浅埋隧道地层瓦斯驱替措施性能及影响因素研究

1

作者 苏培东 石疏桐 李有贵 《地下空间与工程学报》 北大核心 2025年第6期2203-2216,共14页

针对浅埋隧道穿越高瓦斯地层治理效果不理想、施工风险高的问题,基于流体多孔介质理论,将煤层瓦斯驱替抽采技术应用于高瓦斯地层浅埋隧道施工治理。采用理论分析、数值模拟的方法分析了地层瓦斯驱替的性能,确定了瓦斯驱替影响范围、瓦... 针对浅埋隧道穿越高瓦斯地层治理效果不理想、施工风险高的问题,基于流体多孔介质理论,将煤层瓦斯驱替抽采技术应用于高瓦斯地层浅埋隧道施工治理。采用理论分析、数值模拟的方法分析了地层瓦斯驱替的性能,确定了瓦斯驱替影响范围、瓦斯驱替时间,对可能影响驱替性能的抽排负压、注气压力、地层渗透率、钻孔孔径4个因素进行研究,最后通过现场实验对地层瓦斯驱替数值模拟结果进行论证。结果表明:在抽排负压PC=50 kPa和注气压力P_(Z)=2.0 MPa条件下,注气、抽排孔间距12 m时采用注气40 min,同时抽排90 min达到的驱替效果较好;抽排负压越小驱替性能越好,但抽排负压对驱替进程影响较小;注气压力的提高能显著提高瓦斯抽排量、减少驱替时间;地层瓦斯下降量、抽排孔瓦斯流量与渗透率有着近线性的正相关性;对于目前常用钻孔孔径来说,增大钻孔孔径对地层瓦斯驱替治理效果影响不明显;由于地层条件、设备限制、施工扰动等因素,现场实验与数值模拟瓦斯含量监测数据存在一定差异,但两者在驱替效果和时间进程上具有较高的吻合度。 展开更多

关键词 浅埋隧道 瓦斯隧道 瓦斯驱替 数值模拟 现场实验

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川西南浅表地层天然气富集规律与隧道工程适应性研究

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作者 石疏桐 苏培东 +4 位作者 幸小兵 李有贵 陈明浩 邱鹏 王安春 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第5期944-954,共11页

针对川西南地区浅表地层天然气对隧道工程影响较大的问题,依托成眉线工程,运用地质分析、工程地质勘探方法,通过封孔聚气试验、分层检测试验,揭示研究区浅表层天然气分布富集规律及控制因素,分析浅层天然气富集对隧道产生的工程效应及... 针对川西南地区浅表地层天然气对隧道工程影响较大的问题,依托成眉线工程,运用地质分析、工程地质勘探方法,通过封孔聚气试验、分层检测试验,揭示研究区浅表层天然气分布富集规律及控制因素,分析浅层天然气富集对隧道产生的工程效应及对策。研究结论如下:1)深部天然气更倾向于通过断层、节理裂隙运移至浅地表,在以黏土为盖层、卵石层为储层的第四系特殊储盖组合中形成天然气高体积分数富集。2)成眉线隧道工程高体积分数区主要分布在卵石层中,低体积分数区主要分布在强风化泥岩及部分卵石层中,微体积分数区主要分布在完整泥岩及上覆黏土层较薄的卵石层中。3)浅层天然气的存在不仅对隧道工程的施工安全、成本和施工工期产生影响,也是工程勘察的一大挑战;遇到浅层天然气问题,需要对隧道设计及方案进行调整,并提出防治措施建议、制定运营维护方案。 展开更多

关键词 浅层天然气 隧道工程 富集规律 工程效应

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高地温对隧道岩爆发生的影响性研究 被引量：17

3

作者 严健 何川 +1 位作者 汪波 蒙伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1543-1550,共8页

