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    Current Status and Development Trends of Urban Utility Tunnel Construction in China(我国城市地下综合管廊建设现状与发展趋势)
    陈志龙, 张智峰, 王海丰
    隧道建设    2025, 45 (9): 1615-1626.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2025.09.001
    摘要1098)      PDF (3106KB)(285)   
    首先,对我国城市地下综合管廊建设长度进行统计,截至2024年底,全国竣工长度突破10 000 km,形成全球规模最大的综合管廊网络,整体建设呈现增速放缓、转向质量提升的趋势,区域发展呈现东部领先、西部加速的均衡化趋势。然后,对我国综合管廊政策体系发展进行梳理分析,综合管廊政策体系逐步完善,涵盖规划编制、技术标准、投融资机制、入廊收费等多个方面,推动综合管廊从试点探索走向高质量发展; 并结合综合管廊建设情况与政策体系,总结我国城市地下综合管廊发展历经“萌芽探索—规模扩张—质效并重”3个阶段。最后,提出我国城市地下综合管廊发展面临的挑战及趋势预测,东西部梯度差(西部增速最快,但存量仍未超过东部)、重建设轻运营(竣工量大、入廊率低)、资金缺口持续扩大等问题仍需解决,以促进综合管廊的可持续发展,未来需聚焦智慧化升级及区域协同,以提升经济效益和社会效益。以“阶段演进-政策响应-空间重构”为主线,系统解析综合管廊建设现状与发展趋势,为城市地下综合管廊的法治化提供科学支撑; 提出多种可推广的运营模式等针对性对策,构建东部智能化示范与其他区域规模化加速的协同路径,为我国成为全球地下空间低碳韧性基建的标杆引领者贡献创新思路。
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    2025年第9期四封
    隧道建设    2025, 45 (9): 1606-1608.  
    摘要900)      PDF (21644KB)(65)   
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    基于机器视觉的管片自动拼装粗定位方法
    柳献, 胡秋斌, 毛仁利, 庄欠伟
    隧道建设    2025, 45 (9): 1627-1639.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2025.09.002
    摘要603)      PDF (6213KB)(120)   
    拼装管片时需先将管片运送到待拼装位置,然后再局部微调管片位置和姿态,使其与相邻管片对齐。为准确获取管片的待拼装位置和姿态,提出一种快速识别已拼环管片位姿并预测待拼环管片拼装位姿的方法。首先,用面结构光相机获取已拼环管片纵缝点云,并利用两阶段手眼标定方法将其转换至拼装机器人的基坐标系下; 然后,基于管片点云进行纵缝分割、环缝检测,推算已拼环管片坐标和姿态,并根据待拼环管片排版位置关系推导出待拼环所有管片的预拼装位置和姿态。为验证该算法的有效性,在现场搭建管片自动拼装试验平台,利用该平台开展管片自动拼装试验。试验结果表明: 1)设计的基于密度聚类和SVM(支持向量机)的纵缝分割方法可有效将点云按管片分块; 2)提出的管片拼装定位方法定位误差较小,3个方向的坐标误差均在12.3 mm内,满足工程中管片拼装粗定位要求,可为管片位置和姿态的精细调整提供较为可靠的初始位置。
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    Open TBM Tunnel Intelligent Construction Technology(敞开式TBM隧道智能施工技术研究)
    刘永胜, 陈桥, 张合沛, 李叔敖, 林春刚, 尹龙, 李梦雨
    隧道建设    2025, 45 (4): 816-833.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2025.04.015
    摘要591)      PDF (41557KB)(132)   
