高速公路隧道口事故特征规律与安全评价

为提高隧道口区域行车安全,首先分析了隧道口事故发生特征规律,基于事故特征规律研究了隧道洞口线形一致性安全评价方法;然后以长益扩容高速乌山隧道为例,采用线形一致性安全评价方法,评价了其隧道口区域线形设计的安全性与合理性,研究了不同速度对评价结果的影响规律,得到了最佳安全限速:当隧道入口采用限速100km/h,出口限速100km/h时,均满足安全设计要求。最后探讨了可变限速板、遮阳棚、入口贴地式照明等隧道口常见安全提升措施。研究成果可为其他类似高速公路隧道安全评价提供参考。

隧道施工期超前预报地质雷达异常干扰识别及处理

受隧道施工复杂环境的影响,地质雷达在超前地质预报中经常遇到各种干扰信号,会对不良地质体探测和预报的准确性造成影响。采用现场实测的方法对隧道地质雷达探测过程中掌子面附近台车等金属物体、探测表面凹凸不平、电缆与输电线路、测线表面金属或非金属干扰物、探测区积水积泥以及底板测线附近金属物体等常见干扰因素进行分析,研究其在雷达处理图像上的表现特征与识别方法,并从相对介电常数取值、直达波拾取、天线移动、测线里程标记、增益调节和数据处理等方面讨论减少或消除干扰因素的措施。研究成果有利于提高地质雷达在隧道超前预报中的准确性,并对类似工程具有一定的参考和借鉴意义。

基于无网格法的含缺陷岩石变形局部化数值模拟研究

利用自主开发的基于无网格法的岩石力学计算分析程序,采用Mohr-Coulomb破坏准则,考虑材料塑性屈服后的软化特性,研究单轴压缩条件下含一个缺陷的岩石试样的变形特性,探讨含缺陷材料的岩石变形局部化的演化规律。计算结果表明,岩石试件的破坏是一个渐进破坏的过程;加载过程中试件中的缺陷弱粒子首先出现粒子破坏并产生声发射,随加载进行试件产生微裂隙并扩张形成一个变形局部化带,局部化带扩张、发展,最终形成一个明显的剪切破坏带,缺陷粒子对试件的破坏起到了控制作用。岩石的声发射记录了岩石材料的塑性破坏过程,岩石试件的剪切破坏带与塑性区的发展具有非常类似的规律,但塑性区面积要大于剪切破坏带,从所处位置来看剪切破坏带位于塑性区之内,通过研究声发射特征信息发现变形局部化发生在应力-加载步(应变)达到峰值强度前。

开阳县矿山地质灾害及防治对策

对开阳县地质灾害的主要类型及灾害产生的主要原因进行了论述,并提出了该县地质灾害的相应防治对策。

基于不同行驶状态下轮胎-路面接触应力响应研究

为获取不同行驶状态下轮胎与沥青路面之间应力响应特征,鉴于ABAQUS中提供的稳态滚动研究模块,建立了轮胎-路面-路基结构一体化的三维有限元计算模型,考虑了轮胎的稳态滚动和路基回弹模量的应力相关性。通过设置轮轴的平动速度和轮胎的转动速度来实现车辆的牵引、制动及侧滑,研究了自由滚动和全加速滑移状态下,摩擦系数对轮胎路面之间应力响应特征。研究结果表明当车辆处于自由滚动状态时,不同的摩擦系数对路面的接触应力影响较小。而对于全加速滑移状态则影响较大,摩擦系数越大,接触应力值越大,沥青路面疲劳寿命值反而越小。因此,综合考虑路面疲劳性能和行车安全,在保证路面足够抗滑性能的基础上,摩擦系数应尽量设计成较小值。研究结果可为沥青路面结构抗滑性能设计提供参考依据。

