高海拔特长公路隧道弥散式供氧关键技术研究

依托海拔3 800 m且长8 km的巴朗山隧道工程实例,首次对弥散式供氧进行了现场测试试验,得到了测试人员心率、血氧浓度等生理指标及洞内氧气浓度的变化规律。研究结果表明,弥散式供氧对于提高洞内氧浓度、改善人体机能等方面效果明显,是高原隧道施工掌子面较好的供氧方式。建议巴朗山隧道掌子面采用弥散式供氧方式进行供氧,该研究也为类似高海拔隧道供氧方式的确定提供了设计依据。     

沥青混合料AC-25体积参数影响分析

为模拟沥青混合料AC-25在不同工况条件下的压实特性,试验采用工程常用的矿料级配,评价了不同成型方式、击实温度及击实次数下沥青混合料AC-25的体积参数,结果表明:(1)相对于马歇尔击实法,旋转压实法更有利于沥青混合料AC-25的压实,其毛体积相对密度增加2.2%;(2)马歇尔击实法下,沥青混合料AC-25的毛体积相对密度随着击实温度的增加先增大后又稍微减小,在150℃左右时达到最大;(3)马歇尔击实法下,随着击实次数的增加毛体积相对密度逐渐增大,超过75次之后密度增大的幅度较小,继续增加压实功对沥青混合料的压实度贡献不大。     

新型复合储能太阳能供热系统仿真研究

中国冬季采暖期内供热需求较大,在太阳能资源较为丰富的地区,可在采暖季节利用太阳能为建筑供热,从而有效降低建筑采暖能耗,达到节能目的。为了减少太阳能波动性带来的负面影响,可采用新型储能技术提高太阳能利用效率与系统供热量。文章以长春地区典型建筑为例,研究新型复合储能材料并开展储能型太阳能供热系统仿真,分析新型储能型太阳能供热系统在不同工况下的系统性能及节能效益。与传统的蓄热水箱相比,采用新型的复合储能材料能够将太阳能保证率提高至25%以上,甚至达到30%以上,采暖季节太阳能供热量可提高至1 100 k W·h以上。     

温拌剂对沥青性能指标的影响研究

为了进一步明确温拌剂对基质沥青的改性机理,通过试验研究了不同温拌剂掺量时,沥青软化点、针入度、针入度指数和黏度的变化规律,进而分析温拌剂对基质沥青高温性能、感温性能和黏温性能的影响。试验结果表明,随着温拌剂掺量的增大,沥青的软化点增大,温拌剂的掺入能明显改善沥青的高温性能;随着温拌剂掺量的增大,针入度逐渐降低,针入度指数逐渐增大,沥青的温度敏感性逐渐变好;当温度低于100℃时,增大温拌剂掺量会使沥青黏度增大,而当温度高于100℃时,增大温拌剂掺量反而会使沥青黏度降低。综合考虑,当温拌剂掺量为2%~4%时,沥青的黏温性能最好。     

大型机械施工时隧道围岩稳定性分析

为进一步提高隧道施工的效率,大型机械配套设备全断面施工的方式也不断发展,而针对大断面一次性开挖过程中的隧道围岩稳定性进行分析就显得至关重要。文章依托某大型机械一次性全断面开挖隧道工程,选用FLAC 3D软件对其稳定性进行分析,并根据实际工况进行开挖施工仿真计算分析。通过将计算结果与现场监测结果进行对比,得到如下结论:(1)该隧道未支护时的安全系数为2.02,简单初支后的安全系数为2.55,增大了26.24%,稳定性得到了大幅的提升;(2)隧道开挖数值仿真计算中,各特征点位监测值结果均符合规范要求,较现场监测结果略小;(3)根据大型机械施工时现场监测结果可知,各监测值变化规律基本一致,其最终值均在设计强度和规范要求范围内,围岩整体稳定性良好。     

