Achievements and Challenges of Tunneling Technology in China over Past 40 Years（中国隧道工程技术发展40年）

In this paper, the current situation of tunnel engineering in China is introduced, especially the achievements obtained in the field of tunnel construction since the reform and opening up over 40 years. The 34 708 km long traffic tunnel built after reform and opening up takes 96% of the total length. The challenges met and achievements obtained during the key tunnel projects construction in China are presented emphatically from the aspects of extra long tunnel, deep tunnel, large tunnel, tunnel at high altitude and tunnel in complex environment. It is pointed out that: the main technological challenges during extra long tunnel construction are the accuracy of geological investigation, rapid construction and running disaster prevention; the main challenges during deep tunnel construction are high geostress, high waterpressure and high geothermal; the large tunnel faces high design and construction challenges; the challenges during tunnel construction at high altitude are freezing thawing and hypoxia; but still, many tunnels have been built under complex environments, including karst, gas, high geostress, high waterpressure, expansive rock, etc., and many technological breakthroughs have been achieved. The development trend of tunnel projects in China is proposed from the aspects of investigation, design, construction and operation, turning the development speed into development quality. It is generally acknowledged that the tunnel engineering achievements in China over the past 40 years benefit significantly from the development of international tunnel technology. Meanwhile, the development of tunneling technology in China has also greatly contributed to the international tunnel engineering development.     

高海拔公路隧道海拔高度系数及运营通风的修正

《公路隧道通风照明设计规范》给出了海拔高度在0～2400m的海拔高度系数,在高于2400m的隧道,按直线延伸取值,为探究海拔高度系数在高海拔隧道处按直线延伸取值是否满足安全、卫生条件,本文依据鹧鸪山隧道和雀儿山隧道的现场实测数据,计算得到了实测的海拔高度系数,并应用于白茫雪山1#隧道的通风计算,通过对比分析按规范的海拔高度系数与按实测的海拔高度系数计算得到的需风量,得出结论：实测的CO海拔高度系数小于规范给出的延伸值;实测的烟雾海拔高度系数大于规范给出的延伸值;白茫雪山1#隧道通风设计按实测的海拔高度系数计算得到的需风量在运营近期等于按规范得到的需风量,在运营远期较规范得到的需风量小12％。     

开车去西藏

高原反应即急性高原病（Acute High Altitude D15ease,AHAD），是人到达一定海拔高度后，身体为适应因海拔高度而造成的气压差、含氧量少、空气干燥等变化，而产生的自然生理反应，海拔高度一般达到2700沭左右时，就会有高原反应。     

基于驾驶工作负荷的高海拔地区隧道照明亮度分析

为研究高海拔地区与平原区驾驶员驾驶工作负荷差异特性以得到适用于高海拔地区的隧道照明亮度需求，以及客观量化高海拔地区公路隧道照明设计与管理标准提供理论、方法与技术依据，基于驾驶员驾驶工作负荷理论，从驾驶视认安全、稳定和舒适性的角度，分别在道路运行条件相似的江西宜安Ⅱ级公路和青藏公路高原青藏段（公路－Ⅱ级）设计实车试验进行定量研究。1）运用CART分类方法分析实地驾驶试验数据，发现海拔高度与驾驶员正常行驶的驾驶工作负荷之间呈正相关关系： 平原区驾驶员驾驶需求最低、驾驶工作负荷度最小，海拔高度3 200～3 300 m驾驶工作负荷度居中，海拔高度4 300～4 400 m驾驶工作负荷度最大。2）通过分析得到高海拔地区驾驶员驾驶工作负荷可根据海拔高度进行修正，得到修正系数和驾驶工作负荷度阈限。3）提出高海拔地区隧道照明视认需求相对于平原区的修正系数，海拔高度3 200～3 300 m时为1.2，海拔高度4 300～4 400 m时为1.8。4）得到不同海拔高度公路隧道各个特征段照明亮度设计标准。     

海拔高度对电磁风扇离合器工作特性影响的试验研究

在自行研制的内燃机高海拔模拟试验台上,研究了不同海拔高度对电磁风扇离合器的分离特性、接合特性及发动机暖机特性的影响。分析结果表明,当工作温度为81.5～72.5℃时,温控电磁风扇离合器能够适应海拔高度为5000m的高原环境;随着海拔高度升高,在暖机过程中,电磁风扇离合器的分离时间变短、接合时间变长,发动机有效功率和风扇转速降低、燃油消耗率增加。     

提高高原地区发动机动力性和经济性的措施

本文从理论分析和实测数据两方面来论证,海拔高度对发动机动力性和经济性的影响,通过对配气相位正确的调整和优选,可使行驶在不同海拔高度地区的汽车发动机的动力性和经济性都有显著的提高。     

轻型汽油车海拔环境排放和油耗特性的研究

海拔高度增加会导致空气密度减小,氧含量下降而使发动机的燃烧变差,污染物排放增加,整车油耗也会发生变化。因此有必要对不同海拔地区的汽油车排放及油耗情况进行研究,目前国内对相关领域的研究还处于空白。本文利用我中心海拔环境仓对两辆轻型汽油车进行各海拔高度环境下的排放及油耗试验,并对其在相应条件下排放污染物的排放量和油耗情况进行分析和比较,最终得出轻型汽油车的排放及油耗随海拔高度的变化规律。     

