节理裂隙岩体超大断面隧道开挖工法研究

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作者 孙海涛 郑国平 +2 位作者 沈吉宝 庄一舟 田伟 《绍兴文理学院学报》 2024年第2期1-10,共10页

为研究不同开挖工法对围岩中节理发育的超大断面隧道稳定性影响,以在建大罗山公路隧道为工程背景,运用离散元数值分析方法,研究了双侧壁导坑法、CRD法、CD法和三台阶法四种开挖工法下节理面剪切位移、隧道开挖轮廓位移、地表沉降、围岩... 为研究不同开挖工法对围岩中节理发育的超大断面隧道稳定性影响,以在建大罗山公路隧道为工程背景,运用离散元数值分析方法,研究了双侧壁导坑法、CRD法、CD法和三台阶法四种开挖工法下节理面剪切位移、隧道开挖轮廓位移、地表沉降、围岩位移、支护结构内力的变化规律.研究结果表明:双侧壁导坑法在控制节理裂隙岩体各位移变化及隧道支护结构内力方面效果最好,CRD法和CD法次之,不推荐将三台阶法作为节理发育地层中大断面公路隧道的开挖工法. 展开更多

关键词 公路隧道 节理岩体 开挖工法 离散元

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四车道公路隧道9步台阶工法研究

2

作者 陈秀平 丁献英 郑国平 《西部交通科技》 2024年第10期98-101,共4页

为了增加施工空间以提高施工工效,文章提出了一种新颖的四车道公路隧道施工工法即9步台阶法,采用数值模拟方法,对比分析了隧道拱顶沉降和收敛变形、系统锚杆内力、既有隧道变形等指标。结果表明:该工法产生的变形量与传统双侧壁导坑法接... 为了增加施工空间以提高施工工效,文章提出了一种新颖的四车道公路隧道施工工法即9步台阶法,采用数值模拟方法,对比分析了隧道拱顶沉降和收敛变形、系统锚杆内力、既有隧道变形等指标。结果表明:该工法产生的变形量与传统双侧壁导坑法接近,可以保证隧道的安全施工,但是采用该工法时拱顶部位锚杆受力比双侧壁导坑法大,需要重点加强;通过结构变形与内力随施工步的发展曲线,揭示了隧道开挖的时间-空间效应,在监控量测与稳定性评估时需要予以考虑。 展开更多

关键词 公路隧道 9步台阶法 四车道 双侧壁导坑法

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基于模型试验的双侧壁导坑法施工过程模拟研究 被引量：2

3

作者 冯展 郑国平 +1 位作者 庄一舟 孙海涛 《北方交通》 2023年第10期63-67,72,共6页

为了研究双侧壁导坑法施工过程中的围岩力学特性和位移特征,以在建大罗山隧道工程为例,采用相似模型试验进行模拟分析,研究了开挖过程中围岩的应力变化和地表沉降,以及隧道开挖完成后附加荷载作用下围岩的应力特征和衬砌裂缝发展情况。... 为了研究双侧壁导坑法施工过程中的围岩力学特性和位移特征,以在建大罗山隧道工程为例,采用相似模型试验进行模拟分析,研究了开挖过程中围岩的应力变化和地表沉降,以及隧道开挖完成后附加荷载作用下围岩的应力特征和衬砌裂缝发展情况。试验结果表明:在隧道开挖阶段,越靠近隧道周边的围岩应力监测点,围岩应力变化越大,且围岩应力变化从大到小依次为拱肩切向应力、拱顶竖向应力、拱腰竖向应力、拱腰切向应力。 展开更多

关键词 隧道工程 围岩应力 双侧壁导坑法 相似模型试验

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公路隧道入口段光伏供电照明的投资与降碳效益分析 被引量：2

4

作者 刘佳 张雨帆 +2 位作者 杨继厅 范媛媛 郑国平 《交通节能与环保》 2023年第2期118-121,共4页

投资效益决定了公路隧道太阳能光伏供电系统的经济可行性,也影响着建设单位的投资积极性。本文以一级公路隧道洞口段照明系统利用光伏供电模式为例,介绍了其投资成本构成,包括太阳能光伏组件成本、蓄电池采购和更新成本等,根据投资回收... 投资效益决定了公路隧道太阳能光伏供电系统的经济可行性,也影响着建设单位的投资积极性。本文以一级公路隧道洞口段照明系统利用光伏供电模式为例,介绍了其投资成本构成,包括太阳能光伏组件成本、蓄电池采购和更新成本等,根据投资回收期分析,光伏供电模式的投资回收期约为10年;然后介绍了蓄电池容量和并联数、太阳能组件串联数、日发电量、并联数和方阵功率计算方法;最后得出结论,光伏供电模式体现了良好的降碳和环保效益。 展开更多

关键词 公路隧道 照明系统 光伏供电 投资 降碳

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基于XFEM的平行近接施工致既有隧道衬砌开裂规律研究 被引量：1

