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小半径曲线隧道火灾事故通风数值模拟研究

小半径曲线隧道火灾事故通风数值模拟研究

作者：何佳中南大学

学位级别：硕士

本文以四川雅安至西昌高速公路上的干海子曲线公路隧道为工程背景,应用大涡模拟技术,对小半径曲线公路隧道火灾烟气蔓延规律进行数值模拟研究。主要工作及取得的进展如下:(1)在分析公路隧道火灾通风理论的基础上,结合小半径曲线隧道特... 详细信息

本文以四川雅安至西昌高速公路上的干海子曲线公路隧道为工程背景,应用大涡模拟技术,对小半径曲线公路隧道火灾烟气蔓延规律进行数值模拟研究。主要工作及取得的进展如下:(1)在分析公路隧道火灾通风理论的基础上,结合小半径曲线隧道特殊的边界条件,确定合适的数值计算控制方程及数值模拟软件,建立了曲线隧道火灾烟气流动研究的三维数值模型。在研究国内外隧道防火规范及隧道火灾案例基础上,提出了小半径隧道火灾模拟的火源设定方法,确定火灾模拟工况。(2)通过对模拟结果的详细深入分析,研究了火灾烟气回流控制方法,提出了干海子曲线隧道火灾事故紧急通风情况下的最小纵向通风风速;分析了不同通风风速条件下干海子曲线隧道火灾烟流速度、温度和浓度的分布特征及变化规律。(3)通过对不同曲率半径隧道的横向和纵向烟气分布进行比较分析,定量分析了曲率半径的影响,获得了小半径曲线隧道火灾烟流运动规律的独特特征。(4)对不同火灾工况下小半径曲线隧道的温度场进行分析,总结了温度场分布规律,研究火灾对隧道衬砌的危害,并针对隧道的防灾设计,建议结构设计中必须加强隧道上部建筑材料的耐火等级,且对安设在顶部的通风设备进行耐火和高温防护。(5)研究了烟气高温危害及毒性危害,提出了小半径曲线隧道中烟气危害的控制方法。本文所建立的曲线隧道火灾三维模拟模型计算参数较全面,能给出较完整的信息,为干海子曲线公路隧道的防灾救灾预案的制定提供直接的理论依据和指导,而且也可作为其他曲线隧道火灾安全工程的相关参考。对进一步开展曲线隧道火灾与通风方面的研究有着重要的实用价值。

关键词：小半径曲线隧道数值模拟火灾通风温度场速度场

盾构法施工荷载对小半径曲线隧道管片防水性能的影响研究

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隧道建设（中英文） 2019年第9期39卷 1453-1460页

作者：王泓颖鲜晴羽刘大刚张乾坤刘玉国刘志杰西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031 中铁二十五局集团第五工程有限公司山东青岛266000

为探究小半径曲线盾构隧道施工过程中施工荷载对管片防水性能的影响,依托深圳国际会展中心配套市政项目盾构段,选取油缸推力和螺栓预紧力作为主要施工荷载,采用ANSYS建立管片结构模型和弹性密封垫模型,对施工荷载下管片的张开量以及相... 详细信息

为探究小半径曲线盾构隧道施工过程中施工荷载对管片防水性能的影响,依托深圳国际会展中心配套市政项目盾构段,选取油缸推力和螺栓预紧力作为主要施工荷载,采用ANSYS建立管片结构模型和弹性密封垫模型,对施工荷载下管片的张开量以及相应张开量下的管片防水性能进行研究,得到施工荷载对管片防水性能的影响。研究结果表明:1)油缸推力对环缝影响较大,会加大环缝张开量,但对纵缝影响较小;2)管片间弹性密封垫的防水性能随管片张开量的增加先增大后减小,在张开量为2mm以及大于6mm时存在渗水风险;3)以张开量2mm为计算控制标准,油缸推力使直线段管片防水性能下降8%,曲线段下降15%;4)增大螺栓预紧力能略微提高直线段管片的防水性能,但对曲线段管片的防水性能无影响,曲线段整体防水性能较差。

关键词：小半径曲线隧道盾构管片施工荷载管片张开量数值模拟

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小半径曲线隧道盾构施工地表沉降特征研究

陕西理工大学学报（自然科学版） 2023年第5期39卷 47-54页

作者：席培胜张军陈磊杰安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601 宁波市轨道交通集团有限公司浙江宁波315000

