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关键词： 隧道工程   液化   土-结构动力相互作用   1g振动台试验   竖井   隧道  

摘要： 强震液化是一种危害极为严重的场地失效现象,其导致的剧烈上浮对隧道等地下结构抗震安全有重大威胁。强震作用下可液化场地内竖井-隧道节点震害风险尤为突出。为了给复杂地下结构抗震设计提供科学数据支持,针对可液化场地内竖井-隧道节点在强震作用下土-结构动力相互作用机制及节点结构差动响应规律,本文设计并实施了饱和福建砂场地中竖井-隧道节点1g振动台模型试验。在提出适用于可液化场地内复杂地下结构1g振动台试验的动力相似准则基础上,采用新型层叠式剪切箱和落砂装置,完成模型场地和模型结构制备。试验方案包括小震工况、主震工况、小振幅余震工况和短时余震工况,可探究场地不同液化状态下可液化场地与竖井-隧道节点动力相互作用。试验结果表明:场地在小震工况中未出现液化现象,竖井-隧道节点动力响应十分微弱;场地在主震工况中发生大范围持续液化,竖井-隧道节点表现出以不均匀上浮为主的差动响应模式;在后续小振幅和短持时余震工况中,尽管加速度激励变弱和场地相对密实度增大导致砂土液化范围逐渐减小,但竖井-隧道节点差动响应不断加剧,其模式由倾斜上浮最终发展为彻底倾覆。

关键词： 隧道通风   热位差   数值模拟   瓦斯浓度   通风效率  

摘要： 为探究利用斜井热位差优化公路隧道施工通风的方法，提高隧道施工的安全性，本研究以重庆市北碚区中梁山某施工瓦斯隧道为例，采用了理论分析与数值模拟相结合的方法进行研究。首先分析了隧道内外温差及斜井坡度引起的热位差对隧道通风的影响，计算了夏季和冬季热位差产生的压强差，并据此分析了自然风在斜井内的流动趋势。随后建立了隧道数值模型，模拟了不同工况下隧道内部的风速、风向、通风死区以及瓦斯浓度的分布情况。研究结果表明，热位差对隧道内的通风性能具有显著影响。在夏季，当热位差引起的自然风与射流风机风向相冲突时，会导致隧道内形成通风死区，降低通风效率，不利于瓦斯的排出。在此基础上，提出了结合自然风与机械通风协同作用的通风优化方案，充分利用斜井热位差进行通风，显著提升风速和通风效率。优化后，斜井风速随着热位差的增大而增加。同时，隧道整体平均风速也有所提升，通风死区体积大幅减少，平均瓦斯浓度降低，显著提高了施工瓦斯隧道的安全性。

关键词： Grain refinement  

摘要： The friction-type joints using high-strength bolts are frequently employed for the assembly of structural steel components. The drawback of the combination of the friction-type joints and hot-dip galvanized steel plates for highly corrosive environments is the low slip coefficient at the friction interface in the as-coated condition. To increase the slip coefficient, labor-intensive blast processing or phosphate treatment is applied to the surface of the galvanized steel plates before assembly. In this study, we investigated the slip mechanism at the friction interface between as-galvanized steel plates through slip resistance tests on high-strength bolted friction joints, in hope of determining effective methods for overcoming the low slip coefficient in the as-coated condition. In the as-galvanized material, both the outermost Zn- and ζ(FeZn13)phase layers exhibit c-axis texture. Since the easiest basal (dislocation) slip plane for the Zn phase with the hexagonal close-packed structure is parallel to the friction interface, the Zn phase is geometrically prone to plastic deformation due to the shear stress applied on the friction interface. The evidence that the coarse-grained Zn phase was refined to small crystal grains upon macroscopic slippage at the friction interface indicated that the low slip coefficient was attributed to the readily deformable nature of the outmost Zn phase. Potential strategies for increasing the slip coefficient without pre-surface treatment include strengthening the soft Zn phase through grain refinement or texture modification, or complete removal of the Zn phase during galvanizing. © 2025 The Iron and Steel Institute of Japan.

