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寒区公路隧道防冻设计现状及展望 被引量:2
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作者 吴梦军 方林 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第1期1-20,I0005-I0024,共40页
大量现场调研与文献调研发现,寒区公路隧道冻害问题比较突出,并影响隧道结构与运营安全。文章通过探讨寒区隧道冻害现象及成因,总结其设计理念及思路,并围绕隧道防冻设防长度确定方法、冻胀力计算方法、防冻措施应用现状及实施效果等进... 大量现场调研与文献调研发现,寒区公路隧道冻害问题比较突出,并影响隧道结构与运营安全。文章通过探讨寒区隧道冻害现象及成因,总结其设计理念及思路,并围绕隧道防冻设防长度确定方法、冻胀力计算方法、防冻措施应用现状及实施效果等进行综合分析,得出:1)寒区隧道应遵循“以防为主、以抗为辅、防抗结合”的防冻设防设计理念;2)针对地下水发育的寒区公路隧道,宜根据最冷月平均气温进行分级设防防冻;3)采用经验分析法初步确定寒区隧道防冻设防长度具备一定的可行性,但还应根据现场温度实测数据对防冻设防长度进行修正;4)寒区隧道冻胀力现有计算模型在实际应用中尚存在不足,考虑冻结圈围岩非均匀冻胀的计算方法相对较为符合工程实际;5)寒区隧道防冻设计应重点妥善处理“温度”和“地下水”这2个要素,主要从保(升)温措施及排水系统防冻措施2个方面开展,指出寒区隧道保(升)温措施的局限性及下一步的研究方向,并提出不同防冻设防等级下隧道排水系统防冻措施的设置原则。在此基础上,提出下一步可以针对基于多因素影响的温度场分布规律、冻害机制、防冻保温材料、新型主动保温措施等方面开展深入研究,以解决寒区隧道建设面临的技术问题。 展开更多
关键词 寒区隧道 公路隧道 防冻设计 冻胀力 防冻措施
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公路隧道运营韧性研究进展
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作者 丁浩 邓实强 +2 位作者 刘帅 李文锋 陈俊涛 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第9期1723-1735,共13页
以韧性理念为核心的系统安全分析范式,为现代公路隧道运营安全管理提供科学而务实的新视角。为深入理解韧性理念,首先结合国内外不同工程领域对韧性研究的进展,梳理总结出以下2点共识:1)韧性是一种综合性能力,着眼于系统全过程的表现;2... 以韧性理念为核心的系统安全分析范式,为现代公路隧道运营安全管理提供科学而务实的新视角。为深入理解韧性理念,首先结合国内外不同工程领域对韧性研究的进展,梳理总结出以下2点共识:1)韧性是一种综合性能力,着眼于系统全过程的表现;2)韧性包含一系列特征属性,可用鲁棒性、冗余性、资源充裕度、快速性囊括。鉴于经典风险分析于公路隧道运营安全管理的部分局限性,探讨引入韧性视角的必要性和意义。进而定义公路隧道运营韧性,即为对影响公路隧道正常运营通行的实际或潜在负面效应,进行预防、抵抗、适应、恢复的能力,并分析全阶段性、动态演进性和量化客观性的内涵,构建初步的概念框架。再提出基于感知、响应、学习和预测4种功能来增强隧道运营韧性的路径以及初步的韧性提升措施。特别地,针对火灾风险,介绍相关的智能技术与装备案例,包括智能火灾检测、火灾预测技术和隧道入口的柔性阻拦系统等。未来,对公路隧道运营韧性的研究将不断深化,通过构建全面的理论框架,以指导实践并推动隧道运营安全管理的科学化、系统化发展,从而建立更安全、高效、可持续的隧道运营体系。 展开更多
关键词 公路隧道 运营韧性 风险 韧性增强 智能化
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增建隧道爆破施工对既有隧道动力扰动影响研究 被引量:1
