高海拔铁路隧道紧急救援站排烟结构尺寸参数及排烟效果

为明确高海拔铁路隧道紧急救援站排烟结构合理的尺寸参数,以某高海拔铁路特长隧道为工程依托,数值模拟并分析救援站联络排烟道数量、直径以及平行排烟道尺寸对排烟效率、站内温度和能见度的影响。结果表明:总体上距火源越近,排烟效率、拱顶及疏散站台温度越高,且火源前端能见度显著高于后端,但不同排烟结构参数下的具体分布规律差异显著;随着联络排烟道数量增加,救援站排烟效率略有增加,救援站后端拱顶温度显著降低,部分联络排烟道会出现烟气倒流,救援站疏散站台特征高度能见度低于10 m的范围显著增加;随着联络排烟道直径增加,救援站排烟效率及救援站两端拱顶温度均降低,救援站能见度显著下降;平行排烟道尺寸对救援站排烟效率及站内温度分布影响较小,但随着尺寸增加,救援站疏散站台特征高度能见度低于10 m的范围呈“先增后减”的变化趋势,紧急救援站内联络排烟道数量设置不宜过多,推荐联络排烟道直径为3 m,平行排烟道断面宽度为5 m。

大断面黄土隧道围岩弹性抗力系数、变形模量与压缩模量试验研究

对于高速铁路大断面黄土隧道严格的设计计算而言,黄土隧道围岩的弹性抗力系数、变形模量和压缩模量十分重要。以郑西客运专线大断面黄土隧道工程为依托,利用现场平板载荷试验研究大断面黄土隧道围岩水平方向和拱底竖直方向的弹性抗力系数、变形和压缩模量,并提出与隧道埋深有关的弹性抗力系数、变形和压缩模量的参考计算公式。

富水黄土围岩含水量变化对隧道稳定性影响的数值模拟分析

在富水黄土地区进行隧道建设,若采用排水法施工将涉及施工阶段和运营阶段的降水。由于地下水位降低,黄土围岩含水量将发生变化,进而对隧道变形及稳定性产生影响。文章以ZX客运专线ZM富水黄土隧道DK225+650断面为典型断面,借助于PLAXIS岩土工程有限元软件,开展了富水黄土隧道围岩含水量的变化对隧道稳定性的影响;降水引起的地表沉降及沉降槽宽度影响的数值模拟研究。

浅埋下穿季节性河谷门式封闭结构设计

研究目的:西南山区地形地质条件复杂,高速铁路隧道难免会下穿溪流河谷,隧道浅埋暗挖下穿河谷存在较高的安全风险,在设计中也有很多技术性问题。本文以贵广铁路重点工程岩山隧道下穿八匡河段的设计为工程背景,对隧道浅埋暗挖下穿季节性河谷设计关键技术展开研究。研究结论:(1)浅埋暗挖下穿季节性河谷主要风险有地表水大量涌入隧道突水突泥、暗挖隧道坍方、隧道衬砌结构上浮三部分;(2)采用由咬合桩、压顶梁、压顶抗浮板、框架内注浆加固岩体与全封闭衬砌组成门式封闭结构体系,可大幅降低施工风险且结构安全可靠;(3)先封后挖的施工工序和有效的风险控制预案,可保证下穿施工安全、工程风险可控;(4)研究成果可应用于类似的隧道下穿季节性河谷地段工程设计及施工。

郑西客专黄土隧道地基湿陷性消除技术试验研究

结合郑州至西安铁路客运专线建设,开展应用水泥土挤密桩消除黄土隧道地基湿陷性关键技术的试验研究,得到了桩身材料最佳配比、最优含水量、强度、桩间距、振动及质量检测控制标准等关键技术指标,提出了适用于隧道的水泥土挤密桩施工机械及工艺流程,成果已在郑西客专推广应用,并可供今后类似工程借鉴。

昆洛路垂直高边坡支护长期稳定性监测的研究

介绍了从测试元件安装、调试到读取、整理数据直至分析、评价边坡稳定性的边坡监测全过程和边坡监测的技术要点,以及监测过程中遇到的问题,并提出了合理的建议和解决方案。

水泥土挤密桩加固黄土隧道地基的稳定性研究

以郑西客运专线淹池至灵宝段盘东隧道为研究对象,对用水泥土挤密桩加固后的隧道地基在高速列车荷载作用下的沉降进行有限元分析,研究地下水、水泥土挤密桩加固对黄土隧道地基稳定性的影响。结果表明:在大断面黄土隧道中,水泥土挤密桩对控制黄土隧道地基沉降作用明显,尤其在富水条件下。研究结果可为水泥土挤密桩在黄土隧道地基加固中的应用提供科学指导。

岩溶区傍行古暗河陆家寨铁路隧道选线研究

岩溶地区地形地貌复杂,地下水资源丰富,常会导致突水涌泥等情况出现,极大地增加了施工难度。基于大量岩溶地区选线的经验,以贵州省首条PPP铁路项目瓮马线岩溶区傍行古暗河陆家寨隧道为工程依托,结合地质条件、工程条件、城镇规划、工程造价等因素,提出了短隧方案、中隧方案、长隧方案及沿河西大道桥梁方案,再对各个方案进行综合评价分析选出“短隧方案”为最优方案。

