某铁路弃渣场滑坡成因分析及整治方案研究

为查明某高速铁路隧道弃渣场的滑移原因,制定安全、合理的整治措施,对滑坡体进行了补勘,并对弃渣场边界桩进行了位移观测,得出弃渣场滑移的主要原因为:①弃渣堆载过于集中、且高度过高;②连续集中的降雨使弃渣体的饱和度大幅提高,附加荷载增大,土体的物理力学指标降低;③未及时施作排水设施。利用Slide软件建模,并选用摩根斯顿-普赖斯法对弃渣场的稳定性进行分析。研究表明,弃渣场设计中应重视排水设施的作用;弃渣堆积的控制高度应考虑充水饱和的不利影响;采用抗滑桩治理弃渣体滑移时,应根据滑坡情况布设抗滑桩;结合弃渣场的实际情况,给出了三排抗滑桩的支挡方案。     

考虑堆填界面软化及地下水位波动的大型弃渣场边坡稳定性分析

弃渣场是基础建设中的重要附属设施,近年来业界对弃渣场边坡稳定与安全十分关注.针对弃渣场长期运行中堆填界面软化和地下水位波动这2种典型致灾因子,本文在地质补勘、岩土试验和变形监测的基础上,采用强度折减有限元法模拟研究了一大型弃渣场的典型失稳机制和稳态演化规律.研究发现由于地表入渗的长期淋溶和地下水浸润作用,依附堆填界面产生黏粒充填现象和强度软化效应,从而诱发依附堆填界面的应变局部化,导致边坡潜在失稳模式的转变、松动区的扩大和边坡稳态的下降,弃渣场设计与运行过程中,应对堆填界面软化效应予以重视.对监测数据反映的雨季地下水位上浮2m的工况进行校核计算,以及地下水位进一步抬升条件下的边坡稳态模拟预测,表明在遭遇极端降雨事件或排水设施失效等恶劣工况下,该弃渣场具有安全储备不足的风险,因此需要加强地下水位监测和地下排水设施维护,保障弃渣场边坡的长期稳定与安全.本文提出的评价思路、方法和成果可供类似弃渣场边坡稳定性评价借鉴.     

降雨入渗条件下弃渣场边坡稳定性分析

针对一铁路沿线隧道施工弃渣场,现有相关的资料为基础,采用现场调研、试验研究、理论分析与数值模拟相结合的研究方法,查明了弃渣场的工程地质条件、变形破坏特征与边坡防护情况,并基于边坡地质模型分析了该弃渣场在降雨条件下的边坡稳定性。建议对该弃渣场未防护坡面采用浆砌石框架植被护坡措施进行防护。     

动车组气动阻力降阻优化数值研究

本文以动车组为模型,首先对其350km/h明线运行的外流场进行数值模拟,并与相关试验数据对比,计算结果与实验数据呈现良好的一致性,验证了本文计算所采用的模型及计算方法准确可靠。其次通过对流场的气流状况以及车身表面压力分布的详细分析,分别提出修改空调导流罩及受电弓导流罩,添加外包风挡、侧向裙板等措施降低列车的运行阻力,并对优化方案的外流场进行数值计算,得到阻力值及其降低率的定量结果。最终优化设计方案有效地减少了列车整体阻力,与原车相比,降阻率达到20.3%。     

中南部铁路通道沿线黄土隧道弃渣场边坡稳定性评价

针对中南部铁路通道沿线某一黄土隧道弃渣场,通过现场勘查及已有相关资料,结合室内外土工试验,运用理论分析方法,对该弃渣场的稳定性进行计算与分析,在此基础上,评价该弃渣场的稳定性,并提出该弃渣场防护措施建议。这可为同类问题的分析评价及防护提供借鉴。     

合福铁路客运专线五城隧道群弃渣场设计

合肥至福州铁路客运专线设计时速为350 km,在安徽省黄山市休宁县五城镇段主要以隧道形式通过,受地形条件限制,该区域无合适弃渣场地。五城隧道群采用五城镇既有河道作为隧道弃渣场地,并为占用的河道新建泄水洞引水,在弃渣河道上恢复既有道路,并对泄水洞及渣场采取了防冲墩、消能池、河底防护墩等安全防护措施。所采取的弃渣场方案及配套措施不仅降低了工程造价,提高了弃渣效率与工程施工的便捷性,而且减少了对自然环境的破坏,对类似工程有一定的借鉴作用。     

