摘要：现有规范规定的施工安全步距主要源于人工钻爆法隧道的工程经验与理论成果,难以与大型机械化设备相匹配,同时也制约了公路隧道机械化建造技术水平的发展。依托武深高速公路荷花隧道工程,提出了由三臂拱架安装机、全自动湿喷机械、自行式液压仰拱栈桥等组成的适用于Ⅲ级和Ⅳ级围岩的大型机械化设备配套方案,确定了各类机械设备施工所需的长步距。采用三维数值仿真技术对比分析了规范步距与大型机械化设备施工所需步距(简称大机步距),在2种工况下围岩的变形规律与塑性区分布特征,对大型机械化设备在所需步距施工后的围岩变形与结构受力特征进行现场监测。结果表明:采用大型机械化设备施工时,初支封闭成环步距≤55 m,仰拱步距≤93 m,二衬步距≤151 m,远超现有规范;相比规范步距数值工况,大机步距工况下的围岩沉降和隆起量值更大,但最大沉降值仍小于设备预留变形量;大型机械化设备在所提步距施工后,现场监测发现拱顶最大沉降值<15 mm,拱腰与边墙的水平收敛最大值分别小于12 mm和8 mm,均保持在设计允许范围之内,进一步验证了大型机械化设备在所优化长步距下的施工可行性与安全性。

摘要：为研究公路隧道火灾工况下的智能通风控制方法,以某隧道右线为研究对象,进行如下研究:1)探索RBF神经网络模型的适用性、网络组成与训练过程,并结合工程实例通过经验公式得到火灾规模与临界风速的关系;2)计算获取51组随机工况下不同火灾发生规模、火灾发生位置、隧道交通量下的风机开启台数数据;3)利用径向基RBF(Radial Basis Function)神经网络算法进行模型训练,共设置30组训练数据与21组检验数据进行预测精度验证。工程实例预测结果表明:1)RBF神经网络算法训练组与检验组的相对误差分别为4.6%与8.7%,预测精度在预设阈值范围内;2)构建的火灾工况下,公路隧道风机智能控制模型有助于提升公路隧道营运期安全水平。

摘要：喷射混凝土强度概率分布特征是隧道结构可靠度研究的基础问题,但一直缺乏足够的数据支撑,其对隧道结构可靠度的影响也未引起足够的重视。基于此,首先,对2个典型隧道的喷射混凝土进行取芯测试,并收集相关文献数据进行统计分析,得到喷射混凝土强度的概率分布特征;其次,推导了考虑喷射混凝土强度概率分布特征的隧道结构极限状态方程,计算得到在Ⅲ~Ⅴ级围岩及其支护条件下,喷射混凝土不确定性引起的可靠指标下降规律。结果表明:公路隧道喷射混凝土强度表现出较强的不确定性,变异系数最高达到0.381,其概率分布基本符合正态分布。围岩级别越低,喷射混凝土不确定性导致的可靠指标下降程度就越大,具体表现为:Ⅲ级围岩下降6%,Ⅳ级围岩下降43%,V级围岩下降67%。隧道结构可靠指标与喷射混凝土的强度均值成正相关,与喷射混凝土的强度标准差成负相关。因此,在隧道结构设计时,应根据喷射混凝土的不确定性适当提高设计冗余;而在隧道施工时,必须采取有效的措施降低喷射混凝土的不确定性。