摘要：为了提高节段接头施工效率和沉管隧道预制化水平,改善现有节段接头连接方案存在的接头截面利用率低、中埋式止水带安装困难、工效低和剪力键浇筑质量差等突出问题,提出以新型钢剪力杆组合结构替代传统剪力键的节段接头连接方案。通过开展剪力杆组合结构单杆、多杆剪切试验,测量剪切荷载、接头相对错动、钢套筒应变和钢筋应力,研究其抗剪性能。以大连湾海底沉管隧道工程为依托,基于材料塑性损伤本构模型,考虑节段接头的细部构造,根据剪力杆组合结构剪切试验对数值仿真方法的有效性进行验证。利用数值模拟研究了节段接头水平向、竖直向剪切,绕横轴、竖轴弯曲的变形规律和破坏特征,进一步建立三维仿真模型,研究剪力杆组合结构在大连湾海底沉管隧道工程中的工作情况。研究结果表明:剪力杆组合结构的失效由剪力杆的剪断破坏控制,破坏延性特征明显。剪力杆破坏荷载-位移关系可以分为弹性、塑性加强和塑性破坏3个阶段。接头存在间隙时,剪力杆组合结构破坏屈服特征明显。剪切试验数值结果与现场试验结果吻合良好。节段接头数值试验揭示,在剪切、弯曲作用下接头破坏过程较为复杂,且均呈现出阶段性特征。基于接头损伤分析,提出了节段接头位移安全评价指标。对控制工况下的三维全长数值模型的节段接头计算位移指标进行安全评价,评价结果显示,剪力杆组合结构适用于大连湾海底沉管隧道工程并具有良好的经济性。

摘要：依托江阴靖江长江隧道工程,结合整环原型试验和三维精细化数值模拟,研究了水土压对超大直径通缝管片接缝变形的影响规律。结果表明:当封顶块位于拱顶时,管片接缝的最大变形、最大张开量分别位于拱顶外侧与内侧接缝;管片外侧接缝变形随水压增大而增大,而管片内侧接缝闭合速度随水压增大而减小;随着土压的逐渐增大,管片内侧接缝始终先于外侧接缝张开;当土压与水压之比小于0.5时,拱顶和拱底内侧接缝始终处于张开状态;当土压与水压之比大于3时,拱肩和拱脚外侧接缝始终处于张开状态;当两者的比值大于4时,拱腰外侧接缝始终处于张开状态。

摘要：危岩落石对于隧道洞口、铁路沿线造成严重危害,以某复杂艰险山区隧道研究对象,利用现场取样、室内试验、数值模拟等手段对隧道洞口危岩落石稳定性进行评价,并提出相应的防护措施。研究表明:(1)隧道洞口危岩在天然工况、暴雨工况下处于基本稳定状态,在地震工况下处于欠稳定状态;(2)根据模拟试验结果,得出危岩体失稳影响范围为250~300 m;(3)为保证线路安全,在洞门上方布置被动防护网及挡石墙,横洞洞口右侧设置主动网。所得结果可以为相似条件下隧道洞口稳定性评价提供参考借鉴。

摘要：针对现有盾构隧道纵向刚度计算方法缺乏试验验证且未考虑螺栓拉伸刚度等因素影响的不足,首先,理论推导盾构隧道纵向刚度的解析计算方法;然后,以上海地铁盾构隧道为背景,设计并开展缩尺模型试验,通过实测结果验证解析计算方法;最后,以珠三角地区盾构隧道为工程背景,计算盾构隧道纵向刚度。结果表明:由于螺栓预紧力的存在,跨中加载较小时的实测隧道纵向刚度偏大,但随着跨中加载的增加,实测结果与理论计算结果趋于接近,验证了解析计算方法的合理性;珠三角地区盾构隧道在弹性阶段、塑性阶段和塑性变形后的纵向螺栓拉伸刚度依次为2.1255×10^(6),0.9859×10^(6)和3.1856×10^(6) N·m^(-1),纵向刚度依次为3.3068×10^(8),1.5345×10^(8)和4.9543×10^(8) N·m^(2);考虑到地铁盾构隧道发生纵向变形时,一定范围内的纵向螺栓所处变形阶段存在差别,在实际纵向刚度取值时应根据隧道最大变形导致的纵向螺栓拉伸量来具体分析确定。

摘要：鉴于国内鲜有针对长时间运营SMA路面公路的技术状况调研资料,本文详细调查了国内最早一批采用SMA沥青混凝土路面的深圳市滨海大道的运用现状,调查内容包括芯样完整情况、路面弯沉、抗滑性能和路面行驶质量等。调查结果表明:(1)三面层较之双面层设计具有更好的层间连续性和更大的路面厚度,荷载传递路径更加合理均匀,长期抗重交通能力更优;(2)因摊铺时的面层初始级配和孔隙率由上至下增粗、增大,上面层厚度极差均为各面层中最小,而中、下面层受荷产生的不均匀沉降现象突出,但各测点横距与现状路面厚度却无明显关联;(3)除极少数点位存在车辙实测值过大问题,小范围路面存在长期运营道路常见破损状况外,滨海大道SMA沥青路面全路段路面在长期重交通运营条件下,运营质量保持良好,承载能力抗滑,抗车辙性能优异。

