基于车内瞬变压力变化的400 km/h高速铁路隧道净空面积探讨

为推进中国高速铁路隧道技术标准深化研究,开展400 km/h隧道结构设计参数的研究工作,而隧道净空面积为其中的一项重要内容。为尝试从列车内部瞬变压力角度得到400 km/h高速铁路隧道净空面积,建立基于舒适度标准的高速铁路隧道净空面积确定方法,以控制工况为基础,通过计算和分析,从列车密封性能方面讨论维持现有隧道净空断面的可能性,并研究提出400 km/h隧道净空断面建议值。主要结论有:1)现有350 km/h单线隧道以400 km/h运营时,列车动态密封指数最低为22 s,车内瞬变压力超标的可能性较大;2)400 km/h单、双线隧道净空面积建议值分别为85 m^2和100 m^2,对应的列车动态密封指数最低为18 s,更加符合现有标准对列车密封性能的要求,车内瞬变压力超标的可能性大幅降低;3)提出的400 km/h高速铁路隧道净空面积建议值和对应的密封性能要求可为有关标准、规范的制订提供参考。

高地应力缓倾软硬互层岩体中隧道底鼓影响因素模拟分析

当隧道穿越以水平构造应力为主导的高地应力区,特别是隧底下伏缓倾软硬互层岩体时,易发生隧道底鼓变形。选用侧压力系数、岩层倾角、围岩厚度、围岩弹性模量、隧道埋深5种影响因素,通过FLAC 3D建立数值计算模型,研究单一影响因素和多因素耦合对隧道底鼓的影响规律。结果表明:在单一影响因素下,隧道底鼓量随侧压力系数和围岩厚度的增大先增大后减小,随围岩倾角和围岩弹性模量增加而减小,随隧道埋深增加而增大;在多因素耦合作用下,各因素对隧道底鼓的影响显著性排序依次为隧道埋深>侧压力系数>硬质岩弹性模量>岩层倾角>硬质岩岩层厚度。

考虑空气动力学效应的城市轨道交通隧道设计方法——以湖南凤凰中低速磁浮双线隧道为例

针对大多数设计人员在城市轨道交通隧道设计过程中对空气动力学效应指标考虑不全面、相关规范对中低速磁浮双线隧道压力舒适度标准及净空面积的规定存疑的现状,文章结合以往工程经验提出了考虑空气动力学效应的城市轨道交通隧道设计方法,通过对比分析不同城市轨道交通系统规范明确了中低速磁浮双线隧道压力舒适度标准,相关成果在湖南凤凰磁浮双线隧道设计中得到良好应用。

高寒高海拔隧道进出口海拔差下列车内外压力计算方法及应用

为研究西部艰险山区长大隧道进出口存在较大海拔差下的车内外压力计算方法,采用理论分析方法对现有平原地区车内外压力单维计算模型进行修正,使之适用于进出口存在海拔差的隧道。通过青藏铁路列车内压力实测数据的对比,验证计算方法的正确性,并在实际设计中进行应用。主要结论如下:1)根据大气压力随海拔变化的规律,通过调整原有计算模型中每一时刻对应的基准压力、温度、密度和声速,可实现进出口存在海拔差隧道内列车内外压力的计算;2)通过此计算方法,确定了某高海拔山岭轨道交通单线隧道断面净空面积为19.5 m^2,双线隧道断面净空面积为41.5 m^2,列车动态密封指数最低要求为2.5 s。