    为充分发挥敞开式TBM机械化、信息化的优势,推动隧道建造技术向智能化发展升级,探索传感技术,自动控制技术,大数据技术,深度学习、机器视觉等新一代人工智能技术与TBM掘进、调向、换步、仰拱块拼装、物料运输和运行状态保障等关键作业工序的深度融合应用。主要研究内容及结论如下: 1)开发TBM关键掘进参数预测算法,参数预测准确率达到90%以上,基于机器视觉驱动的TBM智能换步控制算法的图像分割准确率达到95%,撑靴定位误差为±5 mm2)研发仰拱块自动定位系统,实现仰拱块拼装过程中空间位置及偏差量实时感知,高程定位偏差不超过±3 mm,水平定位偏差不超过±10 mm,每个作业班减少测量员1名。3)研发TBM智能有轨运输系统,实现人机实时定位、道岔自动开闭、障碍自动避让、运输智能规划以及一体化调度指挥,每组机车编组减少调车员1名,综合运输效率提升20%以上。4)开发液压油、齿轮油油品参数变化趋势智能分析预测算法,实时监测油品参数并预测其变化趋势。
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    Key Technologies for Super-Long Highway Tunnels in Very Cold and High-Altitude Regions: A Case Study on Shengli Tunnel Crossing Tianshan Mountain in Xinjiang, China(高寒高海拔超长公路隧道建设关键技术——以天山胜利隧道为例)
    彭文波, 高翔, 刘继国, 郑聪, 蹇宜霖
    隧道建设    2025, 45 (5): 1027-1040.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2025.05.018
    摘要548)      PDF (21911KB)(390)   
    在建乌鲁木齐至尉犁高速公路天山胜利隧道全长22.1 km,是世界最长的高速公路隧道。该隧道自南向北穿越天山山脉,建设面临复杂的工程地质和水文地质条件、恶劣的高寒高海拔环境、高地震烈度及严格的环保要求,且国内外尚无20公里级高速公路隧道建设案例,隧道结构安全和运营安全面对诸多技术难题。结合隧道特征、建设环境及水文地质条件,开展隧道长距离水平定向钻勘探、总体方案比选、压注工法双模式TBM设计、活动性断层抗震设计、防灾救援和健康运维等重大工程方案研究。勘探方面,采用机载三维激光扫描测量、高精度遥感、长距离水平定向钻勘测技术快速精确获取地质参数、缩短勘测周期; 设计方面,采用双行车隧道+服务隧道总体设计方案、压注工法双模式TBM设计方案提升隧道施工运营安全、缩短施工工期,采用活动性断层结构抗震设计方案、洞内消防水池设计方案提升隧道结构韧性; 运维方面,采用隧道智慧防灾救援和健康运维方案、光环境品质提升技术,提高隧道运营安全及品质,实现秒级报警,即时响应,5 min应急值班室人员到达事故现场快速救援。
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    Data Statistics and Analysis of Large-Diameter Shield Tunnels in China by the End of 2024(截至2024年底我国大直径盾构隧道数据统计与分析)
    罗会如, 冯晓燕, 吴海龙, 魏怀
    隧道建设    2025, 45 (7): 1387-1424.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2025.07.016
    摘要492)      PDF (14539KB)(515)   
    对截至2024年底我国修建的(包括已竣工的及已开工尚未竣工的)大直径盾构(10 m≤刀盘直径d<14 m)和超大直径盾构(d≥14 m)隧道项目进行统计,结果表明: 截至2024年底我国修建的大直径和超大直径盾构隧道工程共190项。其中: 大直径盾构隧道项目100项,超大直径盾构隧道项目90项。从所在省级行政区、开工年份和盾构始发年份、下穿区域(陆地或水域)、地层条件、盾构刀盘直径、盾构段长度、盾构类型、刀盘结构形式、隧道用途等方面对截至2024年底我国开工建设的大直径盾构隧道情况进行分析,结果显示: 1)大直径和超大直径盾构隧道项目最多的省级行政区前4位是上海市(45项)、广东省(39项)、浙江省(36项)和江苏省(22项),说明大直径和超大直径盾构隧道主要集中于长三角、珠三角。2)2005年之前大直径盾构隧道建设进展缓慢,共开工建设大直径和超大直径盾构隧道项目9项; 2006—2015年共开工建设大直径和超大直径盾构隧道项目40项,属于平稳发展期; 2016—2020年共开工建设大直径和超大直径盾构隧道项目50项,属于蓬勃发展期;2021—2024年开工建设的大直径和超大直径盾构隧道项目数量保持在高位,共91项,平均每年开工建设约23项,属于建设高潮期。