在小半径曲线隧道的施工中,由于土体与盾构机之间的相互作用更复杂,盾构转弯半径内侧土体容易发生超挖情况,导致地表沉降难以控制。针对小半径曲线隧道盾构施工引起的地表沉降问题,以实际的工程地质条件与施工参数进行三维建模,通过MIDA... 详细信息

在小半径曲线隧道的施工中,由于土体与盾构机之间的相互作用更复杂,盾构转弯半径内侧土体容易发生超挖情况,导致地表沉降难以控制。针对小半径曲线隧道盾构施工引起的地表沉降问题,以实际的工程地质条件与施工参数进行三维建模,通过MIDAS/GTS软件模拟小半径隧道盾构施工工况,研究了不同曲率半径、地层损失率、隧道覆土厚度、隧道盾构施工参数等变量因素下小半径曲线隧道盾构施工对地表沉降的影响规律。结合合肥当地工程背景条件,分析不同开挖阶段下施工所造成的地表沉降,可为小半径曲线隧道盾构施工提供控制地表沉降的措施。

关键词：小半径曲线隧道盾构施工地表沉降沉降控制

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小半径曲线隧道盾构施工地表沉降分析

洛阳理工学院学报（自然科学版） 2022年第2期32卷 20-25页

作者：刘亚辉王亚飞黄运生尹忠辉陈磊杰中铁隧道局集团路桥工程有限公司天津300300 安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601 安徽省城市建设和地下空间工程技术研究中心安徽合肥230601

以合肥轨道交通4号线天水路站-翠柏路站区间隧道为工程背景,采用数值模拟与现场监测的综合研究方法,探究小半径曲线隧道施工中不同地层损失率对地表沉降变化的影响。结果表明:超挖量越大,即地层损失率越高,所造成的地表沉降越大,变化速... 详细信息

以合肥轨道交通4号线天水路站-翠柏路站区间隧道为工程背景,采用数值模拟与现场监测的综合研究方法,探究小半径曲线隧道施工中不同地层损失率对地表沉降变化的影响。结果表明:超挖量越大,即地层损失率越高,所造成的地表沉降越大,变化速率也越快。

关键词：小半径曲线隧道数值模拟地表沉降

石家庄市轨道交通1号线小半径曲线隧道盾构施工技术

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隧道建设(中英文) 2015年第S1期 80-84页

作者：刘栋中铁五局集团电务城通工程有限责任公司

以石家庄市轨道交通1号线火炬广场站—石家庄东站盾构区间为实例,从盾构选型、管片选型、掘进参数、同步注浆、二次补浆、管片螺栓复紧等方面采取针对性的控制措施,成形隧道轴线控制在-50～+50 mm,管片错台控制在10 mm以内,地表沉降控制... 详细信息

以石家庄市轨道交通1号线火炬广场站—石家庄东站盾构区间为实例,从盾构选型、管片选型、掘进参数、同步注浆、二次补浆、管片螺栓复紧等方面采取针对性的控制措施,成形隧道轴线控制在-50～+50 mm,管片错台控制在10 mm以内,地表沉降控制在-20～10 mm,成功解决小半径曲线隧道盾构施工轴线难以控制、管片容易产生错台、地表沉降较大等问题,对今后小半径曲线隧道盾构施工有一定的参考价值。

关键词：小半径曲线隧道盾构施工推力轴线错台注浆复紧沉降

高速铁路预制箱梁过小半径曲线隧道运架方案研究

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世界桥梁 2021年第5期49卷 15-19页

作者：蒋海涛钟建平川南城际铁路有限责任公司四川自贡643000 四川省交通建设集团股份有限公司四川成都610047

川南城际铁路某标段桥梁工程上部结构以预制箱梁为主,箱梁共433片,其中次架方向46片箱梁运架需经过平面半径仅1100 m的小半径曲线隧道。为确保架梁设备和预制箱梁顺利通过小半径曲线隧道,提出采用TTSJ900型隧道内外通用架桥机,搭配TTSJ9... 详细信息