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作者 郑晓卿 徐凯 +4 位作者 张雨帆 于广涛 彭万标 陈川 刘东星 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第5期1789-1796,共8页
为揭示隧道爆破荷载作用下既有隧道的动力扰动特征,采用数值模拟和相似模型试验结合的方法,从应力、振速和结构振频等因素研究了爆破振动对既有隧道衬砌结构的影响。结果表明:既有隧道结构迎爆侧受到的振动荷载和应力影响显著大于背爆侧... 为揭示隧道爆破荷载作用下既有隧道的动力扰动特征,采用数值模拟和相似模型试验结合的方法,从应力、振速和结构振频等因素研究了爆破振动对既有隧道衬砌结构的影响。结果表明:既有隧道结构迎爆侧受到的振动荷载和应力影响显著大于背爆侧;迎爆侧右拱腰处所受有效应力峰值最大,易首先出现拉伸破坏,且检测面前后5 m范围内振动应力衰减较小,需重点监测;最大振动速度在迎爆侧边墙处最大,拱腰次之,仰拱最小,右边墙处可能因振动速度过大而最先产生破坏;右边墙处受到的X方向应力波远大于其他方向,产生较大振动频率,随着爆破距离增加,振动峰值减小,其中Z方向减小幅度最大。 展开更多
关键词 安全工程 隧道爆破 动力扰动 爆破振动
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钢壳沉管隧道耐火极限标准与防火保护技术研究——以深中通道沉管隧道为例 被引量:2
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作者 吴梦军 吴庆良 +1 位作者 宋神友 曹鹏 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第2期257-265,共9页
为提高我国超大断面钢壳沉管隧道火灾防控水平,以深中通道海底沉管隧道为例,采用热力耦合模拟和材性试验等方法开展钢壳沉管隧道耐火极限标准研究,考虑到龙骨、拼缝等防火构造薄弱环节,进行管节结构和管节接头耐火试验,并提出相应的防... 为提高我国超大断面钢壳沉管隧道火灾防控水平,以深中通道海底沉管隧道为例,采用热力耦合模拟和材性试验等方法开展钢壳沉管隧道耐火极限标准研究,考虑到龙骨、拼缝等防火构造薄弱环节,进行管节结构和管节接头耐火试验,并提出相应的防火保护技术方案。主要结论如下:1)管节结构的耐火极限标准为火灾时,应将结构内侧钢壳最高温度控制在300℃以内;2)OMEGA橡胶管节接头的耐火极限标准为OMEGA橡胶超过70℃的时间小于2 h,超过100℃的时间小于1 h,且最高温度不得超过150℃;3)GINA橡胶管节接头的耐火极限标准为GINA橡胶超过100℃的时间小于1 h,且最高温度不得超过150℃;4)管节结构可采用35 mm单层防火板L型拼缝,对接面涂热膨胀胶;5)管节接头可采用35 mm防火板+50 mm陶瓷纤维毯双层防火保护体系,龙骨自由端取500 mm,拼缝处采用防火胶封堵。 展开更多
关键词 深中通道 沉管隧道 钢壳混凝土结构 耐火极限 耐火试验 防火保护
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隧道邻近建筑物影响分区研究及工程对策分析 被引量:10
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作者 石波 李科 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2021年第S02期230-235,共6页
为研究隧道建设对邻近建筑物的影响程度,基于强度折减法对强度折减系数与隧道渐进破坏模式进行分析,并定义了近接分区的静态、动态指标。结合重庆千厮门隧道工程与建筑物的不同位置关系,建立数值计算正交试验,分别采用2.4和2.0的安全系... 为研究隧道建设对邻近建筑物的影响程度,基于强度折减法对强度折减系数与隧道渐进破坏模式进行分析,并定义了近接分区的静态、动态指标。结合重庆千厮门隧道工程与建筑物的不同位置关系,建立数值计算正交试验,分别采用2.4和2.0的安全系数确定Ⅴ、Ⅳ级围岩隧道邻近高层建筑物的强、弱、无影响分区界线;结合数理统计方法,建立隧道邻近高层建筑物影响分区公式和椭圆形影响分区图。以千厮门隧道下穿华夏银行大楼为例,模拟计算得到的基础累计沉降值较监测值偏大15.6%,说明建立的隧道邻近建筑物影响分区图具有一定的适用性。 展开更多