关键词： 隧道掘进   光面爆破   聚能装药   冲击起爆   殉爆距离  

摘要： 为了实现隧道掘进光面爆破效果的精准控制，利用LS-DYNA流固耦合算法和三项式点火增长状态方程，建立了聚能射流冲击引爆炸药模型，进行了轴向聚能装药结构中乳化炸药合理殉爆距离研究，并基于承平高速（北京段）红石门隧道爆破开挖工程，开展了轴向聚能装药结构现场试验。研究结果表明：1）采用工业上常用的轴向聚能装药结构时，在主装药起爆110μs后，聚能射流头部运动了约25cm，此时射流与杵体分离，之后，聚能射流会在运动中被拉断成不连续的多节，从而不利于被发装药的引爆，因此，选择合理的炸药间隔，对聚能射流能否引爆被发装药至关重要；2）基于射流头部压力和炸药反应度分析，当炸药间隔超过50cm后，射流冲击被发装药时的冲击压力小于乳化炸药的临界起爆压力。随着炸药间隔的增大，被发装药被引爆时，射流侵彻炸药的距离也逐渐增加，当炸药间隔超过90cm后，射流不能引爆被发炸药；3）基于承平高速（北京段）隧道爆破工程，进行了炸药间隔为50cm和70cm的两组试验，试验结果显示炸药间隔为70cm时超欠挖控制更好，所以，在本项工程的条件下，合理的殉爆距离为70cm。

关键词： 自锚式悬索桥   承台   嵌岩   锁口钢管桩围堰   咬合钻孔   刚性支撑   设计   施工技术  

摘要： 江西省丰城市紫云大桥主桥为主跨180 m的双塔双索面双层自锚式悬索桥,2个主墩均采用六边形低桩承台,设计承台底嵌入基岩1.8～3.9 m。通过3种方案比选分析,2个主墩承台均采用嵌岩锁口钢管桩围堰(不封底)施工。该围堰主要由锁口钢管桩、型钢围檩、钢管内支撑和混凝土垫层等组成,横桥向长32.04 m、顺桥向长16.91 m,设5层围檩和内支撑,钢管桩之间采用C9锁扣连接,基坑底设0.5 m厚混凝土垫层(不参与围堰受力)。围堰结构计算分析结果表明:围堰的应力、变形和稳定性均满足规范要求。围堰施工时,先通过基岩咬合钻孔形成钢管桩嵌岩槽口;然后将围檩和内支撑原位整体拼装并整体下放安装到位,插打锁口钢管桩形成围堰结构,完成刚性支撑抄垫和止水处理;最后进行围堰抽水和基坑开挖施工。对围堰施工全过程进行动态监测,结果表明:围堰结构受力稳定、安全可靠,止水效果较好。

关键词： 偏心不耦合系数   爆破漏斗   介质性质   混凝土损伤塑性模型(CDP)  

摘要： 利用ABAQUS软件结合混凝土塑性损伤模型和CEL方法，探讨了介质性质和偏心装药系数对混凝土爆破漏斗几何特征的影响。结果显示，偏心不耦合装药在提高破碎效率的同时，保护了非目标区域的完整性，提升了安全性。在特定条件下（不耦合系数1.94～3.23），空气和土壤介质能有效控制超欠挖现象，减少安全隐患。虽然水介质能量利用率高，但难以控制损伤；相比之下，空气介质对需保留区域损伤最小，是最安全的选择。研究结果为优化爆破技术提供了重要参考。

关键词： 钢围堰监测   传感器安装策略   偏关联性分析   监测数据降噪  

摘要： 钢板桩围堰作为桥梁墩台基坑工程的关键支护结构,其安全监测直接影响施工质量。针对海洋环境中监测数据干扰强、影响因素复杂的特点,本文提出融合多源数据的钢围堰数字化监测方法。通过有限元分析确定结构最不利位置,构建包含应力、位移、水位等多参数组合监测方案。针对强洋流环境下的数据噪声问题,建立基于偏关联性分析的弹性网络回归降噪模型,通过解构主因变量与特征变量的线性关系实现数据优化。以西海湾双线跨海大桥工程验证表明模型能有效减少数据噪声,据此为海中双壁钢围堰的数字化监测提供一定的借鉴参考。

关键词： 输水隧洞   开挖衬砌   机械开挖   TBM  

摘要： 为比选出流源水库输水隧洞合理开挖衬砌方案,根据工程投资、施工方面对机械开挖(悬臂掘进机开挖)+现浇钢筋混凝土衬砌方案及TBM+C50钢筋混凝土预制管片方案两种开挖衬砌型式进行比选。TBM+C50钢筋混凝土预制管片方案相比于机械开挖(悬臂掘进机开挖)+现浇钢筋混凝土衬砌方案,前者机械化及信息自动化程度高,安全性较高,施工速度较快,最终推荐其为开挖衬砌方案。

关键词： 施工安全   高瓦斯斜井隧道   自动监控系统   瓦斯监控  

摘要： 为了保障斜井高瓦斯工区隧道的施工安全,文章通过对分析瓦斯来源、分布特征,设计了一种隧道瓦斯自动安全监控系统,包括瓦斯监控系统的组成、监测点布置原则以及监控技术的实施要点等方面。并结合实际工程案例,探讨了瓦斯监控技术在保障隧道施工安全、预防瓦斯事故方面的应用效果,为类似高瓦斯隧道工程施工提供了有益的参考和借鉴。