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峡谷风影响下的铁路隧道洞口紧急救援站火灾烟气控制技术研究
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作者 霍建勋 于丽 +1 位作者 王明年 赵思光 《铁道学报》 北大核心 2025年第11期232-240,共9页
在长大铁路隧道或隧道群洞内或洞口设置紧急救援站是保障火灾发生时人员安全疏散的关键措施。当铁路隧道位于高山峡谷地区时,峡谷风则较为常见,目前的洞口紧急救援站机械通风设计中,主要考虑隧道内自然风带来的自然风压,对隧道外峡谷风... 在长大铁路隧道或隧道群洞内或洞口设置紧急救援站是保障火灾发生时人员安全疏散的关键措施。当铁路隧道位于高山峡谷地区时,峡谷风则较为常见,目前的洞口紧急救援站机械通风设计中,主要考虑隧道内自然风带来的自然风压,对隧道外峡谷风的影响考虑不多。基于此,开展典型峡谷地形隧址区的峡谷风现场测试,通过统计分析给出测试地区的峡谷风设计参数建议值;通过峡谷风影响下铁路隧道群明线段火灾模型试验和数值模拟分析,探明峡谷风风速及风偏角对明线段火灾烟气蔓延的影响规律,并给出洞口紧急救援站机械通风设置条件及机械通风风速设计参数建议值。结果表明:随着峡谷风风速的增大、风偏角的减小,火灾烟气扩散长度减小,对隧道洞口紧急救援站设计是有利因素,考虑峡谷风风速0~14.5 m/s、风偏角0°~60°条件下,机械通风设置条件为明线长度为130~170 m,且机械通风风速也能相应减小。研究成果可提升铁路隧道洞口紧急救援站火灾烟气控制技术水平,为机械通风优化设计提供参考。 展开更多
关键词 铁路隧道 洞口紧急救援站 峡谷风 火灾烟气扩散长度 风机风速 风偏角
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峡谷风与自然风耦合作用下铁路隧道群明线段火灾烟气蔓延规律研究
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作者 霍建勋 于丽 +1 位作者 王明年 赵思光 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第10期174-181,共8页
当前铁路隧道群洞口紧急救援站机械通风设计仅考虑了洞内单向自然风对明线段列车着火烟气蔓延的影响,对洞外峡谷风尤其是峡谷风和自然风耦合作用下火灾烟气蔓延规律尚无相关研究。为此,本文基于Froude准则,建立缩尺试验模型,并运用粒子... 当前铁路隧道群洞口紧急救援站机械通风设计仅考虑了洞内单向自然风对明线段列车着火烟气蔓延的影响,对洞外峡谷风尤其是峡谷风和自然风耦合作用下火灾烟气蔓延规律尚无相关研究。为此,本文基于Froude准则,建立缩尺试验模型,并运用粒子图像测速系统实时精准捕捉火灾烟气扩散路径,进而分析不同峡谷风风速和不同自然风风向多因素耦合作用下明线段火灾烟气蔓延规律。结果表明:铁路隧道群明线段火灾烟气蔓延易受峡谷风影响,且这种影响和风向组合及风速相对大小有关,对某侧隧道而言,存在不利风向组合和临界风速。受峡谷风影响的隧道,峡谷风可以减少隧道内烟气扩散长度,从而利于洞口紧急救援站通风设计参数优化;当洞内自然风同向,对侧隧道不受火灾烟气影响,该侧隧道存在临界峡谷风风速,当峡谷风风速大于临界风速时,该侧不受火灾烟气影响;当隧道内自然风反向,且均吹向洞外,两侧隧道均不受火灾烟气影响;当隧道内自然风反向,且均吹向洞内,峡谷风侧隧道存在临界峡谷风风速,当峡谷风风速大于临界风速时,该侧隧道不受火灾烟气影响,对侧隧道可能受火灾烟气影响,且应忽略峡谷风的影响。研究成果可为峡谷区洞口紧急救援站机械通风设计提供基础。 展开更多
关键词 铁路隧道 火灾烟气蔓延规律 粒子图像测速系统 峡谷风 洞口紧急救援站 隧道群
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国内外铁路隧道防灾疏散救援设计技术体系对比 被引量:1
