围岩应力释放率对双联拱隧道施工影响研究

在进行隧道施工过程数值模拟计算中,围岩压力的释放率是一个很难准确给定的参数,但其对隧道围岩的稳定性却有着极其重要的影响.通过对Ⅱ类围岩双联拱隧道不同施工环节围岩压力释放率的研究,围岩应力释放率对围岩的应力影响不明显,但位移随应力释放率的增加而增大.初期支护对地应力的瞬间释放率比较敏感,特别是锚杆应力变化较大.中隔墙对地应力的瞬间释放率敏感程度较小,且最终应力随应力释放率的增加而略有降低.     

寒区公路隧道温度场及保温层的研究

随着寒区公路隧道的不断增多,寒区隧道的保温问题也受到广泛重视。为了分析计算此类隧道施工过程中的温度场,验证寒区隧道保温设计的必要性,确定保温设计的经济性和有效性,文章以某市西山隧道为背景,结合东北冻土的热力性质特点,利用大型有限元计算程序Ansys,对寒区隧道进行了模拟分析,并且将计算的理论数据与实际测定的数据进行对比,分析隧道开挖后围岩温度场的分布、初期支护以及二次衬砌的温度变化过程,对隧道保温效果进行评定。数据对比表明,将保温层设置在二次衬砌外侧是比较合理的,但在东北寒区,对于断面半径达7m的大断面隧道,仅使用40 mm厚的PU硬质聚氨酯泡沫板作为保温材料是不合理的。为使设计经济合理,保温材料在径向上可以采用不同的厚度。     

基于围岩径向位移释放率的超大断面隧道下穿施工围岩稳定性研究

依托黄黄铁路新建刘元隧道工程,采用数值模拟结合现场实测的方法,以围岩径向位移释放率指标分析采用全断面和微台阶两种工法下穿施工的围岩稳定性规律。结果表明,新建隧道下穿防空洞段采用微台阶法施工,在控制围岩径向位移释放率、塑性区分布及稳定安全系数等方面较全断面法优势突出;微台阶法下围岩径向位移释放率及围岩稳定安全系数分别为46.13%、2.13,全断面法下围岩径向位移释放率及稳定安全系数分别为78.08%、1.99;当台阶长度为3 m时,隧道下穿施工围岩稳定性相对较好。监测数据表明,采用微台阶法下穿施工,洞内变形满足规定要求,且变形值与模拟结果数值吻合较好,进一步验证模拟结果的可靠性。     

公路隧道火灾人员逃生条件研究

公路隧道火灾中对人员危害最大的是烟气。在已有的隧道火灾人员逃生研究中,关于烟雾对人的伤害大都是以某一气体的绝对浓度为判断指标,但是在隧道火灾过程中,不仅隧道内的烟气浓度在变化,而且逃生人员的位置也在改变。在研究隧道火灾过程人员的逃生时,应该同时考虑隧道内烟雾浓度的变化和逃生人员在隧道内逗留时间,即必须考虑有害气体在人体内的累积程度。文章在已有的LC_(50)指标值、N-气体模型预测值、FED模型预测值的基础上,给出了一个更为合理的公路隧道火灾时的人员安全逃生判别条件,为公路隧道火灾时的人员逃生研究提供了技术支持。     

国内外隧道火灾临界风速研究综述

为了促进隧道防火救灾研究的发展,文章系统地梳理了火灾临界风速的研究现状,简述了火灾临界风速的定义和研究方法,介绍了国内外对火灾临界风速的研究进展情况。文章重点叙述了关于火源热释放率、燃料类型、火源尺寸、火源位置、纵向风温度、隧道阻塞比、隧道纵向坡度、隧道断面形状、隧道线形曲率、有无喷淋系统、高海拔、临界风速的判别条件、排烟模式等诸多因素对火灾临界风速影响的研究成果,并探讨了今后研究火灾临界风速需要注意的问题,以期为隧道防火救灾研究提供帮助。     

上海长江隧道火灾安全疏散研究

文章以上海长江隧道为研究对象,利用smartfire软件(CFD软件)和buildingEXODUS软件(疏散模拟软件),首先分析了隧道内人员安全疏散的影响因素,然后对上海长江隧道的疏散排烟系统在正常运营和阻塞两种工况下的安全性进行了评估,发现在正常运营工况下发生火灾时隧道内人员可以安全疏散,但是在阻塞工况下发生火灾时火源下游人员并不能全部安全疏散,据此我们提出了减小纵向风速和引导部分健康成年人从次近疏散口逃生的优化方案。     

