复杂隧道大变化断面钻爆法施工通风研究

以复杂隧道大变化断面钻爆法施工为学术背景，以大风量低风压低能耗新型风机为基础，提出一种主隧道贯通前采用管道压入式通风、贯通后采用巷道式混合通风的组合通风系统，解决复杂隧道、大变化断面钻爆法施工中的通风技术难题。     

公路隧道施工压入式通风流场及瓦斯分布规律研究

压入式通风是隧道施工中采用较多的通风方法。为研究瓦斯隧道台阶法施工压入式通风流场及瓦斯分布规律,利用流体力学软件Fluent建立隧道三维模型并进行数值模拟,对局扇出风口与下台阶面不同布设距离及布设形式下流场进行对比,分析局扇布设位置对瓦斯浓度、风流速度分布的影响。模拟结果表明:在相同的入口速度条件下,局扇距离下台阶面越远,射流区迎头断面瓦斯浓度越大,回流区中高浓度瓦斯区域范围越小但最高浓度越大;局扇与风管异侧布设能平衡上下台阶区段内瓦斯分布。该研究为提出改善通风效果的途径提供理论依据。     

平行导坑超前多作业面平行施工通风节能技术研究

隧道多作业面平行施工时,其通风难度一般都比较大。以三都隧道进口工区为依托,分别对射流巷道式通风方案、主扇式通风方案及压入式通风方案从技术、经济2方面进行对比,分析通风方案的经济合理性;从理论上论述通风机的自动控制变频节能原理与节能效果,并经过工程实践及现场通风效果测试,达到了整个通风系统高效节能的目的。     

台湾雪山特长公路隧道通风系统分析

本文通过空气动力学及污染物运动分析发展程序模拟台湾雪山隧道内的污染物浓度分布。车行上坡隧道塞车是雪山隧道的最大通风需求工况,雪山隧道通风设计最大的特点是将通风竖井和空气互换管道整合一体,故隧道塞车时的最大通风需求可由相邻隧道共同分担。通风竖井或空气互换处是隧道内空气最污浊的地方,通风设备运作使通风竖井或空气互换处的污染物浓度恰能符合安全标准即可;通风竖井较空气互换耗电但排污最有效,空气互换对平衡两隧道通风需求差都有优良效果,两者功能类似。本文模拟雪山隧道在数种不同交通流状况下的通风需求及隧道内的污染物分布。     

公路隧道通风设计若干问题探讨

长大公路隧道的通风系统工程造价高、运营能耗大,通风系统设计合理与否,对长大隧道工程建设有重要影响。现行的《公路隧道通风照明设计规范》(JT J 026.1-1999)在隧道自然风阻力计算、根据稀释烟雾计算隧道需风量、竖井送排式通风系统中“不应有短道回流”等方面存在一定问题。在分析论证的基础上提出:(1)隧道自然风阻力应由自然风等效压差确定,在缺少工程实地观测资料的情况下,假定隧道自然风阻力为常量,并在10~30 Pa之间取值;(2)依据稀释烟雾计算隧道需风量时,在公式中应引入烟雾的质量浓度或烟雾的体积浓度,并用其替代公式中的一般烟雾浓度;(3)竖井送排式通风系统中宜变短道顺流为有控制的回流。     

超长公路隧道斜井及正洞通风方案优化研究

为解决独头压入式通风不能满足超长隧道施工通风需求的难题。以秦岭天台山隧道为依托工程,通过三维非稳态k-ε双方程模型进行数值模拟。对比分析独头压入式、风机接力式、风仓接力式3种通风方案的优劣,并通过现场实测数据验证了模拟结果的正确性,讨论不同通风方式的通风效率和经济效益。结果表明:(1)风机接力式通风效率最佳,洞内排污能力好,风仓接力式次之,独头压入式最差;(2)风机接力式的经济效益最佳,成本投入低,独头压入式次之,风仓接力式经济投入最高;(3)风机接力式的设备损耗及维修养护费用最低,独头压入式次之,风仓接力式由于设备投入大,维修养护费用最高。     

飞鸾岭隧道的施工通风

本论述了机械通风方法在飞鸾岭隧道进口端施工中的运用，阐述了施工通风的设计与计算，实践证明，采用两台风机并联后在洞内串联一台风机的压入式通压方式在长大公路隧道施工通风中是可行的。     

