公路隧道空气颗粒物净化实验研究

研制了窄极距双区电除尘公路隧道空气颗粒物净化系统,研究了粉尘浓度、粉尘粒度、工作电压及电场风速等主要因素对其净化性能的影响。结果表明,该技术方案可行,颗粒物净化效率随粉尘浓度及电场风速增大而降低,随工作电压及粉尘粒径增高而提高。     

常青道路景观配置对交通噪声的衰减效果

选取重庆市主城区常见的3种道路景观植物——石楠(阔叶类植物)、小叶黄杨(中等叶子类植物)和雪松(针叶类植物),研究常青道路植物对交通噪声的衰减效果。结果表明:(1)在相同排列条件下,3种植物的降噪能力依次为石楠>小叶黄杨>雪松。对单一植物种,植物间交叉排列的绿化带对交通噪声的衰减效果比平行排列好。(2)不同种类植物对噪声的插入损失峰值所处的频段不同。针叶类植物对低频(<500Hz)噪声有很好的衰减效果,阔叶类植物对高频(>2 000Hz)噪声有很好的衰减效果,中等叶子类植物对中频(500～2 000Hz)噪声有很好的衰减效果。(3)选择针叶类植物和较大冠幅的阔叶类植物搭配种植,如雪松和石楠,可有效地提高绿化带对各频段的交通噪声的吸收能力。     

沉管隧道火灾高温试验炉烟道设计与性能研究

为提高临时性砌筑烟道在沉管隧道高温火灾试验中的可靠性,通过在烟道内设置水喷淋系统,实现对烟道内热烟气有效降温,并基于FDS软件对火灾试验炉进行模拟分析,研究烟道内温度场分布,指导火灾试验炉建造.结果表明:热烟气经过水喷淋后温度降低700℃,水喷淋对热烟气降温效果良好;烟道排烟通畅,无明显开裂、漏烟现象,可满足非永久性火...     

基于可拓联系云模型的隧道塌方风险等级评价方法

为准确预测隧道塌方风险等级,基于塌方相关理论和工程实际,建立塌方风险等级评价因子体系,借助云理论中云雾化现象检验采用综合权重方法确定的评价因子权重,利用物元可拓理论与联系云模型实现评价因子定性与定量之间的转换,提出1种基于可拓联系云的隧道塌方风险等级评价方法。计算待评价物元与联系云模型间的综合确定度,结合模糊等级特征值确定塌方风险等级,并引入距离相似性判断风险的演变趋势。研究结果表明:可拓联系云模型评价结果与实际塌方风险等级一致,模型可以较好地适用于隧道塌方风险等级评价。     

地铁单面坡隧道列车火灾通风模式研究

针对地铁单面坡隧道连续下坡距离长、提升高度大的特点,以国内某城市地铁线路为研究对象,构建列车火灾通风排烟数值计算模型,并采用1:20模型实验对数值计算精确度进行验证,通过考虑列车起火位置、风机开启模式和隧道断面形式等因素,对火灾烟气扩散过程、疏散平台上方烟气温度和气体浓度进行分析。研究结果表明:列车起火后,单洞单线隧道2端车站应各开启2台隧道风机,单洞双线隧道除开启射流风机外,2端车站应各开启4台隧道风机执行相应的排烟和送风模式进行烟气控制;由于单洞双线隧道中热损失和空气卷吸量较大,火灾烟气温度、CO和CO2浓度均低于单洞单线隧道;采用纵向通风控制烟气逆流的同时,下风向区域的烟气沉降作用较为明显,防排烟设计中应充分考虑列车中部火灾下风向车厢区域的危险性,合理确定应急响应模式。     

黄土区薄层浮土道路侵蚀试验研究

为研究降雨强度和坡度对黄土区薄层浮土覆盖的土质道路产流产沙的影响,在野外调查的基础上,通过室内模拟降雨试验研究不同雨强(1.0、1.5、2.0、2.5 mm/min)和坡度(2°、4°、8°、16°)条件下0.5 cm厚度浮土道路径流和产沙特征。结果表明:1)相同坡度条件下,平均径流率随雨强增大呈递增趋势,其变化范围在0.80~2.73 L/min,且1.5~2.5 mm/min雨强条件下平均径流率是1.0 mm/min的1.34~3.04倍,各雨强条件下浮土侵蚀阶段产流量占比范围在5.22%~40.38%;2)次降雨平均含沙量随坡度和雨强的增大均呈递增趋势,其变化范围在11.75~194.25 g/L,且与坡度和雨强分别呈显著线性和指数函数关系(P<0.05),1.0~2.5 mm/min雨强下浮土侵蚀阶段产沙量占比为0.05%~71.51%,其占比随雨强和坡度的增大存在波动,且混合侵蚀阶段产沙量与坡度和雨强呈良好的线性关系(P<0.01);3)累计产沙量随累计产流量的增大而增大且满足线性函数关系,决定系数均在0.96以上。研究结果揭示了薄层浮土道路径流侵蚀规律,可为土质道路治理及道路侵蚀模型建立提供参考。     

