【摘 要】
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针对高海拔铁路隧道火灾问题,以典型的双洞单线隧道加密横通道型紧急救援站为原型,利用火灾动力学模拟软件建立包含12条横通道的双线单洞隧道数值模型,根据0、3000、3500 m三个海拔高度下的温度、大气压力和氧气含量设置模拟环境参数,研究高海拔铁路隧道救援站火灾的烟气蔓延特性.结果表明:与普通环境的铁路隧道救援站火灾相比,高海拔隧道火灾烟气的蔓延速率更快,进入横通道的时间更早,提前时间超过100 s,且有烟气进入的横通道从4个增加到6～7个;火源附近的热辐射和隧道内的能见度是达到危险极限状态最早的两个致灾因
【机 构】
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中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所,北京100081
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针对高海拔铁路隧道火灾问题,以典型的双洞单线隧道加密横通道型紧急救援站为原型,利用火灾动力学模拟软件建立包含12条横通道的双线单洞隧道数值模型,根据0、3000、3500 m三个海拔高度下的温度、大气压力和氧气含量设置模拟环境参数,研究高海拔铁路隧道救援站火灾的烟气蔓延特性.结果表明:与普通环境的铁路隧道救援站火灾相比,高海拔隧道火灾烟气的蔓延速率更快,进入横通道的时间更早,提前时间超过100 s,且有烟气进入的横通道从4个增加到6～7个;火源附近的热辐射和隧道内的能见度是达到危险极限状态最早的两个致灾因素,且这两个因素受海拔高度影响较小,但对于高海拔隧道火灾,CO、氧气体积分数也随后达到危险极限状态.
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重庆铁路枢纽东环线樵坪山隧道三线(东环正线+两条引入重庆东站的联络线)分岔处施工存在15.12、19.77、24.53 m三种宽度大断面安全平顺过渡的问题.本文首先介绍了各大跨段的支护参数及其过渡段施工方案的比选,然后阐述了各大跨段间过渡段施工中单侧扩挖及工法转换的方法,重点分析了台阶法+临时横撑向三台阶临时仰拱法过渡段、三台阶临时仰拱法向双侧壁导坑法过渡段的施工方法,并给出了具体施工步骤.两大跨段已安全、顺利施工完毕,施工方案对类似工程具有参考价值.
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针对高原铁路隧道小断面单车道长斜井中施工车辆存在行驶困难、视线受阻、错车不便、交通堵塞、效率低下等问题,以兰张(兰州—张掖)三四线新乌鞘岭隧道长斜井为依托,研发了高原隧道长大斜井内施工车辆智能调度指挥系统并进行了现场应用.该系统基于无线信息技术提出了车辆精准定位算法,实现了施工车辆精准定位、通信互通、错车预警、信息反馈、语音调度指挥等功能,达到了调度指挥高度统一,避免了车辆错车拥堵,提升了在小断面长斜井施工中的运输效率,可为类似工程提供借鉴.
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为研究地下渗流对隧道围岩应力场和位移场的影响,以非线性强度准则为标准对仅考虑渗流场情况下的围岩应力场以及塑性区半径、渗流和应力重分布双重作用下的围岩应力场及塑性区半径、考虑渗流场情况下围岩非线性强度准则判定标准的变化、渗流和应力重分布双重作用下的围岩非线性强度准则判定标准的变化等展开理论研究.结果表明:考虑地下渗流时,应力重分布现象更为显著,且围岩塑性区范围更大.
岩石强度和围岩完整性是隧道围岩分级的主要参数.针对岩石强度、围岩完整性传统获取方法没有先进性和时效性的问题,提出了基于凿岩台车和人工智能技术的隧道掌子面围岩分级和方法.根据凿岩台车随钻参数,建立随钻参数与岩石强度的对应关系;通过图像处理技术,获取掌子面围岩的构造特征和完整性;通过专家智能系统,实现掌子面围岩等级自动划分.现场应用表明该方法能较好地获取隧道掌子面实际揭露的围岩特性,具有先进性和时效性.
走滑断层对穿越其中的隧道具有破坏性作用.本文以西南地区一穿越走滑断层铁路隧道为依托工程,将不同长度二次衬砌节段与不同宽度变形缝组合为9种工况,通过数值模拟分析得到不同工况下二次衬砌所承受的剪力、弯矩和围岩压力,进而研究二次衬砌节段长度及变形缝宽度变化对二次衬砌受力的影响.结果表明:二次衬砌节段长度变化对二次衬砌内力及所受围岩压力影响较大,过短对抗剪和抗压不利,过长对抗弯不利,设计中应予以着重考虑;变形缝宽度变化对二次衬砌内力影响较小,对围岩压力影响较大,过宽对抗压不利,设计中应根据现场实际情况与二次衬砌节
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