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山岭公路隧道富水黄土地层注浆加固技术

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2016年第3期35卷 278-282页

作者：薛晓辉张军宿钟鸣孙志杰山西省交通科学研究院黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室山西太原030006

为解决山岭公路隧道穿越富水黄土地层时出现的各种施工问题,依托吉河高速乔原隧道,采用二重管注浆加固技术对富水黄土地层进行处治,并利用现场观察、数值模拟手段对加固效果进行全面评价.研究结果表明:经注浆加固后,掌子面土体含有大量... 详细信息

为解决山岭公路隧道穿越富水黄土地层时出现的各种施工问题,依托吉河高速乔原隧道,采用二重管注浆加固技术对富水黄土地层进行处治,并利用现场观察、数值模拟手段对加固效果进行全面评价.研究结果表明:经注浆加固后,掌子面土体含有大量浆脉,其分布层理清晰,且掌子面围岩无"泌水"现象,土体稳定性较好,未发生掉块、塌方等病害;注浆后断面初期支护受力状况得到有效改善,隧道围岩塑性应变值得到有效控制.可见,二重管注浆加固技术在山岭公路隧道富水黄土地层处治中取得了良好的效果.

关键词：山岭公路隧道富水黄土地层注浆加固技术现场观察数值模拟效果评价

山岭公路隧道偏压洞口段加固设计验算及加固效果

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公路交通科技（应用技术版） 2018年第4期14卷 260-262页

作者：冯鸿登林雷洪周琪宁波交通工程建设集团有限公司浙江宁波315000 温州市交通工程质量监督局浙江温州325000

通过某山岭公路隧道偏压洞口段加固设计验算,提出偏压洞口段上下内外平衡围岩压力、加固提高洞口段结构强度、接长外延明洞、完善排水设施等综合治理措施,增强洞口段整体抵抗围岩偏压的能力。工程加固过程加强位移变形监控,加固后,经实... 详细信息

通过某山岭公路隧道偏压洞口段加固设计验算,提出偏压洞口段上下内外平衡围岩压力、加固提高洞口段结构强度、接长外延明洞、完善排水设施等综合治理措施,增强洞口段整体抵抗围岩偏压的能力。工程加固过程加强位移变形监控,加固后,经实践检验,加固效果良好。

关键词：山岭公路隧道偏压洞口段设计验算综合加固措施监测

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山岭公路隧道结构的耐火极限与防火保护问题

现代隧道技术 2009年第4期46卷 42-47页

作者：李伟平浙江省交通规划设计研究院杭州310006

在我国公路行业标准、规范中缺乏对山岭公路隧道耐火极限与防火保护的相应规定。发生火灾时，首先应采取应对措施，保证隧道结构不会出现连续坍塌或严重掉块伤人情况，使司乘人员逃生疏散及消防人员救援与灭火具有足够的时间。火灾后隧... 详细信息

在我国公路行业标准、规范中缺乏对山岭公路隧道耐火极限与防火保护的相应规定。发生火灾时，首先应采取应对措施，保证隧道结构不会出现连续坍塌或严重掉块伤人情况，使司乘人员逃生疏散及消防人员救援与灭火具有足够的时间。火灾后隧道结构损伤应可进行维修，且其维修成本及因此中断营运的损失应可接受。通过对影响耐火极限与防火保护的诸多因素进行分析，并结合我国国情，提出了山岭公路隧道耐火极限为1-2h，一般应以隧道结构失去稳定性为判断标准，按此标准隧道结构一般无需附加防火层保护等建议。

关键词：山岭公路隧道结构耐火保护

山岭公路隧道施工作业空气环境监测评价与改善对策的系统研究

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山岭公路隧道施工作业空气环境监测评价与改善对策的系统研究

作者：陈国营重庆交通大学

学位级别：硕士

近年来,随着国家“一带一路”战略的的不断深入,我国交通基础设施得到了快速发展,逐步的从平原地区迈向山岭地区,而隧道工程作为基础设施不可分割的重要组成部分,所修建的山岭公路隧道里程不断增长,建设规模不断扩大。为建设环境友好型... 详细信息