开车去西藏 NOVOUS

高原反应即急性高原病(AcuteHigh Altitude Disease,AHAD),是人到达一定海拔高度后,身体为适应因海拔高度而造成的气压差、含氧量少、空气干燥等变化,而产生的自然生理反应,海拔高度一般达到2700米左右时,就会有高原反应。未经适应训练的人迅速进入3000米以上高原地区,由于大气压中氧分压降低,机体对低氧环境耐受性降低,难以适应而造成缺氧,由此引发一系列的高原不适应症。当然,除了高原缺氧的因素之外,还有恶劣天气如风、雨、雪、寒冷和强烈的     

高海拔地区隧道施工通风风量计算及风机选型研究

高原地区由于海拔高度的增大,空气性质及部分有害气体毒性较平原地区发生了较大变化,施工通风难度比常压下增大很多,不能以平原地区的通风技术进行简单照搬。对海拔高度与空气性质的关系,高原隧道施工通风需风量计算,高原地区通〖JP2〗风阻力变化及风机选型进行了分析。结果表明,高原地区的施工通风风量计算应考虑不同海拔高度时有害气体的体积膨胀及浓度限值,进行风机选型与通风阻力计算时应根据高原空气密度与平原地区空气密度的比值进行修正,该结论可为高原隧道施工提供借鉴和参考。     

轻型车海拔环境下滑行阻力试验研究

为了研究海拔高度和温度等试验条件变化时汽车滑行阻力的变化规律,并对一种汽车滑行阻力修正方法进行验证,本文对三辆试验车进行了四个海拔高度和四个温度条件下的滑行试验,得出了实测阻力和修正阻力,试验结果表明：文中提到的滑行阻力修正方法能够精确地将0米20℃条件下车辆的滑行阻力修正到不同海拔高度和温度条件下,误差在±5%以内,最大绝对误差可保持在10%以内,且对不同类型车辆都适用,通过该方法的使用,可节省试验成本和时间。     

高海拔地区隧道施工通风风量计算及风机选型研究

高原地区由于海拔高度的增大,空气性质及部分有害气体毒性较平原地区发生了较大变化,施工通风难度比常压下增大很多,不能以平原地区的通风技术进行简单照搬。对海拔高度与空气性质的关系,高原隧道施工通风需风量计算,高原地区通风阻力变化及风机选型进行了分析。结果表明,高原地区的施工通风风量计算应考虑不同海拔高度时有害气体的体积膨胀及浓度限值,进行风机选型与通风阻力计算时应根据高原空气密度与平原地区空气密度的比值进行修正,该结论可为高原隧道施工提供借鉴和参考。     

高寒山地对车辆使用性能的影响及改善措施

高寒山地对车辆使用性能的影响 对动力性能的影响车辆在高寒山地使用时，首先遇到的问题是随着海拔高度的增加，动力性能明显下降。海拔高度每上升1000米，发动机功率将下降11％～12％，从而使车辆加速性能变差，加速时间与加速里程约增加50％，而最高车速将降低9％左右。     

车用涡轮增压汽油机的功率换算方法探讨

本文主要叙述了6100－IZ涡轮增压汽油机增压后，发动机特性的变化以及在不同大气条件和不同的海拔高度上发动机的功率修正和性能预测的方法，即根据已知标准状态下（标准大气总压力及测试温度）的输出功率计算出在其它海拔地区的功率指标，以及在同一海拔高度下大气状况改变后功率将会产生的变化。     

故障状态下纯电动汽车环境压力及海拔高度估算方法

提出了一种适用于纯电动汽车的环境压力及海拔高度估算方法,实现了车载压力计故障时环境压力及海拔高度的估算。该方法采用RBF(Radial Basis Function,径向基函数)神经网络,根据真空泵工作过程中压力上升与时间的关系对大气压力进行估算,并利用估算得到的压力值计算海拔高度;计算环境压力时考虑了环境温度以及真空泵老化对结果的影响,使结果更加贴近实际。RBF神经网络为事先根据理想数据训练完成,根据工况参数快速计算出环境压力,不会过多增加整车控制器的计算量;估算方法原理清晰、可靠性高,通过实车试验对其准确性及有效性进行了验证。     

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。     

汽车底盘输出功率的相关因素

阐述了汽车在使用中，海拔高度、底盘摩擦功率、滚动阻力功率等因素对汽车输出功率的影响。     

不同海拔环境下轻型车滑行阻力修正方法研究

为解决不同试验条件下汽车滑行阻力数据获取的问题,对美国法规SAE J1263中用于修正常温、常压下汽车滑行阻力的方法进行了适当修改,使其可将车辆在零海拔和20℃条件下的滑行阻力修正到不同海拔高度和温度条件下。对3辆试验样车进行了不同海拔高度和温度条件下的滑行试验,通过对比车辆的实测阻力和修正阻力验证了该修正方法的准确性和适应性。     

发动机配气相位的自动调整

从分析配气相位的重要性及其影响因素入手，推导出发动机最佳配气相位应随发动机转速及海拔高度的变化而相应地自动调整。     

A Research on the Effects of Atmospheric Pressure on the Thermal Balance of Cooling System in Diesel Engine

针对内燃叉车柴油机在高原上的热平衡问题,建立了柴油机高海拔热平衡试验台和冷却系统仿真模型,对某型叉车柴油机冷却系统进行了热平衡试验和仿真计算,得到了不同海拔高度条件下柴油机燃烧放热量的分配比例和冷却液温度等信息.结果表明,随着海拔的升高,柴油机出口冷却水温度逐渐增大;当海拔高度接近4000m,环境温度为30℃时冷却系统出现过热问题,通过增大风扇的流量或提高散热器的换热效率,降低了发动机的出水温度,缓解了柴油机冷却系统的高原过热问题.