新建拉林铁路桑珠岭隧道高地应力、高地温隧道开挖过程中岩爆灾害突出。考虑开挖卸荷与温降共同耦合作用,对隧道开挖过程中不同温度时洞周应力释放过程进行数值模拟,同时对隧道开挖后的二次应力进行现场实测,就高地温对隧道洞周应力的... 新建拉林铁路桑珠岭隧道高地应力、高地温隧道开挖过程中岩爆灾害突出。考虑开挖卸荷与温降共同耦合作用,对隧道开挖过程中不同温度时洞周应力释放过程进行数值模拟,同时对隧道开挖后的二次应力进行现场实测,就高地温对隧道洞周应力的影响进行了比较分析,最后就不同岩爆判据下高地温对岩爆发生的影响性进行了讨论。研究结果表明,采用应力释放率和温降指标反映开挖卸荷与温降共同耦合作用能合理描述高地应力高地温段开挖过程中的应力特征和岩爆发生规律。当温降超过55℃,应力释放率大于40%以后,σ_θ及σ_1量值随应力释放率增大而线性增长,当应力释放率达到100%时达到最大,不同位置洞周应力拱脚处增长最快,拱顶次之,其他位置较低。在开挖中受高地温影响岩爆发生时间提前,岩爆发生等级亦不断增加。 展开更多

关键词 隧道工程 高地温 岩爆 数值模拟 应力释放率

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交通隧道火灾时车辆临界安全距离的研究 被引量：8

4

作者 顾正洪 程远平 周世宁 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期424-427,共4页

通过对隧道火灾中着火车辆与相邻车辆的受热过程分析,提出了隧道内相邻车辆火灾临界安全距离的概念,并以尤里卡(EUREKA)项目为背景对不同条件下相邻车辆火灾临界安全距离进行了研究.研究表明:火区上游车辆的临界安全距离与通风速度成反... 通过对隧道火灾中着火车辆与相邻车辆的受热过程分析,提出了隧道内相邻车辆火灾临界安全距离的概念,并以尤里卡(EUREKA)项目为背景对不同条件下相邻车辆火灾临界安全距离进行了研究.研究表明:火区上游车辆的临界安全距离与通风速度成反比,当通风速度达到临界风速时,火区上游的车辆只要保持正常的停车距离就能保证车辆安全;而火区下游车辆的临界安全距离与通风速度无关. 展开更多

关键词 火灾 临界安全距离 交通隧道 车辆

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高瓦斯隧道施工瓦斯监测系统研究 被引量：9

5

作者 康小兵 胡卸文 +1 位作者 许模 杜敏铭 《水力发电》 北大核心 2014年第7期94-96,共3页

针对在隧道建设中瓦斯灾害日益突出的问题,在总结大量瓦斯隧道建设经验的基础上,构建了隧道施工自动化监测与人工检测相结合的、全面实时的瓦斯监测系统,并在都汶高速公路紫坪铺隧道建设中取得了较好的效果。从网络化瓦斯监测整体构建... 针对在隧道建设中瓦斯灾害日益突出的问题,在总结大量瓦斯隧道建设经验的基础上,构建了隧道施工自动化监测与人工检测相结合的、全面实时的瓦斯监测系统,并在都汶高速公路紫坪铺隧道建设中取得了较好的效果。从网络化瓦斯监测整体构建、自动监测、人工检测、瓦斯浓度的限定、通风布置等几个方面进行了论述。 展开更多

关键词 隧道施工 瓦斯灾害 监测体系

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无人机与机器狗在公路隧道应急场景中的协同应用

6

作者 张祥波 邢万勇 +3 位作者 张驱 李方 张玉燕 朱强 《中国交通信息化》 2025年第6期117-121,共5页

隧道交通事故具有突发性、危害性大、救援难度高等特点,对应急响应系统提出了更高的要求。本文提出了一种基于无人机和机器狗的隧道应急响应方法,目的是实现快速响应、高效救援的目标。系统采用无人机在隧道口进行交通警示和初步侦察,... 隧道交通事故具有突发性、危害性大、救援难度高等特点,对应急响应系统提出了更高的要求。本文提出了一种基于无人机和机器狗的隧道应急响应方法,目的是实现快速响应、高效救援的目标。系统采用无人机在隧道口进行交通警示和初步侦察,而机器狗则负责隧道内的侦查、引导和搜救任务。无人机和机器狗协同作业,克服了传统救援方式在隧道内复杂环境下的局限性,能够有效提升隧道应急响应的效率和安全性。 展开更多

关键词 无人机 机器狗 隧道应急 交通警示 搜救 无人智能体管控系统

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隧道火灾烟流性态的模型试验分析 被引量：5

7

作者 杨其新 王明年 邹金杰 《地下空间与工程学报》 CSCD 2008年第3期568-571,共4页

通过对隧道火灾模型试验,研究隧道发生火灾时烟流性态,着重对隧道内的烟流扩散规律、烟流逆流层的长度、逆流速度、逆流层厚度进行了试验数据的分析。对隧道防火灾设计有一定的参考价值。