地铁通风网络的数值分析

根据地铁列车在运行过程中引起空气流动的特点，采用通风网络理论，对空气流动现象进行合理简化，对于复杂的地铁网络系统，利用图论中“树图”理论形成独立回路，并利用电路理论中有关定律解算回路中的风量，风阻。发展和完善了地铁空气流动的数值计算方法，结合我国正在进行的某轻轨地下部分环境控制设计的任务，对地铁系统速度场，温度场进行了预测，并对不同的环境控制方案进行了比较，提出了合理建议。     

沟道型弃渣场截排水设计方法

本文以新建叙永至毕节铁路、成昆铁路复线弃渣场设计施工为工程依托,采用理论分析与工程实践相结合的方法,对沟道型弃渣场的排水设计方法进行了研究分析.根据弃渣场过水能力和汇水流量大小,提出了3种弃渣场排水设计方法,分别为渣顶水沟+截水天沟、双截水沟和引水洞+两侧天沟排水.排水设计方法的核心理念是通过渣顶水沟、排水沟或引水洞引...     

新宝塔山隧道台阶法施工数值模拟分析

采用有限元数值分析方法,对新宝塔山隧道的Ⅳ级围岩段台阶法动态施工过程进行模拟分析,得到每一步开挖过程围岩的位移场和应力场以及支护结构的内力,通过数值计算结果可以对隧道施工过程中围岩的状态进行预测,进而指导施工方案及开挖顺序的确定,同时通过对支护结构内力的分析判断其设计参数是否合理可行。分析和实测结果表明:新宝塔山隧道的Ⅳ级围岩段采用台阶法施工过程中围岩基本稳定,支护结构设计参数选择是合理可行的。     

隧道开挖数值模拟的围岩边界取值范围研究

研究目的:隧道数值模拟的应用已相当广泛,在数值建模过程中,如何从实际问题中提取出合理的边界范围,平衡计算精度和占用内存之间关系,选取较佳的结合点,是数值建模中重要的部分。文章结合某隧道的工程实际,从数值模拟分析的角度,分两倍洞跨、三倍洞跨、五倍洞跨和八倍洞跨四种围岩边界范围进行了数值模拟。通过比较其第一主应力、位移和塑性区等结果,提出一般情况下隧道围岩模型的边界范围取值。研究结论:不同边界范围对隧道其周围的应力场和位移场的分布影响不大;一般情况下,取3倍洞距边界范围对隧道进行数值模拟和结构设计,其分析结果和结构设计方案较为安全。     

地铁车站环控系统设计中气流组织方案的数值模拟

针对地铁车站环境控制系统设计中常用的几种典型气流组织方案,使用计算流体力学(CFD)的方法,采用重正化群双方程紊流模型,对待建地铁车站及其隧道内的温度场和气流速度场进行三维数值模拟,得到各种方案下的温度和气流速度分布。通过分析和比较,认为屏蔽门方案能够得到最优的站台候车环境,但会使隧道内的温度有较大的升高,且投资较大;在投资较小的3种方案中,混合回/排风方案的效果最佳,对该方案造成的站台上气流速度分布不均匀的情况提出了相应的改善措施,并对数值模拟方法在地铁车站环控系统设计中的应用进行了探讨。     

越江铁路隧道空气动力学效应的数值模拟

通过数值计算对高速列车通过狮子洋隧道产生的复杂压力场进行了模拟,对模拟结果中的压力及压力梯度曲线进行了具体分析,得到了狮子洋隧道空气动力学效应的相关特征参数,并将最大压力值和最大梯度值与国外理论计算结果进行了定量比较,比较结果表明该数值模拟方法和结果具有较高的可靠性。     

司机室气流组织数值计算研究

根据不可压缩粘性流体的N-S方程和k-ε两方程湍流模型．采用有限容积法对司机室内冬季气流组织进行了数值计算研究。数值计算结果与试验结果吻合良好。     

扁坦大跨隧道施工过程的三维数值模拟

大水沟隧道是锦屏水电站上线公路的最后一座隧道,最大开挖跨度达16.4 m,高跨比仅有0.57,进口段埋深浅且存在偏压.根据大跨扁平隧道的受力和变形特点,在施工时采用密排多层小导管注浆超前支护加固围岩、台阶法开挖并及时进行支护.施工过程的三维数值模拟结果及隧道变形监测结果都表明,所采用的施工方案是合理的,保证了施工安全.     

