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。

摘要：以千枚岩这一典型软岩为对象,通过高地温、高渗透水压、高围压条件下的三轴卸荷试验,研究热—水—力(THM)耦合作用下千枚岩的变形破坏特征;以大理—瑞丽铁路高黎贡山隧道为例,采用数值模拟方法模拟THM耦合作用下千枚岩隧道的大变形;结合试验结果和数值模拟结果,探讨THM耦合作用下千枚岩隧道大变形的机理。结果表明:高渗透水压和高地温对千枚岩裂缝的产生和扩张起着促进作用,随着渗透水压、地温的升高,千枚岩的峰值应力降低,并且渗透水压的影响大于地温的影响;在THM耦合作用下,隧道边墙处的位移最大,拱脚处的应力相对集中,洞壁处的渗流速度最大,地温的分布主要受地下水渗流方向控制;隧道洞壁的应力、位移和渗流速度随地温的升高而增大。提出"HM,TH,T→M"的THM耦合模式。得到THM耦合作用下千枚岩隧道产生大变形的机理为:高地温将造成围岩发生初始热损伤;高渗透水压将促进围岩软化并使其内部裂纹进一步扩展;当隧道开挖形成的二次应力超过围岩屈服强度时,将导致围岩塑性流动。

摘要：参照边坡落石防护网的特点,提出并开发一套运用于隧道岩爆灾害防护的柔性防护网系统,并对其动力学特性以及构件的安全性能进行研究。首先,根据隧道岩爆调查和现场测试的结果,建立岩爆弹射的数值分析模型,并获得不同初始应力条件下岩爆石块的弹射速度。然后依据米仓山隧道的岩爆特征,构建出岩爆防护网设计原型,并建立起数值分析模型。通过设置不同尺寸、不同速度的冲击工况,对石块冲击防护网的动力过程进行数值计算,并得到其非线性动力响应结果。最后,通过对比防护网构件的数值计算结果与材料试验的结果,对岩爆柔性防护网的安全性能进行评价。研究结果表明:(1)岩爆石块的弹射速度随着初始应力的增加而增加;(2)钢丝绳网是防护网的主要吸能构件;(3)钢丝绳网和锚杆是防护网的主要承载力构件;(4)柔性防护网系统可以有效拦截轻微岩爆或中等程度岩爆所产生的弹射石块。

摘要：隧道开挖产生临空面,在初始高地应力作用下围岩向临空面产生变形,软岩隧道面临大变形、坍塌,硬岩隧道面临岩爆、掉块等施工风险,两者均对隧道施工带来了极大的安全隐患。准确的获得隧址区地应力分布特征,评价围岩稳定性,指导隧道工程设计和施工,是保证工程安全高效的必要途径。

摘要：蝶形拱桥造型独特其主梁部分的非线性行为规律相对其他拱桥较为难掌握,传统未充分考虑非线性影响的设计方法已不再适用。在自编程序的基础上,全面分析了各种非线性因素下蝶形拱桥主梁部分的非线性行为并研究了外倾角、矢跨比、含钢率等设计参数的影响及规律。结果表明:拱肋单元的梁柱效应对主梁弯矩的影响是不利的,而主梁单元的梁柱效应能够有效地抵消这种不利影响;主梁弯矩的非线性行为规律相对挠度更加复杂;未加载侧边梁的影响系数受偏载距离的影响较大;各梁跨中挠度和弯矩的影响系数均随主拱肋外倾角的增大而增大;主拱肋含钢率和索拱平面间夹角对主梁非线性行为的影响可以忽略。