川南城际铁路某标段桥梁工程上部结构以预制箱梁为主,箱梁共433片,其中次架方向46片箱梁运架需经过平面半径仅1100 m的小半径曲线隧道。为确保架梁设备和预制箱梁顺利通过小半径曲线隧道,提出采用TTSJ900型隧道内外通用架桥机,搭配TTSJ900t型矮式运梁车的运架方案。对架桥机和箱梁过隧条件分别进行校核,确定采用分2层浇筑隧道仰拱填充工艺(第1层浇筑厚度111 cm、第2层浇筑厚度30 cm),并制定相关过隧保障措施。采用该运架方案,架桥机和箱梁均通过小半径曲线隧道后,按常规施工方法完成桥梁首孔、中间孔和末孔箱梁架设及架桥机过孔等施工。

关键词：高速铁路预制箱梁小半径曲线隧道架桥机运梁车隧道仰拱分层浇筑工艺保障措施运架方案

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小半径曲线隧道盾构施工测控技术分析

煤炭科技 2023年第1期44卷 50-53页

作者：赵俊王波刘锋南京探维工程技术有限公司江苏南京210000

通过曲线始发的小半径曲线地铁盾构隧道施工测控过程,对盾构隧道曲线始发技术、施工过程管片受力情况、盾构机姿态控制方法等进行了分析。针对小半径曲线隧道盾构施工测控中出现的盾构机姿态与管片姿态出现偏差的问题,提出了盾构隧道“... 详细信息

通过曲线始发的小半径曲线地铁盾构隧道施工测控过程,对盾构隧道曲线始发技术、施工过程管片受力情况、盾构机姿态控制方法等进行了分析。针对小半径曲线隧道盾构施工测控中出现的盾构机姿态与管片姿态出现偏差的问题,提出了盾构隧道“割线法”曲线始发技术。通过盾构机姿态的预偏量控制,管片最终稳定姿态与设计隧道中心线达到了最佳拟合,偏移量达到规范要求,为矿山、公路、市政、水电等隧道工程测控技术提供了参考。

关键词：小半径曲线隧道煤矿盾构隧道盾构施工测控曲线始发管片姿态盾构机姿态

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小半径曲线隧道施工通风粉尘迁移规律研究

安徽建筑 2022年第12期29卷 81-82页

作者：谢全敏黄昆武汉理工大学湖北武汉430070

为确定小半径曲线隧道施工通风中粉尘迁移规律,依托五阱明曲线隧道项目,采用数值模拟方法,分别研究风管不同悬挂位置时曲线隧道内速度场分布规律及粉尘颗粒迁移特性,以探究风管悬挂位置对粉尘迁移的运动规律。结果表明,①隧道曲率会导... 详细信息

为确定小半径曲线隧道施工通风中粉尘迁移规律,依托五阱明曲线隧道项目,采用数值模拟方法,分别研究风管不同悬挂位置时曲线隧道内速度场分布规律及粉尘颗粒迁移特性,以探究风管悬挂位置对粉尘迁移的运动规律。结果表明,①隧道曲率会导致隧道内流场偏移,使隧道外侧风速高于内侧风速;②风管悬挂位置对曲线隧道内流场的影响呈现一定的对称性,对称位置布置的风管其风流场也具有一定的对称性,且均是风管对侧风速高于风管侧风速;③粉尘迁移规律与隧道内风流场特性具有相关性,体现在隧道内风流未进入稳定区之前,粉尘迁移分布与风流场接近;④在进入风流稳定区之后,风管布置于隧道不同部位时的粉尘迁移速率接近,整体均呈U形分布。

关键词：小半径曲线隧道隧道通风流体速度场粉尘迁移规律

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小半径曲线隧道盾构掘进技术研究

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2022年第1期 88-91页

作者：张晓锋中交隧道工程局有限公司北京100020

首先对我国盾构掘进技术的研究现状进行了简要分析,探讨了在小半径曲线隧道施工中遇到的重难点,同时为更加顺利进行小半径曲线施工提出一些相关的解决办法,辅以实际工程案例进行综合探究,旨在得到较为完善的小半径曲线隧道盾构掘进技术... 详细信息

首先对我国盾构掘进技术的研究现状进行了简要分析,探讨了在小半径曲线隧道施工中遇到的重难点,同时为更加顺利进行小半径曲线施工提出一些相关的解决办法,辅以实际工程案例进行综合探究,旨在得到较为完善的小半径曲线隧道盾构掘进技术。而文章所介绍的小半径曲线隧道盾构施工技术,不同于常规的盾构技术,通过小半径曲线隧道盾构施工,可以解决一些常规盾构施工无法解决的技术难题,同时也对未来小半径曲线隧道盾构施工提供一定的参考。

关键词：小半径曲线隧道盾构法掘进