特种车辆柴油机在不同海拔高度的性能预测与分析

以Hiroyasu喷雾和燃烧模型为基础,建立了适应不同海拔环境的特种车辆增压柴油机模型,并利用平原台架试验和海拔3 700 m实车试验对计算结果进行了验证。计算了该柴油机在0～5 000 m海拔实际运行时的动力性、经济性和排放性,预测了不同环境下柴油机热负荷、机械负荷主要参数的变化规律。结果表明,当海拔高度为5 000 m时,柴油机动力性、经济性比平原恶化10%以上;柴油机缸内燃烧温度峰值上升235℃以上,涡前排气温度最多增加150℃左右;最大压升率比平原升高15%以上,NOx排放减少,碳烟排放剧增。     

涡轮增压柴油机高原性能试验研究

在发动机高原环境模拟试验台上,对0～4500 m不同海拔高度下某涡轮增压柴油机的性能进行了试验。对比分析了海拔高度对涡轮增压柴油机动力性、经济性和增压器性能的影响。试验结果表明：随着海拔高度的升高,发动机进气量减小、功率下降、燃油消耗率升高,增压器转速、压比升高,易出现高速超速、超温和低速喘振的问题。在海拔4500 m高原环境下,发动机标定功率为254．1 kW （2100 r／min）,比平原状态下降了23．1％,此时增压器转速已经达到上限（106000 r／min）,涡轮入口温度为746℃,接近温度上限。     

高海拔公路隧道人行横通道纵向间距参数设置研究

公路隧道人行横洞是火灾等灾害时逃离或疏散通道,是减少和防止火灾人员伤亡的重要应急设施。高海拔寒冷地区,人员活动能力受气温低、含氧量低等因素影响,火灾等灾害发生规律、驾乘人员反应能力和逃生能力存在不同程度降低。系统分析了公路隧道逃生通道间距与火灾场景中人员的逃离时间、逃生速度关系,基于海拔高度对火灾ASET、RSET及关键参数的影响系数分析,提出了高海拔公路隧道人行横通道间距的计算公式,并参考国内外重大工程经验及技术规范要求,提出了不同高海拔高度公路隧道人行横通道间距取值的推荐表。研究结果表明:在海拔高度3 000 m～5 500 m地区修建公路隧道,人行横通道间距为平原地区的84%～54%不等,对目前世界上海拔最高的公路隧道—米拉山隧道,计算得出人行横通道间距为平原地区的0. 65倍,对高海拔隧道设计有重要指导意义,可供后继类似工程参考。     

基于贡献权重法的苏宝河流域地震滑坡本底因子敏感性分析

以苏宝河流域地震滑坡统计资料为依据,基于贡献权重方法对苏宝河流域地震滑坡本底因子的敏感性进行了分析。结果表明:以贡献率作为各本底因子在分级区间上的敏感性分析的指标,确定了该区域内各因子最利于地震滑坡发育的数值区间;以互权重作为地震滑坡发育各本底因子之间的敏感分析指标,确定了该区域内各本底因子对地震滑坡的贡献率大小。     

国道G212线鲁班崖滑坡特征分析及稳定性评价

鲁班崖滑坡位于国道G212线K365-b832～K366+140处,威胁着国道的安全运行.通过实地调查,对鲁班崖滑坡的结构特征、成因特征及活动趋势进行了较为详细的分析.在此基础上,以地层岩性、地质构造、地形地貌、地下水和降雨为一级评价因子,建立了滑坡稳定性评价的模糊综合评判模型,确定了各因素等级标准和权重.鲁班崖滑坡的评价等级为基本稳定,与折线法的结果一致,证明了该方法的可行性,具有一定的理论和现实意义.     

高海拔公路隧道火灾烟气控制临界风速研究

为了探究高海拔与低海拔公路隧道火灾燃烧特性的差异,掌握高海拔隧道火灾烟气控制临界风速计算方法,给高海拔隧道防灾通风及人员疏散设计提供参考,建立1∶16的缩尺寸移动式水平模型隧道试验台,对海拔高度为504、3 297、3 544、4 103、4 446 m的5个地点开展隧道火灾热释放率试验研究,并采用三维数值计算方法和量纲分析,对不同海拔高度、不同火灾热释放率工况下水平隧道内烟气控制临界风速进行研究和分析。结果表明：在油盘尺寸相同的情况下,随着海拔高度的增加,火灾热释放率明显减小,燃烧时间显著增长,当海拔超过3 000 m时,高海拔地区隧道稳定段火灾热释放率仅为海拔504 m隧道火灾稳定段热释放率的60.9%。隧道火灾临界风速随着海拔高度的增加而增大,其表现出2种典型变化规律：火灾热释放率大于30 MW时,海拔高度对临界风速影响较小,同一火灾热释放率下,海拔5 000 m时隧道内临界风速较海拔0 m时提高了不到2%;火灾热释放率小于30 MW时,海拔高度对临界风速的影响显著增强,且随着热释放率的减小影响不断增大,当火灾热释放率分别为5.73、12.67 MW时,海拔5 000 m隧道内临界风速较海拔0 m时分别提高了26%和13%。基于高海拔隧道火灾热释放率及隧道火灾临界风速的变化规律,提出了典型双车道高海拔隧道火灾烟气控制临界风速的计算方法。     