关键词 隧道 火灾 烟流 逆流层

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南大梁高速公路华蓥山高瓦斯隧道施工机械车辆防爆改装技术应用研究 被引量：5

8

作者 王学武 刘静 王小敏 《现代隧道技术》 EI 北大核心 2013年第4期197-202,共6页

高瓦斯公路隧道施工存在极大的安全隐患,需对施工机械车辆进行防爆改装处理。由于目前公路行业尚无有关技术标准和规范,因此主要引用其他行业的有关标准,进行高瓦斯公路隧道施工机械车辆的防爆改装。文章以南大梁高速公路华蓥山高瓦斯... 高瓦斯公路隧道施工存在极大的安全隐患,需对施工机械车辆进行防爆改装处理。由于目前公路行业尚无有关技术标准和规范,因此主要引用其他行业的有关标准,进行高瓦斯公路隧道施工机械车辆的防爆改装。文章以南大梁高速公路华蓥山高瓦斯隧道施工机械车辆防爆改装为例,阐述了施工机械车辆防爆改装的技术现状,详细介绍了防爆改装方案、主要改装系统以及实际应用情况。 展开更多

关键词 高瓦斯隧道 施工机械车辆 防爆改装

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围岩压力作用下某隧道内爆炸效应研究 被引量：1

9

作者 刘鹏 罗奇峰 何超 《防灾科技学院学报》 2010年第2期13-16,20,共5页

以某城市一越江隧道为依托,通过有限元软件ANSYS与LS-DYNA,利用LS-DYNA的隐式-显式顺序求解方法研究在围岩压力作用下隧道爆炸效应。分析了四种当量工况下隧道的不同部位的位移响应和衬砌结构的损伤情况。该研究可为防爆与减爆工作提供... 以某城市一越江隧道为依托,通过有限元软件ANSYS与LS-DYNA,利用LS-DYNA的隐式-显式顺序求解方法研究在围岩压力作用下隧道爆炸效应。分析了四种当量工况下隧道的不同部位的位移响应和衬砌结构的损伤情况。该研究可为防爆与减爆工作提供一定的技术支持。 展开更多

关键词 内爆炸效应 越江隧道 LS-DYNA

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矿物溶解动力学与全球环境 被引量：1

10

作者 陈积普 艾慧丽 《山西建筑》 2006年第17期85-86,共2页

硅酸盐矿物和碳酸盐矿物是构成地壳的主要造岩矿物,论述了两类矿物溶解动力学的研究现状与展望,指出两类矿物的溶解和沉积过程中CO2吸收和释放,对全球环境有重要影响。

关键词 硅酸盐矿物 碳酸盐矿物 全球环境

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含缓冲层隧道结构抗爆性能研究 被引量：4

11

作者 胡俊 王平 丁克伟 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期98-102,108,共6页

试验研究了体积含量分别为30%和40%的EPS混凝土受压状态下应力-应变关系。对含30%和40%EPS混凝土缓冲层隧道结构的抗爆性能进行分析,结果表明:含缓冲层隧道结构的顶部压强峰值明显低于不含缓冲层隧道结构的顶部压强峰值,并且随缓冲层厚... 试验研究了体积含量分别为30%和40%的EPS混凝土受压状态下应力-应变关系。对含30%和40%EPS混凝土缓冲层隧道结构的抗爆性能进行分析,结果表明:含缓冲层隧道结构的顶部压强峰值明显低于不含缓冲层隧道结构的顶部压强峰值,并且随缓冲层厚度的增加,隧道顶部压强峰值减小,但压强峰值减小的速率随缓冲层厚度的增加而减小;40%含量的EPS混凝土缓冲性能明显优于30%含量的EPS混凝土缓冲性能;定义了压强衰减指数DF,建立了压强衰减指数DF与缓冲层厚度D2及相对位移y1之间的关系。 展开更多

关键词 隧道工程 隧道结构 抗爆性能 爆炸力学 缓冲性能 衰减指数

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引汉济渭工程秦岭引水隧洞岩爆三维NPR支护技术 被引量：6

