计算流体力学在纵向式公路隧道火灾通风中的仿真

隧道一旦发生火灾，如果处理不当，将造成严重后果。为了预防和控制隧道中的火灾，必须研究烟气在隧道中的流动，进行数值仿真是一条简洁有效的途径。随着国外在计算流体力学（CFD）的兴起与发展，为这一问题的研究提供了可能。鉴于此，本研究以京珠高速公路粤境南段隧道工程为工程依托，采用计算流体力学的研究方法进行通风仿真，对研究国内公路隧道火灾通风控制具有现实意义。     

标准型异形椭圆断面正常水深和临界水深计算

针对标准型异形椭圆断面正常水深和临界水深的基本方程均为超越方程、无法直接求解的问题,在归纳标准型异形椭圆断面水力要素计算公式的基础上,通过引入量纲一参数和采用曲线分段优化拟合的分析方法,提出了求解标准型异形椭圆断面正常水深和临界水深的直接计算公式。误差分析结果表明,该断面正常水深和临界水深直接计算公式相对误差的绝对值最大分别为0.362%和0.288%,其适用范围及精度均能够满足工程应用的要求。     

车辆荷载对浅埋大断面隧道围岩的影响研究

依托在建的甸头隧道,开展隧道开挖是否考虑初期支护下车辆荷载对围岩及大西二级公路的影响研究。结果表明:隧道开挖引起隧道顶部及腰部发生沉降,底部发生隆起,初衬的施加可以有效抑制隧道周边围岩的变形,且可减小车辆荷载对围岩位移的影响;三台阶开挖时,隧道中部开挖引起地表发生剧烈沉降,初衬的施加可以减小地表的沉降,减小车辆荷载对地表沉降的影响。因此,无初支的情况下,当公路有车辆通过时,隧道整体变形较大,路面可能由于差异沉降产生裂缝。     

岩溶隧道帷幕注浆止水技术及施工——以宜(昌)万(州)铁路金子山隧道为例

强岩溶区隧道施工中,隧道周边一定范围内的岩溶地下水在隧道施工中将导致隧道岩体工程地质和水文地质条件发生变化,造成围岩强度降低,渗透水压力增加,并可能造成隧道的突然涌水和突泥事故,帷幕注浆是隧道等地下工程施工中防渗止水的有效技术。以在建宜昌-万州铁路金子山隧道为依托工程,在介绍隧道帷幕注浆目的、注浆止水的机理基础上讨论了金子山隧道帷幕注浆止水施工工艺和注浆施工方案,详尽介绍了帷幕注浆的施工组织、机械设备和人员的配备,并就帷幕注浆中注浆量的推算和止浆墙的安全厚度进行了重点探讨,金子山隧道帷幕注浆的成功经验可为同类工程的施工提供技术资料和经验借鉴。     

汾河水库泄洪隧洞F_3断层塌方分析及处理

主要介绍山西省汾河水库泄洪隧洞 F3断层塌方冒顶的处理情况 ,并分析了塌方冒顶的原因 ,总结了经验教训 ,为同类工程塌方的预防和处理提供了有益的经验。     

高坝施工导流洞改为永久竖井泄洪洞水力学研究

本文通过模型试验研究涡室－竖井内消能系统，用内设阻涡坎的涡室连接泄洪洞和竖井，带盲洞的消力并连接竖井和导流洞。探讨了涡室－竖井内消能系统中的流态、边壁时均压力、脉动压力、消能率、消力井尺寸与消能率之间的关系和消能机制等水力学问题。     

龙抬头泄洪洞水力特性的数值模拟

以某水电站泄洪洞为研究对象,结合大比尺水工模型试验,采用RNG k-ε数值模型,利用VOF法追踪自由液面,对龙抬头泄洪洞的流场进行了三维水力特性的数值模拟,并提出2种增加掺气设施的修改方案。结果表明:数值模拟结果与水工模型实测值吻合较好,该方法可以较好地模拟三维流场;增加掺气设施后可以有效地减轻下游反弧段的空蚀破坏。     

水下盾构隧道地震液化数值分析

砂土地震液化会造成地基失效和结构受损,因此场地液化判别至关重要。国内外规范中的液化判别方法简单实用,但均存在局限性。为更准确、全面地进行场地液化判别,利用三维有限差分程序FLAC^3D,结合孟加拉卡纳普里河底盾构隧道项目,对典型钻孔位置土层的抗震液化特性进行数值分析。利用FLAC^3D中的FINN模块建立土层三维模型,在重力平衡和水压力平衡后施加合理的地震波,进行动力计算,计算模型每个单元在计算过程中的最大超孔压比,若最大超孔压比=1,则该位置土体发生液化;若最大超孔压比<1,则该位置土体不会液化。计算后,部分土体的最大超孔压比=1,其他范围土体的最大超孔压比均<1。研究表明该地区土层会发生地震液化,且不同位置处液化深度不同、液化范围也不同,该数值分析液化判别结果与规范法判别结果一致。     

水工压力隧洞内衬及围岩应力与变形数值计算

应用三维快速有限差分软件FLAC3D,对柏叶口水库泄洪发电隧洞进行了数值仿真计算,研究了开挖后高水压作用下洞室特别是泄洪洞与发电支洞交叉口位置管壁及围岩的应力场、位移场及其动态变化规律。结果表明:施加内水压力后,衬砌最大下沉和隆起量均有所减小;在0.78 MPa内水压力下,衬砌管壁局部产生较大的拉应力,将导致混凝土出现较大范围的裂缝;在内水压力下,泄洪洞和发电支洞交叉位置产生较大的拉应力集中,以两洞相交位置小角度一侧应力最大,将出现较大范围的拉裂缝。     

水布垭水电站尾水隧洞钢模台车比选优化应用

简要介绍了水布垭水电站钢模台车的引进、安装、运行、拆卸的整个施工过程,作为一项较先进的施工技术,钢模台车的使用,为边顶拱浇筑混凝土提供了优质高效的施工手段,保证了尾水隧洞衬砌混凝土施工的质量和进度。