基于变海拔功率恢复的增压系统匹配计算研究

针对柴油机的变海拔功率恢复目标,进行了以增压压力恢复为目标的废气放气式增压系统匹配计算,确定了压气机和涡轮特性。在该匹配方案的基础上进行了柴油机变海拔运行范围的性能计算,得到了不同海拔高度的增压压力MAP图,并以目标增压压力为基准,根据放气阀的切换边界线确定了放气阀变海拔控制策略。研究结果表明:采用该匹配方案可以在海拔3 000m和平原工况实现增压压力恢复,但在高海拔高转速工况下可能超速;随着海拔高度的降低,柴油机外特性扭矩值逐渐减小,而废气放气阀关闭状态的运行区域逐渐减小,废气放气阀调节状态的运行区域逐渐增大。     

某6V 150柴油机变海拔热平衡试验研究

针对6V150增压中冷电控柴油机高原试验存在的问题,在其常规油量控制特性和增压匹配特性下,进行了不同海拔下模拟高原环境的热平衡试验,研究了整机热量分布随海拔变化的规律。试验结果表明：在低转速和高转速工况,随着海拔的升高,该柴油机的总发热量、转化为有效功的热量以及排气散热量先保持不变或略微减小,当海拔高度大于3000 m后开始大幅度下降,而在中间转速工况,基本不随海拔的变化而变化。冷却水散热量在柴油机各转速下随着海拔的升高先逐渐增大,当海拔大于3000 m后,开始出现略微下降的趋势。在3000 m海拔时,与平原相比,最大冷却水散热量增大19％,但在4500 m海拔时,由于功率下降明显,最大冷却水散热量增大15％。     

鹧鸪山隧道海拔修正系数的现场测试研究

目前国内外在海拔2400m以上无海拔修正系数的实测值。以高海拔特长公路隧道鹧鸪山隧道为依托,于2003-2005年对海拔400～4000m处烟雾海拔系数进行了现场测试,研究在营运隧道通风设计中烟雾海拔高度系数的合理取值,以对鹧鸪山隧道及类似高海拔地区公路隧道营运通风设计提供依据和参考。     

开县南山滑坡成因机制及稳定性分析

在收集开县地质结构、地形地貌以及水文地质等资料的基础上,研究了开县南山滑坡的滑体、滑带、滑床特征,得出其为一典型的顺层岩质滑坡;并分析了该顺层岩质滑坡的形成机制。而后确定权重因子利用极限平衡法计算得知,滑坡目前基本稳定,但在暴雨和地震工况下滑坡处于不稳定状态。通过敏感性分析可知,内摩擦角φ值是影响滑坡稳定性最为敏感的因素,必须治理。     

广东山区高速公路挖方边坡常见病害及防治策略

广东省山区高速公路发展迅速,但诸多挖方边坡在修建过程中就产生了不同程度的病害。这些病害产生的原因包括气候、地质条件和人为因素,给施工工期、造价及安全管理造成较大影响。鉴于塌方病害在广东地区山区高速公路挖方边坡中较为常见,根据破坏方式及影响范围的深度将其划分为浅层溜塌、浅层滑塌和深层滑塌(滑坡)。结合工程建设经验,提出了山区路堑边坡的防治策略,可为类似工程的设计、施工提供借鉴。     

泸州岩窝头古滑坡群稳定性分析及防治措施研究

以四川泸州岩窝头滑坡为例,研究了泸州山区大型滑古坡群变形破坏机理及复活成因。根据详细地质勘查,结合岩土体工程地质特性和变形破坏特征,得出了滑坡复活失稳的主要诱因为地下水;通过定性及定量分析,对不同工况下的坡体稳定性进行计算和评价,依据评价结果,提出了工程防治宜采用的治理方案。     

