摘要：高产热花岗岩地层高温隧道具有干热岩的典型特征,施工期有高温岩爆风险,运营期有热害通风问题。对隧道开挖引起地层温度场重分布的演化规律研究,特别是隧道设计使用100 a内,具有重要工程意义。以红河州尼格隧道为研究背景,开挖掌子面围岩88.8℃,通过开挖全过程现场实测,对隧道纵向温度、径向温度、洞内环境(温度、湿度和风速)开展研究;利用三维流-热耦合模型再现隧道地质环境;通过建立深部传导热和花岗岩衰变热双热源二维模型,从地层初始温度、花岗岩生热率和埋深方面共81种工况,对围岩温度降范围和瞬态变化规律进行仿真研究。结果表明,岩温、气温随埋深增大而升高,岩温>气温。隧道开挖后,围岩温度在临空面发生瞬时骤降,降幅和降速由临空面向深部减小,3 m和8 m深测点温度分别在第3 d和11 d开始下降,降速较缓约0.084℃/d和0.038℃/d。隔热层和二次衬砌施作阻挡了围岩与洞内空气热对流,浅层围岩温度由降反升,围岩温度受二次衬砌施作影响达42 d。日均9∶00~16∶00时,向阳侧洞口气温较背阳侧高出4.7℃,最大6.1℃。受隧道纵坡和山体向、背阳侧温差影响,自然通风条件下,风向在坡脚(背阳侧)由洞外吹向洞内,在坡顶(向阳侧)由洞内吹向洞外,洞内空气流动显现“横向烟囱”效应,洞口风速变化较快,洞身风速变化较小,全洞在0~2 m/s之间。隧道纵向初始温度、径向温度瞬态变化趋势与仿真结果一致,初始温度最大误差23%,论证了数值仿真的可靠性。围岩温度降范围和瞬态变化主要受地层初始温度控制,花岗岩衰变热在自然界中多为辅助热源,埋深对隧道上部地层温度降形态有影响。研究成果可为高温隧道工程降温、通风及温度场分析提供参考。

摘要：江底隧道的覆盖层厚度十分重要。一方面,如果覆盖层厚度太小,江底隧道工作面就有面临严重的失稳问题和江水涌入的危险,会使辅助工法的投入增大。另一方面,覆盖层厚度太大将增加江底隧道的长度、坡度与造价。首先将重庆朝天门两江隧道与国内外一些知名海底隧道进行比较,得出其在盾构施工方法下的覆盖层厚度建议。然后根据公路隧道施工技术规范,提出标准隧道新概念。结合重庆朝天门两江隧道的工程实际情况,分别比较在不同覆盖厚度下朝天门两江隧道与标准隧道拱顶位移和主拉应力,最后得出该隧道的合理覆盖层厚度。

摘要：以宁(南京)淮(安)高速公路老山公路隧道为依托,对洞口前置式洞口施工过程的力学行为进行了三维数值模拟,分析了洞口段围岩和前置式支护结构体的位移场、应力。计算结果表明:前置支护结构及两洞间土体对洞口山体的支撑作用明显,既可大大减少洞口的边、仰坡开挖量保护洞口环境,又能有利于洞口段稳定和洞口施工安全。

摘要：本文依托国家科技支撑计划项目,自行设计建设了高温烧蚀试验平台,并采用C50混凝土制备接头试验构件(管节接头与节段接头),结合沉管隧道接头特点,用剪力键与特制Ω止水带装配试验构件,然后采用不同耐火保护方案进行构件的高温烧蚀试验。通过试验,得出了在HC或RABT升温曲线下,受火2 h时,满足耐火目标的沉管隧道接头耐火保护技术推荐方案,同时,还根据试验中反映出来的一些问题,对实际工程提出了一些实用性的建议,可为相关的科研及实际应用提供参考。

摘要：为了解钢壳混凝土组合结构的耐火性能,进而为其结构设计、防火保护提供依据,利用自主研发的多功能大型耐火试验炉,在不同防火保护方案下,进行局部全尺寸构件耐火试验,研究钢壳混凝土沉管隧道管节结构在火灾高温下的热量传递规律。结果表明,火灾中防火板对管节结构有明显保护作用,无防火板保护情况下构件竖向位置出现明显的混凝土脱空现象;防火板背火面测点温度值均随炉膛温度变化呈现规律性变化,但两者并不完全同步,防火板背火面测点温度变化滞后于炉膛温度变化;火灾高温下管节结构的温度影响深度达到距离底板上表面约550 mm,混凝土断面热量传递高度约400 mm。