近年来,随着国家“一带一路”战略的的不断深入,我国交通基础设施得到了快速发展,逐步的从平原地区迈向山岭地区,而隧道工程作为基础设施不可分割的重要组成部分,所修建的山岭公路隧道里程不断增长,建设规模不断扩大。为建设环境友好型社会,洞内空气环境问题已受到工程业界学者广泛关注。本文以CTM山岭公路隧道为依托工程,主要从理论分析、现场检测、室内综合试验和数值模拟及定量分析等方面来开展进一步研究工作,取得成果如下:(1)从影响CTM山岭公路隧道施工作业环境的质量因素入手,选取CO浓度、粉尘浓度、环境噪声、热环境4项作为评价指标,构建了CTM隧道施工期空气环境质量监测评价指标体系。同时运用AHP(层次分析法)并结合可拓学理论,建立隧道施工期空气环境的AHP可拓综合评估模型,充分利用简单关联函数和层次分析法的各自优势,克服主观和客观所带来的误差,进一步完善我国隧道施工作业环境监测评价的方法。选取CTM山岭公路隧道钻孔、出碴、喷浆以及二次衬砌4道工序作为出发点进行环境评价,并将该模型应用于CTM山岭公路隧道实际工程,结果表明能客观的反映出隧道洞内各工序施工作业环境的真实状况。(2)通过对流体力学以及流体力学基本理论进行概述,可知隧道通风过程中风流流场具有一定的复杂性和CO浓度分布存在一定的不确定性等情况,运用FLUENT软件建立CTM山岭公路隧道实际工程施工通风的数值分析物理模型。并对通风数值模拟湍流模型的形式和特点进行分析,得出适应于本文的重整化方程模型,极大的提高了求解涡流的精度。(3)通过对CTM山岭公路隧道风流场的分析可知,当掌子面与通风管口之间的距离为30m时,为其有效的射程范围。在压入式隧道通风风流从风筒出口到掌子面的范围内,呈现出明显的贴壁射流、受限回流等有限空间受限附壁射流的特征。对于掌子面前约7.5m处为涡流中心,其射流区域小于回流区域,当距掌子面125m时,风流速度基本上保持稳定。并对中心面不同位置速度曲线图和相同高度不同位置风流速度曲线图进行分析,将CTM隧道横断面风流流场结构分为涡流区、涡流影响区、稳定区三个区域,其各区的大概分布范围分别为离掌子面35m内、35m至125m、125m至210m。(4)通过对CTM山岭公路隧道内CO浓度的分布规律进行研究可知,当风流将要到达掌子面时,受到射流区和涡流区的共同影响,一氧化碳的浓度快速下降,同时一氧化碳气团朝着隧道口的方向流动。在通风前300s内,因受到涡流区的影响,其浓度出现两个峰值,停滞不前。当通风约为23min时,一氧化碳的浓度最大值出现在洞口附近,此时浓度峰值已排至洞口外。当通风约为35min时,CTM山岭公路隧道内CO摩尔体积分数最大值为1.6?10,已满足洞内有害气体允许浓度值要求。通过对中心线处CO在不同时刻的浓度分布图进行比较分析可知,一氧化碳浓度曲线整体不断地向右推移,各个时刻的CO浓度峰值逐渐减小,而CO浓度各峰值之间的跨度不断增大,可得CTM山岭公路隧道内CO气体从掌子面向洞口运动的过程中呈现出“运移”与“扩散”相互叠加的现象。最后将模拟结果和监测数据进行对比分析,两者数据大概趋势基本吻合,说明了模拟的准确性以及所建立的CTM山岭公路隧道物理模型具有较高的真实性,对类似山岭公路隧道施工作业空气环境的系统改善提供了参考依据。

关键词：山岭公路隧道 AHP可拓综合分析法数值模拟 FLUENT 流场

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山岭公路隧道施工安全风险评估与应用研究

山岭公路隧道施工安全风险评估与应用研究

作者：王超武汉理工大学

学位级别：硕士

山岭公路隧道工程具有环境影响大、施工周期长、不可预见因素多、投资金额大、施工难度高等特点,所以山岭公路隧道工程是一项具有高风险的建设项目。为了更好的配合我国各地方经济的发展,使山区人民出行更加便利,我国政府加大了对山区... 详细信息