3)仅下穿陆地或水域的大直径和超大直径盾构隧道项目分别占比约为39.5%、54.7%,同时下穿陆地和水域的大直径和超大直径盾构隧道项目占比约为5.8%,水下盾构隧道项目相对较多。4)穿越软土地层、复合地层、硬岩地层的大直径和超大直径盾构隧道项目分别为97、86、7项,占比分别约为51.0%、45.3%、3.7%,在硬岩地层修建的盾构隧道项目较少。5)盾构刀盘直径主要分布在11~12 m、14~15 m和15~16 m,占比分别约为25.8%、22.1%、21.0%。目前国内在建的盾构隧道最大刀盘直径为17.50 m。6)盾构段长度为1 000~3 000 m的盾构隧道项目有92项,占比最大,约为48.4%;盾构段长度为3 000~5 000 m的盾构隧道项目有45项,占比次之,约为23.7%; 盾构段长度超过10 000 m的盾构隧道项目有4项。7)采用泥水盾构、土压盾构、双模盾构施工的大直径和超大直径盾构隧道项目分别有169、16、6项(其中扩大杭嘉湖南排后续西部通道工程采用了土压盾构和双模盾构2种方式施工),说明绝大多数(约89%)大直径盾构隧道采用泥水盾构施工。与此同时,多模盾构也逐步应用于大直径盾构隧道中。8)大直径和超大直径盾构隧道项目盾构刀盘采用普通、常压、网格结构形式的分别有102、90、2项; 大直径盾构主要采用普通刀盘结构形式,超大直径盾构主要采用常压刀盘结构形式。9)在隧道用途方面,大直径盾构隧道主要集中在铁路(含城际/市域铁路)、城市道路、地铁和公路领域,总占比为92%; 超大直径盾构隧道主要集中在城市道路、铁路(含城际/市域铁路)和公路领域,总占比约为95.6%。
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    隧道穿越煤矿采空区帷幕注浆圈堵瓦斯技术——以华蓥山隧道工程为例
    刘磊, 郝生炜, 黄飞, 罗太友, 罗亚飞, 钟小凤, 龙其毕, 谭钢
    隧道建设    2025, 45 (5): 992-1000.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2025.05.014
    摘要424)      PDF (7737KB)(1262)   
    为解决公路隧道穿越煤矿采空区面临的采空区瓦斯涌出难题,依托华蓥山隧道正穿高顶山煤矿采空区工程,剖析瓦斯来源、涌出规律及潜在风险,提出采用超前帷幕注浆圈堵瓦斯技术方案并进行优化设计,并对帷幕注浆的瓦斯封堵效果进行检验。研究结果表明: 1)隧道掌子面连通采空区后,采空区内的瓦斯气体在压差作用下涌入隧道内部,同时邻近采空区和煤岩层不断解吸瓦斯气体对采空区进行补给,导致隧道内部瓦斯体积分数持续升高; 2)帷幕注浆采用全孔一次性注浆工艺和分段前进式注浆工艺,隧道掌子面布置8圈注浆孔,注浆形成4段喇叭状帷幕圈,帷幕注浆填充率达80%,帷幕圈能有效填堵围岩裂隙、固结破碎岩石、隔离瓦斯气体; 3)在应用帷幕注浆圈堵瓦斯技术后,在采空区孔内检测瓦斯体积分数,其最大值由帷幕注浆前的80%降低至注浆后的9.6%。该技术成功应用于华蓥山隧道穿越高顶山煤矿采空区,有效防治了隧道穿越采空区的瓦斯灾害,提高了采空区瓦斯的排放效率。
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    深中通道沉管隧道最终接头水下定位技术研究
    锁旭宏, 闫浩文, 李振洪, 张德津, 苏小宁, 刘兆权, 田霖, 管明雷, 马华川
    隧道建设    2025, 45 (7): 1370-1377.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2025.07.014
    摘要411)      PDF (2402KB)(65)   
    为解决深中通道沉管隧道“水下整体推出式”最终接头在复杂水下环境中的毫米级实时定位难题,提出一种基于双目摄影视觉定位与水下拉线测角测距的组合定位方法。该方法通过双目摄影系统和水下拉线系统分别获取最终接头在推出过程中的姿态与位置数据,并结合管内贯通测量成果,实现最终接头高精度的水下实时定位。其中,双目摄影系统通过照相机实时捕捉特征点的三维位移,水下拉线系统通过激光测角与编码器测距,使用角度和距离实时解算特征点三维坐标。开发包含硬件、软件与协议的管节定位监测系统,其中,硬件集成摄影-拉线组合单元与同步控制器,软件构建三维可视化界面与数据管理平台,实现了半封闭空间内三维姿态的实时监测与冗余测量。经陆上推退试验、水下重载推出试验及现场应用,该系统定位精度在10 mm以内,满足最终接头安装的精度要求。该方法突破了传统GNSS-RTK测量塔定位系统在水下狭小半封闭受限空间难以应用的困境,同时打破了传统GNSS-RTK与声呐技术于此类空间的应用瓶颈,为水下环境中大吨位构件的安装提供了高精度动态定位可行方案。