5

作者 赵磊杰 沈吉宝 +3 位作者 田伟 郑国平 庄一舟 薛大鹏 《绍兴文理学院学报》 2023年第2期8-15,共8页

为研究隧道致裂机理,以大岭山隧道为依托工程,通过建立扩展有限元法(XFEM)分析模型的方法研究在新建隧道爆破荷载下,既有隧道迎爆面上拱顶、拱腰、拱脚、墙腰和墙脚等五个部位的动态响应情况,对裂缝扩展的过程、不同部位裂缝的扩展比较... 为研究隧道致裂机理,以大岭山隧道为依托工程,通过建立扩展有限元法(XFEM)分析模型的方法研究在新建隧道爆破荷载下,既有隧道迎爆面上拱顶、拱腰、拱脚、墙腰和墙脚等五个部位的动态响应情况,对裂缝扩展的过程、不同部位裂缝的扩展比较和表面扩展裂缝宽度等不同角度进行分析,结果表明:在拱顶部位预设裂缝,裂缝两个尖端,一尖端向上扩展,另一尖端在拱顶内表面向迎爆面一侧扩展至外缘拱脚处,并最终形成完整的一块.新建隧道的爆破冲击波传播至既有隧道后,既有隧道的拱顶等五个部位的裂缝呈现不同的扩展规律.将预设裂缝口的张开位移等效为单元节点的相对位移,可见裂缝宽度均随爆破应力的增大而增大,裂缝宽度扩展速率随应力的增加而先增大后不变,裂缝扩展宽度对爆破应力的敏感度的减幅随着其与爆破作用面距离的增大而增大. 展开更多

关键词 扩展有限元法 J积分理论 应力强度因子法 裂缝扩展

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分离式公路隧道火灾应急通风联动控制模型试验研究

6

作者 丁海洋 吴根强 +1 位作者 杨继厅 郑国平 《西部交通科技》 2023年第12期124-127,共4页

为研究隧道左、右洞通风系统的联动控制,文章提出了三种射流风机联动控制方案,采用1∶10模型试验方法研究三种控制方案时横通道内的风速、风向及烟气蔓延情况,通过对比分析提出合理的联动控制方案:即火灾隧道开启火源上游风机,相邻非火... 为研究隧道左、右洞通风系统的联动控制,文章提出了三种射流风机联动控制方案,采用1∶10模型试验方法研究三种控制方案时横通道内的风速、风向及烟气蔓延情况,通过对比分析提出合理的联动控制方案:即火灾隧道开启火源上游风机,相邻非火灾隧道相向开启横通道两侧风机以形成正压。研究结论弥补了行业规范中对火灾工况下分离式公路隧道通风系统联动控制技术的空白。 展开更多

关键词 公路隧道 模型试验 火灾 通风系统 联动控制

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基于自动追踪的公路隧道太阳能光伏发电照明试验研究 被引量：3

7

作者 张文俊 郑国平 范媛媛 《低碳世界》 2022年第5期133-135,共3页

本文为了研究照明功率与太阳能光伏发电之间的规律,开展了安装角度固定的太阳能光伏发电和带自动追踪功能的光伏发电照明试验,根据实测数据分析并拟合了太阳光强度、光伏板输出功率和LED灯功率之间的关系,并比较了不同安装模式下的发电... 本文为了研究照明功率与太阳能光伏发电之间的规律,开展了安装角度固定的太阳能光伏发电和带自动追踪功能的光伏发电照明试验,根据实测数据分析并拟合了太阳光强度、光伏板输出功率和LED灯功率之间的关系,并比较了不同安装模式下的发电能效和稳定性。试验表明:太阳光强度、光伏板功率和LED灯功率三者之间呈线性相关;太阳能光伏板采用固定式安装模式时,朝向东、向西、向南情况下,太阳光强度和LED灯组功率达到当日峰值的时间点分别为10:00、13:00和11:00;就发光能效和稳定性而言,自动追踪模式均体现出明显优势。以期为公路隧道利用太阳能光伏发电为洞口加强段照明供电提供指导。 展开更多

关键词 公路隧道 照明系统 太阳能 光伏发电 自动追踪

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浙江杭绍台高速公路特长隧道通风与排烟系统设计与实践 被引量：4

8

作者 谢文红 叶盛 +1 位作者 李成 郑国平 《交通节能与环保》 2022年第1期145-150,155,共7页

通风系统是维系公路特长隧道正常服务的重要机电设施,通常设备规模和安装功率庞大,但实际建成通车后却出现较高的闲置率。为了降低通风系统规模、运营能耗和闲置率,合理的通风模式至关重要。以浙江杭绍台高速公路三座长度超过5 km的特... 通风系统是维系公路特长隧道正常服务的重要机电设施,通常设备规模和安装功率庞大,但实际建成通车后却出现较高的闲置率。为了降低通风系统规模、运营能耗和闲置率,合理的通风模式至关重要。以浙江杭绍台高速公路三座长度超过5 km的特长隧道通风系统设计为例,介绍了通风系统设计的理念。其中陈家山隧道和镜岭隧道采用了互补式通风方案,并设置小断面竖井以满足排烟长度的要求;大盘山隧道采用传统双竖井送排式通风模式,对比分析了两种不同的通风设备的设置策略,推荐首先设定隧道内的设计风速不大于交通活塞风速,进一步确定竖井尺寸和通风设备规模。上述设计理念有效降低了杭绍台高速公路特长隧道通风系统设施的安装功率,为减少今后运营期间的设备闲置打下基础。 展开更多