隧道冷板冻结温度场数值模型构建及分析

冻结法施工中,在混凝土结构表面外敷冷板是提高隧道冻结效果的常用方法。文章以广州地铁广佛线某区间冻结封水工程施工为背景,在现有理论研究成果的基础上,采用Ansys软件建立了隧道冷板冻结温度场数值计算模型,分析了影响冻结温度场的各个因素,结果表明:1)冻结主面、界面上温度随深度的分布曲线为对数曲线形式,冻结初期主界面上温差很大,随冻结时间的延长,主界面温度相差不大;2)管片与土体交界面上的温度分布曲线在冷源附近为抛物线形,远处逐渐过渡为平缓曲线;3)在冷板间距较小的情况下,由于双冷板叠加作用,冻结10 d后界面上温度明显低于主面上温度,界面上冻结效果优于主面。冻结40 d后,降温速度明显变缓,冻结范围增长较小;4)在其它参数不变的情况下,存在一个最优冷板布置间距,使界面上冻土壁厚度达到最大。     

隧道常用火灾探测器原理及性能分析

文章介绍了火灾探测器的几种类型、工作原理及性能,并对其各自的经济技术指标进行了分析和对比.     

八达岭地下站区间隧道火灾控制研究

采用FDS软件对八达岭地下车站相关隧道段的火灾工况进行三维数值模拟计算,结果是火灾强度为20 MW时隧道段的临界风速为3 m/s;采用一维数值模拟方法研究分析了火灾发生在隧道段不同位置时的通风方案,结果表明:合理的利用竖井内轴流风机,可以最大限度地减少隧道内射流风机的数量。     

双火源隧道火灾特性全尺寸试验研究

隧道内车辆碰撞、火焰和高温烟气的热辐射和热对流因素极易引发双火源或多火源火灾事故,严重威胁隧道内人员安全。为了研究纵向通风条件下隧道双火源火灾发展特性,依托上海市中心城区北横通道开展现场全尺寸火灾试验,采用2组柴油池火共进行5组火灾试验。通过改变双火源引燃时间和火源间距,重点分析连锁型双火源和不同火源间距下并发型双火源火灾发展全过程关键参数特性,包括火焰偏转角、火灾热释放速率、纵向和竖向烟气温度和一氧化碳浓度。试验结果表明：连锁型火灾由于引燃时间不同,双火源发展不同步,双火源的热释放速率呈现此消彼长的发展态势,竞争燃烧显著。对于火源间距为2 m的连锁型双火源,不同发展阶段内下游火源的火焰偏转角始终大于上游火源的火焰偏转角。对于火源间距为5 m、10 m、20 m的并发型双火源,双火源的火焰偏转角基本接近一致。与以往全尺寸隧道火灾试验中拱顶烟气温度测量方案不同,采用间距为1 m的光纤光栅温度传感器测量隧道拱顶烟气温度。对于不同火源间距下的双火源火灾,其拱顶纵向烟气温度分布曲线存在多个温度峰值。无论是热辐射导致的温度峰值还是热对流导致的温度峰值,下游火源对应的温度峰值始终大于上游火源对应的...     

城市综合管廊火灾温度场分布及结构损伤数值模拟

为了对火灾下城市综合管廊的消防及其结构设计提供一定参考依据,文章以义乌商城大道地下综合管廊工程为依托,采用三维火灾动力学模拟软件FDS5.0建立高压电力舱火灾模型,针对电缆火灾对其舱室内部火灾发展过程及温度分布进行模拟研究。并将300℃作为混凝土结构高温损伤的临界条件,通过ANSYS有限元软件对舱室结构进行热分析,得到火灾下管廊结构温度场分布以及结构高温损伤深度。研究结果表明,若电缆舱室内下层电缆发生火灾时,其同侧上部电缆和另一侧电缆将先后被引燃,火势迅速扩大,其火灾最大热释放速率为11.5MW;且电缆燃烧范围相比于整个防火分区较小,可采用密闭自熄方式并辅以自动灭火系统进行火灾处理,属通风控制型火灾;在短期电缆火灾作用下,舱室内电缆燃烧使管廊结构形成了温度梯度较大的非线性温度场,且仅在一定范围内对结构造成高温损伤。     

西华岭隧道火灾疏散救援通道参数研究

西华岭特长公路隧道位于浙江省诸暨至永嘉高速公路金华境内,按双向四车道平行分离式山岭公路隧道设计,设计行车速度为80 km/h,其中左隧道长4 291 m,右隧道长4 312 m.设计采用全射流风机纵向通风方案.文章通过对该隧道火灾蔓延和烟气扩散规律、人员疏散安全分析及逃生救援方案的研究,确定了车行横通道和人行横通道的间距及相关疏散参数.     

