特长公路隧道相邻洞口流态三维CFD仿真分析

结合秦岭终南山分离式特长公路隧道设计方案,运用了CFD(计算流体动力学)方法对上下行相邻隧道进出口区域的流态进行三维数值分析,以确定出相邻洞口流态特性并提出了降低洞口流态交叉污染的土建工程措施.     

特长公路隧道互补式通风模式

建立了公路隧道互补式通风计算模型, 编制了模型计算程序, 研究了大别山特长公路隧道互补式通风运营模式, 提出全射流纵向通风模式、单U型通风模式与双U型通风模式, 分析了3种通风模式转换的控制条件与2条互补式换气横通道的功能。现场测试了运营状态下大别山隧道内污染物浓度, 对比了计算结果与测试结果。分析结果表明: 大别山隧道互补式通风运营模式灵活、实用, 当上坡隧道交通量不超过11 500 pcu·d^-1时, 可采用全射流纵向通风模式; 当上坡隧道交通量为11 500~4 100 pcu·d^-1时, 可采用单U型通风模式; 当上坡隧道交通量为14 100~8 255 pcu·d^-1时, 可采用双U型通风模式。离上坡隧道入口较近的换气横通道的主要作用是减小上坡隧道内的通风量, 降低通风速度, 离上坡隧道入口较远的换气横通道的主要作用是降低上坡隧道内的污染物浓度。采用双U型通风模式降低了离上坡隧道入口较近横通道的换气量, 减小了通风系统能耗与运营费用。模型计算结果与实测结果相对误差绝对值小于10%, 因此, 通风计算模型精度较高, 可应用于互补式通风计算。     

特长公路隧道通风设计方案比选

根据虎山特长公路隧道的特点,对不同设计速度下隧道稀释CO的需风量和稀释烟尘的需风量进行了计算,综合比较各通风方案在通风设备费、施工条件、年度运营电费等方面的优劣,确定最优方案,对国内特长高速公路隧道的通风设计有一定的借鉴。     

试分析公路隧道洞口工程施工技术

随着我国经济的发展,公路建设进入了一个全新的时期。为了让公路惠及更多的人们,公路建设里程在不断的扩大。在实际的公路建设中,面对地质较差的情况,根据工程设计,需要进行公路隧道建设。但在公路隧道施工中,公路隧道洞口的建设成为了工程施工过程中的难点。结合江西省赣州市赣县杨仙岒隧道洞口施工情况,提出几点隧洞洞口建设的意见,并对公路隧道洞口工程施工技术进行了分析,以期维护公路隧道洞口的施工安全,保证工程整体质量,收获良好的经济效益与社会效益。     

公路长隧道纵向通风的数值模拟

采用有限元法求妥二维定常不可压缩Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程的方法,进行隧道射流通风和具有射流调压的竖井吸出式通风系统的空气动力学特性数值研究,给出在不同工况条件下,实际隧道中风速的分布特征。数值解和试验结果进行比较,证明数值解是有效和可靠的。     

吕梁山特长公路隧道通风方案研究

根据吕梁山隧道的特点,从运营安全、技术可行和环境保护等方面对其通风方案进行了分析研究,给出了推荐方案,对类似隧道工程的研究具有参考和指导意义。     

特长公路隧道斜竖井设计施工关键技术

我国特长公路隧道多采用斜竖井通风,其设计施工比较复杂,目前仍处于探索阶段。分析国内部分斜竖井设计施工案例,对斜竖井设计施工中的斜竖井方案制定、断面设计、开挖工法等若干关键技术展开讨论。     

公路隧道洞口景观设计探讨

公路隧道洞口景观设计既要与隧道洞门结构形式相协调,又要与洞顶截排水设施、洞口附近的附属设施、洞口坡面防护等进行合理搭配,并满足公路隧道洞口结构使用功能。以辽中环线本溪至辽中段高速公路、丹东至通化高速公路、沈阳至本溪高速公路等项目为例,探讨公路隧道洞口景观设计方法。     

特长软岩公路隧道结构设计与稳定性分析

介绍了特长软岩公路篮家岩隧道结构设计过程,借助于有限元数值模拟方法,采用梁一弹簧模型模拟衬砌结构,进行了隧道结构的力学特性分析,通过对其二次衬砌进行受力计算及稳定性分析,阐述软岩隧道段设计思路及支护手段,验证可支护参数的合理性及可靠性。     

山区隧道通风方案实例分析

本文通过结合某山区隧道工程实例,针对该隧道深孔天然气测试结果表明,该隧道为高瓦斯隧道,因此隧道对其采取有效的通风措施,结合通风计算结果,提出合理的通风方案,为同类工程提供参考借鉴。     

单洞对向公路隧道火灾烟气模糊控制

为解决公路隧道火灾烟气对人员的影响, 以单洞对向交通隧道火灾为基础, 建立火灾数值计算模型。在火灾烟气控制中引入模糊控制理论, 模拟烟雾在隧道内两组射流风机之间200 m的区间内往复运动, 通过改变射流风机的风速和方向, 分析在时间为180、360 s内, 风速为1.0、1.5 m.s-1的火灾烟雾扩散情况, 研究了控制区域内烟气的分布和影响规律。计算结果表明: 在火灾点两侧分别开启射流风机, 间歇为30 s、风速为1.0 m.s-1的运行烟气属于小振幅运动, 烟雾基本控制在火源点左右两侧50~80 m的位置; 间歇为60 s、风速为1.5 m.s-1的运行烟气属于大振幅运动, 烟雾基本控制在火源点左右两侧80~100 m的位置; 烟气小振幅运动要优于大振幅运动。     