山岭公路隧道工程具有环境影响大、施工周期长、不可预见因素多、投资金额大、施工难度高等特点,所以山岭公路隧道工程是一项具有高风险的建设项目。为了更好的配合我国各地方经济的发展,使山区人民出行更加便利,我国政府加大了对山区基础设施建设的投入力度,这几年中,山区公路的修建无论从建设数量,修建规模,还是技术难度都有了较大的提升;山区公路的建设必然要“穿山越岭”修建隧道,而近些年来由于隧道修建产生的施工事故给我们国家和人民带来了较为严重的财产损失、环境破坏和人员伤亡,这些都是人们所极其不愿见到的;因此开展隧道施工安全风险评估研究工作便显得非常重要与紧迫。本文从以下几个方面开展研究:(1)采用改进的模糊层次综合评判法开展隧道整体风险评估研究。本文将山岭隧道施工安全风险评估从具体研究内容上分为整体和局部两个大的方向,即隧道整体风险评估与重大风险源的风险评估。针对隧道整体风险评估研究特征及工程应用特点,本文对传统的模糊层次综合评判法进行了改进,将传统方法中运用层次分析法求取指标权重以模糊层次分析法来代替实现,此改进措施有以下两优点:一是免去了层次分析法中判断矩阵一致性的检验,使计算难度和计算量大为减少;二是使用模糊判断一致矩阵符合人们思考问题的逻辑,便于推广应用。以改进的模糊层次综合评判法为核心确立了整体风险评估的一般研究模式,即采用改进的模糊层次综合评判法和事故损失当量估计法,分别求取整体风险发生概率等级和事故损失等级,并通过R?P?C法,将以上两种方法结合在一起,最终得出隧道整体风险评估等级。(2)将功效系数法引入到隧道风险评估研究当中,并重点应用于隧道重大风险源的风险评估。功效系数法可以解决隧道风险评估中评价指标标准不统一,量化困难,计算繁琐等难题。本文利用功效系数法的优点,建立了隧道重大风险源的风险评估研究模型,并明确了指标评价体系的建立原则和主体思想。基于功效系数法的计算原理和内涵,确立了进行隧道重大风险源风险评估的一般步骤和取值原则,得出风险发生概率等级。最后从功效系数法的优越性、可操作性、实用性三个方面对其应用于隧道风险评估的可行性进行论证。(3)利用本文的研究成果,以高速公路项目“郧县至十堰高速公路大华山隧道”为工程案例进行应用研究。在大华山隧道整体风险评估中,本文确立了基于人-机-环境-管理系统的多级结构评价指标体系,识别结果多达17类。通过改进的模糊层次综合评判法,得出大华山隧道整体风险模糊估计等级为IV级;基于当量估计法,得出整体风险发生后果等级为C级,并最终得到大华山的整体风险等级为四级。在大华山隧道重大风险源风险评估中,通过逐段评估的方式,基于功效系数法对塌方风险和涌水突泥风险分别建立相应的风险评价指标体系,并分别得出其相应的风险等级为IV级和III级,最终确定出大华山隧道重大风险源风险等级为IV级,通过与工程实际情况和传统方法进行对比,验证了此方法的有效性。结合以上研究,给出大华山隧道施工风险控制措施。

关键词：山岭公路隧道风险评估模糊层次综合评判法功效系数法

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山岭公路隧道施工安全动态风险评估方法研究

山岭公路隧道施工安全动态风险评估方法研究

作者：刘冠男青岛理工大学

学位级别：硕士

山岭公路隧道属于地下工程,由于地质环境复杂多变,加之施工周期长、规模大,致使施工中存在着诸多难以预测的风险因素,这些风险因素极易引发施工安全事故。为了实时跟踪和掌控山岭公路隧道的施工安全情况,提高隧道的施工建设安全性,有必... 详细信息