摘要：城市隧道交通呈现出常发性、周期性交通拥堵/阻塞,朝夕现象明显,交通流量大、人员基数多,交通合流、分流交织区段复杂等特点,其交通环境的封闭性又与普通道路不同,火灾场景的发生概率与非城市隧道有较大区别,火灾后果严重。采用理论计算、公式推导、交通调查、随机抽样模拟等方法,对城市隧道火灾概率分布进行研究,利用MATLAB实现了百万次不同工况火灾场景数值模拟,得到了两车道隧道25 MW燃烧规模引燃场景的发生概率在15%以上,三车道隧道25 MW燃烧规模的引燃火灾场景发生概率在20%左右。从火灾发生概率和燃烧规模两方面考虑,5 MW、20 MW、25 MW、30 MW、40 MW、60 MW的发生概率较高。研究成果可为实际工程疏散安全设计参数提供依据。

摘要：为解决海底沉管隧道火灾工况下人员疏散及救援难题,以港珠澳大桥海底沉管隧道为工程依托,在中国首次建立了1∶1的侧向集中排烟实体试验平台,基于火源标定试验及理论分析,通过失重法和热辐射法对火源功率进行标定,得到热释放速率随燃烧时间的变化关系曲线。通过沉管隧道侧向集中排烟物理试验以及FDS数值模拟对比分析,得到了油盆火的火灾规模、油量、油盆燃烧面积三者间的对应关系。通过FDS数值模拟计算,得到了火灾峰值功率为50MW时,在不同纵向诱导风速下,沉管隧道侧向集中排烟模式下烟雾的温度场分布规律、能见度分布规律和烟雾蔓延范围。研究结果表明:火灾峰值功率为50 MW时,随着纵向诱导风速增大,火源附近隧道顶板处的最高温度出现先升高后降低的现象;当纵向风速由1.0m·s^(-1)增加到2.5m·s^(-1)时,隧道内沿程各点2m高度处的能见度呈现逐渐提高的现象,且能见度受影响的范围逐渐减小,当纵向诱导风速由2.5m·s^(-1)增大至3.5m·s^(-1)时,隧道下游2m高度处的能见度出现逐渐降低现象,且能见度受影响的范围逐渐变大;采用纵向诱导通风+侧向集中排烟模式时,沉管隧道内合理的纵向诱导风速为2.5m·s^(-1)。

摘要：为了解沉管隧道火灾发生时其周围温度场的分布规律及其影响因素,建造沉管隧道试验平台,采用1∶1足尺火灾试验和FDS数值仿真计算相结合的方法,对沉管隧道火灾发生时隧道内温度场的分布规律进行系统研究,得到如下结论：1）隧道发生火灾时,一定的纵向风速可有效降低拱顶最高温度;2）不同火源类型对火灾拱顶最高温度和火势发展影响较大;3）50 MW火灾下,洞内设备耐高温的安全位置为边墙高度3.5 m以下;4）火灾最高温度与火源规模、纵向风速均呈正相关。

摘要：针对确定公路隧道衬砌外水压力的技术难题,利用自行设计的模型试验装置,采用相似理论,进行了38组工况试验。试验主要研究了水头高度、渗透系数、隧道排放量以及组合排放系统等因素与外水压力和折减系数的关系。通过对相似准则的分析得出,进行工程类比时应注意水头高度的相似关系为平方关系。试验结果表明:水头高度越小、隧道排放量越大、围岩渗透系数越小,隧道外水压力则越小;无论隧道是否完全封堵,只要周边存在排水点,且隧道在其渗流影响的范围之内,隧道外水压力就可折减。此外,深入分析组合排放系统的试验结果,提出了对于隧道周边富水洞穴应采用"复合回填"的处治方式的理念。最后指出,采用这种相似模型试验确定的外水压力是岩石隧道外水压力的上限值。

摘要：将张力腿定位的水中悬浮隧道结构简化为弹性简支梁和弹性支撑刚性梁的叠加,基于Euler(欧拉)梁理论给出悬浮隧道管段受迫振动时的运动方程,等效线性化处理动力方程非线性项;采用虚拟激励模拟随机地震输入,数值模拟平稳随机地震下水中悬浮隧道管体的动力响应,给出管段的位移功率谱.通过位移功率谱分析表明:随着消能连接装置阻尼系数和张力腿弹簧系数的增大,管段的动力响应减弱,其中张力腿的刚度对悬浮隧道管体的震动影响较为显著.