阻塞比对地铁区间隧道火灾半横向排烟方式排烟效果的影响研究

列车在不同高度的地铁区间隧道中行驶时,会形成不同的阻塞比(列车的横断面积与隧道横断面积的比值)。论文利用FDS(Fire Dynamics Simulator)数值模拟软件建立了同一列车在3种不同高度隧道中形成不同阻塞比的模型。在隧道内发生火灾时,在每种阻塞比下改变排烟风速,对能够反映半横向排烟方式排烟效果的隧道内烟气蔓延情况、人眼特征高度处的温度和CO浓度、顶棚温度等各项指标变化规律进行模拟和分析,并总结不同阻塞比下排烟风速的改变对半横向排烟方式排烟效果的影响,以及时对排烟条件作出调整,达到更好的排烟效果,为地铁区间隧道的排烟系统设计提供了参考。     

阻塞比对地铁隧道烟气流速及温度分布的影响分析

采用FDS模拟技术研究地铁隧道截面阻塞比和隧道截面形状对临界通风速率、临界通风下顶棚最高温度分布及列车周围温度分布的影响。结果表明:阻塞比增加,圆形截面隧道的烟气流速增大,矩形隧道的先增大后减小,且圆形的大于矩形;阻塞比增加,临界通风速率减小,且当阻塞比相同时,圆形截面的临界通风速率大于矩形截面;在临界通风速率下,阻塞比对隧道顶棚温度的影响主要集中于列车着火位置上部,且随着阻塞比的增加,隧道顶棚最高温度升高。     

公路隧道稳态纵向温度升高研究

隧道的长度不断加大,交通量逐年增长,机动车排出大量的热量,这些热量的积聚会造成隧道内纵向温度升高。作者研究了计算机动车排出热量的一般方法,并且针对隧道通风采用的横向、半横向、纵向以及竖井送排式纵向通风方式,根据能量守恒理论,建立了一维稳态模型,研究得到了不同通风方式下的纵向温度升高的理论计算方法。并且,以某长大隧道为例,计算了不同交通量下的隧道内温度升高的分布。研究成果可以应用在各种长大隧道通风的研究与设计计算中。     

列车着火后停留在隧道内的火焰烟气逆流临界风速

防止烟气逆流的临界风速是隧道火灾通风排烟系统设计的主要指标。国内外对纯烟气逆流的临界风速研究较多,对阻塞明显且夹带火焰的烟气逆流问题研究得则很少。通过模型试验和数值模拟,对列车着火阻塞在隧道内形成的夹带火焰的烟气逆流及其临界风速进行分析。考虑列车对隧道的阻塞比和火焰热辐射作用的影响,利用能量方程推导出计算临界风速的新公式,并与Oka-Atkinson公式、Wu-Bakar公式等计算纯烟气逆流的临界风速公式进行比较。结果表明新公式更适用于夹带火焰的烟气逆流的情况。同时还发现,列车中部着火和头部着火情况下的临界风速相近,但与列车尾部着火的临界风速不同;隧道内有列车着火和隧道内着火但无列车情况下的临界风速也有所不同。     

市域铁路地下隧道通风系统模拟分析

本文介绍了市域铁路地下隧道通风系统的原理,采用SES程序建立了某市域铁路两段地下区间正常工况,阻塞工况和火灾工况下的模型,模拟计算得出地下区间隧道内的温度随着里程的增加会逐渐降低,在车站位置处受到列车刹车排热和人员散热的影响而温度升高,且上下车人数对车站隧道内空气温度的影响比较大。阻塞和火灾工况下通过设置有效的隧道通风设施,可以保证隧道内的排热安全和乘客的疏散安全。     

列车阻塞工况隧道通风最不利条件分析

隧道通风设计需按照列车阻塞工况的最不利条件进行。以某轨道交通实际工程为例,采用CFD模拟的手段,分析了列车与射流风机3种相对位置关系下的流动特性,总结出列车阻塞对射流风机升压力的影响和列车阻塞造成的流动阻力损失,分析出列车阻塞工况时的最不利情况;同时给出了射流风机在最不利条件下的折算系数,以供其他轨道交通工程设计时参考。     