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    Progress of Researches on Intelligent Slurry Shield Driving Technologies(泥水盾构智能驾驶技术研究进展)
    郭卫社, 谢韬, 王凯, 李凤远, 李叔敖, 包鹏, 贾连辉
    隧道建设    2025, 45 (7): 1229-1248.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2025.07.001
    摘要338)      PDF (14803KB)(213)   
    阐述隧道建造中盾构智能驾驶的技术路径与存在的问题,介绍泥水盾构智能驾驶关键技术及应用案例,形成研究结论并提出建议。研究显示: 1)传统以人工操作为主的盾构驾驶方式在极端复杂隧道施工时的安全、效益瓶颈逐步显现,人工智能为解决多参数耦合的盾构复杂系统协同问题提供了研究范式与技术路径。2)地质环境感知、基础数据挖掘、算法模型泛化和执行机构响应是盾构智能驾驶技术开发面临的主要问题。3)搭建基于“云-边-端”的智能驾驶技术架构,研发盾构/TBM智能掘进控制系统,在单一地层、特定隧道场景下,通过泥水盾构“掘进-姿态-环流”多系统的智能算法控制,实现盾构姿态自巡航、泥水舱压自适应、环流出渣自调整,为推进隧道行业智能建造起到引领示范作用。4)构建盾构智能驾驶行业大模型,搭建开放友好的二次开发环境,提升关键工序的自动化和多智能体协同能力,突破“数据+机理”算法及“端到端”控制技术是推进更高水平盾构智能驾驶的关键。
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    Status and Development of Rapid Detection Technology for Tunnel Structural Defects(隧道结构病害快速检测技术的现状与发展)
    刘学增, 房茂柳, 吴德兴, 李银萍, 刘新根, 李罡
    隧道建设    2025, 45 (4): 657-676.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2025.04.001
    摘要336)      PDF (11293KB)(558)   
    结合已有检测数据,分析总结隧道结构主要病害类型与分布特征,并将隧道结构病害分为表观病害、结构内部病害和结构背后病害3大类。针对不同类型病害的快速检测需求,系统梳理国内外快速检测技术和检测装备的现状,得出如下结论: 1)表观病害检测技术与装备近些年发展迅速,特别是机器视觉、激光扫描技术的结合显著提升了检测效率与精度,裂缝检测精度可达0.1 mm; 2)隧道内部和背后病害的非接触快速检测受硬件技术限制,仍以传统的检测方法为主,但近些年相控阵雷达、超声以及声振检测技术已成为研究热点,为衬砌内部和背后病害的快速检测提供了新方向; 3)多传感器融合技术在国内外快速检测装备中的应用进一步提升了检测能力,相机、三维激光扫描仪、红外热成像仪及雷达在快速检测中展现出显著优势。针对隧道检测的多学科交叉特性,未来研究应重点突破隧道结构内部和背后病害的快速检测技术,推动表里一体的多功能快速综合检测车的研发与应用,进一步发展病害全自动智能化精准识别与边检边报以大幅提升隧道检测的效率与精度。
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    宽照明高信噪比隧道三维地震超前预报方法研究
    肖玉兰
    隧道建设    2025, 45 (4): 782-794.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2025.04.012
    摘要326)      PDF (18152KB)(180)   
    为实现隧道超前方向不良地质体真三维精细探测成像,提出宽照明高信噪比隧道三维地震超前预报方法,设计3D对称观测系统(symmetric observation system,STSP),并采用数值模拟方法、地震照明分析和3D逆时偏移方法评价观测系统的合理性和优势。不规则空洞体模型和软弱夹层模型的分析结果表明STSP的优势为: 13D STSP的炮点呈线性排列,有利于使用方向滤波方法提取超前方向的反射波,数据信噪比高; 2)对于目的层的照明能量和照明范围而言,3D STSP要优于3D TRT3D true reflection tomography); 33D STSP的偏移成像精度较高,而3D TRT对地质体倾向和走向的成像明显不足。