高速列车司机室内流场数值分析

以高速列车司机室及空调系统为研究对象,采用FLUENT流体计算软件对司机室进行三维湍流流场数值计算,计算中将人体视为热源体,考虑车体传热作用。计算得到司机室温度场和速度场的详细信息,分析环境温度、人体热源对车内环境的影响,以及车内温度场、速度场的均匀性。     

地铁列车车头外流场的数值仿真分析

随着地铁列车的速度不断提高,其空气动力性能也显得越来越重要。提出并建立地铁列车车头外流场计算模型,运用列车空气动力学原理并借助流体分析软件CFX对计算模型进行了仿真计算。根据计算结果,分析比较了各模型的外流场、压力场的分布,得出具有良好气动性能的车头外形设计参数,可供地铁列车外形设计作参考。     

TR型磁浮列车气动力特性数值计算研究

根据可压缩粘性流体的N S方程和k ε双方程湍流模型,采用有限容积法对TR磁浮列车的气动力特性进行了数值计算研究,得到了以不同速度运行的磁浮列车的气动阻力、升力及横向气动力的大小,为高速磁浮列车的安全运行控制提供了气动力数据。     

导流块对高速检测车空调系统进出风口压力影响的数值分析

以不可压缩黏性N-S方程和RNGk-ε湍流模型为基础,对4辆编组检测车以350km/h速度明线运行的空气流场进行了数值分析,针对空调导流块对检测车空调表面压力分布的影响进行了研究。先后对安装导流块、改变冷凝风机进出风方向及去掉导流块3种设计方案明线运行的外流场进行了数值模拟,得到3种设计方案气动特性及空调冷凝风机进出风口压力差的定量结果。计算结果表明,去掉导流块并不利于冷凝风机的进出风,而安装导流块、改变冷凝风机进出风方向的方案是较好的设计方案。     

水泥改良千枚岩弃渣用作铁路路基填料的试验研究

由于千枚岩弃渣耐崩解性差,不宜直接作为铁路路基填料。采用水泥对千枚岩弃渣进行改良,选取水泥掺合率、压实度和龄期3个主要影响因素,进行3因素4水平的正交试验设计,确定16组方案,同一方案进行3组平行试验。试验结果表明:用水泥对千枚岩弃渣进行改良后,无侧限抗压强度提高5倍以上,最大为3.5MPa;同时改良土的耐崩解性得到大幅度提高,具有较好的水稳定性,水泥的掺入对改良土的膨胀特性并无明显影响。采集改良千枚岩弃渣的扫描电子显微镜照片,并借助Leica QWin图像处理软件进行影像处理与计算。分析表明:水泥的掺入改变了土体的结构,明显增加颗粒间的连结程度。推荐使用5%的掺合率,能够满足Ⅰ、Ⅱ级铁路路基基床以下部位填料的设计要求。研究成果可供同类工程参考。     

地铁车站内列车火灾的三维数值模拟

发生火灾时为乘客营造安全的撤离路径是地铁车站环控系统的重要任务.针对地铁车站环境控制系统设计中常用的两种紧急通风模式,使用计算流体力学(CFD)的方法,采用重正化群(RNG)k-ε双方程紊流模型,对待建地铁车站内列车中部火灾进行了三维数值模拟,得到了站台上的温度场、气流速度场和烟气浓度的分布.通过分析和比较,认为在列车中部发生火灾时,仅依靠事故风机难以营造安全的疏散路径,提出了相应的改进措施.并对数值模拟方法在地铁车站环控系统设计中的应用进行了探讨,为地铁车站环控设计中紧急通风模式的选型提供了参考.