12

作者 陶志刚 赵军政 +2 位作者 胡杰 孙滢滢 何满潮 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1165-1173,共9页

针对引汉济渭工程秦岭引水隧洞岭北段频繁产生岩爆灾害、原支护结构破坏等问题,对秦岭引水隧洞岭北段进行地质勘测调查,分析隧道围岩岩爆破坏特征及破坏模式,开展超深隧洞岩爆三维负泊松比(negative Poisson’s ration,NPR)高应力补偿... 针对引汉济渭工程秦岭引水隧洞岭北段频繁产生岩爆灾害、原支护结构破坏等问题,对秦岭引水隧洞岭北段进行地质勘测调查,分析隧道围岩岩爆破坏特征及破坏模式,开展超深隧洞岩爆三维负泊松比(negative Poisson’s ration,NPR)高应力补偿支护体系研究工作。采用现场勘查等方法,对隧道地质条件及岩爆破坏成因进行分析,并采用对比试验的思想设计出秦岭引水隧洞岭北段岩爆监测预警试验方案,提出以微观NPR锚杆为核心的三维NPR高应力补偿支护体系;通过现场试验分析新支护体系下围岩岩爆控制程度及其支护效果。结果表明:以微观NPR锚杆为核心的三维NPR高应力补偿支护体系能有效控制隧道围岩岩爆灾害发生,新支护体系试验段微震能量、频次均明显降低,爆坑深度、钢拱架受力和变形量明显减小。研究成果可为超深隧道岩爆灾害的防治提供参考。 展开更多

关键词 引汉济渭工程秦岭引水隧洞 监测预警 岩爆 微观NPR锚杆 对比试验 支护体系

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爆炸荷载下隧道口动力离心模型试验研究 被引量：2

13

作者 张应刚 马立秋 +1 位作者 张嘎 张建民 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2010年第S1期212-215,共4页

城市生命线工程如地铁隧道已经成为恐怖袭击的目标,抗爆防爆问题成为热点研究问题之一。文中采用清华大学50g-t土工离心机进行了爆炸离心模型试验,研究了隧道口区域在爆炸荷载作用下土体-结构物系统的动力响应规律。通过测量和分析土体... 城市生命线工程如地铁隧道已经成为恐怖袭击的目标,抗爆防爆问题成为热点研究问题之一。文中采用清华大学50g-t土工离心机进行了爆炸离心模型试验,研究了隧道口区域在爆炸荷载作用下土体-结构物系统的动力响应规律。通过测量和分析土体位移得到了弹坑塑性区的界限,分析结构的应变响应,得出塑性区与结构的相对位置是影响结构响应的主要因素之一。 展开更多

关键词 隧道 爆炸离心模型试验 塑性区 动力响应

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岩爆发生条件研究 被引量：13

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作者 徐林生 唐伯明 +3 位作者 慕长春 杨君 蒙华 张鹏勇 《公路交通技术》 2003年第4期73-75,98,共4页

从地应力条件、岩体结构及其性能、地质构造条件、水文地质条件、开挖施工因素等方面着手 ,对岩爆发生条件作了较为详细的研究。

关键词 高地应力 岩爆 发生条件 岩体结构 隧道开挖 地质构造条件 水文地质条件

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秦岭隧道岩爆的研究 被引量：11

15

作者 谷明成 何发亮 等 《水电工程研究》 2001年第3期19-26,共8页

秦岭隧道长达18km，是西安－安康铁路的重大控制工程，开挖过程中有43段发生了不同程度的岩爆，文中描述了岩爆的表现特征，通过对混合片麻岩变形破坏的试验研究提出了岩爆发生的机理，通过分析岩爆形成发生的条件提出了岩爆发生的综合... 秦岭隧道长达18km，是西安－安康铁路的重大控制工程，开挖过程中有43段发生了不同程度的岩爆，文中描述了岩爆的表现特征，通过对混合片麻岩变形破坏的试验研究提出了岩爆发生的机理，通过分析岩爆形成发生的条件提出了岩爆发生的综合判据。 展开更多

关键词 秦岭隧道 岩爆 岩石变形 机理 综合判据 铁路隧道

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地铁盾构瓦斯隧道通风技术研究 被引量：3

16

作者 卓普周 《工程建设与设计》 2010年第7期111-113,共3页

介绍了地铁盾构瓦斯隧道在施工过程中,针对瓦斯的通风解决方案,主要从瓦斯涌出量计算,通风方式的选择,风量风压计算,通风设备选择等方面对实际工程施工及瓦斯防治进行阐述。

