深圳地铁隧道邻接施工沉降数值模拟研究

研究目的:针对深圳地铁新建隧道邻接既有隧道工程,利用FLAC3D软件进行施工过程模拟,探讨新建地铁区间隧道施工过程中新建隧道周边地层位移、既有隧道施工沉降、地面沉降、新建与既有隧道的安全等问题.研究结论:在本地质条件和特定盾构推力情况下,地面最大沉降12.9 mm,最大隆起值0.7 mm,变形量满足设计要求;既有隧道施工结束并完成相应固结沉降最终沉降值为1.8 mm,地表沉降槽宽度约60 m,沉降曲线相对平坦,满足既有隧道横向差异沉降要求.     

铁路主隧道与斜井风流耦合作用下的火灾模型试验研究

为研究铁路隧道中主隧道与斜井风流在火灾模式下的相互影响,分别对不同主隧道风速、斜井风速以及火灾规模等组合情景下的铁路隧道火灾进行燃烧模型试验。研究结果表明:火灾规模越大,隧道拱顶处最高温度越高,与火灾规模15 MW相比,火灾规模20 MW的最高温度升高130℃;与主隧道内通风2.5 m/s相比,不通风时拱顶最高温度升高140℃,且后者主隧道内火灾烟气更易侵入斜井;斜井向主隧道送风风速越大,含斜井主隧道段内的拱顶温度越低;与不送风相比,斜井送风风速为3 m/s时火源拱顶最高温度约降低80℃,不含斜井主隧道段内拱顶温度变化不明显;斜井送风风速越大,烟气进入斜井内的长度越短,与不送风相比,斜井内送风风速为1 m/s时斜井内烟气长度减少74 m;保证主隧道火灾烟气不侵入斜井的临界风速为2 m/s。     

某地下单洞双线隧道通风排烟方案研究

研究目的:地铁地下单洞双线隧道具有断面积大、行车组织复杂等特点,隧道通风和排烟一直是工程设计中的重难点。本文研究了某地下单洞双线隧道正常通风、阻塞通风和火灾排烟系统方案。基于国内最不利地铁隧道通风室外空气计算温度,运用SES和CFD软件对隧道内正常、阻塞和火灾工况进行模拟分析。研究结论:(1)模拟工况条件下,正常工况下隧道内平均温度最高为38. 3℃,满足列车正常运营环境温度要求;(2)阻塞工况下列车周围空气平均温度为41. 1℃,满足列车空调工作温度要求;(3)火灾工况下,烟气被控制在列车前后100 m范围内,且主要集中在隧道顶部,疏散平台2 m高度范围内平均温度不超过60℃,满足乘客疏散要求;(4)本研究确定了单洞双线大断面隧道通风和排烟方案及效果,为轨道交通领域类似工程通风排烟设计提供参考。     

顶隔板对公路隧道火灾烟气蔓延及温度的影响研究

以隧道独立排烟道集中排烟模式为研究背景,对不同坡度下有无顶隔板的12组火灾工况进行数值模拟,分析顶隔板对隧道火灾烟气蔓延与温度分布的影响.结果表明:顶隔板使隧道在火灾情况下产生明显烟囱效应的临界坡度变为1%,同时隧道顶部的最高温度比原来至少提高了10%,隧道内600℃以上的高温烟气分布范围比无顶隔板情况多出6 m以上、...     

V形坡铁路隧道火灾模式下烟气流动分布特性研究

以宝(鸡)兰(州)客运专线渭河特长隧道为例,对"V"字线形隧道火灾模式下烟气流动特性和分布特征进行三维数值模拟研究,对含竖井区段进行计算模拟,分析火灾烟气在隧道内的流动特性和分布特征。通过对不同火源位置、不同纵向通风形式和不同横通道通风状态下火灾工况的模拟计算,分析纵向通风对火灾烟气流动、横断面烟气分布、拱顶中心和一人高处温度分布的影响,得出温度控制的可用安全疏散时间曲线。当救援通道位于火灾上风区时,为避免高温烟气回流,应保证有≥1.0 m/s的纵向通风;当救援通道位于火灾下风区时,为确保疏散人员安全,应改变纵向通风方向,使救援通道处于上风区。     

大团尖隧道漏水病害的综合整治

1概况 大团尖隧道位于大秦线化稍营～王家湾间,全长3333m,中心里程为K146+716,整个隧道位于9～10‰的下坡道上.隧道除进出口各有约500m、半径R=800m的缓和曲线及圆曲线外,其余均为直线,2000年铺设为P75跨区间超长无缝线路.     

