天目山隧道掘进粉尘监测与人员急性中毒原因分析

天目山隧道施工过程中,作业人员出现眼睛红肿及皮肤红肿、脱落等急性中毒症状。为探明急性中毒原因,通过监测隧道内粉尘体积质量变化、分析粉尘化学组分,辨识出引起中毒的有害物质。经检测发现,爆破后以2 274 m~3/min的风量通风10 min,作业区的粉尘体积质量可降低至接触限值(1 mg/m~3)以下;超前小导管钻孔时,作业区的粉尘体积质量为接触限值的56倍,作业人员会出现显著的急性中毒现象。另外,天目山隧道粉尘中钒、镍、锰和铬的含量以及围岩中砷、铜、铬、镍和钒的含量均较高,特别是急性中毒发生时隧道空气中钒和砷的体积质量最高,作业人员的症状与钒、砷的中毒诊断标准相符。可以判断,隧道作业人员急性中毒主要由以钒和砷为主的粉尘所致。     

新型水封爆破除尘技术试验研究

为更快速有效地清除隧道钻爆施工所产生的粉尘，提出“辅助降尘注水孔方案”、“差异水袋布置方案”、“降尘注水孔+差异水袋布置” 3种新的水封爆破除尘技术方案。依托轿顶隧道进行现场试验，得到初始状态下掌子面区域纵、横向特征位置的粉尘质量浓度，CO、CO2、O2、NO2体积分数分布情况，通风条件下纵向特征位置的粉尘质量浓度、CO体积分数随时间的变化规律，3种新型水封爆破方案下掌子面区域纵、横向特征测试位置的粉尘质量浓度、CO体积分数分布规律。经研究得出如下结论： 1）通风10 min内是粉尘质量浓度、CO体积分数下降最快的阶段； 2）新型水封爆破除尘方案的降尘效果明显，3种方案最大降尘比例依次为36.84%、40.85%、65.74%； 3）降尘注水孔对爆破粉尘可起到良好的“封闭”作用； 4）新型水封爆破方案可起到明显降低CO体积分数的作用。     

一种新型三区段喷雾系统及降尘性能研究

为解决隧道爆破粉尘排除难和粉尘质量浓度超标的问题，设计了新型三区段喷雾系统并对其相关参数开展研究。基于自行搭建的喷雾降尘试验平台，分析隧道爆破粉尘样本粒径特征与喷嘴适用性； 利用CFD软件对喷嘴不同布置方式与入射角度进行数值模拟，分析雾滴场中质量浓度、速度和粒径等特征的变化规律； 通过现场应用测试新型喷雾系统降尘性能。研究结果表明： 1）隧道沿程粉尘峰值体积频率向小粒径方向移动，且峰值体积频率不断增大； 2）直径1.9 mm的广角型实心锥形喷嘴对近掌子面处的粉尘抑尘效果更佳，1.2 mm的精细型实心锥形喷嘴适用于小粒径粉尘除尘； 3）随着入射角度的增加，雾滴直接入射区域内质量浓度超过1 g/m3的面积先增加后减小； 4）喷嘴置于顶部、侧部和底部时，最佳入射角度分别为60°、60°和45°。现场应用表明，采用三区段喷雾系统后，各测点位置呼吸尘和全尘降尘效率均高于75％，与原有控尘措施相比，平均降尘效率提高了42.71％，能有效改善洞内施工人员作业环境和阻止隧道内粉尘向外扩散。     

外掺料粉尘含量对乳化沥青冷再生路面水稳定性影响研究

为了研究外掺料粉尘含量对乳化沥青冷再生路面水稳定性的影响,选用一定质量的黏土替换新集料中相同质量的矿粉进行冻融劈裂试验,并对试验结果进行分析。结果表明,乳化沥青冷再生混合料中掺入一定量的粉尘会对再生路面的水稳定性产生不利影响,掺入的粉尘含量越多,冷再生冻融劈裂强度越小,再生路面水稳定性越差;粉尘含量质量分数应不大于3.48%。     

沥青表面处治技术性能影响因素研究

本文对影响沥青表面处治技术性能的原材料、粉尘含量、温度、水等因素进行了试验研究，结果表明原材料的种类对沥青表面处治技术性能有不同程度的影响，集料的损失百分率随粉尘含量的增加而变大，预拌集料可有效提高沥青表面处治的路用性能，温度对沥青表处技术性能的影响很大，沥青表面处治集料残留率随着浸水时间增加而降低。     