摘要：以甬舟铁路金塘海底隧道为研究背景,采用ANSYS/LS-DYNA建立基于偏心爆炸作用下衬砌结构动力响应的有限元模型,分析管片衬砌、二次衬砌以及行车道板等结构的应力和位移响应。结果表明,40 kg TNT炸弹偏心爆炸主要影响局部构件的使用安全,其主要应对措施是及时开展隧道衬砌及内部结构的局部修复;距离起爆断面14 m,40 kg TNT炸弹偏心爆炸引起的结构位移较小;衬砌节点位移在极短时间内迅速增至最大值,随后以接近正弦脉冲的变化规律逐渐递减,随着纵向距离增加位移峰值出现的时间逐渐向后推移。

摘要：在极高地应力硬岩隧道中,隧道合理净距不仅影响隧道的空间利用率和经济性,同时也对隧道发生岩爆的剧烈程度有较大影响,合理的隧道净距可最大限度满足结构安全性和隧道经济性要求,所以找到合适的隧道净距至关重要。依托拟建成都—汶川的龙门山高地应力隧道,设计了5种隧道净距,为了找到合理的隧道净距,分别对5种净距下的隧道洞壁进行了位移和应力分析;重点对不同侧压力系数下净距变化对位移和最大主应力的影响进行了分析,采用弹性应变能的岩爆判据对各工况进行了岩爆倾向性分析。结果说明:隧道净距的增加会使得隧道洞群间的影响减小,其中靠近中夹岩一侧的特征点应力和位移变化较明显;隧道洞壁靠近中夹岩一侧比远离中夹岩一侧最大主应力更大,更易发生岩爆;侧压力系数为0.8和1时的合理净距为1.5D(D为正洞宽度),侧压力系数为1.2和1.4时的合理净距为D。

摘要：为探明高海拔公路隧道火灾烟气及温度扩散规律,得到高海拔条件下人员安全疏散时间,采用理论分析、现场试验、数值模拟等手段,取得如下成果:高原环境大气密度及空气含氧量随着海拔的升高下降明显;高海拔地区相较于平原地区火灾燃烧的热释放速率低143%,燃烧时间延长186 s;燃烧稳定后,高海拔隧道火灾最大纵向烟雾扩散速度比平原隧道大12.1%,最大横向烟雾扩散速度比平原隧道大12.5%,相同火灾规模情况下高海拔隧道最高纵向温度比平原隧道高16.5%,最高横向温度比平原隧道高5.7%,高海拔隧道整体温度要高于平原隧道;在30 MW火灾规模下,人员可用安全疏散时间与距火源点距离成正比,当距离火源点300 m处人员可用安全疏散时间达到506 s。研究成果可用于指导羊八井隧道人员安全疏散,同时也可为类似工程防灾救援提供参考借鉴。

摘要：为研究走滑断层错动作用下隧道结构的纵向响应,采用Pasternak双参数地基和弹性梁理论,建立穿越多破裂面断层隧道在断层强制位错作用下的纵向响应微分方程,通过数学方法求解获得隧道结构在断层位错作用下的纵向变形、内力响应,并通过模型试验和数值模拟对理论解析模型的有效性进行验证。在此基础上,采用理论解析模型对隧道结构纵向响应的影响因素进行敏感性分析。主要得出以下结论:1)理论解析模型计算得到的隧道纵向变形和弯矩变化趋势与模型试验和数值模拟结果完全一致,但数值上趋于保守;2)断层错动的位移形式和围岩-隧道结构的刚度匹配关系对隧道结构纵向响应的影响较大,应根据具体的断层破碎带形式选择合适的断层错动位移函数;3)随着围岩-隧道结构刚度比的增大,围岩对隧道结构的约束作用随之增大,隧道结构纵向内力集中现象增加,但受断层错动影响的范围减小,在具体工程设计中应结合施工成本、抢通时间等来选择合适的围岩-隧道结构刚度匹配关系。

摘要：本文以四川省龙泉山一号隧道为依托,通过临界辐射热通量理论计算车辆横向引燃时间,基于文献中获得的早期试验结果建立隧道单车辆热释放率曲线,考虑火灾的横向发展,通过将隧道多车道火灾场景与单车辆热释放率曲线进行耦合的方法,对城市多车道隧道内典型火灾场景下的最不利火灾规模进行研究。结果表明,隧道最不利火灾规模可以达到参与车辆最大火灾规模的总和,各场景下火灾发展变化规律一致,随着火灾横向蔓延程度的增加,隧道火灾保持最大规模燃烧时间不断减小,在进行隧道最不利火灾规模设计时,应该进行动态设计。