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考虑开挖过程的瓦斯隧道施工通风影响机制——以鸡鸣隧道为例 被引量：21
1
作者 冉楗 王林峰 +2 位作者 李鸣 周楠 钟宜宏 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第2期804-811,共8页
为研究瓦斯隧道开挖过程中通风设备布置对通风效果的影响机制,以城开高速鸡鸣隧道为研究对象,考虑风筒直径、出风口与掌子面距离、风筒高度三个因素,基于数值模拟方法,进行三因素三水平正交试验;以瓦斯平均浓度数据为基础,研究了瓦斯浓... 为研究瓦斯隧道开挖过程中通风设备布置对通风效果的影响机制,以城开高速鸡鸣隧道为研究对象,考虑风筒直径、出风口与掌子面距离、风筒高度三个因素,基于数值模拟方法,进行三因素三水平正交试验;以瓦斯平均浓度数据为基础,研究了瓦斯浓度在施工通风影响下的分布特点,通过极差分析和方差分析研究了9种布置方案下三个因素对三种施工情况下通风效果的影响。研究结果表明:上掌子面顶角、底角及下掌子面底角处,瓦斯分布较为集中,实际施工过程中应加强对该区域的监测;回风侧瓦斯浓度高于进风侧。不同的施工情况下,三个因素对通风效果的影响程度存在差异;即在整体掌子面或仅有上掌子面施工的情况下,三个因素对通风效果的影响程度从大到小依次为:风筒高度、风筒直径、出风口与掌子面距离;仅有下掌子面施工时则依次为:风筒直径、风筒高度、出风口与掌子面距离。在本文研究结论的基础上,提出针对台阶开挖过程中可能出现的不同工况下的以提高通风效率为目的的通风设备布置建议。 展开更多
关键词 隧道工程 瓦斯隧道施工通风 正交试验 极差分析 方差分析 瓦斯浓度
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基于可跟随式有害气体抽排装置的烟尘运移规律——以鸡鸣隧道为例 被引量：1
2
作者 钟宜宏 王林峰 +3 位作者 李鸣 冉楗 张继旭 夏万春 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第6期2637-2648,共12页
为了降低隧道爆破产生的粉尘及CO对施工人员的危害,提出了一种在隧道中加入可跟随式有害气体抽排装置的辅助通风方式。为确定可跟随式有害气体抽排装置的有效性,本文研究依托鸡鸣隧道工程基于Fluent数值模拟软件对该装置的应用场景及应... 为了降低隧道爆破产生的粉尘及CO对施工人员的危害,提出了一种在隧道中加入可跟随式有害气体抽排装置的辅助通风方式。为确定可跟随式有害气体抽排装置的有效性,本文研究依托鸡鸣隧道工程基于Fluent数值模拟软件对该装置的应用场景及应用效果进行了模拟,得到了压入式通风和加入抽排装置后的隧道流场以及粉尘、CO的运移规律,以及装置对流场的影响并验证了装置加速粉尘及CO排出的效果,并对加入装置后距离掌子面的5个测点的CO浓度随时间的变化规律进行线性拟合。结果表明:加入可跟随式有害气体抽排装置能够有效加速掌子面工作区域内粉尘及CO排出,通风120 s内,相同时间点下加入装置后的相同位置处粉尘及CO浓度远低于压入式通风条件下,加入装置后仅通风110~130 s掌子面前5 m内粉尘及CO浓度均能够达到安全浓度以下,同时该装置的加入一定程度上会增加隧道流场的紊乱程度,加入抽排装置后的掌子面前5个测点处通风30 min内的CO浓度变化满足单指数函数。对比加入可跟随式有害气体抽排装置前后粉尘及CO浓度变化情况,验证了该装置的有效性。 展开更多
关键词 隧道通风 数值模拟 抽排装置 运移规律 函数拟合
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考虑风筒破损对隧道施工过程中CO排出的影响机制 被引量：3
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作者 王林峰 冉楗 +2 位作者 钟宜宏 李玲玉 李鸣 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第24期10718-10725,共8页
为研究隧道施工通风过程中风筒破损对一氧化碳(CO)排出的影响,依托城开高速鸡鸣隧道,运用孔口流量理论,考虑风筒内流速、孔口与开挖工作面距离和孔口数量3个因素,基于数值模拟方法,研究风筒破损对CO排出的影响。结果表明:在风筒破损面... 为研究隧道施工通风过程中风筒破损对一氧化碳(CO)排出的影响,依托城开高速鸡鸣隧道,运用孔口流量理论,考虑风筒内流速、孔口与开挖工作面距离和孔口数量3个因素,基于数值模拟方法,研究风筒破损对CO排出的影响。结果表明:在风筒破损面积相同的前提下,漏风率随送风量的增加而增大;开挖工作面处的CO浓度在通风1 min后达到峰值,约为3.5%;风筒破损会对隧道内的CO稀释产生滞后效应,滞后时间为1~3 min并且送风量越小滞后效应越明显,最终导致达到预计通风时间后距洞口约15 m范围内的CO浓度仍高于规范要求;通风长度区域内,3个因素中对CO排出的影响依次为:风筒内流速>孔口与开挖工作面距离>孔口数量;整体隧道内,影响依次为:风筒内流速>孔口与开挖工作面距离>孔口数量。并提出了通风设计和孔洞修补两方面的建议。 展开更多