地铁隧道基础变形分析与计算

地下空间开发引发了大量的补偿基础问题,同时也带来了新的岩土技术难题。对结构荷载已完全被开挖土重所替代的等补偿和超补偿基础而言,理论上基础将不会出现工后沉降,但大量实测数据表明,等补偿甚至超补偿基础往往在竣工后均出现沉降变形,南京地铁隧道基础便是典型实例。为此,探讨了深基础与浅基础间的异同点,并推导出考虑埋深的坑底土体应力计算方法;然后围绕基础的整个施工过程,详细分析了开挖卸荷和施工找平对基底变形的影响,发现找平过程中多挖了与隆起量体积相等的土体,而该缺失的土体将导致基础后期发生沉降变形。据此思路计算地铁隧道基础的变形量,并与工程实测数据进行对比,结果表明两者吻合较好,可为今后类似工程的分析提供参考。     

A beetle antennae search improved BP neural network model for predicting multi-factor-based gas explosion pressures

A gas explosion in an underground structure may cause serious damage to the human body and ground buildings and may result in huge economic losses. The pressure of the gas explosion is an important parameter in determining its severity and designating an emergency plan. However, existing empirical and computational fluid dynamics (CFD) methods for pressure prediction are either inaccurate or inefficient when considering multiple influencing factors and their interrelationships. Therefore, for a more efficient and reliable prediction, the present study developed a multifactorial prediction model based on a beetle antennae search (BAS) algorithm improved back propagation (BP) neural network. A total of 317 sets of data which considered factors of geometry, gas, obstacle, vent, and ignition were collected from previous studies. The results showed that the established model can predict pressures accurately by low RMSE (43.4542 and 50.7176) and MAPE (3.9666% and 4.9605%) values and high R² (0.7696 and 0.7388) values for training and testing datasets, respectively. Meanwhile, the BAS algorithm was applied to improve both the calculation efficiency and the accuracy of the proposed model by enabling a more intelligent hyperparameter tuning method. Furthermore, the permutation importance of input variables was investigated, and the length (L) and the ratio of length and diameter (L/D) of geometry were found to be the most critical factors that affect the explosion pressure level.     

隧道火灾研究的知识图谱分析

为了解隧道火灾研究领域的整体情况,绘制隧道火灾科学的知识图谱,本文基于2000-2018年Web of Science和CNKI刊载的隧道火灾论文,利用VOSviewer技术,对隧道火灾科学进行全面可视化分析图谱显示,国际上隧道火灾研究的核心主题是Simulation、Tunnel Ventilation Temperature and Smoke、Tunnel Fire Safety,国内是数值模拟、隧道救援与疏散、隧道的消防灭火、火灾探测报警、隧道结构;高产的作者是Ji Jie和徐志胜等,近期活跃的作者是Zhang Shaogang和石晓龙等;开展隧道火灾研究的国家多位于欧洲。结果表明隧道火灾研究领域的发文量、主题分布及作者间的合作都已初具规模,国内更偏重于工程应用的研究,主题演变略快于国外,我国在此领域处于核心地位。     

不同隧道坡度下射流风机临界风速研究

为研究隧道坡度对射流风机临界风速的影响,通过理论分析与数值模拟,采用全尺寸隧道模型和5种不同火源功率,考虑0%,±1%,±3%,±5%,±7% 9种不同隧道坡度,研究隧道坡度对射流风机临界风速的影响规律。结果表明:坡度对射流风机临界风速有较大影响。在射流风机与火源纵向间距不小于100 m情况下,即其临界风速与火源纵向间距无关;当上坡时,其临界风速与火源功率的1/3次方成正比,坡度越大,临界风速越小;当下坡时,其临界风速与火源功率的1/3次方成正比,坡度（绝对值）越大,临界风速越大;对数据结果进行拟合,得到上坡与下坡时的射流风机临界风速模型,并与模拟结果取得了较好的一致性。