隧道断面突变对纵向排烟效果的影响研究

通过FDS数值模拟,以30 MW设计火灾为例,对相关规范推荐的两个临界风速值3.2 m/s和4.0 m/s对隧道内有突然加宽或加宽加高断面时纵向排烟的实际控烟效果进行了分析。研究结果表明:两个临界风速都不能完全控制烟气回流。3.2m/s临界风速由于风速较小,火源上游烟气层高度低,不利于人员逃生;而4.0m/s的临界风速尽管仍有烟气回流,但由于加宽加高隧道的蓄烟作用,火源上游的烟气层高度有所提高,人员的逃生环境有较大的改善。对于此种类型的隧道,要想达到良好的控烟效果,需加大临界风速。

基于断面突变的地铁隧道结构的抗震性能与措施研究

本文依托西安地铁5号线某区间工程,针对矿山法隧道与盾构法隧道接口处断面突变条件下的结构抗震性能进行了研究,研究表明,在地震作用下,当两者接口处隧道断面高差为3.5m时,隧道横向强度与变形、纵向抗拉与抗压均能满足规范要求。随着隧道断面高差的增大,结构变形也相应增大,接口处为结构抗震薄弱环节。当接口处矿山法隧道断面增大时,地表位移及盾构法隧道拱顶、拱底的相对位移差略有增大,而矿山法隧道拱顶、拱底相对位移增长趋势较为明显。当接口处隧道断面高差介于4—7.5m时,矿山法隧道拱顶、拱底相对位移明显增大,不利于结构抗震。因此为确保地震作用下不同断面隧道相接处的结构抗震满足要求,建议断面高差控制在4.0m以内,可将矿山法隧道设计成刚柔结合的复合式衬砌结构,同时可考虑加固地层、设置变形缝或柔性接缝,并在条件允许时适当减少衬砌结构厚度等。研究结论可为类似工程的设计与施工提供理论支撑。

巷道断面突变对突出冲击波传播的影响

为了研究巷道断面突变对突出冲击波传播的影响和冲击波超压冲量的破坏作用,利用自行搭建的煤与瓦斯突出冲击波传播实验系统,结合三维变截面巷道冲击波传播数值模型的建立,基于实验室实验和数值模拟的方法,研究了不同初始瓦斯压力下突出冲击波在断面突变巷道中的传播规律。结果表明:突出后巷道内压力变化可划分为冲击扰动初始阶段和压力衰减阶段,其中冲击扰动初始阶段冲击波超压峰值大于压力衰减阶段压力峰值,且前者超压冲量小于后者;以初始压力为0.6 MPa为例,计算得出压力衰减阶段超压冲量比冲击扰动初始阶段高52.4%,总冲量随冲击波传播呈先衰减后增大的规律;突出发生后,冲击波超压先随距离发生衰减,当冲击波从断面突变前的大直径巷道传入后方小直径巷道,因壁面反射形成局部高压区,超压强度在截面前0.65 m处增大,出现先衰减后增大的变化规律。

河道断面突变对污染物紊动扩散影响的数值模拟研究

在河道上修建小水电,河道断面突变改变了河道水流的紊动状态和过流特性,对污染物的对流扩散造成影响,污染物可能在局部累积,造成富营养化等水质问题。采用平面二维的紊流扩散模型模拟研究河道断面突变对污染物对流扩散的影响。最后,提出了减小河道断面突变的对污染物对流扩散影响的建议。

煤矿掘进巷道断面尺寸变化对噪声传播的影响

为研究煤矿掘进巷道长空间内断面尺寸变化对噪声传播的影响,采用仿真模拟方法研究巷道内噪声传播,分析煤矿掘进巷道断面积大小、断面形状及断面面积突变率的变化对巷道内噪声传播影响。结果表明:煤矿掘进巷道内断面面积大小、断面形状及断面面积突变率均会影响巷道内噪声的传播,当噪声源功率、频率相同时,声压级衰减随巷道截面积增大而增大;对于给定的断面面积(18 m2),当断面形状不同时,声压级衰减也不同,且断面形状为拱形时会产生明显的声聚焦效应,不利于噪声衰减;当断面面积发生突变时,巷道内的声压级分布会有所变化,其中断面面积由大变小时不利于噪声的衰减,断面面积由小变大时仅影响突变后的声场,而对巷道内整体声压级影响并不明显;巷道内噪声衰减现场测试与数值模拟结果基本一致,验证了搭建的模型及模拟结果的可靠性。