基于FDS的隧道火灾中烟道作用的数值模拟

应用火灾动力学分析软件FDS（version4．0）,以Navier-Stokes方程为基础,引入浮力修正的κ-ε湍流模型、湍流燃烧模型和辐射换热模型,建立了适用于描述隧道内烟气温度分布和气流流动的计算流体动力学模型．针对设置有顶棚烟道和未设置顶棚烟道的公路隧道,在发生火灾时的温度场和CO的分布进行模拟研究．通过对比分析,得出了设置烟道有利于降低公路隧道发火灾的温度的结论．     

两车道公路黄土隧道变形规律

依托国道主干线GZ35青岛至银川高速公路陕西境内吴堡至子洲沿线上7座单洞两车道分离式黄土隧道, 现场测试了隧道施工变形, 并对测试结果进行了回归分析。分析结果表明: 台阶法施工过程中黄土隧道拱部沉降远大于净空收敛; 黄土隧道变形大致经历了急剧变形阶段(开挖初期)、持续增长阶段与缓慢增长阶段; 黄土隧道的变形规律符合对数函数规律, 由于对数函数具有发散性, 故无法由此预估围岩的最终位移, 围岩变形将长期处于缓慢增长状态; 按照规范规定的最终速率值预估二次衬砌施作时机不符合工程实际要求, 不能保证隧道围岩和支护结构的稳定和施工安全, 因此, 在黄土隧道的施工中, 需要以控制拱部的沉降来控制隧道的变形。施工中必须秉承“快挖、快支、快封闭”的原则, 采取加强初期支护, 增设锁脚锚杆, 仰拱和二次衬砌边墙基础紧跟, 二次衬砌适时施作的措施, 避免拱部围岩发生过大的沉降, 确保隧道结构稳定。     

下穿公路连拱隧道双层管棚预加固作用数值分析

以土江冲隧道为背景,采用FLAC^30软件对双层管棚在下穿公路连拱隧道施工中的加固作用进行分析,数值计算中以梁单元模拟管棚钢管,适当提高管棚加固区围岩参数模拟管棚注浆．计算结果表明：隧道掌子面附近管棚的变形和受力较大,通过设置管棚和不设置管棚两种计算结果与现场测试数据之间的相互比较,对双层管棚在既有公路下连拱隧道施工中的预加固作用进行了评价．比较结果表明：管棚的主要作用是抑制地层位移和主洞初期支护变形,采用双层管棚可使隧道开挖引起的地表沉降减小40％-50％．     

地铁双线隧道施工人工冻结水热力数值分析

为了准确分析地铁隧道人工冻结施工过程中的热力学状况, 考虑水分迁移和冰水相变耦合影响以及水泥水化热的生成, 采用热蠕变本构建立了地铁隧道人工冻结施工的水热力耦合分析模型。对广州地铁某双线隧道施工过程中的热力状况进行了数值模拟, 同时应用人工冻土的长期强度对冻结壁安全性进行了评估。分析结果表明: 在地铁冻结法施工时, 最大主应力沿着冻结管呈环形分布, 并且管周围的应力明显偏高; 开挖对环形应力场的影响不大, 而且与其他施工方法不同, 人工冻结法施工引起的地表沉降并不随开挖断面的逐渐扩大而增大, 整个施工过程中的最大地表沉量仅为9.1mm, 因而人工冻结法施工能有效地控制地表沉降量。     

公路隧道衬砌厚度不足对衬砌安全性影响

针对Ⅲ级和Ⅳ级围岩两种不同的支护形式, 建立衬砌厚度不足计算模型。在有无病害条件下, 比较隧道衬砌各位置的内力和安全系数, 并根据衬砌厚度不足病害程度和宽度, 采用数值计算的方法, 分析公路隧道衬砌厚度不足对衬砌安全性的影响。分析结果表明: 隧道衬砌边墙、拱腰和拱顶的弯矩、剪力和轴力都比较大, 属于病害发生的敏感部位; 隧道衬砌出现厚度不足病害时, 安全系数显著减小; 衬砌安全系数随着病害程度的加剧, 左边墙呈线性减小, 而拱腰和拱顶呈曲线形减小; 衬砌安全系数随着病害宽度的增加, 先是显著减小, 最后又有小幅增长, 但整体呈减小趋势; 随着病害区域从边墙向拱顶转移, 衬砌受影响的范围逐渐增大。     

公路隧道送排式纵向通风流体力学分析与计算模型

从流体力学分析理论入手,通过理想流体的假定,推导了隧道内空气流动的能量方程和动量方程,分析了各种通风阻力和压力计算模式,在此基础上建立了隧道送排式纵向通风的基本理论,提出了送排式纵向通风的关键控制点及压力平衡模式,为特长公路隧道营运通风的理论和应用进行了有益的探索.     

BQ法和灰色关联法相结合的隧道围岩分级验证研究

公路隧道围岩分级一直是研究人员共同关注的重要课题。分析了公路隧道分级方法存在的问题,然后通过对比分析,提出了以BQ法和灰色关联分析法相结合的公路隧道围岩分级方法。通过对杭州至瑞丽国家高速公路大兴段与思南段的太平河1号隧道的应用研究,此方案取得了很好的应用效果,给施工单位提供了有效科学的指导。