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高原高铁特长和超长隧道单列车通过时空气阻力变化规律研究

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隧道建设（中英文） 2024年第7期44卷 1491-1501页

作者：邓虹万有财梅元贵兰州交通大学甘肃省轨道交通力学应用工程实验室甘肃兰州730070

为研究列车通过高原高铁隧道时隧道长度、坡型、坡度、海拔和列车速度对列车平均空气阻力、最大空气阻力以及隧道平均空气阻力因子、最大空气阻力因子4个空气阻力指标的影响规律,基于一维可压缩非定常不等熵流动模型特征线模拟隧道压力... 详细信息

为研究列车通过高原高铁隧道时隧道长度、坡型、坡度、海拔和列车速度对列车平均空气阻力、最大空气阻力以及隧道平均空气阻力因子、最大空气阻力因子4个空气阻力指标的影响规律,基于一维可压缩非定常不等熵流动模型特征线模拟隧道压力波,将列车空气阻力分解为头尾车端部的压差阻力、车厢摩擦阻力、全列车压差阻力和列车周围空气重力沿列车运行方向的分量阻力(简称空气重力分量阻力),建立反映坡度的单面坡隧道空气阻力计算模型。研究结果表明:1)单列车通过有坡度隧道时,空气阻力变化规律与车外压力波和空气重力分量阻力有关,受到压缩波和膨胀波的作用增大或减小;单列车通过不同隧道长度的单面上坡/下坡、人字坡和平直隧道时,存在基于平均空气阻力的最不利坡型和临界隧道长度。单列车通过长10 km的单面上坡隧道时平均空气阻力最大,为47.05 kN。2)单列车通过单面上坡隧道时,平均空气阻力和最大空气阻力随着坡度和列车速度的增大而增大,随着海拔的升高而减小。3)通过对平均空气阻力与列车速度拟合得出,列车通过单面上坡、下坡隧道时,平均空气阻力分别与列车速度的1.92次方和2.14次方成正比。

关键词：高原高铁特长隧道超长隧道列车空气阻力坡型海拔坡度一维流动模型

城市轨道交通超长隧道双车追踪模式下火灾烟气控制与人员安全疏散研究

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城市轨道交通研究 2024年第8期 100-107+112页

作者：李宇辉费瑞振李芳南京铁道职业技术学院运输管理学院中南大学土木工程学院中国铁路设计集团有限公司南京工程学院机械工程学院

[目的]城市轨道交通发车间隔一般较短，在超长隧道内会出现同方向行驶两列列车的情况，一旦发生火灾容易造成重大财产损失和人员伤亡，因此需对超长隧道双车追踪模式下的火灾烟气蔓延规律和人员安全疏散策略进行研究。[方法]采用FDS(火... 详细信息

[目的]城市轨道交通发车间隔一般较短，在超长隧道内会出现同方向行驶两列列车的情况，一旦发生火灾容易造成重大财产损失和人员伤亡，因此需对超长隧道双车追踪模式下的火灾烟气蔓延规律和人员安全疏散策略进行研究。[方法]采用FDS(火灾动力学模拟)软件和Path-finder软件，建立超长隧道火灾模型和人员安全疏散模型，对双车追踪模式下的火灾烟气蔓延规律，以及人员疏散进行仿真分析。[结果及结论]双车追踪模式下，前车尾部着火，通过临界风速纵向通风可保证前车火灾安全；火源下游烟气前锋的蔓延速度为3.20 m/s,至600 s时烟气蔓延至后车，620 s时烟气可完全覆盖后车；烟气温度沿隧道纵向衰减很快，且温度衰减符合双指数模型规律。双车追踪模式下，减小联络通道间距可减少人员疏散总时间，对人员疏散时离开列车的时间影响不大；开启列车端门和疏散平台一侧车门，可显著减少人员疏散时间。在超长隧道双车追踪的最不利火灾场景下，人员疏散存在困难，可通过减小联络通道间距保障人员疏散安全。

关键词：城市轨道交通超长隧道双车追踪模式火灾烟气控制人员安全疏散

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复杂地质超长隧道开挖支护关键技术研究

建筑机械 2024年第3期 83-88页

作者：吕海亮中交一公局海威工程建设有限公司北京010101

久马高速公路海子山隧道位于四川省阿坝藏族羌族自治州阿坝县查理乡境内,主洞长3132m,属特长隧道,且地质条件特殊。针对以上特点,洞身开挖时根据围岩等级不同采用三台阶七步开挖、预留核心土开挖等五种开挖方式;隧底支护时先搭设栈桥,... 详细信息