漂卵石隧道自进式中空注浆锚杆力学性能测试分析

为研究锚杆在漂卵石隧道中的支护效果,文章依托西藏某漂卵石隧道工程对锚杆进行了打入试验与拉拔试验。试验结果表明,原设计φ25锚杆平均打入深度只有1.50 m,为设计长度的42.7%,打入到极限深度时发生扭转破坏或发生空转而无法继续钻进;原设计φ51不带钻头锚杆的平均打入深度只有1.15 m,为设计长度的38.3%,均以无法继续钻进而终止;不带钻头的情况下φ25锚杆打入深度较带钻头锚杆打入深度提高23.1%,φ51锚杆打入深度较带钻头锚杆打入深度提高95.2%;φ25锚杆拉拔力平均值接近设计值50 kN,但却无法发挥锚固作用。依据锚杆测试结果,确定了4项施工支护优化措施,包括:(1)取消系统锚杆,减小围岩扰动;(2)取消锚杆钻头,改为直接打入;(3)将锁脚锚杆由1组调整为2组,保证总体支撑深度;(4)超前锚杆由2.5 m长的φ51锚杆调整为1.8 m长的φ25锚杆。监测结果显示,方案调整后隧道收敛变形小幅增加,拱顶沉降明显减小,隧道施工速度明显加快,整体安全性得到提高。     

沉管隧道国产化GINA止水带试验研究及选型设计

GINA止水带是沉管隧道的防水生命线。文章以襄阳汉江沉管隧道为背景,通过足尺物理模型试验对国产化GINA止水带在各不利工况下的压缩、水密性、应力松弛等性能开展研究,并结合试验数据进行选型设计。结果表明:(1)止水带压缩应力随时间增加而逐渐减小,并逐渐趋于稳定收敛,国产止水带产品100年平均应力松弛衰减率约为35%;(2)止水带压缩量随压缩力增大逐渐趋于止水带高度60%这一极限值,设计允许的接头偏转量将降低止水带压应力4.4%～9.2%;(3)国产止水带产品最小水密压缩量曲线趋势与某国外产品基本吻合,偏差量约0～15%;0.1°和0.22°接头偏转使所需最小水密压缩量略增;接头竖向错动1 cm,3 cm和5 cm,水平错动5 cm均未出现漏水,不影响止水带水密性能;(4)止水带设计需考虑正常使用和承载能力极限状态管节温差变化、混凝土干缩徐变、基础不均匀沉降、地震等引起的接头张合,需满足最小水密和最大压缩指标双控要求;(5)国产GINA止水带各项性能均可满足依托工程需求并具有一定安全余量。     

高海拔大规模铁路隧道群防灾疏散救援工程关键技术探讨

随着铁路路网向西部地区扩展,高海拔铁路隧道数量显著增加。高海拔地区具有低气压、低温和低含氧量的特点,且自然环境条件恶劣,一旦发生火灾等灾害,烟气扩散速度加快,但人员疏散能力降低,严重影响受困人员的生命安全。鉴于此,文章采用现场实测、理论分析、数值模拟等多种研究手段,给出了铁路隧道群划分标准,洞口间距小于250 m定义为毗邻铁路隧道群,洞口间距大于250 m小于400 m定义为连续铁路隧道群;探明了高海拔地区人员疏散能力下降规律,海拔每升高1 000 m,人员疏散能力相较平原地区约下降11.28%;得到了考虑坡度和海拔高度的人员疏散能力综合折减系数;综合考虑海拔高度、坡度等因素,给出了紧急救援站上下坡方向隔离区长度分别应不小于700 m和200 m的建议;依据烟气扩散规律和人员疏散能力等参数,给出了洞内外紧急救援站、紧急出口和避难所等防灾救援土建结构的设计建议,提出了适用于高海拔铁路隧道的救援模式。     

锚杆格构梁与抗滑桩联合支护下边坡的稳定性分析

文章以贺州至巴马公路金秀连接线的某高边坡支挡工程为例,利用Midas GTS软件进行数值计算,分析该边坡在锚杆格构梁与抗滑桩联合支护下边坡的稳定性,并针对锚杆格构梁进行参数敏感性分析,研究不同结构参数对边坡支护效果的影响。主要结论为：(1)完成全部支护后的边坡的安全系数为1.92,较原始边坡提高了24.6%,说明锚杆格构梁与抗滑桩联合支护方案对该边坡的加固效果明显;(2)格构梁截面尺寸对抗滑桩最大弯矩的影响较大,对坡面位移的影响较小,当格构梁截面边长为0.40 m时,边坡安全系数最大,边坡的稳定性最高;(3)当锚杆长度<12 m时,坡面位移较大,抗滑桩弯矩较小,边坡安全系数较低,故锚杆长度应≥12 m;(4)随着锚杆安设角度的增大,边坡稳定性先升高再降低,当锚杆安设角度为10°时边坡的安全系数最大、稳定性最高,当锚杆安设角度>25°时边坡的安全系数迅速减小、稳定性迅速降低。     

