检索结果-内蒙古大学图书馆

铁道科学与工程学报 2025年第2期22卷 817-828页

作者：朱代强徐湃蒋树屏刘奕显刘灿重庆交通大学山区桥梁及隧道工程国家重点实验室重庆400074 重庆交通大学土木工程学院重庆400074 招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆400067

侧向集中排烟模式在隧道火灾排烟系统设计中备受青睐,其应用前景广阔。然而,烟气沿“隧道-排烟口-排烟道”流动时将不可避免地发生边界层分离,造成有效排烟空间减小,影响排烟效率。为揭示边界层分离影响下侧向集中排烟有效空间及排烟效... 详细信息

侧向集中排烟模式在隧道火灾排烟系统设计中备受青睐,其应用前景广阔。然而,烟气沿“隧道-排烟口-排烟道”流动时将不可避免地发生边界层分离,造成有效排烟空间减小,影响排烟效率。为揭示边界层分离影响下侧向集中排烟有效空间及排烟效率,以某3车道沉管隧道为例,开展不同火源热释放速率下1∶10缩尺模型试验和FDS数值模拟。通过观测分析排烟口及排烟道内3个边界层分离区域,提出考虑边界层分离区体积的有效排烟空间量化方法,量化排烟风量、排烟口宽高比、排烟口布设高度影响下有效排烟空间和排烟效率大小。从单组排烟口与排烟系统2个角度,分析排烟口、排烟道有效排烟空间与排烟效率的关系,得到排烟口与排烟策略的优化设计参数。研究结果表明:排烟口内有效排烟空间与排烟效率受排烟口参数和排烟策略的影响强于排烟道内,且受排烟口参数的影响强于排烟策略;排烟效率不仅与有效排烟空间相关,还与排烟速率密切相关,应重点关注排烟口内边界层分离及排烟速率对排烟效率的影响;火源热释放速率50 MW时,排烟口宽高比2∶1、排烟口布设高度5.75 m、排烟风量360 m~3/s为侧向集中排烟系统优化设计参数。研究成果可为充分挖掘侧向集中排烟潜能提供参考,为实现隧道火灾高效排烟提供依据。

关键词：隧道火灾侧向集中排烟模式边界层分离有效排烟空间排烟效率

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基于连续-离散耦合强度折减法的边坡稳定性分析

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工程力学 2025年第3期42卷 238-249页

作者：涂义亮陈晓虎王星驰柴贺军张立舟张瑞省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室重庆交通大学重庆400074 招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆400067 浙江交工集团股份有限公司浙江杭州310051 重庆市勘测院重庆401121

连续-离散耦合方法同时集成了有限元和离散元的优点,在非连续介质边坡的破坏模式和机理研究中已得到一定应用,但是该方法不能定量分析边坡的稳定性。为了解决此问题,首先开发出一种连续-离散耦合强度折减法,提出了宏、细观强度折减系数... 详细信息

连续-离散耦合方法同时集成了有限元和离散元的优点,在非连续介质边坡的破坏模式和机理研究中已得到一定应用,但是该方法不能定量分析边坡的稳定性。为了解决此问题,首先开发出一种连续-离散耦合强度折减法,提出了宏、细观强度折减系数关系的建立方法,然后基于某经典边坡算例验证了方法的可行性,并从细观角度上研究了边坡破坏机理和失稳判据,最后讨论了耦合强度折减法最优离散域的选取原则和方法。结果表明:宏、细观折减系数之间满足指数增长关系;从耦合计算位移连续性、边坡安全系数、潜在滑动面多个角度验证了连续-离散耦合强度折减法是可行的,安全系数较其他方法差距最大为5.39%;边坡临界破坏时拉力链数量和颗粒间黏结破坏数量会出现明显的突变,由此提出可将这2种细观上的突变作为新的边坡失稳判据;最优离散域的安全系数较标准值差距仅为0.02%;选取离散域时,应遵循充分发挥离散元优势、权衡数值计算效率、简化数值计算模型等原则,即尽可能穿过边坡潜在滑动面、减少离散域的大小、采用规则和简单的矩形。

关键词：边坡连续-离散耦合强度折减法边坡失稳判据离散域

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寒区公路隧道防冻设计现状及展望

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隧道建设(中英文) 2025年第1期45卷 1-20,I0005-I0024页

作者：吴梦军方林招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆400067 国家山区公路工程技术研究中心重庆400067 公路隧道国家工程研究中心重庆400067

大量现场调研与文献调研发现,寒区公路隧道冻害问题比较突出,并影响隧道结构与运营安全。文章通过探讨寒区隧道冻害现象及成因,总结其设计理念及思路,并围绕隧道防冻设防长度确定方法、冻胀力计算方法、防冻措施应用现状及实施效果等进... 详细信息