山岭公路隧道属于地下工程,由于地质环境复杂多变,加之施工周期长、规模大,致使施工中存在着诸多难以预测的风险因素,这些风险因素极易引发施工安全事故。为了实时跟踪和掌控山岭公路隧道的施工安全情况,提高隧道的施工建设安全性,有必要在山岭公路隧道施工期间开展动态风险评估工作。本文对山岭公路隧道施工安全动态风险评估方法进行了研究和探索,并将相关成果成功应用于抓马山山岭公路隧道的施工风险评估工作中。主要研究内容及(1)归纳总结了国内外隧道施工安全风险评估的研究进展,通过对近年来山岭公路隧道施工安全事故进行调査统计,确定出山岭隧道的主要施工安全事故为塌方和涌水。基于对塌方和涌水施工安全事故影响因素的进一步深入分析,结合人—机—环境—管理系统思想,最终建立了山岭公路隧道施工安全风险评估指标体系。(2)建立山岭公路隧道施工安全风险估计模型,确定出施工安全风险的概率隶属度和损失隶属度;采用层次分析法,计算出山岭公路隧道各施工安全风险评估指标的初始权重;基于现场巡检、监控量测手段,采集各施工安全风险评估指标的施工状态信息并进行定量分析;引入状态变权理论,建立变权评估模型,将各风险评估的初始权重及对应的施工状态信息代入该模型,确定出山岭公路隧道各施工安全风险评估指标的动态权重。(3)采用模糊综合法、风险矩阵法,结合加权平均法,对山岭公路隧道施工安全动态风险进行模糊评价。根据山岭公路隧道施工安全风险的概率隶属度和损失隶属度确定出了各风险因素的风险评价指标和风险等级。并在此基础上,结合风险矩阵法和加权平均法,确定出了山岭公路隧道总体施工安全风险等级,实现了对山岭公路隧道施工安全风险的动态评价。(4)基于.NET Framework平台,依托C#语言,研发“山岭公路隧道施工安全动态风险智能化评估系统”,通过该系统对山岭公路隧道施工安全动态施工信息的存储、查询、更新及管理,实现对山岭公路隧道施工安全风险状况的智能化评估,施工人员基于该系统实时反馈的施工安全动态风险信息,及时了解和掌控动态风险的变化情况,及时制定风险控制措施。(5)将“山岭公路隧道施工安全动态风险智能化评估系统”应用于抓马山山岭公路隧道施工安全动态风险评估中,并根据实时反馈的动态风险评估状况,及时制定出相应的风险控制措施。应用系统确定的风险评估结果与抓马山山岭公路隧道现场施工中的风险情况基本一致,表明本文研发的动态风险智能化评估系统适用于山岭公路隧道施工安全动态风险评估。

关键词：山岭公路隧道施工安全风险动态风险评估风险等级变权评估模型智能化评估系统

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山岭公路隧道三维建模及可视化实现

山岭公路隧道三维建模及可视化实现

作者：金纯山东大学

学位级别：硕士

随着公路网络的延伸,山岭公路隧道工程建设迅猛发展,建设过程中,传统的二维已经落后。随着图形学可视化技术和信息化技术的发展,基于GIS技术的“数字隧道工程”建设已逐步成为隧道工程发展的重要技术手段。三维建模技术能够克服传统二... 详细信息

随着公路网络的延伸,山岭公路隧道工程建设迅猛发展,建设过程中,传统的二维已经落后。随着图形学可视化技术和信息化技术的发展,基于GIS技术的“数字隧道工程”建设已逐步成为隧道工程发展的重要技术手段。三维建模技术能够克服传统二维展示的局限性,更加逼真直观的反映山岭公路隧道的实际情况,由此引出快速高效三维建模方法研究的必要性和研究意义。本文从GIS角度讨论山岭公路隧道三维建模方法。分别从数字地形的构建、公路隧道规则建模、隧道模型与地形融合三个方面展开研究。提出数字地形及影像数据的快速采集方法,建立数字地形模型;将快速、高效、交互式的CGA参数化建模技术引入隧道工程,提出公路隧道规则建模的具体方法;针对隧道模型与地形的匹配问题,提出一种改进的、更适合隧道结构特征的隧道模型与地形融合算法,实现隧道洞口外轮廓与地形坡面的无缝融合;并以佛羊岭隧道工程为例,验证本文研究内容及算法的可行性,实现隧道工程三维场景的整体表达。研究的主要内容包括:(1)研究了一种基于LocaSpace Viewer获取数字地形影像数据的方法,并运用空间插值和坐标转换的方法对数据进行处理,实现了研究区域数字地形模型的快速建立。(2)研究了基于CityEngine的三维隧道参数化建模技术,提出一种CGA规则建模的组件库装配式隧道快速三维建模方法,自建了一套包括隧道道路、隧道结构模型和隧道附属结构模型的CGA规则,实现了三维隧道模型的自动建立。(3)研究了约束三角网CDT理论,对隧道轮廓形状进行分析和参数化定义,在此基础上提出一种隧道模型与地形融合的改进算法,通过运行算法实现了隧道模型与地形的融合。(4)以佛羊岭隧道工程为例,获取实际工程数据并进行处理,验证本文提出的山岭公路隧道规则建模方法和改进的融合算法的可行性,为类似山岭公路隧道工程的三维可视化表达提供借鉴。