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作者 霍建勋 赵思光 +1 位作者 林传年 王明年 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第12期2442-2450,共9页
为综合评估我国铁路隧道防灾疏散救援设计技术体系的安全性、可靠性、合理性,进一步提升我国铁路隧道防灾疏散救援设计技术水平,基于大量国内外标准和调研资料,从防灾疏散救援设计理念、技术体系、技术标准3个层面由浅及深地对国内外铁... 为综合评估我国铁路隧道防灾疏散救援设计技术体系的安全性、可靠性、合理性,进一步提升我国铁路隧道防灾疏散救援设计技术水平,基于大量国内外标准和调研资料,从防灾疏散救援设计理念、技术体系、技术标准3个层面由浅及深地对国内外铁路隧道防灾疏散救援设计技术体系进行综合对比分析。分析发现:1)我国铁路隧道防灾疏散救援设计理念科学、先进,和国外基本相同。设计技术体系完善、科学,和国外基本相符。我国技术标准与国外具有很好的一致性,已发展至与发达国家相当的技术水平;同时,我国技术标准具有中国特色,与现阶段的铁路运营体制、隧道规模、管理模式相适应。2)经大量工程实践验证,我国目前形成的铁路隧道防灾疏散救援技术体系具有相当的安全性、可靠性和合理性。未来我国的铁路隧道防灾疏散救援设计技术体系可以从优化隧道内紧急救援站疏散设计、细化防灾疏散救援工程设计和完善应急预案等方面入手,进一步提升我国铁路隧道防灾疏散救援设计技术体系的安全性和应急处置能力。 展开更多
关键词 铁路隧道 防灾疏散救援系统 技术标准 设计方法
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基于模型分级概率的围岩亚级智能分级方法研究
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作者 赵思光 王明年 +3 位作者 童建军 霍建勋 夏覃永 彭鑫 《铁道学报》 北大核心 2025年第11期222-231,共10页
为进一步提升基于凿岩台车随钻参数的围岩智能分级模型的现场应用性,从构建的围岩智能分级模型输出的分级概率出发,提出基于模型分级概率的围岩亚级智能分级方法。利用支持向量机、随机森林、极限树等多种机器学习方法建立基于凿岩台车... 为进一步提升基于凿岩台车随钻参数的围岩智能分级模型的现场应用性,从构建的围岩智能分级模型输出的分级概率出发,提出基于模型分级概率的围岩亚级智能分级方法。利用支持向量机、随机森林、极限树等多种机器学习方法建立基于凿岩台车随钻参数的围岩智能分级集成学习模型,以围岩基本质量指标(BQ)为纽带,分析模型分级概率向量、围岩基本质量指标、围岩级别(围岩亚级)之间的对应关系,提出基于分级概率的围岩BQ计算方法,由此实现围岩亚级智能分级。结果表明:建立的围岩亚级智能分级方法可在保证原有模型的分级精度下为围岩质量判断提供更多的参考;错判的样本均和实际围岩级别相差一个亚级,进一步说明本文建立的围岩智能分级模型的可靠性。 展开更多
关键词 智能建造 围岩分级 钻进参数 机器学习 次优概率
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中欧铁路隧道标准差异性研究与制修订建议 被引量:4
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作者 刘喆 倪光斌 +1 位作者 林传年 霍建勋 《铁道标准设计》 北大核心 2023年第3期165-171,176,共8页