关键词 瓦斯涌出量计算 地铁 盾构隧道 通风

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慈母山1号隧道B标段塌方技术处理 被引量：1

17

作者 张自强 《内蒙古科技与经济》 2012年第1期118-119,共2页

对慈母山隧道工程施工中出现的塌方现象的原因进行了分析,并提出了一套合理优化的方案,成功解决了此次隧道塌方问题,为同类或相似工程提供参考经验。

关键词 隧道塌方 施工技术 监控量测 保证措施

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我国瓦斯隧道安全管理现状及发展 被引量：6

18

作者 黄桌然 《建筑安全》 2021年第7期42-45,共4页

瓦斯隧道一旦发生瓦斯爆炸、瓦斯突出等事故,将会对隧道内施工人员的安全造成巨大威胁,并对隧道本身及设施设备造成严重的破坏。文章在分析国内典型瓦斯隧道爆炸事故案例的基础上,总结了事故发生的主要原因在于管理上的失责,其次为技术... 瓦斯隧道一旦发生瓦斯爆炸、瓦斯突出等事故,将会对隧道内施工人员的安全造成巨大威胁,并对隧道本身及设施设备造成严重的破坏。文章在分析国内典型瓦斯隧道爆炸事故案例的基础上,总结了事故发生的主要原因在于管理上的失责,其次为技术手段满足不了复杂多变的瓦斯地质条件。研究了国内瓦斯隧道安全管理体系以及为解决瓦斯隧道安全问题所做的努力与成果。针对管理失责与瓦斯勘探技术不够精准的情况,对我国未来瓦斯隧道的安全管理提出了建议。 展开更多

关键词 瓦斯隧道 安全管理 典型案例 应用 发展现状

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干冰粉热冲击破岩基坑围护结构振动安全研究

19

作者 王小飞 胡少斌 +2 位作者 王恩元 黄俊 颜正勇 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期371-381,共11页

为了给干冰粉热冲击破岩现场设定施工参数设计提供参考,并对关键工程结构进行全面的安全评价,首次在居民区附近明挖隧道中进行了隧道开挖工程干冰粉热冲击破岩现场试验。在试验中通过压力传感器获得干冰粉致裂筒内部压力变化曲线,使用... 为了给干冰粉热冲击破岩现场设定施工参数设计提供参考,并对关键工程结构进行全面的安全评价,首次在居民区附近明挖隧道中进行了隧道开挖工程干冰粉热冲击破岩现场试验。在试验中通过压力传感器获得干冰粉致裂筒内部压力变化曲线,使用振动和噪音监测系统监测破岩过程中隧道结构的噪音和振动响应。通过希尔伯特黄变换对振动信号进行分解和特征提取,通过振动能量时域分布和频域分布特征获得振动安全评价参数。研究结果表明:(1)干冰气动破岩最大振动速度在砼冠梁8 m处衰减至50 mm·s^(-1)以下,满足安全质点振动速度要求,噪音在4 m处仅为83 dB,对周边居民生活影响很小;(2)干冰破岩诱发振动速度整体上呈衰减趋势,且符合乘幂函数衰减,可以划分为振动速度缓慢降低区(2.5~10 m)和稳定区(>10 m)两个区域;(3)干冰粉致裂管破裂压力在40~60 MPa,干冰粉热冲击破岩是冲击波和高能气体共同作用致裂岩石,可以分为3个阶段,其中高能气体的气楔作用在岩体损伤中占主导作用;(4)HHT与傅里叶变换分析相比更适用于处理振动信号,获得振动速度峰值和主频率后计算振动最大位移可以更好地对隧道结构进行安全评估。干冰粉热冲击破岩是一种比传统钻爆法更加安全的破岩技术,振动弱,噪音小,适合在城市敏感区域应用。 展开更多

关键词 隧道工程 干冰粉热冲击破岩 振动安全 希尔伯特黄变换

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隧道瓦斯与煤尘 被引量：1

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作者 吴良铎 《铁道建筑技术》 1992年第5期26-32,共7页

关键词 隧道 瓦斯 煤尘 爆炸 预防

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