磁悬浮铁路隧道净空面积及内轮廓的研究

参考国内外磁悬浮列车高速通过隧道引发空气动力学效应的资料,针对TR08常导磁悬浮列车,分隧道长度L≤150 m和L＞ 150 m两种情况,对不同速度目标值下(350 km/h单双线、400 km/h单双线、450 km/h单双线)隧道内轮廓的选取进行了比选分析,分析结果对就磁悬浮铁路隧道轮廓的选取有一定的参考价值.     

公路隧道火灾预警及烟雾防控与安全疏散研究与展望

公路隧道由于自身结构狭长、密闭、内部交通环境复杂等特点,使得发生火灾时火势极易蔓延并产生高温有毒烟雾,对被困人员造成严重的生命安全和财产威胁。对隧道火灾探测、火灾发展、火灾烟雾控制以及隧道发生火灾时人员安全疏散等方面的研究现状进行阐述,具体包括火灾探测系统的优化更新,隧道火灾烟雾远近场分界点、火灾烟雾回流层长度和烟雾层厚度等关键参数的确定,以及隧道火灾人员安全疏散的影响因素和提高安全疏散效率的方法。建议深入研究集成式火灾视频图像探测技术（VID）,更新迭代智能化通风控制系统,并利用VR训练系统提升隧道管理人员的应急指挥能力,提高隧道火灾安全疏散效率。     

大直径盾构铁路隧道火灾温度荷载及结构内力特性研究

为了得到大直径铁路盾构隧道非均匀火灾场景下的温度荷载及结构内力特性变化规律,文章首先运用火灾动力学软件FDS建立考虑火区通风的列车火灾模型,研究衬砌受火面温度荷载分布;其次通过有限元软件ANSYS建立考虑内部结构的热力耦合模型,着重研究隧道衬砌及内部结构的变形、温度分布以及内力变化.结果表明:考虑火区通风的单洞双线铁路...     

长大隧道火灾危害及疏散通道设置方式分析

长大隧道火灾工况下人员的安全疏散已成为工程设计的重要课题。介绍了长大隧道发生火灾的危害性及设置安全疏散通道的必要性;对目前国内外长大隧道疏散救援通道的设置情况进行了总结,并对不同的安全疏散方式进行了分析。     

上海外环隧道火灾自动报警及联动灭火系统

系统地介绍外环线越江隧道的火灾报警系统、消防灭火系统、联动控制系统、消防指挥控制中心的设备组成和系统功能,以及消防灭火系统与火灾报警系统施工。火灾自动报警系统和水喷雾联动灭火系统在外环线越江隧道工程中的成功运用,为今后隧道工程中更好地应用消防系统,提供了良好的范例。     

米花岭隧道火灾报警及消防监控试验工程施工体会

介绍南昆线米花岭隧道火灾报警及消防监控工程的系统组成,工程施工及改进意见。     

分离式公路隧道火灾应急通风联动控制模型试验研究

为研究隧道左、右洞通风系统的联动控制,文章提出了三种射流风机联动控制方案,采用1∶10模型试验方法研究三种控制方案时横通道内的风速、风向及烟气蔓延情况,通过对比分析提出合理的联动控制方案：即火灾隧道开启火源上游风机,相邻非火灾隧道相向开启横通道两侧风机以形成正压。研究结论弥补了行业规范中对火灾工况下分离式公路隧道通风系统联动控制技术的空白。     

盾构隧道火灾损伤技术状况检测与鉴定研究

盾构隧道火灾损伤技术状况检测与鉴定是盾构隧道维修加固和安全使用的基础。为实现对火灾后盾构隧道损伤技术状况的有效检测和鉴定,建立了按照现场踏勘、制定检测方案、详细检测和损伤评估分析等分阶段逐级深入的综合评价方法。通过对某区间盾构隧道的案例分析,重点介绍了检测方法与过程、检测结果分析、等级评定体系和处置建议。结果表明,火灾作用导致了混凝土强度推定值的降低,管片碳化深度均在0~2.0 mm之间;通过超声波相控阵法对盾构管片的检测发现,火灾作用对管片内部密实性影响较小。根据检测结果,对盾构隧道分区域进行了等级评定,并提出了相应的处置建议。