久马高速公路海子山隧道位于四川省阿坝藏族羌族自治州阿坝县查理乡境内,主洞长3132m,属特长隧道,且地质条件特殊。针对以上特点,洞身开挖时根据围岩等级不同采用三台阶七步开挖、预留核心土开挖等五种开挖方式;隧底支护时先搭设栈桥,开挖时根据岩石类别不同采用机械开挖或光面爆破开挖;交汇处施工时为减少开挖对周围岩石扰动,设置加强环钢架、横托梁、导钢架等。针对隧道大变形及滑坡和不稳定斜坡等不良地质条件,提出了双层超前小导管加固等处置措施,并提出了一整套超前地质预报方法。本工程施工技术可为今后同类工程提供宝贵经验。

关键词：超长隧道复杂地质开挖支护超前地质预报处置措施

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不良地质超长隧道施工关键技术

建筑机械 2024年第7期 44-50,55页

作者：赵刚徐超中交综合规划设计院有限公司北京100024 中交一公局集团建筑工程有限公司天津301700

文章以某项目隧道为工程背景,针对该隧道地质条件极为复杂,存在岩爆、高地温、软岩大变形、突涌水、溶洞等多样化地质灾害、强烈发育活动断裂的特点,采用钻爆法进行施工。首先研究了钻爆施工关键技术。其中超前支护采用超前大管棚和单... 详细信息

文章以某项目隧道为工程背景,针对该隧道地质条件极为复杂,存在岩爆、高地温、软岩大变形、突涌水、溶洞等多样化地质灾害、强烈发育活动断裂的特点,采用钻爆法进行施工。首先研究了钻爆施工关键技术。其中超前支护采用超前大管棚和单、双超前小导管的方式;洞身开挖时Ⅲ级围岩采用全断面法开挖,Ⅳ级围岩采用微台阶开挖法,Ⅴ级围岩采用组合开挖方式,微台阶开挖时通过控制台阶高度与长度尽量实现所有台阶平行同步开挖,显著降低了施工工期及各工序间干扰性;最后详细研究了钻爆设计及参数优化及初期支护各工序的关键技术。对于不良地质处治措施,通过综合超前地质预报技术及时探查前方状况,避免软岩大变形及突涌水的影响;此外,针对溶洞和中、高地应力硬岩岩爆也提出了相应处治措施。隧道施工及运营结果表明:本隧道施工方法与不良地质处治技术合理可靠,确保了隧道施工及运营的安全、质量及经济效益。本项目研究成果可为今后同类型工程施工提供参考价值。

关键词：超长隧道不良地质钻爆施工超前支护施工技术超前地质预报

复杂地质下超长隧道围岩预支护和复合式衬砌结构应用

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交通世界 2024年第18期 159-161页

作者：张云鹏河北交规院瑞志交通技术咨询有限公司河北石家庄050000

为提高隧道稳定度,提出一种复杂地质条件下超长公路隧道围岩支护技术,主要包括预支护方案与加强型复合式衬砌结构的应用。实施期间,先探讨围岩支护稳定性相关影响因素,并设计正交试验开展外围环境分析,再以正交试验结果为依据选用隧道... 详细信息

为提高隧道稳定度,提出一种复杂地质条件下超长公路隧道围岩支护技术,主要包括预支护方案与加强型复合式衬砌结构的应用。实施期间,先探讨围岩支护稳定性相关影响因素,并设计正交试验开展外围环境分析,再以正交试验结果为依据选用隧道围岩支护技术,确定辅助稳定措施。经工程实践论证,隧道下沉深度在应用该技术后显著减少。

关键词：复杂地质超长隧道围岩支护复合式衬砌结构

超长隧道斜井工区大规模突泥涌水泄水处治关键技术

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现代隧道技术 2023年第5期60卷 224-233页

作者：郎志军李芒原乔海洋中国建筑第七工程局有限公司郑州450004

云南省华丽高速公路营盘山特长隧道2号斜井工区施工至ZK26+188时掌子面突发大规模持续性突泥涌水。针对“188”突泥涌水造成淹井和斜井口长时间涌水外流,对突水机理进行分析研究,综合比较3种处治方案,提出“暂且搁置斜井、正洞工区高压... 详细信息

云南省华丽高速公路营盘山特长隧道2号斜井工区施工至ZK26+188时掌子面突发大规模持续性突泥涌水。针对“188”突泥涌水造成淹井和斜井口长时间涌水外流,对突水机理进行分析研究,综合比较3种处治方案,提出“暂且搁置斜井、正洞工区高压泄水、分阶段实施、稳步向斜井水头逼近”的泄水处治方案,成功攻克泄水难题,实现斜井积水的安全排放。实践表明,处治方案安全,经济等综合效益显著,可为类似特长高压富水岩溶隧道地质灾害处治提供指导和借鉴作用。