关键词：山岭公路隧道数字地形 CGA规则建模融合算法三维可视化

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山岭公路隧道施工安全风险管理研究

山岭公路隧道施工安全风险管理研究

作者：张伟长安大学

学位级别：硕士

交通运输业的发展不可避免地提升着山岭公路隧道的建设需求,安全施工保障是确保山岭隧道顺利建设的关键。为讨论山岭公路隧道施工安全风险管理,综合采用德菲尔法分析方法得出山岭公路隧道施工安全风险因素集合及其指标体系,建立安全风... 详细信息

交通运输业的发展不可避免地提升着山岭公路隧道的建设需求,安全施工保障是确保山岭隧道顺利建设的关键。为讨论山岭公路隧道施工安全风险管理,综合采用德菲尔法分析方法得出山岭公路隧道施工安全风险因素集合及其指标体系,建立安全风险评估模型,经结合实际施工项目,采用云模型、熵权法以及Pearson相关性分析等方法,研究了Y隧道施工过程中存在的安全风险,得到了多方面的管理策略。主要成果如下:(1)山岭公路隧道施工安全风险指标体系的建立。通过阐述山岭公路隧道建设中安全风险管理的必要性,讨论多种安全风险分析方法的适用性,采用德菲尔法分析了山岭公路隧道施工安全风险因素集及其指标,建立了指标体系。并在获取Y隧道相关数据后,结合信度分析、相关性分析等方法验证了指标体系的适宜性。(2)山岭公路隧道施工安全风险评估云模型的构建。通过云理论及云模型的阐述,讨论了云理论在研究目标中的适用性,在设定模糊评语并云模型化后,建立了山岭公路隧道施工安全风险评估云模型。(3)山岭公路隧道施工安全风险云模型的实际应用。结合所建立的指标体系和Y隧道各指标的数据,将所构建的风险评估云模型进行实际应用。分析结果表明:在整体上,Y隧道建设安全风险为“低度风险”,在维度指标与子维度指标上,相应的安全风险等级也被有效识别。即云模型在该领域的适用性得到实例验证。(4)Y隧道施工安全风险管理策略的提出。根据评估结果,从施工人、设备物料、施工环境、施工管理以及施工资料等视角出发,较全面地给出了Y隧道施工安全风险管理策略。本文采用德菲尔法获取所需风险因素集,运用云理论评估隧道施工安全风险,为隧道施工安全风险管理提出了一种更符合人类思维逻辑的评价方法和管理手段。本文的研究内容和方法对确保隧道施工中的员工与设备的安全,以及施工过程的顺畅开展有着较高的工程借鉴意义。

关键词：隧道工程山岭公路隧道安全风险云模型德菲尔法熵权法 Pearson相关系数

基于工程经验法的山岭公路隧道信息化设计体系研究及应用

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隧道建设（中英文） 2021年第5期41卷 849-857页

作者：孙中秋袁松肖春红四川省交通勘察设计研究院有限公司四川成都610017

为解决工程经验法在山岭公路隧道应用时所面临的不同项目经验数据收集、获取和分析难度大的问题,提高公路隧道设计效率和设计质量,基于数据库及CAD平台搭建隧道设计数据存储和利用体系。该体系将已有隧道设计成果存储在隧道设计经验库中... 详细信息

为解决工程经验法在山岭公路隧道应用时所面临的不同项目经验数据收集、获取和分析难度大的问题,提高公路隧道设计效率和设计质量,基于数据库及CAD平台搭建隧道设计数据存储和利用体系。该体系将已有隧道设计成果存储在隧道设计经验库中,按照经验法设计思路对经验库中的设计数据进行计算和处理,并将得到的推荐支护参数反馈给设计人员,同时将新的设计参数存储在经验库中,实现设计系统的动态自我增强。研究表明:所构建的隧道信息化设计系统可提高既有隧道工程设计与施工经验数据的利用效率,实现设计过程中隧道支护参数的自动反馈,有效提高设计参数的合理性;此外,该系统还可对经验库进行自我丰富与持续增强,不断增强经验库中支护参数的可靠性。

关键词：山岭公路隧道信息化设计 CAD 工程经验法数据库