隧道进出口线形一致性安全评价及其提升技术

为提高隧道进出口区域行车安全,对隧道进出口区域线形设计要素进行了深入的研究。研究了隧道进出口线形一致性安全评价方法原理,基于隧道进出口前后5 s设计车速行程范围内线路的平纵面线形要素的合理组合,得到了隧道出入口线形过渡技术指标,并通过大量现场试验数据得到了隧道进出口的线形指标建议值,编制了隧道进出口过渡段线形协调性评价软件,用于评价隧道进出口区域线形设计的安全与合理性。以汝郴高速若干条隧道为例,采用该方法对其进行安全评价,对于评价中出现的不良线形问题,针对性地提出了几点提升关键技术,研究结果可为其他地区高速公路隧道进出口线形设计提供借鉴。

基于动态回弹模量的湖区黏土路基临界高度与湿度关系研究

公路路基的设计高度对路基的修建难度、整体使用性能、工程造价都有非常重要的影响。在利用路基动态回弹模量进行有限元计算分析的基础上,以路基在交通荷载作用下不至于变形过大为主要目的,根据动变形控制法,针对湖南省洞庭湖区某高速公路黏土路基高度与湿度的相互关系进行了研究。首先,通过系统的室内动三轴试验,建立了适应压实黏土的动态回弹模量预估模型,通过数据拟合获取了模型参数与含水率、压实度之间的定量关系;同时,根据设计交通等级确定了路基的容许动变形值;最后,建立了路基有限元分析模型,推导了动态回弹模量预估模型的雅克比矩阵,将动态回弹模量有效移植入了路基的本构关系中,进而获取了不同湿度下黏土路基的临界高度,并探讨了轴重、压实度的影响。结果表明:当路基湿度高于wopt+2%时,路基临界高度迅速增大,而且轴重对临界高度的影响也更加显著。为满足路基长期动变形要求,该高速公路黏土路基的高度建议值宜采用wopt+2%且超载40%条件下的路基临界高度。研究结果为湖区黏土路基高度和湿度的合理取值提供了新的思路和方法。

基于室内模型试验的红砂土边坡雨水冲刷影响因素敏感性研究

为掌握红砂土路基边坡在降雨条件下的冲刷破坏规律,对该类路基工程边坡防冲刷提出合理化建议,针对湖南省某高速公路红砂土边坡特点,设计开发了模拟雨水冲刷边坡的室内模型试验系统,该系统包括人工降雨装置、供排水系统、测量系统和路基模型,利用该系统有效观测了红砂土边坡在雨水作用下发生崩塌的全过程,测定了不同坡长、降雨强度等条件下的边坡冲刷量,获取了边坡浸润深度随降雨时间的变化规律。依据灰色关联理论,对冲刷量影响因素的敏感性进行了分析。研究表明:影响边坡冲刷量的因素大小依次是降雨强度、降雨总量和边坡坡长。同时提出了相应的红砂土边坡防冲刷建议,在采取红砂土边坡抗冲刷措施时,应重点考虑当地降雨特点的影响。研究结果对红砂土边坡抗冲刷设计具有一定的理论指导作用。

生态浅碟形排水沟影响因素分析及其工程应用

以湖南省张家界至桑植高速公路(以下简称张桑高速)某标段新型生态浅碟形暗埋边沟设计为背景,基于定量的水文计算方法,研究了进水口间距、沟槽底纵坡、路堑边坡高度、暗埋管子沟尺寸等因素对边沟排水能力的影响,研究结果表明:综合考虑边沟排水能力和现场施工条件,进水口间距宜设置为15-22 m,沟槽底纵坡坡度宜大于1%,路堑边坡高度宜小于16 m,暗埋管子沟直径宜大于0.4 m。研究结果被应用于该高速公路现场排水边沟施工,研究方法可为其他类似地区高速公路建设提供借鉴作用。

隧道综合超前地质预报技术及其工程应用

针对岩溶隧道单一超前预报方法预报结果与实际开挖揭露情况偏差较大的问题,提出采用隧道综合超前地质预报技术来提高对不良地质体预报的准确率,即采用宏观地质分析法、TSP地震波法、地质雷达法、掌子面围岩预判以及超前钻探相结合的方法,充分发挥各种预报方法的优势并进行相互补充和印证,提高不良地质体超前地质预报精度。研究成果成功应用于利万高速谋道连接线齐岳山隧道的超前地质预报工作,避免了人员伤亡与财产损失。以里程桩号GK0+708~GK0+720段范围内大型充水夹泥溶洞预报为例,详细阐述了综合超前地质预报的流程,并根据预报结果进行相应的处治措施,避免了溶洞塌方突泥等地质灾害的发生。研究结果对类似岩溶地区的超前预报提供了参考和借鉴。