粤北山区煤系地层高边坡稳定性分析及治理设计

以粤北山区某高速公路K227+210～+385右侧煤系地层路堑高边坡滑坡为例,阐述了滑坡区工程地质和水文地质条件,采用折线型不平衡传递系数法对滑坡稳定性进行了计算和评价。根据滑坡的分布范围、变形特征、诱发因素、稳定现状与趋势等,并考虑施工风险、工期及质量控制等因素,提出滑坡综合处治方案。     

特殊条件下公路边坡病害变形类型和特征

随着我国高速公路建设的飞速发展,许多在建、拟建高速公路正在向山区延伸,使得高速公路建设不可避免地遇到众多的边坡失稳破坏和滑坡问题,特别是当路线通过特殊地质地段时,产生的边坡病害集中、类型复杂、规模大、治理难度较大。本文对坡体病害地段、特殊岩土地段、高山峡谷地段和顺层地段的高边坡病害变形类型和特征进行初步总结和探讨。     

H型抗滑桩加固膨胀土滑坡的有限元分析及优化设计

基于西南山区某膨胀土滑坡整治工程,采用非线性有限元方法,分析了全埋式H型抗滑桩加固膨胀土边坡的有效性及其与膨胀土边坡相互作用时的受力特性,并提出了优化设计方案。研究结果表明:全埋式H型抗滑桩能有效遏制膨胀土滑坡的塑性区发展及边坡的滑移;桩排距不应小于4.0 m,桩列距取4.5~5.0 m为宜。     

山区公路单斜坡回头曲线路段滑坡成因及治理方案研究

针对山区某二级公路滑坡，基于其地形地质条件及监测数据，确定了单斜坡回头曲线路段滑坡成因及类型，从被动支挡和主动避让两方面提出治理思路，经技术经济比较后确定最优方案直至治理效果评价的全过程进行分析。结果表明:山区公路选线不能片面地追求高标准，应充分进行地形地质选线；滑坡治理方案选择应综合被动支挡、主动避让、减轻、转移等思路进行考虑；抗滑桩支挡+下滑段减载是治理推移式滑坡的有效手段之一；对滑动面未明确的滑坡体，监测时充分利用监测孔埋设测斜管进行深层位移测量，确定滑动面。     

降雨入渗对黄土边坡破坏面的形成及滑动机理研究

以甘肃一黄土滑坡为例,将流固耦合理论引入边坡的稳定分析,结合数值分析软件FLAC,研究了边坡在不同降雨入渗深度下位移、速率的变化情况以及边坡破坏场的发展规律,提出了以位移和速率为标准的边坡稳定性评价方法。结果表明:随着降雨的入渗,位移和速率有不断增大的趋势,降雨入渗4m后,位移和速率显著增大,边坡破坏面处于贯通状态,坡体达到临界滑动速率,直至推动整个坡体向下滑动而形成推移式滑坡。     

公路边坡病害治理研究

山区公路在施工中或通车运营过程中发生高边坡失稳问题,拖延了工期,影响了公路的正常运营。边坡病害主要为崩塌、滑坡、错落和坍塌等四种类型。针对边坡病害治理,国际岩土学会分为四类,目前国内边坡治理比较灵活,文中提到了一些成功事例。     

基于AHP-信息量法的密云区地质灾害易发性评价

以北京市密云区地质灾害调查数据为基础，结合高分辨率遥感影像解译成果，选取高程、坡度等7个评价因子，采用层次分析法和信息量法开展研究区地质灾害易发性评价。结果表明:研究区地质灾害易发于高程100~500 m、坡度25°以上、山区迎风坡（<90°）、距离断裂构造近的区域，岩层软硬相间、降雨量大、NDVI为0.1~0.3的区域发生地质灾害可能性大；高、中易发区面积占研究区总面积的64.91%，包含区内96.41%的地质灾害数量，与实际调查结果相吻合。     

四川某一级公路滑坡成因分析及处治研究

在山区公路建设过程中易发生边坡滑坡地质灾害,严重影响公路的推进进度并增加项目总投资,因此开展研究公路滑坡成因及处治方案至关重要。本文结合四川某一级公路路堑开挖过程中出现的边坡整体失稳,从地形地貌、气象水文、地层岩性、地质构造等方面对滑坡成因进行分析,采用传递系数法对天然、暴雨及地震三种工况下滑坡体剩余下滑力计算,定量评价滑坡稳定性。根据分析、计算结果,综合考虑处治费用、施工周期、施工风险、运营风险及环境影响等因素,最终采用抬升路面设计高程、清方、坡面支挡防护与防排水等工程措施组合的综合处治方案。目前该滑坡体处治基本完成,处治后边坡稳定,为今后类似工程提供借鉴。