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    喷锚衬砌平整度多参数融合计算方法
    张志全, 黄红亚, 吴梦军, 胡学兵, 曹鹏, 钟祖良, 李来阳
    隧道建设    2025, 45 (5): 906-915.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2025.05.005
    摘要325)      PDF (5860KB)(45)   
    针对喷锚衬砌初喷层表面平整度难以精细化表征的问题,提出一种基于多参数融合的喷锚衬砌平整度计算新方法。通过融合分形维数(D)与一阶导数均方根(Z2)的幂函数参数,构建其与平整度系数(nJRC)的定量函数关系(相关系数R2=0.998),并与其他经典文献中的结构面粗糙度系数(mJRC)公式计算结果进行对比,验证该公式的有效性和准确性。利用隧道现场试验段的三维点云数据,提取隧道轮廓线并进行分割计算,成功获取隧道喷锚衬砌初喷层不同位置的平整度值,并将本文方法与传统计算方法的计算结果进行对比。结果表明: 1)通过融合分形维数与一阶导数均方根的幂函数参数计算平整度系数,能够更全面地表征隧道衬砌表面的微观粗糙特征与宏观几何特征; 2)通过计算相邻二维轮廓线的加权平均值,可有效捕捉传统计算方法难以识别的三维不规则表面特征,实现隧道全方位无死角的平整度检测; 3)该方法在检测灵敏度和三维不规则特征的捕捉能力上优于传统计算方法,能够更准确地反映隧道衬砌表面复杂的空间变异特性。
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    2025年第10期目次
    隧道建设    2025, 45 (10): 1797-1802.  
    摘要324)      PDF (484KB)(37)   
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    公路隧道穿越小倾角高压瓦突煤层瓦斯抽排技术研究
    杨洪, 曾仲毅, 吴铭芳, 田娇
    隧道建设    2025, 45 (5): 982-991.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2025.05.013
    摘要316)      PDF (10851KB)(88)   
    为解决小倾角高压瓦突煤层底部瓦斯抽排困难,改善瓦斯抽排效果,依托贵州正安至习水高速公路桃子垭隧道,对穿越小倾角高压瓦突煤层段瓦斯抽排进行研究。基于隧道开挖过程中开挖断面与煤层空间位置关系的变化特点,提出分步、分区的煤层瓦斯抽排方案; 并利用热传导理论与瓦斯流动理论的相似性,采用热力学有限差分计算软件模拟分析隧道小倾角煤层的瓦斯防突抽排过程和实施效果。研究表明: 1)分步、分区的煤层瓦斯抽排方案可避免底部煤层超长抽排钻孔打设,较整体一次性抽排方案,钻孔长度减少31%,且施工更便捷、消突更可靠; 2)煤层断面抽排钻孔均匀布设时,中间钻孔抽排区域提早达到消突目标,而边缘区域滞后,采用边缘密、中间疏的抽排钻孔布设方式更合理; 3)对比沿煤层倾向打设的抽排钻孔和以斜交打设穿透煤层面的抽排钻孔模拟效果,前者抽排效率较后者提高约1/3,且瓦斯压力消散更均匀; 4)瓦斯抽排工期可根据抽排模拟计算进行预估,其值大致介于抽排区域平均瓦斯压力和最大瓦斯压力降至瓦斯突出临界压力的时长之间。
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    不同围压下TBM盘形滚刀破岩机理与比能耗研究
    周鹏, 尚建旭, 张天宇, 徐佳璨, 王子男, 何恩光
    隧道建设    2025, 45 (5): 887-894.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2025.05.003
    摘要314)      PDF (5890KB)(96)   
