摘要：盾构隧道管片中的钢筋锈蚀会对结构的承载性能和破坏形态产生重要影响。一般盾构隧道结构多呈现小偏心受压状态,当钢筋锈蚀发展到一定程度时会出现小偏心向大偏心受力状态的转变,导致结构承载力下降、危及隧道运营安全。基于盾构隧道衬砌结构压弯受荷特点,设计小偏心加载的锈蚀试验柱,等效地模拟隧道衬砌的实际受力状态,分析不同锈蚀程度下试验柱跨中应变、极限承载力及裂缝的全过程演变。随锈蚀程度加重,试验柱承载力、混凝土应变、受压区高度下降速度逐渐加快,最大锈蚀率达到68.32%时,承载力最大降幅达到53.23%。试验发现高锈蚀程度(η≥46.25%)试验柱由小偏心破坏转化为大偏心破坏的现象。基于受弯构件正截面承载力理论分析,提出隧道衬砌结构由小偏心向大偏心破坏转化的临界锈蚀率理论计算方法,通过设计有限元计算流程验证了该方法的正确性。研究结果可为盾构隧道衬砌结构耐久性设计和安全评价提供理论支撑。

摘要：自1888年修建第一座隧道——狮球岭铁路隧道以来,中国隧道支护结构设计理论及方法的发展经历了起步阶段、探索阶段、发展阶段及创新阶段。隧道围岩分级由单一指标的定性分级方法,发展到基于多指标的综合分级方法;隧道围岩压力由塌方荷载,发展到形变压力;隧道支护结构内力计算方法由不考虑围岩抗力的“荷载-结构”法,发展到考虑围岩抗力的“荷载-结构”法及“地层-结构”法;隧道支护结构安全度检算由容许应力法及破损阶段法,发展到基于可靠度理论的概率极限状态法。隧道支护结构设计理论及方法总体上由依赖经验的类比设计和标准设计方法,逐渐向半定量和完全数值定量的解析设计方法转变,并向信息化、智能化方向发展。文章系统地回顾了我国隧道工程建设情况、隧道围岩分级、隧道支护结构内力计算方法及安全度检算方法的发展历程,总结了我国隧道支护结构设计理论及方法在各阶段的技术突破,展望了以主动支护为核心的隧道支护结构智能设计方法。

摘要：在活动断裂构造带地区,断层运动往往是沿断层带发生,自活动盘到破碎带错动位移表现出逐级传递的特征,因此穿越活动断裂带的隧道结构应力、变形特征也受到断层错动形式的影响。依托西部高烈度区某穿越大型活动断裂带的公路隧道工程,通过数值模拟分析穿越多断层隧道结构在断层多级走滑错动下的位移、应力响应规律,得出隧道结构纵向基于多断层蠕滑错动的影响分区;建立基于柔性初支、刚性二衬和节段铰接的穿越蠕滑断层隧道自适应结构,探究在错动区和缓冲区内设置隧道自适应结构的抗错性能。研究表明:隧道围岩性质的差异是影响穿越断层破碎带隧道结构变形和应力的最重要因素,隧道自适应结构在蠕滑错动过程中,柔性初支能够吸收部分围岩传递至隧道结构的变形,柔性接头的剪切变形和衬砌节段的刚性转动能够承担较大的位错,随着隧道衬砌节段长度的减小、接头数量的增加,各个接头的剪切变形角和衬砌节段偏转角都将减小,大幅提升结构的抗错安全性。

摘要：为进一步降低隧道运营期能耗,基于国家统计数据及高速公路沿线数据,从时空维度对数据进行分析,并使用多元线性回归对高速公路沿线新能源车混入度数据进行拟合。得到以下结论:1)近年来我国新能源车保有量占比呈高速增长态势,经济发达地区的新能源车保有量占比较高,新能源车混入度总体呈现从新能源车保有量占比高水平地区到低水平地区逐渐递减的趋势;2)新能源车混入度与时间和距离中心城市的里程存在明显的线性关系,与时间成正相关性,与里程成负相关性;3)根据新能源车混入度给出新能源车辆混入影响下的公路隧道运营通风设计交通量折减系数计算公式,能通过时间和空间信息预测隧道的交通量折减系数,为隧道设计阶段和运营阶段需风量的折减提供依据。