为进一步推动中国铁路“走出去”,吸纳欧洲铁路标准先进经验,适时将我国标准总结上升为国际标准,对比分析了中欧铁路隧道标准差异性。在整体上,我国铁路隧道已形成从勘察、设计、施工、验收到运维阶段的系统规范体系,而欧盟标准对隧道... 为进一步推动中国铁路“走出去”,吸纳欧洲铁路标准先进经验,适时将我国标准总结上升为国际标准,对比分析了中欧铁路隧道标准差异性。在整体上,我国铁路隧道已形成从勘察、设计、施工、验收到运维阶段的系统规范体系,而欧盟标准对隧道设计的侧重点在安全性、通用性设计,且相关的规范条文多为开放性、原则性内容,定量指标较少。研究结论:(1)进一步推动我国铁路隧道设计方法向极限状态法转化;在提升我国列车制造水平的基础上,优化我国的隧道限界、轮廓及断面布置;(2)根据我国铁路隧道建设经验,将复杂地质围岩分级方法、结构设计措施、施工方法(钻爆法)等提升为国际标准;结合超长大规模隧道群等重大项目,开展现场实测分析,形成强有力的科研成果支撑,适时推动我国防灾疏散救援相关标准被采纳形成国际标准。 展开更多
关键词 铁路隧道 中欧标准 国际化 标准对比 制修订建议
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基于钻进参数多变量特征挖掘的隧道围岩智能分级模型研究 被引量:5
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作者 赵思光 王明年 +3 位作者 童建军 霍建勋 夏覃永 易文豪 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第12期2469-2479,共11页
为进一步提升基于钻进参数的围岩智能分级模型精度,综合考虑钻进参数间耦合影响作用、围岩地质非均一性等因素影响,从进给速度、推进压力、打击压力、回转压力等原始钻进参数特征变量出发,通过特征组合、统计方式,构建多变量的钻进参数... 为进一步提升基于钻进参数的围岩智能分级模型精度,综合考虑钻进参数间耦合影响作用、围岩地质非均一性等因素影响,从进给速度、推进压力、打击压力、回转压力等原始钻进参数特征变量出发,通过特征组合、统计方式,构建多变量的钻进参数特征体系并进行特征重要性评估。然后利用6种常见的机器学习方法进行围岩智能分级应用,并比较分析特征挖掘前后不同围岩级别样本类间距离及分级模型准确率。结果显示:相比原始特征,多变量特征体系下不同围岩级别样本类间距离均值提升66.09%~85.41%,各模型分级总体准确率由75.5%~87.5%提高到90.0%~92.5%,表明基于钻进参数多变量特征体系对围岩分级精度有很好的提升作用。 展开更多
关键词 隧道围岩分级 钻进参数 特征挖掘 钻进能量指标 机器学习
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基于炮孔钻进参数的隧道掌子面围岩三维精细化分级方法 被引量:12
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作者 王明年 赵思光 +3 位作者 童建军 夏覃永 易文豪 李泽星 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期163-173,共11页
长进尺、大断面开挖条件下,隧道开挖掌子面-未支护段围岩三维稳定性具有更大挑战,围岩三维精细化分级是解决该问题的关键。基于现场收集的大量钻进参数样本,运用极端随机树算法,建立围岩智能分级机器学习模型;在此基础上,利用凿岩台车... 长进尺、大断面开挖条件下,隧道开挖掌子面-未支护段围岩三维稳定性具有更大挑战,围岩三维精细化分级是解决该问题的关键。基于现场收集的大量钻进参数样本,运用极端随机树算法,建立围岩智能分级机器学习模型;在此基础上,利用凿岩台车扫描定位系统及坐标系转换关系确定各炮孔钻进参数对应的三维坐标,并利用克里金空间插值技术构建开挖循环范围内钻进参数三维数据空间;结合隧道工程实际,进一步将钻进参数三维数据空间纵向分段、横向分块(分层、分区),利用围岩智能分级模型实现各尺度三维精细化分级,为制定、调整施工方案提供建议。研究有助于促进基于钻进参数的围岩智能分级的应用,提升施工阶段的围岩分级水平,为精细化设计奠定基础。 展开更多
关键词 隧道 钻进参数 围岩分级 三维空间插值 精细化设计
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