列车阻塞效应下铁路隧道火灾临界风速研究

针对现有临界风速研究较少考虑隧道内阻塞物或仅讨论隧道内存在小阻塞物的情况,以某一铁路隧道为研究对象,构建铁路隧道列车火灾数值计算模型,分析列车阻塞对铁路隧道临界风速的影响。研究结果表明：无阻塞情况下,本文数值模拟结果与Li模型的吻合度较高;随着阻塞比增加,临界风速呈下降趋势。基于模拟数据分析,修正了临界风速下降率ε和隧道阻塞比φ的对应关系,得到隧道列车火灾临界风速理论模型,并利用已有的隧道火灾实验数据及CFD模拟结果验证了模型的可靠性。     

阻塞效应下隧道火灾顶棚最高温度的实验分析

隧道火灾时拱顶最高烟气温度的预测对于隧道防火安全设计具有很重要的意义。通过1/10隧道火灾缩尺模型实验得到了不同火源热释放率、不同通风速度下隧道顶棚最高温度测试值,并与现有的温度模型预测值进行了对比,发现现有模型对于无风及风速较小的情况,或多或少存在缺陷。另外在实际情况中车辆通常占据一部分的隧道断面积,所形成的阻塞效应不可忽略。为此,进行了不同阻塞比情况下的实验,发现现有的温度模型与不同阻塞比下的实验数据相差较大。最后,基于本文实验数据对Kurioka温度模型进行了修正,所提出的修正模型与已有的其他实验数据吻合也较好。     

电缆隧道通风流速对内部高温区影响的研究

在电力电缆隧道内,输电线路在运行的过程中,时时刻刻向外散发着热量。这些热量会导致电力隧道内部的环境温度升高,若不及时排出,热量累积导致隧道内过高的温度会对电缆输电的安全性及稳定性造成影响。所以,本通过使用CFD Fluent软件模拟在0.5 m/s,1 m/s和1.5 m/s不同的隧道空气断面流速下,得到隧道出口处的排风温度以及隧道内高温区的分布情况,进行比较确定出较为合理的通风风量,为今后相关通风设计提供依据。     

地铁区间长度大于20 km 的隧道火灾排烟方案

针对地铁超长区间隧道火灾通风排烟方案,结合广州地铁十八号线工程,采用数值模拟的方法,分析了地铁列车在区间不同停靠位置时的通风排烟方案下的隧道拱顶下方温度以及隧道内流速。结果表明：该通风排烟方案可以较好地控制隧道内温度,隧道内流速也满足规范中大于2 m/s小于11 m/s的要求。研究结果为隧道安全运营提供了保障,为相关工程提供参考。     

长安高速公路深埋长隧道水文地质问题分析

简要介绍了长安高速公路深埋长隧道隧址区基本工程地质条件,详细研究了隧址区深层地下水的性质、赋存条件、地下水的补排等水文工程条件,并对隧道涌水量估算与影响作了分析评价,为工程施工提供参考依据。     

高地温隧道地温特征及预测研究

尼格隧道属长大深埋隧道,兼有高水温与高岩温,最高水温达63.4 ℃,最高岩温达88.8 ℃,最高气温达56.4 ℃。为了研究隧道地温特征并进行地温预测,针对性地设计了一系列地温测量方案,研究成果表明:灰岩段表现为高水温,水温＞气温＞岩温,水温与气温随着隧道进深及埋深呈现上升趋势,出水量及水温在接触带附近达到高值,洞内气温受水温、隧道出水量、积水量影响大;花岗岩段表现为高岩温,无水,岩温与气温随隧道进深及埋深呈现上升趋势,两者差值约为25~30 ℃;超前钻孔在孔深＞2 m时岩温达到稳定;一个完整施工循环的施工环境气温呈现4个阶段:气温下降阶段(打钻施工环节),气温骤升阶段(爆破施工环节),气温快速上升阶段(新爆围岩散热),气温缓降阶段(出渣施工环节),出渣环节由于车辆及挖机等机械作业影响,气温出现多处异常高值;施作二衬后,二衬内外壁温差约3.4 ℃;利用热量传递理论、地热成因理论预测的最高地温值与实测值较为吻合。该工程案例颇为典型,本文研究对西南高地热区隧道工程建设具有指导意义。     

深埋长隧洞方案的工程地质论证

 以曾为国家重点工程方案论证提供决策依据的成功范例为基础, 提出了深埋长隧洞方案工程地质论证的基本原则、方法与主要途径。     

深埋长大隧道5号斜井工法浅探

针对长大隧道围岩类型较多、地质情况复杂的特点,阐述了各施工工序的方法、程序及工艺措施,对深埋长大隧道斜井调整施工组织方案进行了研究,介绍了在长大隧道施工中增加工作面、加快施工进度的解决方案及保证措施。     