关键词 隧道 邻近建筑物 强度折减法 影响分区 围岩稳定性 高层建筑物
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知识-数据驱动的沉管隧道接头安全状态分析方法——以港珠澳大桥海底沉管隧道为例
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作者 丁浩 周陈一 +1 位作者 郭鸿雁 周云腾 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第9期1752-1761,共10页
为解决沉管隧道接头安全状态不断变化且难以直接感知的技术难点,以港珠澳大桥海底沉管隧道为工程背景,通过分析既有监测数据,总结管节接头的变形模式,揭示管节接头张合量与结构温度的强相关性,明确潮位变化对接头剪切变形的显著影响。... 为解决沉管隧道接头安全状态不断变化且难以直接感知的技术难点,以港珠澳大桥海底沉管隧道为工程背景,通过分析既有监测数据,总结管节接头的变形模式,揭示管节接头张合量与结构温度的强相关性,明确潮位变化对接头剪切变形的显著影响。在此基础上提出一种基于知识-数据驱动的沉管隧道接头变形快速推演方法,通过建立沉管隧道精细化有限元模型,开展海量典型变形模式下的沉管隧道结构力学行为分析,构建沉管隧道变形服役行为数据集;利用BP神经网络,建立基于仿真接头服役行为特征的沉管隧道接头全断面变形推演模型,实现基于有限实测数据的接头全断面变形快速重构。该方法在港珠澳大桥海底沉管隧道的现场管养中得到成功应用。以2023年台风“苏拉”为例,基于台风登陆过程中接头的局部位移实测数据,推演接头剪力键及止水带关键点位处管节接头的变形情况。结果表明,该沉管隧道接头系统整体受台风影响较小。 展开更多
关键词 知识-数据驱动 沉管隧道 管节接头 安全状态 仿真分析 神经网络
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基于卷积神经网络的隧道风机健康状态诊断研究
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作者 蒲米世行 丁浩 +1 位作者 杨孟 陈建忠 《机电工程》 CAS 北大核心 2023年第7期1121-1129,共9页
定期对隧道内的风机进行状态评估和故障诊断,可以保障隧道的安全运营。采用传统的人工方式难以获取隧道风机的健康状况,导致无法有效保证隧道通风的质量,给隧道的安全运营带来隐患。针对这一问题,提出了一种基于卷积神经网络的隧道风机... 定期对隧道内的风机进行状态评估和故障诊断,可以保障隧道的安全运营。采用传统的人工方式难以获取隧道风机的健康状况,导致无法有效保证隧道通风的质量,给隧道的安全运营带来隐患。针对这一问题,提出了一种基于卷积神经网络的隧道风机健康状态诊断算法。首先,根据卡尔曼数据融合思想提出了一种风机轴承振动信号滤波处理的方法,利用连续小波变换方法,将滤波处理后的风机轴承振动信号转换为时频图像;然后,构建了隧道风机轴承故障诊断模型,将时频图像作为诊断模型的输入,并选取评价指标来对模型诊断结果进行评价;最后,利用隧道风机轴承实验数据开展了实验验证。研究结果表明:该诊断模型的精确度、召回率和F度量分别为99.3%、99.2%、99.2%,且诊断速度仅用时0.04 s,精确度与诊断速度都明显优于支持向量机(SVM)、邻近算法(KNN)等诊断模型。诊断结果可为隧道风机健康状态研究提供新的思路,同时提升隧道的运营安全。 展开更多
关键词 卷积神经网络 风机轴承 滤波处理 时频图像 诊断模型
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