顶部隐伏溶洞对隧道围岩变形特征影响分析——以齐岳山高速公路隧道为例

齐岳山高速公路岩溶隧址区强致灾性隐伏溶洞较为发育,为研究隐伏溶洞对隧道围岩位移影响的变化规律,选取围岩等级、隧道埋深2个地质因素,对溶洞大小、溶洞与隧道的距离2个形态因素开展数值试验,讨论支护对围岩位移的影响,分析顶部隐伏溶洞对隧道围岩不同方向变形的影响,系统研究不同因素对顶部溶洞作用效果的影响规律。得到如下研究结果:1)顶部溶洞对围岩变形在垂直方向和水平方向的作用效果是相反的,在垂直方向,顶部溶洞减缓拱顶和拱底的收敛效果;在水平方向,顶部溶洞加剧拱腰的收敛效果,且对拱顶、拱底、拱腰位移变化的影响依次减小。2)随着围岩级别提高、隧道埋深增大、溶洞尺寸增大、溶洞与隧道距离减小,顶部溶洞对隧道围岩变形影响的作用效果增强;在因素设计范围内,各因素对顶部溶洞作用效果的影响差异明显。

喷嘴结构对超音速凝结射流影响的数值研究

本文采用三维稳态的欧拉双流体模型,以自定义函数的形式在Ansys中嵌入基于热平衡的相变模型对超音速蒸汽在过冷水中稳定射流凝结的过程进行了数值模拟,对比模拟结果与实验结果的汽羽形状,发现二者吻合良好。当蒸汽入口压力为300 kPa,过冷水的温度为20℃,喷嘴喉部直径为8 mm,通过改变喷嘴出口直径为8.8、9.6、10.4、11.2以及12.0 mm.研究了喷嘴的压比对于超音速蒸汽射流凝结过程的汽羽形状影响,并且揭示了超音速蒸汽射流汽羽内部的流动过程。

基于路基动态回弹模量的水泥混凝土路面动力响应分析

路基回弹模量是路面结构设计的重要参数。为切实体现路基土回弹模量的应力相关性,克服简化的线弹性当量回弹模量带来的偏差,研究采用综合考虑体应力和八面体剪应力影响的动态回弹模量模型。基于广义胡克定律,从理论上严格推导了该动态回弹模量模型在三维应力状态下的精确一致切线刚度矩阵。通过编写用户自定义材料子程序(UMAT)将动态回弹模量模型移植到ABAQUS中,成功实现了应用动态回弹模量进行结构分析的目标。通过建立应用动态回弹模量本构模型的典型水泥混凝土路基路面结构三维有限元模型,全面研究了载荷对路基路面动力响应的影响,分析了不同行车速度、不同轴重和轴型下路基路面变形特征和应力分布规律。同时确定了车轮与路面共振时的行车速度和重载交通条件下路基工作区深度,研究成果为实际的路基路面设计提供了参考。

有限通道内蒸汽射流凝结压力振荡强度特性

蒸汽喷射器是一种汽液直接接触换热设备,具有体积紧凑、换热强度大等优点,在现代工业中有着很好的应用前景.但是,由于其混合腔内汽相与液相直接接触凝结过程的不稳定性,会造成装置运行时产生较大的噪音和振动,不仅形成环境污染且危害设备安全,限制了该装置的进一步推广.本文针对有限通道内蒸汽射流凝结所引起的压力振荡特性进行实验研究,揭示噪音与振动产生的机理,为蒸汽喷射器的设计与运行提供实验指导.实验获得了进汽质量流率150~600 kg/m^2 s、进水质量流率6×10~3~18×10~3 kg/m`2 s、进水温度15~40℃下通道内的动态压力信号,同时采用高速摄像机捕捉汽液相界面的行为和凝结流型.结果表明:根据汽液相界面的行为特征可以将流型分为两大类——不稳定流型和稳定流型.对通道内动态压力的振荡强度特性进行研究,发现随着进水质量流率增加,压力振荡强度在稳定流型区变化不大,但是在进入不稳定流型区以后迅速增大;随着蒸汽质量流率增加,振荡强度在不稳定流型区内逐渐增加,进入稳定流型区后迅速降低,然后在稳定流型区内再次增加;随着过冷水温度的升高,振荡强度在整个流型区域内缓慢增加.