秦岭北缘某深埋引水隧洞应力场特征研究

岩体初始地应力场是研究地下洞室围岩稳定状况和隧洞选线的重要依据。应用水压致裂法对秦岭北缘某深埋引水隧洞应力进行测定,结果显示隧洞围岩应力等级属于中低～高应力水平,应力量值呈σ_H＞σ_h＞σ_z特征,最大水平主应力方向为近NE向,与区域构造主压应力方位接近一致。基于实测数据,对工程区应力场进行回归反演,并结合区域构造应力对隧道沿线的深埋和浅埋段应力场分布规律进行了研究,以期为引水工程的设计和施工提供参考。     

台湾海峡自然条件及隧道方案初步研究

台湾海峡跨海工程是国家高速公路和铁路网的重要组成部分,也是巩固国防、应对突发事件、维护和平发展环境的需要,跨海通道建成后将会加快大陆与台湾经济一体化进程,满足两岸交通运输不断增长的需求。从国内外同类工程可以看出,台湾海峡通道前期工作量巨大、技术复杂、难度大,所需的时间较长。在研究台湾海峡的气象、水文、地质条件等的基础上,对桥隧方案及隧道线位方案进行了初步比选分析,认为台湾海峡跨海工程宜采用铁路隧道,并且平潭-新竹的隧道线位方案较优,在对该线位浅埋隧道和深埋隧道的比较后认为采用深埋方案较优。由于公路隧道存在诸多技术难题,以及工程造价和运营成本都很高,因此,把铁路隧道方案作为首选方案是可行的,汽车可通过穿梭列车背负过隧道。     

深埋隧道软弱破碎围岩支护技术研究

以赣龙铁路隧道埋深300 m～320 m的Ⅴ级围岩段为背景,采用解析计算、数值计算和现场实测相结合的研究方法对大埋深条件下软弱、破碎围岩隧道的支护技术进行了研究。研究表明:在大埋深条件下,软弱、破碎围岩隧道的支护宜选择以提高围岩强度为主,适当提高支护力为辅的支护方法;利用管式锚杆兼作注浆管,通过注浆提高围岩强度和锚杆锚固力的锚注联合支护技术对大埋深条件下软弱、破碎围岩隧道有较好的支护效果。     

连拱隧道初支结构稳定性评价及施工方法探讨

连拱隧道结构形式复杂,开挖与支护工序转换频繁,围岩受多次扰动,施工风险高,直接影响隧道围岩与支护结构体系的安全性。依托某浅埋偏压连拱隧道工程,采用数值分析方法评价了连拱隧道初期支护结构的安全性。结果表明,受地形偏压影响,左、右侧主洞初支结构内力和变形存在明显的不对称性,深埋侧主洞贯通而未施作二衬情况下开挖浅埋侧主洞,初支结构多个典型特征点处的安全系数均小于规范规定限值,是导致连拱隧道发生大型塌方的主要原因。浅埋偏压连拱隧道主洞开挖时应采取“先外后内”的施工工法,并保持合理的安全步距,相关结论可为相关工程提供参考。     

降雨对浅埋黄土隧道围岩沉降变形影响研究

为了研究浅埋黄土隧道围岩在降雨工况下的沉降变形机理,依托在建银西铁路沿线董志塬区浅埋长段落大断面驿马隧道,基于现场监测数据,对浅埋长段落黄土隧道雨季施工过程中围岩变形量与降雨量的相关性进行了分析,对浅埋黄土隧道围岩和地表沉降变形特征等进行了分析.结果 表明:降雨量对地表变形和围岩变形的发展具有一定的"前瞻性"和"预兆性...     

深埋长大泰宁隧道快速施工关键技术研究

泰宁隧道属特长、大断面、深埋、高地应力隧道,施工过程中面临诸多技术挑战。通过采取“择机封堵、超前帷幕注浆、径向灌浆、模袋和索囊封堵灌浆”等技术,有效封堵了高压大流量地下水;通过采用长短距离相结合的综合地质超前预报方法,提高了不良地质体和地下水的预报精度;通过采取“超前应力解除、控制爆破、水胀式锚杆、挂网、钢筋拱肋、喷超细沸石粉添加剂混凝土为主”的岩爆预防体系,有效防治了岩爆灾害;通过采用斜井送排式纵向分段通风,解决了隧道施工、运营通风技术难题。可为类似工程提供参考和借鉴。