自然通风隧道火灾的烟气特性和控制标准

建立自然通风隧道火灾三维数值计算模型,并应用缩尺隧道试验数据对数值模拟进行验证,采用验证过的数值计算方法对自然通风地铁区间隧道的火灾烟气特性和安全控制标准进行三维数值模拟研究。结果表明,数值模拟结果与试验结果吻合较好;孔口尺寸对隧道顶壁烟气温度、人员高度处的CO浓度和能见度的影响较大,但对人员高度处的温度几乎没有影响;在隧道火灾4种安全控制标准中,人员高度处的能见度起主要控制作用。     

爆破施工新建地铁隧道与既有运营地铁的相互动力响应研究

以深圳新建地铁3号线下穿既有地铁4号线为工程背景,采用数值分析方法,对爆破施工新建地铁隧道与既有运营地铁的相互动力响应进行模拟分析.结果表明:在爆破振动作用下,既有地铁隧道二衬的最大拉应力、最大竖向位移和最大振速均位于仰拱中心处,仰拱、拱脚、边墙及拱顶位置处的最大竖向位移和最大振速依次减少;开挖进尺为1m时,仰拱中心振速超过了爆破安全控制标准,因此在施工中应对既有地铁隧道二衬的振速进行重点监测,为安全计,建议将开挖进尺设计为0.5m;既有地铁运营对新建地铁隧道产生的最大位移为0.22 mm,最大附加弯矩为750 N·rn,最大附加轴力为30 kN,说明既有地铁运营对新建地铁隧道的影响较小,在新建地铁隧道设计和施工时可以不予考虑.     

地铁站通风排烟系统有效性分析

为研究地铁站通风排烟系统的有效性,以某地铁站为原型,利用FDS对地铁区间隧道火灾与站台火灾进行数值模拟,得出站点内烟气温度、有毒气体浓度(以CO为主)、能见度,烟气层高度等特征参数的分布规律,分析深埋地铁站通风排烟系统的设计安全目标,探索有效性评估分析的手段和方法。     

湿陷性黄土地区新建地铁对既有结构影响研究

研究目的:为研究湿陷性黄土地区隧道施工对临近既有隧道的影响,本文通过开展室内土工离心模型试验,采用控制新建盾构隧道拱顶下沉量的方法模拟隧道施工造成的地层损失量,并考虑新建隧道与既有隧道之间的间距,设置多组工况研究既有地铁隧道仰拱最大竖向位移以及围岩压力变化规律。研究结论:(1)既有隧道仰拱最大竖向位移随着地层损失率的增大及隧道净距的减小均呈线性增加规律,据此提出单线盾构穿越过程中新建隧道拱顶沉降控制标准:净距0. 5D、0. 4D、0. 3D、0. 2D工况分别为25 mm、19 mm、14. 5 mm、12. 6 mm;(2)既有隧道仰拱处比拱腰及拱顶处围岩压力减小明显,新建盾构隧道上部围岩压力有变大的趋势,新建隧道上部一定高度范围内的土层形成了拱效应;(3)研究结果与既有地铁结构仰拱实测数据进行分析对比以及优化拟合公式可为湿陷性黄土地区类似工程提供预测曲线。     

隧道火灾三维数值模拟的瞬态分析

用连续方程、动量方程、能量方程及气体组分方程描述隧道内气流流动状态,采用湍流粘性系数模型中考虑浮力影响的湍流模型方程(K-ε方程),对某实验隧道火灾进行三维数值模拟瞬态分析,研究隧道火灾特性和烟气的速度场及温度场发展规律。研究结果表明,在横截面上先被加热的是拱顶,随着时间推移,高温烟气不断对其进行对流换热,整个横截面温度逐渐升高,且分布发生变化,经过一定时间后,分布形式基本确定,并向稳态逼近。采用3 m.s-1的机械通风,隧道内没有出现烟气逆流区,很好地抑制了气流的回流,满足隧道火灾通风要求,为上游人员及车辆逃离提供了气流通道。     

火灾对地铁隧道排烟风机能力的影响研究

研究火灾烟气状态对排烟风机性能的影响,系统分析了地铁隧道火灾烟气的烟囱效应和热阻效应,将地铁隧道系统和排烟风机作为一个整体考虑,分析隧道烟气温度和密度沿程变化规律,建立隧道火灾网络模拟的数学模型,提出在隧道火灾排烟网络模拟时应以质量流量替代体积流量和风机性能的修正方法,研究了隧道火灾烟气流动模拟的数值方法,综合分析地铁隧道火灾的热阻效应、烟囱效应及烟流状态对地铁排烟风机排烟能力的影响。研究方法和结果为地铁隧道火灾烟气控制和事故应急处理决策提供科学依据。     

第一北老岭隧道通风效果的卫生学评价

一、概况第一北老岭隧道位于鸭园至大栗子间,全长2419.3m,为人字坡单线隧道,石碴道床,断面呈马蹄形,断面积25m~2左右,坡度2.8～22.1‰,进出口高差12.4m,两端洞口与坡顶高差分别为36.6m和24.2m。除下行方向出口端有67m长(曲线半径300m)的曲线外,大部分为直线;距下行方向出口(低洞口)70m打一斜井,设有50A_4-11NO22型轴流风机为洞口风道吹入式通风。由于坡度大用2台2100马力东方红Ⅰ型内燃机车牵引,日通过列车22列。隧道内列车载重550t,上行车速22km/h下行车速29km/h洞内平均气温16.7～18.5℃,气     

翔安海底隧道火灾工况下通风排烟方案设计

厦门翔安海底隧道是我国大陆第一条海底隧道,隧道全长6.05 km,隧道最深处位于海平面下约70 m.左线和右线隧道各设通风竖井1座,隧道左右线共设13组39台射流风机.隧道正常运营尤其火灾发生时,隧道通风排烟系统及时将烟气从隧道排出非常重要.通风设施不同时刻需要不同的运行方式,以满足这些设备的运行需要,这些设施有效协调运行模式的设计也很关键.通过研究,提出了翔安海底隧道火灾工况下通风排烟方案.     