地层变位分配控制原理在小间距偏压突变大断面隧道中的应用研究

利用分步变位控制原理研究复杂地质浅埋暗挖小间距偏压突变隧道施工过程中地层变形规律,对限制周边环境及结构本身复杂的隧道工程地表变形具有指导意义。依托深圳地铁7号线工程实例,分析地表在多种复杂条件下的变形规律,结果表明,数值模拟过程中,注浆体充分发挥了作用,地表竖向沉降量(最大为14.82 mm)满足标准要求,但实际监测得到的地表沉降位移明显超过标准值,因为地表变形不仅受注浆措施的控制,还会受到多种不确定因素的影响,但从现场观测结果来看,同时经相关单位论证后,表明并没有因为隧道施工影响周边建筑物的正常运行。因此保障隧道结构及周围环境安全才是最重要的,用统一标准进行地表沉降控制是不尽合理的,对处于复杂地质环境中,且结构本身复杂的隧道工程来说,日常沿用标准几乎不适用。

突变大断面地铁隧道施工的数值模拟

根据施工过程动态规划最优化原理,以地表沉降作为目标函数,建立地铁隧道突变大断面施工过程的数学模型,寻找最优施工方法。以北京地铁五号线突变大断面为例进行研究,结果表明,数值模拟计算的地表沉降在可控范围之内,对施工起到了超前预报和预测作用。研究结果为控制地表沉降及围岩变形采用有效的施工措施提供了可靠的依据。

并行双线突变大断面地铁隧道施工三维数值分析

针对广州地铁六号线的站前停车线并行双线突变大断面地铁隧道采用矿山法施工,用FLAC3D程序对四种不同的施工工况进行了三维数值模拟,得出施工引起的土体中的位移场及地层下沉情况,分析结果可用于指导施工。

突变大断面地铁隧道施工地层沉降三维数值分析

针对广州地铁六号线的站前停车线采用矿山法施工,用FLAC3D程序对两种不同的施工工况进行了三维数值模拟,得出施工引起的土体中的位移场及地层下沉情况,分析结果可用于指导施工。

地铁区间渡线段大幅度突变断面转换施工技术

北京地铁16号线甘家口站～玉渊潭东门站区间位于三里河路下方，对施工引起的地表沉降控制要求严格。该区间两端各设有一段渡线段，分别采用台阶法、CRD 法及双侧壁导坑法施工，断面类型多，转换频繁；而且存在多处突变断面，断面开挖轮廓相差大，采用扩挖、反向回挖等常规方法不能完成大幅度突变断面转换。为解决大幅度突变断面转换难题，提出在线间增设临时横通道进行转换施工的方案。采用有限元的方法模拟隧道施工过程，对地表沉降进行预测，结合预测结论，制定了减小沉降的针对性措施。通过工程实际应用，解决了大幅度突变断面转换难题，同时确保了渡线区地表沉降满足相关规范及设计要求。

岩巷掘进中突变断面施工技术与实践

该文结合陈四楼煤矿九采区轨道下山绞车房的施工过程,从支护参数、施工顺序、施工方法等方面介绍了突变断面的施工工艺。现场观测表明,该施工技术提高了施工速度,缩短了工时,对类似工程具有借鉴意义。

回风巷断面突然变化段粉尘运动规律及浓度分布的数值模拟

根据气固两相流理论,探索性地提出了利用回风巷断面突然变化降尘方法,采用计算流体力学的离散相模型对回风巷断面突然扩大粉尘浓度分布进行数值模拟,总结出回风巷断面突然变化段粉尘浓度沿程分布及变化规律。

复杂环境下特大断面隧道矿山法开挖技术研究

贵阳市轨道交通2号线二期工程富源北路站~森林公园站区间隧道下穿富源北路、中环路高架以及七星大酒店(4层砼),区间小里程端设三段4线停车线工程,断面突变且相邻断面形式多、变化大,施工中采用台阶法、CRD法施工,结合爆破、冷开工艺解决了施工难度大、结构变形要求严格的问题,通过本工程实际应用,做到了安全、快速、满足质量要求等问题,取得了显著的经济效益,对类似的隧道施工具有应用价值及指导意义。