    为探究不同围压下TBM盘形滚刀的破岩效率与破碎岩片的破坏模式,采用离散元软件PFC2D,基于伺服原理及线性平行黏结理论,通过对花岗岩进行参数标定生成仿真岩石模型,进而建立滚刀二维仿真破岩模型。在滚刀破岩模型的基础上分别设置1510152030 MPa 6种围压工况,并在6种围压工况下进行滚刀侵入岩石内部5 mm的仿真模拟,对岩石内部微裂纹的扩展、滚刀破岩比能耗、张拉剪切裂纹数量的变化以及破碎岩片的破坏模式进行研究。研究结果表明: 1)随着围压的增大,岩石内部裂纹的破坏模式由沿晶裂纹逐渐向穿晶裂纹转变,剪切裂纹占比由9.4%(围压为1 MPa)上升到21.3%(围压为30 MPa)。2)在围压为10 MPa的工况下,两滚刀间裂纹贯通,脱落的岩片体积较其他5种围压工况下明显偏大,此时破岩比能耗较低,破岩效果较好。3)滚刀侵入岩石5 mm后,随着围压的增大岩石内部的裂纹在径向上的扩展被限制。
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    基于数据驱动的超大直径泥水盾构岩机作用载荷研究
    洪开荣, 王凯, 李站国, 陈瑞祥, 李凤远, 陈桥, 秦银平
    隧道建设    2025, 45 (4): 677-686.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2025.04.002
    摘要309)      PDF (5243KB)(296)   
    盾构岩机作用载荷(盾构推力、刀盘转矩)对于装备设计、现场施工等尤为重要,但现有理论或统计模型参数多、计算繁杂,为提升盾构数字化设计、数字孪生水平,高效精准地进行载荷赋值仍需探索。针对已有机器学习算法重视各地层比例与力学参数等,却忽视地层空间位置关系的现状,融合图像、数据序列进行多特征信息表征,提出一种基于卷积神经网络(CNN)、双向长短期记忆(BiLSTM)与注意力机制(Attention)的数据驱动型超大直径泥水盾构岩机作用载荷预测方法。首先,利用K-means算法对地质纵剖面图进行地层信息提取并切片,对切片图像进行CNN特征提取,结合装备运行数据形成多特征融合数据集;其次,采用BiLSTM网络提取输入特征的双向时序信息,以注意力机制为后续特征进行权重再分配;最后,利用灰狼优化算法(gray wolf optimizer,GWO)对深度学习网络超参数寻优。研究结果表明: GWO-CNN-BiLSTM-Attention模型相比BPBP 神经网络)、PSO-BP(粒子群优化的BP神经网络)、LSTM(长短期记忆网络)对盾构推力、刀盘转矩的预测效果更佳,R2均超过0.9,平均相对误差<1%;由于融入了地层位置信息,模型对岩机作用载荷问题具有更强的适用性。
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    基于型钢套筒溢浆连接的装配式有柱地下车站整体结构受力性能推覆分析
    胡天波, 徐军林, 江佳斐, 潘正义, 薛伟辰, 毛良根
    隧道建设    2025, 45 (5): 933-943.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2025.05.008
    摘要306)      PDF (4376KB)(56)   
    为解决现有装配式地下车站施工效率不足的问题,提出一种基于型钢套筒溢浆连接的装配式两层两跨矩形框架有柱地下车站结构。该结构由单面叠合侧墙、现浇底板、预制中板、叠合顶板、预制混凝土柱组成。其中,侧墙纵筋采用型钢套筒溢浆连接,上下层预制柱钢筋采用套筒连接,预制柱与底板采用螺栓连接。采用可合理反映预制构造和钢筋连接特性的节点有限元模型建模方法,建立有柱地下车站的三维实体有限元模型。通过推覆分析重点研究中板与顶板预制板是否出筋以及埋深对装配式地下车站整体结构受力性能的影响,并与现浇结构进行对比。分析结果表明: 1)装配式地下车站与现浇车站均为混合铰破坏模式,塑性铰首先出现在中柱端部; 装配式地下车站与现浇车站荷载-位移曲线均分为弹性、屈服、峰值和极限4个阶段。2)在3 m埋深下,采用中板与顶板预制板受力筋靠纵梁侧不出筋的装配式车站整体结构抗侧刚度较采用出筋构造的整体结构低4.2%,但是否出筋对装配式车站整体结构的峰值承载力与延性影响不大,相差不到4%; 且装配式车站与现浇车站之间的峰值承载力、延性的差异均不超过6%3)在10 m埋深下,采用中板与顶板预制板受力筋靠纵梁侧不出筋/出筋的2种不同构造的装配式车站与现浇车站之间的承载力、延性、刚度的差异均不超过7%; 相比3 m埋深,10 m埋深下整体结构的承载力与刚度分别提高10.5%~12.7%31.8%~46.3%,但延性降低14.5%~18.7%。总体上,该装配式有柱地下车站整体结构具有良好的受力性能,中板与顶板预制板受力筋靠纵梁侧是否出筋对车站整体结构受力性能影响不大。