关键词 隧道工程 一氧化碳浓度 风筒破损 送风量 正交试验 极差分析
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考虑库水升降和滑带弱化作用的岸坡启滑机制分析
4
作者 王林峰 夏万春 +2 位作者 冉楗 张继旭 程平 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2023年第2期30-41,共12页
以三峡库区凉水井滑坡为研究对象,采用理论分析与数值模拟的研究手段,构建了滑带强度弱化模型,提出了渗流驱动的滑坡启滑判据,应用Geo-studio有限元程序分析了库水不同升降速率对滑坡稳定性的影响,揭示了库水升降作用下岸坡渗流场演变... 以三峡库区凉水井滑坡为研究对象,采用理论分析与数值模拟的研究手段,构建了滑带强度弱化模型,提出了渗流驱动的滑坡启滑判据,应用Geo-studio有限元程序分析了库水不同升降速率对滑坡稳定性的影响,揭示了库水升降作用下岸坡渗流场演变规律和渗流驱动下的启滑机制。研究表明:(1)渗透压力与渗透时间的变化是滑带土强度弱化的关键因素,弱化到临界强度时,在渗流驱动下发生压剪破坏而启滑,由局部向整体以渐进模式破坏失稳;(2)库水升降过程中,坡体内孔隙水压力滞后性较明显,水位升降速率会影响坡体地下水响应时程,升降速率越大,孔隙水压力变化越大,渗流驱动力越大,滑坡稳定性变化越快,越趋近于渐进破坏;(3)库水位从175 m降到145 m,凉水井滑坡滑面法向应力最大降低了38.19%,剪应力最大降低了22.20%,有效法向应力最大落差为168.64 kPa,抗剪强度最大落差为63.45 kPa。以上分析结论与规律可为涉水滑坡启滑机制分析、库岸山体滑坡失稳研究及应急防治工程等提供科学依据和理论方法。 展开更多
关键词 滑坡 库水升降 启滑判据 渗流稳定性 Geo-studio 三峡库区
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酸环境干湿循环作用下泥灰岩损伤劣化分析 被引量：1
5
作者 夏万春 王林峰 +3 位作者 张继旭 冉楗 杨柳 钟宜宏 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期2006-2015,共10页
针对库区消落带泥灰岩的最不利作用环境——酸环境干湿循环下力学性质损伤劣化问题,以岸坡泥灰岩为研究对象,分别开展pH=3,5,7溶液条件下的干湿循环试验,分析了酸环境干湿循环作用下泥灰岩单轴抗压强度的劣化规律,查明了其对泥灰岩力学... 针对库区消落带泥灰岩的最不利作用环境——酸环境干湿循环下力学性质损伤劣化问题,以岸坡泥灰岩为研究对象,分别开展pH=3,5,7溶液条件下的干湿循环试验,分析了酸环境干湿循环作用下泥灰岩单轴抗压强度的劣化规律,查明了其对泥灰岩力学性质的损伤劣化特性,采用颗粒流软件对比探究了不同循环次数对力学强度参数的影响规律,并结合库区消落带岩体劣化现象分析了层进劣化机理。研究结果表明:pH=3,5,7溶液环境下泥灰岩单轴抗压强度变化均与干湿循环次数呈反比关系,累积劣化度Sn在34.79%~54.31%之间变化,且呈现快速上升、缓慢发展、趋于平稳的变化趋势,而峰值应力劣化范围为8.79%~35.61%;泥灰岩黏聚力C、内摩擦角φ、弹性模量E均随干湿循环次数的增加而不断降低,且损伤劣化以圈层渐进的模式进行;库区消落带岩体受到酸溶液干湿循环作用后,附近岩体会萌生大量次生裂隙,随着循环次数的推进及损伤的持续累积,裂隙逐渐贯通并向坡内层进扩展,扩展范围和速率与干湿循环次数和溶液pH值有关。以上分析结论与规律可为库岸山体滑坡崩塌失稳、库区危岩基座软化、蓄水渗漏等灾害的预测与应急防治提供科学依据和理论方法。 展开更多
关键词 干湿循环 泥灰岩 三轴压缩 颗粒流 损伤劣化
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泵送混凝土变形裂缝的成因及防治
6
作者 冉楗强 《中国高新技术企业》 2008年第9期170-170,172,共2页
本文就工程实践中泵送混凝土容易出现的变形裂缝进行了分析和说明,同时有针对性地介绍了一些防治措施。
关键词 混凝土 裂缝 成因 防治
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