关键词 高速公路 特长隧道 通风系统 互补式 竖井

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上下双层并列近接公路隧道施工方案研究 被引量：3

9

作者 田伟 李凌志 郑国平 《交通科技》 2022年第1期82-86,共5页

以G351浙江临海沙滩头隧道为依托,为确定上、下层隧道的施工顺序问题,评估临近隧道爆破的影响,采用强度折减法分析先上后下和先下后上2种施工顺序对应的洞口仰坡稳定安全系数,基于有限元法对比分析了2种施工方案下隧道的沉降,根据分析结... 以G351浙江临海沙滩头隧道为依托,为确定上、下层隧道的施工顺序问题,评估临近隧道爆破的影响,采用强度折减法分析先上后下和先下后上2种施工顺序对应的洞口仰坡稳定安全系数,基于有限元法对比分析了2种施工方案下隧道的沉降,根据分析结果,推荐采用先下后上的施工顺序。接着,采用爆破动力有限元方法分析了上层隧道爆破施工对已建下层隧道的影响。结果表明,在合理控制单段药量情况下,上层隧道爆破施工引起的下层隧道的振动可满足规范要求。 展开更多

关键词 公路隧道 上下双层 并列近接 施工方案

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硬岩掘进机TBM在公路山岭隧道中的适用性研究

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作者 郑国平 田伟 《华东公路》 2021年第5期30-33,共4页

在劳动力资源趋于短缺、用工成本趋涨的新形势下,公路山岭隧道施工亟需研究采用硬岩掘进机(Tunnel Boring Machine,以下简称TBM)实现“机器换人”的目标。为了研究公路山岭隧道采用硬岩掘进机TBM在的适用性,以浙江的地质情况为例,以开... 在劳动力资源趋于短缺、用工成本趋涨的新形势下,公路山岭隧道施工亟需研究采用硬岩掘进机(Tunnel Boring Machine,以下简称TBM)实现“机器换人”的目标。为了研究公路山岭隧道采用硬岩掘进机TBM在的适用性,以浙江的地质情况为例,以开挖断面类似的电站输水隧洞为参照,基于工程类比,从地质适应性、工程造价、施工工期等方面开展了对比分析。研究表明:TBM适合浙江省的地质条件,尽管工程造价略高于传统矿山法,但是施工工效高,施工工期短。可以预见,随着隧道越来越长、劳动力成本越来越高、工期要求越来越短,TBM的应用将越来越广。 展开更多

关键词 公路 山岭隧道 硬岩掘进机 适用性

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基于IESNA LM-63标准的灯具配光数据可视化技术 被引量：1

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作者 郑国平 《中国照明电器》 2021年第1期8-13,共6页

配光数据文件是以文字化描述光源或灯具发出的光强在空间上的分布特性,是开展逐点法精确照明分析的数据基础。首先,介绍了基于目前通用性最强的IESNA LM-63标准的灯具配光数据文件的格式和内容构成。然后,开发了三种配光数据的可视化方... 配光数据文件是以文字化描述光源或灯具发出的光强在空间上的分布特性,是开展逐点法精确照明分析的数据基础。首先,介绍了基于目前通用性最强的IESNA LM-63标准的灯具配光数据文件的格式和内容构成。然后,开发了三种配光数据的可视化方法,分别是自主开发的、集成于照明分析软件中的配光曲线方法,导出数据交换文件并在Surfer软件中以等值线图表示的方式,以及在Origin软件中以极坐标形式及等值线图表示的方式。上述工作以期为照明设计人员自己开发逐点法计算程序提供借鉴。 展开更多

关键词 照明系统 配光数据文件 IESNA LM-63标准 可视化

原文传递

基于离散元法的双侧壁导坑法核心土厚度及钢支撑作用研究 被引量：2

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作者 孙海涛 田伟 +1 位作者 郑国平 庄一舟 《公路》 北大核心 2022年第3期350-355,共6页

为了研究双侧壁导坑法核心土厚度对节理岩体超大断面隧道的稳定性影响,以在建的大罗山超大断面浅埋公路隧道为依托工程,运用离散元数值分析方法,通过改变钢支撑施加方案,分析了在3种核心土厚度下拱顶沉降、地表沉降、核心土剪切位移、... 为了研究双侧壁导坑法核心土厚度对节理岩体超大断面隧道的稳定性影响,以在建的大罗山超大断面浅埋公路隧道为依托工程,运用离散元数值分析方法,通过改变钢支撑施加方案,分析了在3种核心土厚度下拱顶沉降、地表沉降、核心土剪切位移、支护结构内力的变化规律。研究结果表明:当核心土厚度L=6.8 m时为最佳开挖方案,此时钢支撑效果较好,同时建议对位于拱顶剪切滑移面下方的岩体进行超前支护。 展开更多

关键词 公路隧道 节理岩体 数值计算 双侧壁导坑法 钢支撑 离散元

原文传递