关键词：超长隧道斜井工区岩溶地下水突泥涌水泄水处治

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超长隧道内铺轨阶段通风排烟单价分析与研究

铁路工程技术与经济 2023年第6期38卷 5-8页

作者：李一兵中铁五局集团有限公司长沙410000

在超长铁路隧道内进行铺轨施工,因隧洞内空气流通不畅,内燃机车产生的污浊气体弥漫整座隧道,洞内可见度极低,空气环境十分恶劣,严重影响作业人员的身体健康、施工机械作业安全。目前铁路概预算编制时没有单独计列在超长隧道内铺轨时应... 详细信息

在超长铁路隧道内进行铺轨施工,因隧洞内空气流通不畅,内燃机车产生的污浊气体弥漫整座隧道,洞内可见度极低,空气环境十分恶劣,严重影响作业人员的身体健康、施工机械作业安全。目前铁路概预算编制时没有单独计列在超长隧道内铺轨时应采取的通风排烟措施和相关费用,本文先探讨通风排烟技术措施可行后再进行经济分析,提出超长铁路隧道内的通风排烟经济指标,为未来类似条件下的铁路预算编制提供参考。

关键词：超长隧道铺轨通风排烟定额经济指标

超长隧道大体积混凝土抗裂缝施工技术——以大型横向明挖隧道项目为例

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城市建筑空间 2022年第S2期29卷 384-385页

作者：林俊于洪国张帅中建八局第一建设有限公司山东济南250000

目前大体积混凝土施工抗裂缝方法通过控制浇筑温度防止混凝土表面出现裂缝,由于缺乏对混凝土的降温处理,导致混凝土抗裂性能较差。对此,提出超长隧道网络入侵检测方法采用特征选择的方式获得入侵数据,由于缺乏对数据的降维处理,导致检... 详细信息

目前大体积混凝土施工抗裂缝方法通过控制浇筑温度防止混凝土表面出现裂缝,由于缺乏对混凝土的降温处理,导致混凝土抗裂性能较差。对此,提出超长隧道网络入侵检测方法采用特征选择的方式获得入侵数据,由于缺乏对数据的降维处理,导致检测精度较低。对此,提出超长隧道大体积混凝土抗裂缝施工技术研究。通过合理配比混凝土,采用分层方式进行浇筑工作。在工程实例中,将抗裂缝技术应用在某大型横向明挖隧道项目中,采用技术进行抗裂缝施工,通过检测混凝土收缩值,判定混凝土的抗裂性能满足施工要求,提出的抗裂缝技术具有一定的可行性。

关键词：超长隧道大体积混凝土抗裂缝施工

基于虚拟现实技术和可穿戴EEG设备的超长隧道视觉疲劳缓解带研究

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Journal of Central South University 2021年第12期28卷 3871-3881页

作者：李晓军凌加鑫沈奕 Department of Geotechnical Engineering Tongji UniversityShanghai 200092China Key Laboratory of Geotechnical and Underground Engineering of the Ministry of Education Tongji UniversityShanghai 200092China

超长隧道行车时间长,视觉环境单调,影响行车安全,增加了风险。通过在隧道内设置视觉疲劳缓解带,可以有效缓解行车疲劳。然而,视觉疲劳缓解带的设置形式,如其长度和位置,难以设计和量化。本研究提出了一种将虚拟现实设备与可穿戴式EEG设... 详细信息

超长隧道行车时间长,视觉环境单调,影响行车安全,增加了风险。通过在隧道内设置视觉疲劳缓解带,可以有效缓解行车疲劳。然而,视觉疲劳缓解带的设置形式,如其长度和位置,难以设计和量化。本研究提出了一种将虚拟现实设备与可穿戴式EEG设备集成的混合方法,以辅助设计人员设计超长隧道中的视觉疲劳缓解带。本研究的虚拟环境是基于云南某11.5 km超长隧道。结果表明,在隧道内使用自然景观装饰可以改善驾驶疲劳,驾驶人的注意力增长率提高20%以上。然而驾驶疲劳的累积对疲劳缓解效果有负面影响,因此疲劳缓解带的最佳位置是在驾驶疲劳刚出现的位置,而不是在积累了一定数量的驾驶疲劳的位置。

关键词：虚拟现实视觉环境驾驶疲劳超长隧道脑电波