摘要：依托成都地铁8号线倪家桥站零距离密贴下穿既有地铁1号线倪家桥车站工程,采用数值模拟方法对比分析“先施作二衬再拆撑”和“先拆撑再施作二衬”对既有和新建结构的力学差异,并基于“先拆撑再施作二衬”工况进一步分析拆撑方案,最后通过实测现场实施的“先施作二衬再拆撑”工序下的既有车站底板沉降数据验证相关结论。研究结果表明:“先施作二衬再拆撑”既有车站弯矩及沉降、新建通道初支弯矩及二衬沉降变化不明显;“先拆撑再施作二衬”对于既有车站及新建通道影响则较为显著,一次性全部拆撑后既有及新建结构弯矩沿断面分布形态变化明显,在结构沉降方面,拆撑后既有车站及新建通道初支最大沉降突变量分别达4.86,7.30 mm;“先拆撑再施作二衬”工况下,采用顺序拆撑与跳仓拆撑,最不利部位出现在下穿通道纵向中部,跳仓拆撑引起新建通道初支沉降量大于顺序拆撑,但其施工效率更高,具体拆撑方式应根据施工安全控制标准及经济性要求合理选择。

摘要：为深入研究隧道横通道间距和车流量大小对人员安全疏散的影响。依托云南省昆明市三车道大交通流杨林公路隧道,建立了三车道隧道火灾燃烧及大交通流人员疏散模型,运用FDS计算人员疏散可用安全疏散时间(ASET),模拟火灾烟雾在三车道隧道中的纵横向蔓延规律,运用Pathfinder计算人员疏散必需安全疏散时间,并对比分析了两个时间,给出了人员在火灾到达危险状态前全部疏散到安全区域的必要条件。结果表明:人员距火源点的距离是影响可用安全疏散时间的重要因素,距离火源点50 m范围人员疏散可用时间在470 s以内,该区域相对较为危险;距火源点100 m处人员疏散必需时间为230 s;距离火源点50~300 m这个区间,可用安全时间较大,在470~600 s范围内;距离火源点超过300 m后,疏散人员可用安全疏散时间趋于无穷大,表明该区域人员逃生较为安全;人员必需安全疏散时间(RSET)随着距离火源点距离增大逐渐增加;距离最远处,即从着火点横通道到下一个疏散横通道处,所需时间为627 s;各测点人员疏散可用时间均大于必需时间,表明杨林隧道横通道设计参数满足火灾最不利工况下人员安全逃生,可认为杨林隧道火灾工况下人员安全疏散设计合理,为类似交通隧道的火灾安全设计提供了有益的参考。

摘要：在高速铁路列车动载作用下,隧道穿越软硬岩过渡段时易使隧道结构发生损害,而对于此类工程的动力研究及相关减隔振措施还鲜有涉及。鉴于此,依托广湛铁路相思山隧道工程实例,采用数值计算方法,对比分析无加固以及不同桩板结构加固下隧道穿越软硬岩过渡段时结构的动力响应特性。研究结果表明:在列车荷载作用下,位于交界面软岩侧隧道结构的加速度、动位移和动应力响应与硬岩侧隧道结构的动力响应差异很大,导致隧道交界面附近过渡效果较差,不利于结构的稳定。经三种不同桩板结构加固后,软岩段的隧道结构的动力响应有所减小,且与硬岩段隧道结构的动力响应更接近,过渡效果十分显著。在对比之下,桩板结构1(即承载板+托板+钻孔桩)的减振作用与过渡效果最佳。

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：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。

摘要：现行《铁路隧道设计规范》中采用的混凝土极限强度与《混凝土结构设计规范》不一致,现行《铁路混凝土强度检验评定标准》中也没有给出混凝土极限强度的定义及检验方法,上述问题给铁路隧道结构设计带来困扰。采用调研与计算相结合的方法,对混凝土极限强度的由来和极限强度与强度标准值关系开展了分析论证,研究结果表明:铁路隧道结构设计中采用的混凝土极限强度最早来源于202组棱柱体混凝土试件的试验统计结果;混凝土极限强度与混凝土强度标准值存在数值对应关系,但两者的保证率不同(混凝土极限强度的保证率为84%,而混凝土强度标准值的保证率为95%);若铁路隧道结构统一采用混凝土强度标准值进行设计,对于钢筋混凝土衬砌无影响,对于素混凝土衬砌会导致衬砌厚度增大;《铁路隧道设计规范》中混凝土强度参与宜与《混凝土结构设计规范》中的规定相统一,这样即可保证隧道结构与其它结构的可靠性的一致性,也可消除的混凝土强度检验无标准可参照的困扰。