雪山梁高原特长隧道施工通风关键技术三维数值模拟

为解决高原特长隧道施工期间缺氧低压、通风困难的问题,以雪山梁隧道工程为研究对象,针对高原地区特长隧道施工通风技术展开研究。结合雪山梁隧道各施工阶段隧道内的空气质量监测数据,从理论上对施工通风需风量、高原地区通风阻力做出计算和分析,选择合理的通风设备,适应不同阶段的通风方式。依托工程,基于Fluent流体力分析学软件及相关理论,对隧道主洞在压入式通风气流运动条件下采用三维紊态k-ε双方程湍流模型进行数值模拟,得到了隧道在掘进过程中扬尘浓度和气体流场的变化情况;通过模拟结果与实体监测数据相互佐证,对现有施工通风方案进行验证。     

竖井型大长城市隧道火灾通风的数值模拟研究

随着城市建设发展,竖井型隧道越来越多地应用于城市交通隧道中。本文采用稳态与非稳态方法对火灾工况下竖井型隧道的气流场进行了数值模拟,分析了竖井型自然通风口对高温烟气扩散的影响。研究认为,竖井自然通风口引入隧道外冷空气,显著降低火源端部温度,可在一定程度上减少高温烟气对火源处隧道顶板的破坏。通过竖井引入新风,显著降低火源附近的有毒气体浓度,改善了火灾救援条件。火灾产生的有毒烟气由隧道洞口集中排放转变为竖井自然通风口分散排放,这对制定火灾救援、人员疏散方案有重要的指导作用。     

龙潭特长公路隧道的设计与技术创新

龙潭隧道长约2×8.7 km,设置了2斜井 2竖井,作为我国为数不多的特长公路隧道,其建设规模大,难点多,技术要求高。在勘察设计过程中,充分借鉴了国内外长大公路隧道建设的成功经验,对隧道的关键技术,如隧道平纵面设计、斜井与竖井的选型与布置、岩溶区长大隧道修筑技术、长大斜井与竖井的施工、隧道通风与防灾救援设计方案等都进行了大量的方案比选和技术创新,并将其列入交通部西部科研项目,进行分析研究,以指导本项目的设计和施工。     

雪山梁隧道施工通风关键技术三维数值模拟研究

为解决高原地区特长隧道施工期间缺氧低压、通风困难的问题,以雪山梁隧道工程为研究对象,对高原地区特长隧道施工通风技术展开研究。结合雪山梁隧道各施工阶段隧道内的空气质量监测数据,从理论上对高原地区隧道施工通风需风量、通风阻力进行计算和分析,以便选择合理的通风设备,适应不同施工阶段的通风方式。另外,基于Fluent流体力学分析软件及相关理论,对雪山梁隧道主洞在压入式通风气流运动条件下采用三维紊态k-ε双方程湍流模型进行数值模拟,得到隧道在掘进过程中扬尘浓度和气体流场的变化情况,并将数值分析结果与实体监测数据进行比较,找出通风技术环节的不足,使施工通风方案得以补充和优化。     

基于流体力学相似理论的“互补式+排烟竖井”组合通风模型试验研究

为研究"互补式通风+排烟竖井"组合通风方式隧道内风速变化规律,采用物理试验研究手段,对初步拟定的隧道通风方案进行模拟研究。针对营尔岭隧道建立1∶10的通风物理模型,观察隧道模型各区段内气体的流动状态。研究结果表明:竖井采取排风状态,打开上行隧道竖井阀门,增大竖井风机频率时,上行隧道送风段及其短道段风速保持稳定,排风段风速减小;下行隧道送风段内竖井到隧道出口段风速减小,竖井到右线横通道段风速保持稳定,短道段和下行隧道排风段风速增大;打开下行隧道竖井阀门,增大竖井风机频率时,上行隧道内的风速均保持增大;下行隧道排风段风速有缓慢增加趋势,但总体上各个区段的风速基本保持稳定。     

武汉三阳路公铁合建越江隧道通风设计

武汉三阳路隧道为穿越长江的城市公路和轨道交通合建隧道,具有环保要求高、长度长和空间受限等特点,通风排烟系统设计难度大,且影响隧道的投资、运营费用、行车安全和防灾救援。为了解决洞口环保问题,对不同通风方案的气流组织、初期投资和运营费用进行研究,确定了竖井送排式纵向通风方案;针对公铁合建防灾要求高的特点,结合横断面布置,合建段公路隧道采用重点排烟,地铁隧道采用分段设置排烟道的纵向排烟方式,并采用模拟分析的方法对典型火灾工况进行了仿真计算,验证了排烟效果。     

浅论隧道横向贯通误差估计方法

根据长大隧道和城市地铁勘设和施工技术发展的现状,系统地论述了GPS测量、导线测量以及竖井联系测量误差对横向贯通误差影响值的估算方法,同时还拟定了利用竖井贯通的隧道的横向贯通精度要求,可供工程应用中参考。     