大量现场调研与文献调研发现,寒区公路隧道冻害问题比较突出,并影响隧道结构与运营安全。文章通过探讨寒区隧道冻害现象及成因,总结其设计理念及思路,并围绕隧道防冻设防长度确定方法、冻胀力计算方法、防冻措施应用现状及实施效果等进行综合分析,得出:1)寒区隧道应遵循“以防为主、以抗为辅、防抗结合”的防冻设防设计理念;2)针对地下水发育的寒区公路隧道,宜根据最冷月平均气温进行分级设防防冻;3)采用经验分析法初步确定寒区隧道防冻设防长度具备一定的可行性,但还应根据现场温度实测数据对防冻设防长度进行修正;4)寒区隧道冻胀力现有计算模型在实际应用中尚存在不足,考虑冻结圈围岩非均匀冻胀的计算方法相对较为符合工程实际;5)寒区隧道防冻设计应重点妥善处理“温度”和“地下水”这2个要素,主要从保(升)温措施及排水系统防冻措施2个方面开展,指出寒区隧道保(升)温措施的局限性及下一步的研究方向,并提出不同防冻设防等级下隧道排水系统防冻措施的设置原则。在此基础上,提出下一步可以针对基于多因素影响的温度场分布规律、冻害机制、防冻保温材料、新型主动保温措施等方面开展深入研究,以解决寒区隧道建设面临的技术问题。

关键词：寒区隧道公路隧道防冻设计冻胀力防冻措施

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蛇型曲线公路隧道火灾烟气控制风速与回流长度研究

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地下空间与工程学报 2025年第1期21卷 358-366页

作者：王峰戴开来袁松刘吉鑫张洋语西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室成都610031 西南交通大学土木工程学院成都610031 招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆400067 四川省交通勘察设计研究院有限公司成都610017

为探明火源位置对蛇型曲线隧道火灾临界风速及烟气回流长度的影响,确定蛇型曲线隧道最不利火源位置,依托跑马山1号隧道工程,采用三维数值计算方法对不同横断面火源位置、不同纵向火源位置下,蛇型曲线隧道火灾烟气回流长度及临界风速的... 详细信息

为探明火源位置对蛇型曲线隧道火灾临界风速及烟气回流长度的影响,确定蛇型曲线隧道最不利火源位置,依托跑马山1号隧道工程,采用三维数值计算方法对不同横断面火源位置、不同纵向火源位置下,蛇型曲线隧道火灾烟气回流长度及临界风速的变化规律进行研究和分析。结果表明:对于蛇型曲线隧道一次曲线稳定段、反向曲线稳定段,火源位于断面内侧的临界风速最大;对于蛇型曲线隧道过渡段,火源位于断面外侧的临界风速最大。蛇型曲线隧道最不利火源位置位于曲线稳定段断面内侧;火灾规模为30 MW时,半径为1000 m的蛇型曲线隧道最不利火灾临界风速为4.3 m/s,相比直线隧道增大了8%;随着通风风速的减小,蛇型曲线隧道不同火源位置的烟气回流长度近似线性增长;断面内侧、断面外侧火源的烟气回流长度增长速率基本一致,断面中间火源的烟气回流长度增长速率显著大于断面侧壁火源。

关键词：隧道工程临界风速蛇型曲线隧道烟气回流长度火源位置

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增建隧道爆破施工对既有隧道动力扰动影响研究

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安全与环境学报 2025年第5期 1789-1796页

作者：郑晓卿徐凯张雨帆于广涛彭万标陈川刘东星公路隧道国家工程研究中心浙江数智交院科技股份有限公司四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室中交第四航务工程局有限公司招商局重庆交通科研设计院有限公司

为揭示隧道爆破荷载作用下既有隧道的动力扰动特征,采用数值模拟和相似模型试验结合的方法,从应力、振速和结构振频等因素研究了爆破振动对既有隧道衬砌结构的影响。结果表明:既有隧道结构迎爆侧受到的振动荷载和应力影响显著大于背爆侧... 详细信息

为揭示隧道爆破荷载作用下既有隧道的动力扰动特征,采用数值模拟和相似模型试验结合的方法,从应力、振速和结构振频等因素研究了爆破振动对既有隧道衬砌结构的影响。结果表明:既有隧道结构迎爆侧受到的振动荷载和应力影响显著大于背爆侧;迎爆侧右拱腰处所受有效应力峰值最大,易首先出现拉伸破坏,且检测面前后5 m范围内振动应力衰减较小,需重点监测;最大振动速度在迎爆侧边墙处最大,拱腰次之,仰拱最小,右边墙处可能因振动速度过大而最先产生破坏;右边墙处受到的X方向应力波远大于其他方向,产生较大振动频率,随着爆破距离增加,振动峰值减小,其中Z方向减小幅度最大。

