海底隧道竖井口污染物扩散的数值分析及应用

针对某海底隧道竖井排出污染物对人工岛上环境影响,以CO为主要污染物源,运用计算流体力学软件CFdesign建立竖井CO排放及扩散的三维数值模型,对排风竖井周围CO浓度分布进行数值模拟,结合人工岛上对CO浓度及影响范围的控制标准,分析排风塔高度、排风风量、环境自然风风速对排风塔所排污染物的浓度分布的影响.计算结果表明:风塔高度越高,人工岛上限制高度范围内的CO浓度越小,当风塔高度在35 m以上时,人工岛地面以上15 m范围内空气质量达标,并不再随风塔高度而变化;排风风量越小,污染物沿排风方向的影响范围越小.     

公路隧道衬砌裂损病害检测与治理对策

目的为治理公路隧道病害,针对病害检测结果提出了治理方案.方法采用地质雷达方法进行无损检测及弹塑性有限元方法对治理前、后衬砌结构受力状态进行分析.结果探明了该隧道衬砌厚度、衬砌混凝土强度、衬砌混凝土密实度、衬砌背后空洞分布和范围.对隧道结构衬砌裂损病害采取补强措施,即衬砌背后空洞的填充和衬砌本身的加强;对隧道漏水病害设置必要的防排水设施,从导排、防漏两方面入手,解决隧道漏水问题;数值分析表明治理后衬砌结构处于稳定状态.结论实际应用取得良好效果,治理方法可应用到相似病害隧道加固治理工程中.     

土的自适应应力认识与研究

设计了一种0K状态不同等应变或等应力速率连续对土样轴向加载的单轴固结试验方案,该试验方案可让土样同时经受不同荷重率、应力历时、应力路径、应力历程的作用。经过对重塑饱和黄土的单轴连续加荷、三轴连续加荷、分级加荷单轴固结试验研究,结果表明:若定义土在单轴压缩不同侧向约束条件下反应的侧压力为自适应应力;单轴侧限压缩试验主动施加的竖向压力与实测的侧向土压力之差为土的自适应剪应力,除了不受孔隙水压力的影响外,更重要的是,实测与分析结果证明,土的单轴侧限压缩应变量与自定义的自适应剪应力具有唯一的影响关系。     

管桩加固拓宽路堤地基的离心试验研究

针对在软弱地基上进行路堤的拓宽工程中出现不均匀沉降的问题,通过室内物理力学试验确定出地基土和填土的含水量、密度等参数,利用离心模型试验进行不同工况分析。试验结果表明在路堤的拓宽工程中采用管桩加固地基的方法,能够提高地基的承载能力,大大减小不均匀沉降量,增强边坡的稳定性,为实际施工提供了理论支持和试验验证。     

在建公路削坡对已建铁路边坡稳定性的影响

针对山区顺沟,顺河,沿坡并行先后修建的公路与铁路,因后筑公路工程削坡,有可能造成先筑铁路工程边坡的不稳定进行了分析,分析表明,若通过验算表明需对边坡进行加固时,一定要采取边开挖边支护的施工工艺,防止在施工期内对先建工程造成损失,并且分析时最好应考虑火车轮轴的动荷作用。     

穿越煤系地层隧道围岩大变形机制及处治研究

高速公路安远隧道穿越煤系地层，围岩主要由炭质页岩、煤线、泥岩夹层组成，炭质页岩试件单轴抗压强度为3.9～4.8 MPa。开展地应力测量，测量结果表明隧址区最大水平主应力为8～10 MPa，水平应力作用占主导。通过现场监测以及数值模拟分析，分析围岩大变形的特征，总结围岩大变形产生的原因，主要有：(1)围岩强度低且易膨胀；(2)相对岩体强度，地应力较高；(3)水理作用；(4)施工不当。在此基础上探讨变形机制。提出相应的处治措施：开挖后迅速封闭掌子面，设置临时支撑，施作长锚杆和注浆小导管控制变形，待变形稳定后适时进行拱圈更换，加密钢拱架间距，及时施作仰拱及二衬衬砌。现场监测结果显示，上述措施实施后，取得较为满意的效果。     

公路隧道穿越采空区的探测与处理技术研究

以某在建高速公路隧道施工过程中遇到的采空区处理为依托,探讨了隧道穿越采空区的探测与处理技术。对探地雷达应用于隧道施工过程中的采空区探测技术进行了系统的总结;利用ANSYS软件对2种预备的支护方案进行数值模拟和分析,推荐了具体的支护方案;分析了采空区对隧道的影响,给出了具体的设计方案和施工原则;将施工过程中监控量测的数据信息和仿真模拟数值进行对比分析,对处理的结果进行了评价。结果表明:在经济上合理、技术方面可行而又满足施工进度要求的情况下采用钢拱架和墩台对采空区进行支护,并用轻型材料填充的处理方法,能较好地控制隧道的变形和位移。     

基于FLAC3D的空间滑动面准则计算格式与实现

 通过求解一元三次方程得出塑性因子 ,推导空间滑动面(SMP)准则在FLAC3D中的计算格式。基于FALC3D提供的二次开发平台,通过编制C++代码形成dll文件,将SMP准则导入FLAC3D中,实现在FALC3D软件中SMP准则的二次开发,并给出编程基本过程。通过进行真三轴数值试验、厚壁圆筒受内压的解析解与数值解的对比、边坡稳定性的计算验证模型开发的可行性。分别采用莫尔–库仑准则和SMP准则分析一边坡稳定性,得出SMP准则与莫尔–库仑准则计算边坡稳定有相似的破坏过程,由于SMP准则考虑了中间主应力对材料屈服面的影响,前者的安全系数高于后者;在相同折减系数下,边坡的塑性区和位移量均小于莫尔–库仑准则计算的结果。     

黄土地区浅埋暗挖地铁隧道衬砌受力分析

为了解黄土地区浅埋暗挖地铁隧道衬砌结构的受力特征,得出荷载在衬砌结构各部分中的分担比例,以西安地铁 2 号线实体工程为依托,开展了较大规模的现场测试工作,对围岩与初期支护接触压力、初期支护与二次衬砌接触压力及二次衬砌结构应力进行了研究。结果表明：在三连拱大断面地铁隧道中先开挖洞室初期支护各部位所受的围岩压力均大于后开挖洞室初期支护所承受的压力;左、右线中墙顶、底部初期支护承受的压力较大,表明隧道中隔墙承担了较大的上部土体荷载;初期支护与二次衬砌承受的荷载比例为 52.81% 和 47.19% ;二次衬砌混凝土基本受压,左、右中隔墙二次衬砌混凝土受压最大。在标准断面地铁隧道中左、右线墙脚位置初期支护与围岩之间接触压力较大,表明这两位置承受了大部分垂直压力;初期支护与二次衬砌承受的荷载比例为 40% 和 60% ;二次衬砌混凝土基本受压,拱腰及以上位置应力较大,仰拱处应力较小。     

隧道钠灯与LED灯组合照明试验研究与应用

针对传统隧道照明采用高压钠灯费用高的现状,提出在隧道中采用高压钠灯和LED组合节能照明方式,对隧道入口段、过渡段采用了16种组合方案进行试验研究,给出不同照明区段的最优灯具组合模式,研究结果在凤凰山隧道中采用.这种新型的灯具组合模式解决单一冷光源在隧道入口段透过率低的难题,同时LED灯的节能优势也在长大隧道中体现出来,为今后长大公路隧道开展绿色照明研究提供借鉴与参考.