西岙三线隧道施工技术

新建铁路甬台温线西岙三线隧道为曲线隧道,是目前国内铁路开挖断面最大的隧道。该隧道设计标准高,洞门结构新颖先进,地理环境及地质条件差,进出口距居民区近,上跨排污隧洞,施工难度大,安全防护要求高。围绕上述特点,重点介绍西岙三线隧道施工技术。     

曲率半径变化对高墩大跨连续刚构桥静力性能的影响

为研究曲率半径对高墩大跨径连续刚构桥静力力学性能的影响,以某高墩大跨径预应力混凝土曲线连续刚构桥为研究对象,采用MIDAS/Civil有限元软件建立直线刚构桥和不同曲率半径的曲线刚构桥有限元计算模型,分别对该桥梁施工阶段最大悬臂状态和成桥阶段进行静力力学性能分析,研究桥梁施工阶段最大悬臂状态、成桥阶段的曲率半径对连续刚构桥内力和变形的影响.计算结果表明:主梁根部的最大横向弯矩、最大扭矩,主梁的径向、扭转变形、桥墩横向弯矩、墩顶最大径向变形均随着桥梁曲率半径减小而显著增大,在施工过程中,要加强施工监控,确保桥梁施工质量和施工安全.计算结果可为曲线刚构桥的设计和施工监控提供参考.     

新建公路施工对赣龙铁路隧道的影响分析

研究目的:新建工程上跨既有铁路隧道施工越来越多,需严格考虑对下方铁路隧道的附加位移、附加应力、平顺度等多方面影响和施工步的动态作用结果;而理论解是难以考虑复杂地形和施工过程的.结合上杭县北站新区内拟建的新站北路上跨赣龙复线铁路工程,应用三维有限元数值分析,探讨上方公路施工对下方铁路隧道的影响,以指导设计,并为类似工程提供参考.研究结论:通过基于实际地形条件及隧道衬砌设计的三维模型研究得出:铁路隧道的最大附加位移在1 mm左右,最大附加内力为1 810kN·m/m;公路路堑开挖面最大水平位移为41.0 mm左右.认为在做好有效施工组织和监控量测的前提下,可保证铁路的运营安全.建议施工中应尽量分段、分区、分层、对称地进行路堑开挖,并根据监测数据进行施工步的适当调整,以进一步降低施工带来的不利影响.     

新建上跨隧道爆破施工对既有隧道影响的数值模拟及工程对策

根据动力时程分析理论,采用岩土隧道结构专用有限元分析软件GTS,对新建上跨隧道爆破施工工程进行三维有限元数值模拟,研究新建上跨隧道爆破施工对既有隧道的影响.结果表明:既有隧道与新建上跨隧道交叉处的断面受到垂直方向振动的影响最大,随着离爆破点水平距离的增加,垂直方向的振速逐渐减小,水平方向的振速先增大后减小;爆破施工对位于交叉点水平距离25 m之内的既有隧道影响较大,对45 m以外则影响很小;爆破进尺需控制在1.5 m以内,并辅之以相应的工程措施,以保证既有隧道安全;新建隧道爆破施工过程中,需对既有隧道K201+065-K201+165段拱顶垂直振速进行监控量测.     

分布式光纤测温系统监测地铁火灾的试验研究

介绍了分布式光纤温度测量原理,详细描述了分布式光纤测温系统的主要组成结构和各模块的功能特点.通过设置不同高度的火源位置以及不同的火源功率,在模拟地铁区间隧道中开展全尺寸火灾试验,研究分布式光纤测温系统在地铁区间隧道内发生火灾时的温度响应性能,测量隧道拱顶处最高温度分布,并根据温度变化情况来讨论火灾发生的规模和火灾探测器的报警阈值.研究发现,在隧道内纵向风速较大时,火焰及烟气会发生倾斜,导致分布式感温火灾探测器报警位置发生变化.最后,对分布式光纤测温系统中感温光纤在地铁区间隧道内敷设高度进行了讨论.     

永安隧道塌方冒顶处理技术方案

隧道施工具有安全隐患多、施工危险性大等特点.通过对永安隧道塌方冒顶处理实例的分析和总结,提出相关处理技术方案,可为类似隧道塌方处治提供参考. 1 工程概况 永安隧道是铁路客运专线的一座长隧道,起讫里程:DK110+885—GDK114+225,全长3 340 m,均位于R=5 000 m的曲线段上.开挖断面面积143.92 m2,洞室最大宽度14.28 m,最大高度12.39 m.隧址位于蛟河盆地和敦化盆地的交界处,地形起伏变化较大,地势陡峻,沟谷冲沟发育.永安隧道开挖断面见图1.