公路隧道大坡度通风斜井施工三维数值仿真

采用三维数值模拟的方法,对单井中隔板分离送排风一体的井筒温度应力进行分析和研究,揭示通风竖井井壁、中隔板和地层温度的季节性变化规律,并分析温度附加应力的动态变化规律,为通风竖井井壁和中隔板的应力、应变监控量测提供理论支撑,保障通风竖井的安全运营。模拟和分析的结果表明,进风筒井壁和地层中温度分布受气温季节性变化的影响而呈周期性变化,排风筒井壁和地层中温度分布基本上不受气温变化的影响;由温度产生的附加应力很大,主要以竖向温度应力为主,最大值达到12mpa左右;温度应力随季节呈周期性变化,排风筒一侧,上半年递增,在夏季达到峰值,下半年递减,而进风筒一侧和中隔板恰好相反;温度应力随着井深的增大逐渐增大,竖向温度应力峰值出现在基岩层的竖井井壁和中隔板中;进风筒一侧的温度应力远大于排风筒一侧。

山西中部引黄工程引水隧道工程,受地质条件的影响,各斜井的坡度大,开挖断面小,施工中的难题较多。采用扒渣机装渣,洞口设置绞车提升;正洞无轨运输到大坡度斜井运输转换是难点。通过对交叉口扩挖,正洞小型运输车开至板车上,洞口绞车提升板车等措施,解决了难题,实现了安全快速的掘进工作。

大坡度斜井施工的应用，给施工带来了很大的便利，很大程度上保证了施工的顺利进行。本文对大坡度斜井的施工方法进行了探析，具有较高的实践意义。

虹梯关特长隧道3、4号通风斜井路面工程，采用混凝土初凝后快速移模的方法施工，内容包括模板的选材定型、加固，混凝土初凝时间的确定，拆模后模板的重复利用及拆模后路面的处理。笔者根据虹梯关隧道3、4号通风斜井的施工实践，进行总结，为相类似工程提供参考。

大坡度通风斜井路面施工技术研究 徐磊 （中铁十二局集团第二工程有限公司太原*******） 摘要虹梯关特长隧道3、4号通风斜井路面工程，采用混凝土初凝后快速移模的方 法施工，内容包括模板的选材、加固，混凝土初凝时间的确定，拆模后模板的重复利 用及拆模后路面的处理。笔者根据虹梯关隧道3、4号通风斜井的施工实践，进行总结， 为相类似工程提供参考。 关键词斜井大坡度路面 1工程概况 虹梯关特长隧道3号通风斜井全长708.50m（斜长），坡度37.388%，倾角 20°30′，运营后主要向右洞送排风；4号通风斜井长679.68m（斜长），坡度 38.386%，倾角21°00′，运营后主要向左洞送排风。 3、4号斜井均采用半圆拱直墙断面，中间设中隔墙将隧道分割为送风井与 排风井。3号送、排风井净宽均为4.65m，4号送、排风井净宽分别为4.0

采用有限元三维数值分析方法作为研究手段,模拟斜井洞口段施工,分析斜井开挖对岩石受力状态的影响,以及结构本身的受力状况,提出了支护体系的优化设计方案,为特长公路隧道斜井的设计与施工提供了参考。

采用有限元三维数值分析为研究手段,模拟斜井洞口段施工,分析斜井开挖对岩石力学状态的影响,以及结构本身的受力状况,提出了支护体系的优化设计方案,为特长公路隧道斜井的设计与施工提供了参考。

介绍了矿井通风三维仿真系统的原理及特色,阐述了模拟矿井通风整体网络所需要的调研内容。结合某大型矿山矿井通风系统实例,针对其矿井总风量不足、大型机械化作业盘区环境恶劣、自然风压影响大、通风构筑物不完善等问题,拟定了三个技术方案,并通过矿井通风三维仿真系统进行模拟分析,展示了矿井通风系统三维仿真、方案优选、空气幕选型、自然风压等模拟原理和过程。最后,通过模拟确定的矿井通风系统最优技术方案实施后,其现场测定数据与模拟数据基本吻合,证明了系统的可靠性,改善了井下通风效果,保证了矿井安全高效的生产工作。

全长28.2公里的兰渝铁路西秦岭特长隧道是我国第二长铁路隧道(含在建)。通过对西秦岭隧道店子坪斜井施工段施工通风方案进行分析,以及对超大功率风机方案和普通风机接力方案进行比选,从隧道内需风量及风压计算到设备选型及通风系统布置,全面介绍长大隧道施工通风技术。

包家山隧道通过大坡度斜井施工正洞配套技术 张雪刚 (中铁隧道股份有限公司达陕项目部　河南新乡　453000) 摘　要　介绍了包茂线小康高速公路包家山隧道通过3号斜井施工正洞的配套技术。主要从有轨运输设备选 型、硐碴无轨转有轨运输、施工材料有轨转无轨运输、翻碴系统、抽排水系统等方面进行了介绍。随着我国长大隧 道的发展,通过大坡度斜井施工正洞的情况将越来越多,本文可为类似的施工提供一定的借鉴。 关键词　隧道　大坡度斜井　施工正洞　配套技术 1　工程概况 西部开发省际公路通道包头～茂名线陕西境内 小河至安康高速公路包家山隧道全长11.2km,是 小康高速公路的控制性工程,也是国内公路隧道领 域的第二长隧。包家山隧道共设了3个施工兼通风 斜井,1号及2号斜井坡度较小,而3号斜井坡度为 36.74