地铁渡线群洞隧道快速施工技术

针对北京地铁五号线地铁渡线群洞隧道施工难度大、安全风险高、工序转换繁杂、工期紧的工程现状,通过技术创新,提出了纵横导洞施工工法,实现了突变断面从大到小安全快速施工的目的;同时提出采用双洞法连拱隧道施工和整体式二次衬砌的方案,从而安全快速地完成了连拱隧道施工,确保了连拱隧道的防水效果。工程实践表明,所采用的技术方案是安全可靠的,取得了良好的技术经济效益,可供类似工程参考。

混凝土裂缝成因与控制

混凝土的裂缝是建筑工程中较普遍存在的问题.下面就混凝土裂缝的成因与控制谈谈我的看法. 1 裂缝的成因 裂缝产生的形式和种类很多,要根本解决混凝土中裂缝问题,还是需要从混凝土裂缝的形成原因入手.正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径.……

复杂条件下地铁隧道安全快速施工技术研究

针对城市地铁隧道施工难度大、安全风险高、工期紧的工程现状,通过理论研究和技术创新,采用大包施工工法,安全快速地完成了横通道转正洞施工;采用纵横导洞施工工法,实现了突变断面从大到小安全快速施工的目的;采用双洞法施工连拱隧道和整体式二衬方案,安全快速地完成了连拱隧道施工,确保了连拱隧道防水效果;采用河底铺设防水毯、地层超前降水、小导管加密注浆等技术,提出了区间隧道过河过桥安全控制模式。同时,借助数值模拟手段,优化施工方法、验证施工方案和评估施工效果,提出了一些合理化的建议。工程实践表明,分析方法是合理的,所采用的技术方案是安全可靠的,加快了施工进度,降低了施工成本,取得了良好的技术经济效益,可供类似工程参考。

城市地铁隧道安全快速施工技术

针对城市地铁隧道施工难度大、安全风险高、工期紧的工程现状,通过技术创新,采用大包施工工法,安全快速地完成了横通道转正洞施工;采用纵横导洞施工工法,实现了突变断面从大到小安全快速施工的目的;采用双洞法施工连拱隧道和整体式二衬方案,安全快速地完成了连拱隧道施工,确保了连拱隧道防水效果;采用河底铺设防水毯、地层超前降水、小导管加密注浆等技术,提出了区间隧道过河过桥安全控制模式。工程实践表明,所采用的技术方案是安全可靠的,加快了施工进度,降低了施工成本,取得了良好的技术经济效益。

矿井通风系统的测定及降阻优化

为解决矿井通风系统巷道断面突变、通风线路延长等导致的矿井风阻增大进而影响工作面生产效率和安全性的问题,在影响工作面通风阻力和常规降阻措施分析的基础上,对周远山矿井的通风机性能和通风阻力进行测定,并根据测定结果对应地提出四种降阻方案,并基于层次分析法对不同降阻优化方案的效果进行定量分析,最终得出最佳降阻方案。

多交叉口的隧道交通转换带施工及支护技术研究

设置交通转换带处的隧道断面发生突变,破坏了围岩原有自稳性能好的压力拱,使围岩应力重新复杂分布,出现应力集中点,导致隧道施工安全、质量风险急剧增加。五指山隧道交通转换带处于地质条件差的地段,如果施工采取的工艺或支护方法不当,断面突变处在施工的多次扰动下,更是极易产生隧道坍塌事故。本项目在交通转换带施工中采取了一系列有效的施工技术措施、组织措施,确保了该段隧道施工的安全、顺利完成。

深部引水隧洞交岔口稳定性仿真计算分析

深部隧洞交岔口稳定性受围岩性质、隧洞断面等诸多因素影响,围岩的力学特性复杂。依托山西省中部引黄工程,基于ABAQUS有限元软件对隧洞交岔口进行仿真分析,研究了断面突变交岔口的三角区围岩应力场与位移场的演变规律。结果表明,交岔口三角区侧围岩存在明显的应力集中,易受挤压破裂,需提高支护参数;交岔口断面突变处的衬砌连接处是薄弱部位,局部混凝土会出现拉裂现象,在施工过程中可采取控制弯曲变形措施,尽量修圆衬砌避免倒角。