壁纸的艺术(二十九)

20世纪初欧陆壁纸:"新艺术"风韵20世纪初是人类文明史上的一个重要转折点。此前所发生的工业、科技革命等所带来的文明成果,在这个时候得到相当明显的积聚发酵及在此基础之上的爆发,这对欧美壁纸制造业的发展促动良多,另一方面,包括艺术设计在内的人文理念更新,也集中孕育出了所谓"新艺术运动"(A rt Nouveau)。一个"新"字,即明白无误地表明了这一时期的艺术精神与之前的区别。与此前的"工艺美术运动"(Arts&Crafts)将目光指向对中世纪的回溯有所不同的是,"新艺术运动"指向的是具有"未来涵义"的早期现代性问题(以区别于后来典型涵义上的现代主义问题),从这之后,欧洲艺术开始了持续约半个世纪的对现代意识与现代表达的寻求。

壁纸的艺术(三十八)

＂价值＂的多元：20世纪80年代欧美壁纸20世纪80年代,欧美壁纸又出现了一种＂简单化＂倾向,其表现形式之一是很多壁纸被处理为＂留白＂的形态,其上或者不具有任何形式的图形,或者仅被赋予简单的条纹和色彩,基本将其作为更多装饰的背景来使用,例如有些壁纸是纯单色幅面,有的是简单条纹。这种壁纸在某种程度上可以被视作＂半成品＂,其一半生命在上市前完成．另一半生命则试图交由“客户端”去处理：顾客在购买之后可以根据个人需求而方便地做个性化的图形装饰安排。

壁纸的艺术(二十三)

来临中的繁荣:20世纪前夜的英国壁纸境况1 9世纪下半叶至20世纪初,藉由机械化运作的推动,英国壁纸经历了一个算得上"盛期"的年代,尤其是从1 883年以后,这一"乐观"情形更见显著。其时英国有一份《装饰艺术期刊》(Journal of Decorative Art),即在1883年的一篇文稿中认为当时英国壁饰业的发展已经到了"一种相当非凡的程度"。英国的总人口在20世纪之前的五十年间翻了一番。

壁纸的艺术(二十四)

"防水"与"花雕":19世纪末之英国壁纸新型的涌现1877年,在英国的一份邮政目录汇编中,曾载有84家与壁饰制作业务有关的机构名称,其中,有50多家位于伦敦或在伦敦设有办事机构,其余那大约30家中,有半数地址在兰卡郡,另外约三分之一则位于苏格兰地区。由此,我们可以想见当时英国壁纸制造业的区域分布大体情况。随着机械控制技术的推进,当时英国壁饰制造者们大多以机械制造手法为主,同时保留有少量的传统手工制作,后者一方面可以提供更为多样化和更具灵活性的壁饰作品,同时也可以满足商户对于壁纸之品质程度的特定要求。其实,

壁纸的艺术(三十)

"过去"与"未来"之间:20世纪上半期的"新事实运动"及其他大约从1939年开始,由于第二次世界大战的影响,欧洲主要地区的壁纸制造业受到明显的阻碍与破坏,这种情形一直持续了十多年才重见好转。与典型西欧地区有所区别的是,斯堪的纳维亚地区由于受战争影响相对较小,因而其壁纸制造业保持了比较平稳的发展态势,并且在20世纪三四十年代成为欧洲壁纸设计与制造中的"

壁纸的艺术(二十八)

19世纪后期的法国壁纸:从传统向现代的过渡当英国人将机械化技术广泛应用于壁纸制作时,法国人则对机械技术采取了若即若离的态度。对此,曾有当时的记者在有关1862年伦敦博览会的报道中写道:"法国人干起活儿来迅捷,以至于不需要蒸汽机的帮助。"这句话与其说是一种写实性的记录,不如说是一种写意化的渲染。