摘要：为解决目前隧道中硫化氢有毒气体防护无规范标准可依、防护措施单一(通风稀释)或过度防护等问题,针对隧道空间较封闭和不能长时间停工等特点,依据隧道最大通风风速和其他行业硫化氢作业环境浓度,首次提出了隧道内硫化氢按绝对涌出量为指标的分级防护体系,并在米仓山隧道中得到成功运用。当隧道内硫化氢气体绝对涌出量每分钟小于25 L时为Ⅰ级防护,采取通风稀释、超前钻孔探测、硫化氢检测和结构封堵等措施;当隧道内硫化氢气体绝对涌出量每分钟在25 L和78 L之间时为Ⅱ级防护,在Ⅰ级防护的基础上增加个体防护措施,必要时可在含硫化氢气体地层中钻孔预排放和注入碱液吸收;当隧道内硫化氢气体绝对涌出量每分钟大于78 L时为Ⅲ级防护,须短暂停工躲避,工人向含硫化氢气体地层中注入碱液和增加钻孔排放时应佩戴全面罩携气式或供气式空气呼吸器。研究成果为今后含硫化氢气体隧道的修建和制订行业规范提供技术支撑。

摘要：米仓山隧道是巴陕高速中的控制性项目,最大埋深1060 m,全长13.8 km,工程规模巨大、地质条件复杂。结合米仓山隧道工程实际,详细介绍了米仓山隧道建设过程中的重难点,包括特长公路隧道快速施工、通风技术、高地应力岩爆段施工及隧道附属结构施工等问题;并对米仓山隧道建设中形成的特长公路隧道快速施工技术、高地应力段爆破技术、超长距离隧道施工通风技术、竖井、斜井、地下风机房及联络道、交通转换带设计与施工技术等成果进行了总结。

摘要：为解决目前公路行业面临的大直径竖井建设缺乏相关规范支撑和竖井主要采用复合式衬砌及单行掘砌作业带来的工序复杂、建井速度慢、缺乏相应施工机械配套和安全性较差等难题,通过吸收煤矿深大竖井主流支护与掘砌技术,结合公路运营情况考虑送风井与排风井分设或通过中隔墙合设的布置方式,在公路行业现有支护与掘砌技术的基础上,对米仓山隧道通风竖井进行多方案研究,最终选定单层模筑混凝土衬砌与短段掘砌混合作业单井布置方案,并采用该方案安全快速地建成净直径9 m、深431.8 m的深大竖井。工程实践表明:1)在同等通风面积下双井工程量要小于单井工程量,但由于其配套施工设备造价高,单井造价要低于双井造价; 2)单层模筑混凝土衬砌与短段掘砌混合作业方式在进度和施工安全等方面优于复合式衬砌及掘砌单行作业方式,可作为公路深大竖井建井新方法。研究结果可为今后深大竖井的修建提供技术支撑和为规范的修订积累经验。

摘要：竖井工程作为特长公路隧道的重要组成部分,其设计和施工的科学合理性至关重要。竖井建设技术发展日新月异,通过对国内外不同行业竖井的设计和施工技术进行总结,提出了米仓山隧道通风竖井设计布置原则和施工方法。研究表明,通风竖井设计要结合路线平纵横断面,同时应综合考虑地形地质、通风要求、可施工性、环境保护及通风机房等因素影响;施工方法的选择要结合工程地质、工期、施工进度计划、工程造价、施工安全等因素确定;通过米仓山特长公路隧道通风竖井建设案例,说明短段掘进、单层模筑混凝土衬砌的混合作业法修建深大竖井安全可行,可为今后类似的工程提供借鉴和指导。

摘要：长大公路隧道通风竖井通常建设在地应力作用的岩体区域,地应力状态是影响竖井工程稳定性最重要的因素之一。为探明高地应力状态对深大竖井围岩的应力演化和变形规律的影响,依托米仓山特长隧道通风竖井工程,采用数值模拟对不同应力系数的竖井施工过程进行分析,研究了不同应力条件下大断面竖井沿不同深度的围岩应力特征及径向位移规律。研究结果表明:相差较大地应力系数对围岩位移分布规律产生较大影响;围岩径向位移与围岩级别及竖井深度呈正相关性,围岩级别变差比竖井深度增大对围岩径向位移的影响更为明显;但当竖井深度超过200 m时,随地应力系数增大竖井径向位移速率急剧增大;不同围岩级别条件下随竖井深度和应力系数的增大,径向应力和切向应力都呈增大趋势,但增大趋势较平缓;研究成果可为类似竖井工程的科研、设计和施工提供参考。