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    基于驾驶者信息感知机理的隧道节能低碳照明技术研究进展
    何世永, 赵君豪, 梁波, 徐达, 秦莉, 肖尧, 牛佳安, 刘豪
    隧道建设    2025, 45 (10): 1803-1815.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2025.10.001
    摘要296)      PDF (3350KB)(409)   
    隧道作为道路交通基础设施的重要组成部分,其光环境质量对行车安全影响大,照明能耗和碳排放量高,已成为未来隧道运营安全和降碳必须解决的关键问题。从驾驶者感知特征出发,将隧道照明节能技术归纳为3类: 洞口明暗适应缓解、洞内光环境优化以及照明控制。系统梳理各类技术的节能原理、实施效果与存在的问题,并在此基础上提出基于人-车-隧道光环境等效的节能低碳照明技术实现路径。主要结论如下: 1)当前隧道照明的主要技术问题为人-车-隧道光环境影响要素的演化机理考虑不充分,运营全周期内的节能效率有待提升,缺乏系统集成应用,数字化程度低等。2)提出驾驶者信息感知物理量等效、生物量等效,以及物理量与生物量协同等效3个层次的隧道光环境等效方式,并阐述其定义和评价标准。3)基于隧道光环境等效方式,从考虑运营全周期的隧道照明安全低碳技术装备研发、因隧制宜的隧道运营能效和碳排放评价方法、人-车-隧道光环境全要素数字孪生等方面提出隧道数字低碳照明技术的实现路径。
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    非支配排序鲸鱼优化算法在深圳沿江沉管隧道管节长度优化中的应用

    苏林王, 赵一鸣, 王雪刚, 左华楠
    隧道建设    2025, 45 (5): 964-974.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2025.05.011
    摘要292)      PDF (4984KB)(40)   
    为解决沉管隧道管节长度传统优化算法在多目标优化中的局限性问题,提出一种基于非支配排序的改进鲸鱼优化算法(NDSWOA)。首先,分析沉管隧道管节长度对施工工期、造价及结构安全性的影响因素,并建立多目标优化模型; 然后,设计并实现NDSWOA算法,将非支配排序机制与鲸鱼优化算法相结合,以增强算法的全局搜索能力和解集多样性; 最后,选取深圳沿江沉管隧道项目为工程案例,采用NDSWOA优化管节长度,并与NSGA-IIMOEA/D等传统优化算法进行对比分析。试验结果表明: 1NDSWOA在处理沉管隧道管节长度优化问题时,展现出更快的收敛速度和更优的解质量,能够生成均匀分布的帕累托前沿解。2)相比于NSGA-IIMOEA/DNDSWOA在优化工期、造价和结构安全性方面表现更优,由此优化得到推荐管节长度为80 m,可在各优化目标之间取得平衡。
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    非煤地层隧道瓦斯等级合理性判定研究
    陈明浩, 周航, 邱鹏, 徐正宣, 李东, 苏培东, 周小涵
    隧道建设    2025, 45 (5): 895-905.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2025.05.004
    摘要284)      PDF (7260KB)(112)   
    我国隧道工程中有害气体引发的工程灾害频发,主要涉及中毒窒息、燃烧爆炸及化学腐蚀等问题。针对煤层瓦斯目前已建立相对完整的勘察评价体系,而非煤瓦斯尚缺少较为准确合理的风险等级评价方法,严重制约非煤瓦斯隧道工程建设高质量发展。通过现场检测、原位试验、理论分析和实测计算等方法,研究非煤瓦斯气体在勘察和施工阶段的风险等级评价方法。研究结果表明: 1)在勘察阶段,一般非煤瓦斯区段可采用在勘察钻孔内开展“中途检测+终孔检测+封孔检测”的常规方法进行瓦斯等级判定,在高瓦斯区段需结合聚气试验和逸散试验,通过聚气速率(νg)和逸散曲线进一步判定瓦斯等级和瓦斯类型; 2)在施工阶段,开挖工作面绝对瓦斯涌出量(Q)可通过实测风管压入通风量和优化后的断面瓦斯检测点准确实测; 3)开挖工作面前方瓦斯富集体绝对瓦斯涌出量(Q)应结合超前地质预报工作,创新采用“TSP+超前钻孔+检测试验”方法进行实测; 4)非煤地层隧道瓦斯等级评价方法已在成渝中线高铁、市域()铁路成都至眉山线成功应用并指导现场安全施工。
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