勐捧特长公路隧道通风方案

文章对勐捧特长公路隧道的全射流纵向通风、斜竖井分段送排式纵向通风、横向通风、平导式通风、静电除尘、互补式通风等一系列通风方式进行了可行性研究,选定斜竖井分段送排式作为本隧道的通风方案。综合考虑通风效率、施工组织、火灾排烟、防灾救援等因素,根据经济技术比选论证,推荐方案为:左线单斜井两区段+右线两斜井三区段送排式纵向通风,左、右线均为三区段两斜井排烟。该推荐方案共设置了三座斜井,通过斜井优化,形成了"一井多用,保证功能,降低造价"的设计理念,斜井既能在施工期增加工作面以辅助主洞施工,又能作为运营通风井改善隧道内空气环境,同时又是火灾工况下的排烟通道。通过筛选最优通风方案,旨在最大限度地发挥斜井各个阶段的功能,并减少隧道全寿命周期费用。     

金家庄特长螺旋隧道施工通风方案优化分析

为加快长大隧道施工进度，多采用开挖斜井增加工作面，而多工作面同时施工时，通风成为影响掘进速度的重要因素。以金家庄螺旋隧道斜井工区工程为依托，针对左线现有压入式通风方案工作面风量较小、通风效果较差的问题，提出风仓式通风方案。采用三维数值模型对2种方案的“风机-风管-隧道”系统进行计算分析，并将数值计算所得测点风速与现测数据进行校验。计算结果表明： 1）现有压入式通风，风管供风量和洞内风速均不能满足隧道施工通风要求； 2）采用风仓式通风方案后，能较好地控制工作面风管出口风量，使各工作面风量满足要求； 3）风仓式通风具有灵活性，可随着隧道开挖进尺的增加，调节风仓内风机，控制工作面风量； 4）风仓式通风能减少风管长度和转角，从而减少漏风量和风压损失，较好地为工作面提供风量。本文研究成果可为类似工程提供参考，具有实际工程意义。     

长隧道纵向式通风设计

高等级公路长隧道的通风设计，以往均采用横向或半横向式，成渝高速公路的中梁山隧道与缙云山隧道在国内首采用了竖井分段纵向式通风。本文概述纵向式通风的设计计算方法，并对其中的竖井位置进行了探讨。     

城市隧道排烟竖井对主隧道结构的影响研究

以长阳凤凰山隧道工程为例,借助MIDAS GTS有限元软件对排烟竖井与主隧道结构节点进行三维数值模拟,研究灰岩地层中排烟竖井施工对主隧道结构的影响。计算结果显示,竖井施工前后主隧道与竖井连接处的最大压应力由0.16MPa增至1.42MPa,出现应力集中现象,表明受力模式发生了变化。竖井施工前后,拱顶沉降值由3.05mm增至3.12mm,底部隆起值由2.41mm增至2.95mm,表明竖井对拱顶沉降影响较小而对底部隆起影响稍微大。为确保隧道结构安全,消除排烟竖井对主隧道结构产生的不利影响,提出了加强衬砌支护设计参数及主隧道增加环框梁等措施。     

扎尕梁特长公路隧道通风方案比选研究

为找到一种更加适合单洞双向行车特长公路隧道的通风方案,解决此类隧道排烟困难、人员疏散逃生困难的问题,结合具体工程,针对扎尕梁特长公路隧道的特点,提出合流型通风井排出式+射流风机纵向通风、平导压入式网络通风以及射流风机纵向通风+斜井分段排烟3种通风方案,从土建费用、机电设备初期投资、运营电费、通风控制、通风网络稳定性、通风方案的适用性以及管理维护几个方面对各个通风方案进行比选,通过比较各个方案的优点和缺点,最终给出推荐方案:射流风机纵向通风+斜井分段排烟方案。隧道正常运营工况下,主洞采用全射流纵向通风,实现按需通风;火灾工况下利用排烟斜井进行排烟,解决平导排烟只能分2段排烟的问题;利用平行导洞进行人员的疏散逃生和救援,解决人员疏散逃生问题。     

扬州瘦西湖隧道通风系统设计

扬州瘦西湖隧道为穿过国家5A级风景名胜区的单管双层隧道,为了解决洞口环保问题,采用SES对隧道内通风量和污染物浓度进行了模拟计算,结合洞口污染物扩散范围和环境敏感点分布情况,确定了上下层隧道均采用竖井排出式的纵向通风方式;针对烟气沉降速度快的特点,优化了横断面布置,在盾构段和部分明挖段设置排烟道,采用重点排烟的方式,人员安全可用疏散时间提高了1倍,并且在疏散楼梯间采用了上下层分别设置加压送风机的方式,确保了烟气不会进入非事故隧道,极大地提高了人员的安全性。