关键词：安全工程隧道爆破动力扰动爆破振动

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海底隧道管节接头防火试验

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中国公路学报 2016年第5期29卷 109-115页

作者：郭军刘帅曹更任陈建忠招商局重庆交通科研设计院有限公司公路隧道建设技术国家工程实验室重庆400067

为了研究海底沉管隧道管节接头的防火构造与防火性能,采用自主设计建造的燃气式高温试验炉,以国际RABT标准温升曲线作为火灾边界输入,进行了多工况1∶1全尺寸构件明火试验,分析了管节接头在2种防火构造下的防火性能与温度分布。结果表明... 详细信息

为了研究海底沉管隧道管节接头的防火构造与防火性能,采用自主设计建造的燃气式高温试验炉,以国际RABT标准温升曲线作为火灾边界输入,进行了多工况1∶1全尺寸构件明火试验,分析了管节接头在2种防火构造下的防火性能与温度分布。结果表明:作为一种包含钢剪力键的复合材料构件,管节接头的防火性能最终受制于耐温极限仅为100℃的Ω橡胶止水带;管节接头的防火效果取决于防火隔断的设计,采用外挂防火板与内置防火隔断的双层防护方案,即2cm厚外挂防火板+防火隔断(1cm厚防火板+1cm厚防火棉+3cm厚防火板+轻钢龙骨),可确保管节内Ω橡胶止水带的火灾历时温度低于其防火极限;当双层防护构造采用分离式铆固时,受明火火灾动力冲击影响大,外挂防火板首先开始破坏,进而导致管节接头整体防火失效。通过试验,推荐海底沉管隧道管节接头采用双层防护整体式铆固防火构造方案。

关键词：隧道工程海底隧道防火试验管节接头双层防护 Ω橡胶止水带

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土钉墙+排桩在明挖隧道深基坑支护中的几个问题

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岩土力学 2016年第4期37卷 1109-1117页

作者：王建华李江腾廖峻招商局重庆交通科研设计院有限公司公路隧道建设技术国家工程实验室重庆400067 招商局重庆交通科研设计院有限公司隧道建设与养护技术交通行业重点实验室重庆400067 中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083

就当前土钉墙+排桩在明挖隧道深基坑支护中的几个问题,开展了有针对性的研究。采用理论分析和数值计算方法,结合工程实例,深入探讨了土钉墙坡比i,排桩桩径-间距(D-S),以及设有内支撑时,桩-撑相对刚度等参数的选取原则。结果表明:(1)i越... 详细信息

就当前土钉墙+排桩在明挖隧道深基坑支护中的几个问题,开展了有针对性的研究。采用理论分析和数值计算方法,结合工程实例,深入探讨了土钉墙坡比i,排桩桩径-间距(D-S),以及设有内支撑时,桩-撑相对刚度等参数的选取原则。结果表明:(1)i越小,土钉墙越稳定,但排桩弯矩、水平位移越大。在土钉墙自身滑动稳定前提下,i宜取大值。(2)D-S越大,排桩水平位移越小,排桩混凝土、钢筋量越少,造价越低,但桩间土的防护越困难。在工程地质好、地下水位低的情况下取大桩径、大间距,反之取小值。(3)弱桩强撑的支护效果好,但对施工干扰大;强桩(非悬臂)弱撑造价低。选择桩-撑的相对刚度需从工程地质、周边环境要求、工期、造价等因素综合考虑,方能达到安全可靠,经济合理的目的。

关键词：明挖隧道深基坑土钉墙排桩内支撑

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基于改进YOLOv5s的公路隧道火灾烟雾智能检测算法

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中国公路学报 2024年第11期37卷 194-209页

作者：邓实强丁浩蒋树屏杨孟刘帅陈建忠李文锋重庆交通大学土木工程学院重庆400074 招商局重庆交通科研设计院有限公司隧道与地下工程研究院重庆400067

隧道火灾快速感知可为隧道运营安全提供重要保障,并为隧道应急处置提供关键性决策信息。然而,现有的视频图像火灾烟雾检测方法在公路隧道复杂环境下存在准确性和时效性问题,并且缺乏基础视频图像数据。为此,通过开展实体公路隧道火灾试... 详细信息