以乌鞘岭特长隧道斜井施工通风为例,从施工环境、风量计算、风机选型、风向与风压控制等方面系统阐述了隧道施工通风技术。

文章以乌鞘岭隧道6#斜井工程为实例,介绍高海拔地区斜井施工通风、采用内燃机械作业和无轨运输的作业方法,设计参考了国内外公路隧道运营通风资料,并按公路隧道运营通风的理论计算通风量。提出了变风量供风的节能原理和管理方法,新研制了大功率(132kw×2)隧道风机、大直径(1700)螺旋焊缝软风管。

分岔隧道是一种新的隧道建设型式,它一般由四车道大拱隧道或连拱隧道逐渐过渡到上下行分离式双洞隧道,因此它同时具备标准间距的分离隧道、小净距隧道、连拱隧道以及四车道大拱隧道等多种结构型式隧道的特点。结构型式一般分为大跨衬砌段、双连拱衬砌段、加强衬砌段和一般衬砌段4种断面型式。作为一种新的隧道建设型式,目前国内尚不多见,缺乏可供参考的设计、施工经验。由于分岔隧道型式的特殊性和复杂性,施工难度和风险均较大,因此,研究施工围岩的稳定性有着非常重要的意义。本文基于连续介质模型,通过大型有限元软件abaqus,主要对施工过程进行数值仿真模拟,着重分析研究大拱与连拱过渡段和连拱以及小净距过渡段施工过程中的围岩变形和破坏特性,并得出结论,为设计施工提供参考依据。

针对某大型矿区巷道众多,通风状况复杂、多变的特点,采用了空间图形相互转换和通风网络解算两种算法,建立了通风网络三维图形,仿真数据以及风网解算三大模型,解决了矿井通风网络三维仿真图形建模、自动标注以及通风网络解算等问题,从而为实现矿井通风网络三维仿真和风网解算的高度智能化与自动化,以及矿山数字化建设和安全生产,提供了理论指导和技术保障。

系统采用可视化对象编程语言vb6.0和sqlserver2000数据库技术,结合solidworks三维软件,实现矿井通风网络3d图绘制;并通过调用一个用fortran语言编写的通风网络解算模块,实现通风网络解算功能;同时,系统允许用户设置多个通风方案,通过风网结算结果比较,选择最优方案。为矿山进行有效地井下通风调节和通风网络改造,提供了有力的安全保证。

为保障矿山井下工作人员的身心健康和矿山的正常生产,基于矿井通风系统(vs)的重要性,设计和开发出一套可视、实用性强、准确性好的三维仿真矿井通风网络优化系统(3dvs)。该系统采用节点风压法结合hardy-cross迭代算法,进行矿井通风网络解算,并利用solidworks软件实现矿井通风系统三维仿真。以国内某大型复杂矿山为例,通过采集和调整所需数据,建立一个合理的数据库,掌握井下各主要巷道的通风状态,模拟在自然风压、添加风机或新掘进井巷等对整个矿井通风系统的影响过程。实例应用表明,运用节点风压法结合hardy-cross迭代算法的网络解算模块模拟井下风流状态,结果与实际情况基本相符。

针对矿井通风系统优化软件存在的功能不够全面、通用性不好、数据输入繁琐、可视化差等问题,运用面向对象语言vb为开发工具s、qlserver为后台数据库,solidworks为图形平台,开发了一套矿井通用的通风系统仿真与优化软件,有效解决了矿井通风信息管理、三维矿井通风立体图的自动生成、矿井通风网络自动解算、风网参数的自动标注等问题。在多个金属矿山应用的结果验证了其可靠性,具有良好的实用价值和推广应用前景。

通风斜井施工是长大隧道施工中一个需要解决好的关键问题。本文结合某实体工程,详细阐述了竖井施工关键控制技术,为竖井施工积累了新的技术资料。

以杭新景高速公路西岙岭特长隧道通风斜井工程为例,详细介绍了倾角为25°的通风斜井的施工工艺与技术,其中包括斜井的掘进、支护、防排水系统、提升系统、轨道运输和安全管理,有效解决了大倾角条件下斜井施工问题,总结了施工经验,并提出了一些施工过程中所遇到的问题,可为以后类似工程提供相应的参考与经验。

公路隧道施工工序繁多,机械设备配套选择和工序协调性对开挖速度影响很大,有必要对其施工过程进行仿真。循环网络模拟技术(cyclone)和cpm技术已广泛地应用于工程施工中。全过程仿真技术将二者结合,取长补短,通过计算分析可以得出合理的机械设备配套组合及优化的施工方案,有助于隧道施工实现各工序协调进行。同时,三维可视化技术的应用,为施工信息的同步显示与人机的实时交互提供了便利,可方便进行工程管理。

为验证隧道设计参数,判断施工方案的合理性、围岩的稳定性以及支护参数是否能够满足设计要求,对济(源)邵(原)高速公路的一座隧道开挖过程进行了三维有限元仿真分析。从有限元分析结果来看,设计方案所确定的开挖顺序是可行的。

单拱四车道公路隧道施工方法的三维数值研究 黄阜,黄波,杨小礼 (中南大学土木建筑学院,长沙410075) 摘要:单拱四车道公路隧道由于跨度特大、断面形状扁平、施工方法复杂,造成其在施工过程中应力分布不均匀,拱 脚应力集中,从而极易导致围岩发生失稳乃至坍塌.利用大型有限差分软件flac3d对单拱四车道隧道在不同围岩条件下 采用不同施工方法的施工动态过程进行三维数值模拟,得到了各种施工方法下隧道围岩应力、位移和塑性区的力学特征. 通过比较分析这些力学特征,得出了不同围岩条件下最合适的施工方法. 关键词:单拱四车道公路隧道;数值模拟;施工方法;力学特征 中图分类号:u45文献标识码:a文章编号:1672-5298(2009)03-0077-05 three-dimensionalnumer