基于深度学习的隧道工作面岩石结构自动化判别

从掌子面图像中快速准确获取建设阶段隧道工作面的表观岩体结构特征对于掌握待开挖围岩的稳定性及跟进阶段的施工决策意义重大。文章结合自研数字照相设备获取云南蒙屏高速公路13条隧道在不同工况、温湿度、照度、粉尘浓度环境下的150余个掌子面42 100张图像样本,选取现场数据集出现的块体、层状、碎裂、散体、镶嵌等5种主要结构类型,以训练及测试损失率、准确率、召回率等为主要评价指标,建立基于TensorFlow-GPU的岩石隧道掌子面结构的卷积神经网络Inception-ResNet-v2模型,对模型进行训练并实现岩体结构类别的自动识别与分类。研究表明:(1)采用训练集和测试集中的掌子面图像对模型进行分类研究,训练、测试集的准确率分别达到98.21%和94.61%,召回率达到96.14%;(2)测试可视化结果显示Inception-ResNet-v2模型对复杂的现场条件具有较好的鲁棒性,而局部的错检现象需要通过进一步提高样本丰富性和纹理多样性来规避。     

米其林暖“大白”与它的黄金法则

<正>一组发人深省的安全数据显示:如果不系安全带,行车时速到达19公里就有可能造成生命危险;后排乘客佩戴安全带也可以减少25%~75%的危险;边驾车边用手机的事故发生几率会提高5倍;疲劳驾驶会使事故发生几率是正常情况下的8倍;如果骑车时佩戴头盔,发生事故时的致死率可以减少40%;相比国内严重偏低的儿童座椅普及率,发达国家的普及率则超过90%;使用儿童约束系统,能降低车内1至7岁儿童50%~70%的死亡率。     

基于结构方程模型电动自行车不安全行为分析

为减少电动自行车不安全骑行行为引起的交通安全问题,探究其背后的影响因素.本文在计划行为理论(TPB)原模型的基础上增加外在感知变量,设计电动自行车骑行人不安全行为问卷,构建电动自行车不安全骑行行为结构方程模型.根据问卷调查结果,用SPSS软件对骑行人个人属性进行分析,通过AMOS软件建模分析,最终得到电动车骑行不安全行为结构方程路径图.结果表明:不安全性态度、主观规范、外在感知和知觉行为控制与行为意向显著相关,其中外在感知与知觉行为控制最为显著,能直接对行为产生影响,为交通管理部门矫正电动自行车不安全行为提供了理论支撑,从而提高交通安全水平.     

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。     

新型双层排水沥青路面结构优化设计

文章利用有限元软件建立数值模型,研究了不同结构层厚度组合下路面的力学响应,计算了不同结构参数的路面临界降雨强度,并讨论了结构参数对新型双层排水沥青路面排水性能的影响,得到如下结论:(1)不同排水层和防水层的厚度组合工况下路面结构的整体受力情况相同,排水层和防水层的厚度组合对新型双层排水沥青路面在车辆荷载作用下的力学响应特性影响很小;(2)影响新型双层排水沥青路面排水能力的因素由强至弱分别为上层空隙率、横坡、下层空隙率、上层厚度,在上层空隙率为20.0%、横坡为6.0%、下层空隙率为20.0%、上层厚度为4.5 cm的工况下,新型双层排水沥青路面的临界降雨强度最大,达到了7.56×10^-6 m/s。     

