安全性并节约能源。本研究为隧道照明设计提供了科学依据,对提升隧道交通安全具有重要意义。

关键词：公路隧道洞外亮度洞门绿色植物

公路隧道断面横向双火源火灾烟气控制风速研究

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中外公路 2025年

作者：高恒潮陶家清陈训王峰中国市政工程西南设计研究总院有限公司西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室西南交通大学土木工程学院

为了掌握公路隧道断面双火源火灾烟气控制方法，采用数值计算方法，针对隧道断面双火源火灾控制风速、烟气回流长度及烟气温度进行深入分析和研究。结果表明：双火源火灾场景下，由于火源的分散，临界风速主要由两火源控制，两火源功率... 详细信息

为了掌握公路隧道断面双火源火灾烟气控制方法，采用数值计算方法，针对隧道断面双火源火灾控制风速、烟气回流长度及烟气温度进行深入分析和研究。结果表明：双火源火灾场景下，由于火源的分散，临界风速主要由两火源控制，两火源功率相同或相近时，两火源之间有一定的叠加效应，临界风速受二者的共同影响；两火源功率不同时，临界风速主要取决于其中功率较大火源，功率较小火源作用不明显。双火源（5 MW+5 MW）火灾临界风速为2.5 m/s，双火源（20 MW+20 MW）火灾临界风速为3.3 m/s，较相同功率单火源火灾均有一定程度的增大，双火源（20 MW+5 MW）火灾临界风速为3.2 m/s，与单火源20 MW火灾一致。烟气温度与临界风速一样受两火源功率的影响。而烟气回流长度则由火灾规模控制，相同通风速度下，随着火灾规模增大，烟气回流长度随之增大，与其中两个火源功率无关。

关键词：公路隧道双火源临界风速烟气温度烟气回流长度数值计算