隧道火灾快速感知可为隧道运营安全提供重要保障,并为隧道应急处置提供关键性决策信息。然而,现有的视频图像火灾烟雾检测方法在公路隧道复杂环境下存在准确性和时效性问题,并且缺乏基础视频图像数据。为此,通过开展实体公路隧道火灾试验,创建高清视频图像数据集,以真实隧道场景下模拟的火灾烟雾视频图像为研究对象,提出一种基于改进YOLOv5s的智能检测算法。在模型中,使用增强后的Mosaic方法对训练数据进行增强处理;引入Transformer Encoder模块增强网络全局特征提取的能力,改善较小烟雾目标特征提取较为困难的状况,以提升网络性能;利用最新的轻量级卷积方法GSConv替换掉部分卷积模块Conv,减少网络参数的同时保持网络性能,达到压缩网络目的;添加轻量级高效通道注意力模块ECA,通过局部跨通道交互策略缓解监控摄像机距目标较远与火灾初期烟雾漏检问题,在少参数量增加的情况下进一步提升网络性能;采用CIoU损失函数与SiLU激活函数的组合使网络更快得到收敛。为验证所提算法的有效性,选用YOLOv3、YOLOv3-efficientnet、YOLOv5s、YOLOX、YOLOv7、YOLOv7-tiny、SSD七种目标检测算法进行对比分析。结果表明:在自建的公路隧道火灾烟雾数据集上,所提算法的检测精确度达到97.27%,mAP@0.5为97.85%。尽管在原网络基础上提升的幅度仅为1.83%和1.13%,但相较于其他7种对比算法,所提算法对远距离和火灾初期的小尺寸烟雾目标有更好的检测效果,明显改善了漏检情况。此外,算法的检测速度为86.2帧·s~(-1),能够满足隧道火灾检测的时效性要求,同时利用重庆真武山隧道火灾视频验证了算法的可靠性,研究结果可为实现隧道复杂环境下的火灾快速感知提供技术支持。

关键词：隧道工程烟雾检测火灾试验目标检测 YOLOv5s

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截至2021年底中国10km以上特长公路隧道统计

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隧道建设（中英文） 2022年第6期42卷 1111-1116,I0003-I0008页

作者：秦峰王少飞肖博张逸招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆400067 中国公路学会隧道工程分会重庆400067

在交通强国战略指引下,我国公路隧道得到长足发展,正奋力从公路隧道大国迈向公路隧道强国。近20年来,中国公路隧道建设规模不断扩大,并建成多座10 km以上的特长公路隧道,不断刷新着世界纪录。中国公路学会隧道工程分会在相关会员单位的... 详细信息

在交通强国战略指引下,我国公路隧道得到长足发展,正奋力从公路隧道大国迈向公路隧道强国。近20年来,中国公路隧道建设规模不断扩大,并建成多座10 km以上的特长公路隧道,不断刷新着世界纪录。中国公路学会隧道工程分会在相关会员单位的大力支持下,从所在省份、所在高速公路、开竣工时间、设计单位、施工单位等方面,对截至2021年底我国运营、在建及规划的10 km以上特长公路隧道进行统计,结果见表1—3。

关键词：中国公路学会特长公路隧道高速公路公路隧道建设施工单位世界纪录竣工时间

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高海拔地区铁路隧道施工期有害气体运移特性

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中南大学学报（自然科学版） 2016年第11期47卷 3948-3957页

作者：曹正卯杨其新郭春西南交通大学土木工程学院交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031 招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆400067

依托西格二线新关角隧道工程,基于关角隧道地区实测气象资料,利用流体计算软件FLUENT,采用三维k-ε湍流非稳态模型,对不同海拔高度地区铁路隧道内施工期有害气体运移特性和质量浓度分布规律进行数值模拟计算分析。研究结果表明:考虑湿... 详细信息

依托西格二线新关角隧道工程,基于关角隧道地区实测气象资料,利用流体计算软件FLUENT,采用三维k-ε湍流非稳态模型,对不同海拔高度地区铁路隧道内施工期有害气体运移特性和质量浓度分布规律进行数值模拟计算分析。研究结果表明:考虑湿度与不考虑湿度对空气密度计算结果影响误差为0.3%左右,可以忽略不计;有害气体在隧道内向洞口运移的动态过程中,最高质量浓度逐渐降低、体积逐渐增大,在隧道内呈U型分布;随着海拔高度增加,由于环境气压的影响,同一测点有害气体质量浓度随海拔高度以指数形式增大,CO增加倍数可按K=eh/104进行计算,且达到容许质量浓度的时间增加。

关键词：高海拔铁路隧道施工通风有害气体数值模拟运移特性

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