岩溶暗河区可流失砂层铁路隧道修建风险分析与控制对策

以瓮马线陆家寨隧道穿越岩溶暗河区可流失砂层段为依托工程,结合地层特征,梳理出隧道施工、岩溶水压作用衬砌结构及充填物流失三大类风险。提出了加强隧道施工全过程超前地质预报、加强监控量测、拱墙帷幕注浆+基底旋喷咬合桩加固地层和增设泄水洞排水4个风险控制对策,研究成果可为今后岩溶暗河区可流失砂层隧道的设计、施工和运营提供参考。

高地应力陡倾顺层围岩隧道锚杆支护优化设计研究

我国西南地区铁路沿线地形高差大、地质构造复杂,其隧道工程具有埋深大、构造应力强、围岩条件复杂等特点,给设计及施工带来巨大挑战。依托某板岩隧道的地质工程背景,针对高地应力陡倾层状围岩,首先分析锚杆的支护作用,后通过离散元数值模拟的手段研究锚杆在隧道中的支护效果,并对其进行优化设计。结果表明:陡倾顺层板岩隧道在垂直结构面处将发生结构弯曲变形和岩石变形,在平行结构面处以岩石变形为主;高地应力下陡倾层状板岩隧道随着锚杆长度的边墙收敛有所减少,竖向变形影响不大,可当隧道锚杆长度达到一定长度时对隧道结构稳定性增加效果不佳;针对陡倾层状围岩变形机理,边墙处采用长锚杆、仰拱拱顶处采用短锚杆(锚杆的非等参)设置即可控制隧道收敛变形,在其他方向的变形及围岩塑性区大小也可达到全环锚杆相同的效果。

川藏铁路分修隧道内紧急救援站排烟口优化探讨

为分析不同排烟口布置形式对救援站内火灾烟气蔓延特性的影响,优化紧急救援站排烟口布置,以川藏铁路某特长铁路隧道紧急救援站工程为依托,建立分修隧道内紧急救援站列车火灾三维数值计算模型,研究排烟口数量对紧急救援站排烟效果的影响。研究结果表明:对于分修隧道内零坡度紧急救援站,随着排烟口数量的增加,救援站内总体排烟效率逐渐降低、能见度变差,而拱顶最高温度减小,高温区范围也相应减少;从排烟效率、温度、能见度等方面综合考虑,当排烟口数量为3个时,救援站排烟效果较好。

高海拔寒区隧道端墙式洞门冻胀力影响的模型试验研究

为研究洞口水分迁移与补给条件下高海拔寒区隧道端墙式洞门结构的冻胀力学特征,以某寒区隧道为依托,采用模型箱整体降温和洞口局部升温的方式进行室内相似模型试验,以模拟隧道洞口段实际冻融环境,并结合数值模拟探究了高海拔寒区隧道端墙式洞门的冻胀力变化规律。结果表明:试验与数值计算结果变化趋势基本吻合,墙身冻胀力最大值位于底部,靠近洞腔拱脚位置,墙身内部冻胀力次之,与围岩接触部分的墙身冻胀力比与大气接触时大,数值计算及模型试验得到的冻胀力最大值分别为1.71 MPa、1.29 MPa。本研究可为川藏线寒区隧道洞门墙身设计提供一定的参考价值。

排污隧道近距离侧穿既有高铁桥梁桩基设计方案研究

随着国内高速铁路网络的大规模修建,其他工程隧道近距离下穿高铁线路的情况也越来越多,但目前针对市政排污管道下穿高铁桥梁桩基的研究却较为稀少。为此,文章结合栗木山河排污隧道近距离下穿贵广高铁旧街大桥桩基的工程实例,从工程技术和经济指标两方面对工程方案进行对比分析,并结合相关规范规定进行方案论证,提出较为可靠的工程方案,以期为类似工程的方案决策提供较好的参考依据。

高原铁路高海拔特长隧道紧急救援站排烟结构型式探讨

紧急救援站排烟系统设计是特长铁路隧道防灾系统设计的一个关键问题,合理优化救援站排烟结构直接关系着事故发生时人员能否安全高效地撤离。为确定合理的救援站排烟结构型式,建立了分修隧道内零坡度救援站列车火灾数值计算模型,对比分析了高海拔条件下不同排烟结构型式对救援站排烟效果的影响。研究结果表明:1)拱顶排烟模式下救援站排烟系统能充分利用“烟囱效应”,单个排烟口的排烟效率较拱侧壁排烟模式更高,但是此模式下部分排烟口失效,排烟效率为负;2)不同排烟模式下,人员疏散站台特征高度2 m处的温度均满足要求,但是拱侧壁模式下隧道拱顶高温区范围明显更广;3)拱顶排烟模式下疏散站台特征高度2 m处能见度明显优于拱侧壁模式。

寒区粉煤灰改性卵石混凝土抗冻性能试验研究

在寒区进行冻融循环条件下引气卵石混凝土试样的室内试验,对比研究普通引气卵石混凝土与分别掺入10%、20%、30%和40%粉煤灰的引气卵石混凝土在不同水胶比下的试样强度及抗冻性能。试验结果表明:在冻融循环条件下,卵石混凝土水胶比相同时,随着粉煤灰掺量的增加,其抗压强度均呈降低趋势,质量损失率均呈增大趋势,相对动弹性模量呈降低趋势;同时得出,在西藏地区有抗冻性要求时优先选用抗压强度高、水胶比为0.3的引气卵石混凝土;为降低混凝土的造价,需掺入粉煤灰的混凝土工程,粉煤灰掺量不宜超过30%,混凝土的含气量不宜超过5.0%。