黄土区公路挤密桩复合地基桩体材料改良试验研究

通过室内试验,得到了粘质与砂质两类黄土在3%、5%、7%的水泥掺量时的界限含水率、最优含水率及最大干密度、不同龄期无侧限抗压强度等物理力学指标,以及水稳定性,并与10%石灰掺量时进行对比,得到了代替灰土挤密桩的水泥土挤密桩最佳的水泥掺量。试验结果表明:随着水泥掺量的增加,粘质改良黄土液限和塑性均有所增加,而塑性指数有所降低,砂质改良黄土随着水泥掺量的增加,液限和塑性指数降低,塑限有所提高;粘质改良黄土最优含水率随着水泥掺量的增加而增加,而最大干密度呈现降低的趋势;水泥改良黄土在3d龄期时的无侧限抗压强度已经远大于掺量为10%的石灰改良土。从经济及安全的角度考虑,建议采用掺量为水泥5%的水泥土挤密桩代替掺量为10%的灰土挤密桩。     

柴油机氧化催化器NO2生成过程的仿真分析

为研究柴油机氧化催化器的NO_2生成过程,在三维CFD仿真软件FIRE中建立柴油机氧化催化器的模型。模拟氧化催化器从开始到达到稳定状态的整个过程,分析仿真结果得出:氧化催化器载体温度在480 k时,NO_2的生成量明显增加。氧化催化器达到稳定工作状态后,从入口端向出口端,氧气浓度逐渐降低,NO_2浓度逐渐升高。     

采用平导超前和无轨运输方式的长大瓦斯隧道施工六阶段通风技术

合理的通风设计是降低隧道长距离穿越煤系地层时所面临的严峻瓦斯灾害风险的重要措施。文章针对成贵高铁老房子隧道长距离穿越高瓦斯地层时的通风难题,设计出一套随施工进度变化可进行调整的先压入后巷道式的六阶段通风方案,并采用Fluent软件模拟分析,最后以实际监测结果进行验证。结果表明,第四阶段通风效果最差,为通风最不利工况,该阶段隧道内瓦斯浓度均未超过0.5%的限值,其它阶段隧道内风流中最大瓦斯浓度为0.08%,所有指标均满足规范的要求。由此可知,六阶段通风方案通风效果良好,可为类似工程设计和施工提供良好的借鉴作用。     

声屏障在城市交通噪声污染防治中的应用前景分析

城市交通噪声危害已成为一个相当严重的社会公害。降低噪声,保护声环境的任务已迫在眉睫。本文通过比较现有几种交通降噪措施的特点,认为声屏障是应用前景较好的城市交通降噪措施。但针对声屏障自身的缺陷,需在设计时遵循以下原则:(1)声屏障要和周围景观相协调;(2)提倡在声屏障内前后种植各类植物;(3)声屏障形状要具有多变性和适应性;(4)注重声屏障材料的选用等原则。这样才能使声屏障更好地服务于城市交通环保。     

管线的氧浓差电池现象

氧浓差电池是造成许多管道腐蚀的重要原因.当管道经过2种不同的环境时,由于周围氧气浓度发生差异而导致管道形成氧浓差电池,含氧浓度低的部位形成管道的阳极而发生腐蚀.文中通过对两处腐蚀部分进行分析,阐述了氧浓差电池形成的机理,并根据腐蚀成因提出了防护措施.     

基于反光蓄光理念的辅助隧道节能照明理论与技术

文章通过对国内外现行照明质量标准和照明评价方法的研究分析,以及对现有照明光源、隧道内装材料和西南山区隧道照明技术现状的调研,开展了基于反光蓄光理念的隧道室内模拟试验、实体隧道试验和现场试验等一系列隧道照明节能试验,对隧道节能照明规律进行了探讨。研究表明:(1)隧道侧壁采用反光蓄光材料可提高路面照明质量,当墙面反射率达到70%时路面照度至少可以提高10%,为隧道节能照明开辟了新的途径;(2)结合等效照明理念,利用光反射作用降低照明系统的负荷,引入人眼视觉功效作为隧道内行车安全的评价指标,对完善照明评价方法提供了依据;(3)系统研究了反光材料与常用光源的匹配问题,评价了反光材料隧道照明环境下的使用性能,为反光蓄光材料在隧道照明领域的进一步推广应用提供了基础。