高速公路沥青混合料生产的若干问题探讨

本文就矿料分档堆放，矿料针片状含量，拌和楼回收粉尘的使用对沥青混合料生产的质量和经济性的影响进行了详细分析，并提出了处理意见。     

钢渣体积膨胀特性研究与胀裂模拟

中国钢渣排放量大，综合利用率较低，堆放占地且污染环境，急需开展源头减量、资源化利用和无害化处置，而钢渣体积安定性不良且变异大是制约其大规模利用的首要原因。通过基于钢渣中f-CaO含量、分布、反应活性及与水反应难易程度提出钢渣集料体积膨胀演化模型，并利用钢渣粉、钢渣骨料的浸水膨胀试验开展体积膨胀模型参数的检验、拟合与验证。采用90℃热水浴浸泡试验和X射线衍射仪分析钢渣体积膨胀率、颗粒胀裂率与钢渣中f-CaO含量之间的关系，最后运用ABAQUS有限元模拟中的温度-位移模型和材料脆性断裂模型研究f-CaO的体积膨胀对钢渣骨料胀裂的影响。结果表明：钢渣体积膨胀与f-CaO的含量及分布、钢渣颗粒粒径的大小、浸水温度等因素有关，钢渣体积膨胀模型能很好地预测其体积膨胀的发展规律，模型参数可以通过浸水膨胀试验拟合确定，且采用二阶体积膨胀模型对钢渣粉、钢渣集料的浸水膨胀率预测较为准确。钢渣骨料的体积膨胀率与胀裂率均与f-CaO的含量密切相关，90℃浸水胀裂率宜控制不大于10%。ABAQUS温度-位移模型和材料脆性断裂模型能够近似模拟不同位置及富集程度的f-CaO体积膨胀对钢渣脆性裂纹的产生与扩展，模拟结果表明，位于近表面的f-CaO比内部f-CaO更容易造成局部胀裂。     

高海拔寒区隧道施工粉尘及有害气体监测与控制技术

高海拔寒区隧道恶劣的施工环境是限制施工进度的瓶颈,为了研究施工粉尘、有害气体的浓度及分布规律,采用滤膜测尘法和便携式CO检测仪分别对鸡丑山隧道粉尘和CO进行现场监测,用统计法对数据进行处理。结果表明： 不同的施工工序粉尘和有害气体含量差别较大,喷浆作业粉尘浓度最高,爆破作业有害气体浓度较高,出渣作业粉尘和有害气体浓度均较高,只有立架作业时隧道空气条件相对较好,无轨出渣是制约高海拔寒区隧道施工环境问题的最关键因素。结合高海拔地区隧道施工环境的特殊性,提出粉尘和有害气体的控制措施,并对提出的措施进行现场监测效果验证。研究结果对高海拔寒区隧道施工环境的控制具有借鉴意义。     

秦岭天台山大断面高速公路隧道降尘除尘方案研究

为解决由于隧道施工断面大、在开挖过程中产生的粉尘难以通过施工通风排除的问题，对秦岭天台山隧道（双向6车道）施工过程中钻孔、爆破、出渣、喷浆等不同工况下的隧道粉尘质量浓度进行现场实测，并根据现场实测结果，对隧道内各工况施工粉尘分布特性进行数值模拟研究，提出适合于大断面隧道施工的粉尘控制措施。现场测试结果表明，出渣和喷浆工况下，粉尘质量浓度超过规范要求数倍。通过数值模拟得到： 1）靠近掌子面40 m区域内粉尘质量浓度不稳定，下降趋势不明显； 2）在布置风管时，风管末段至掌子面距离建议取为60~80 m，以保证新鲜风以较大的喷射面抵达掌子面； 3）建议采用附壁风筒降尘+车载除尘方案，除尘效率达95%，能有效处理隧道各区域粉尘，且对施工造成的影响小。     

水压光面爆破在老格山隧道开挖中的应用

为解决云南地区灰岩隧道溶蚀破碎严重,开挖爆破超挖、补炮次数较多,爆破后粉尘体积质量较大,洞内空气质量不佳,影响作业人员身体健康等难题,在隧道开挖掘进施工中引入水压爆破,在炮眼一定位置处注入一定量的水,炮孔采用特制炮泥进行堵塞。通过工程实践总结,调整光面爆破钻爆参数,得到最佳爆破效果,有效地降低了粉尘体积质量,改善了洞内空气质量,提高了光爆效果和开挖循环进尺,相较于常规爆破有较大的优势。     

排水性沥青路面技术的进步与发展

排水性沥青路面不同于开级配抗滑磨耗层,具有更为优越的功能。为获得较大的空隙率,以提高排水和降噪效果,减少堵塞,粗集料粒径由小粒径向大粒径发展,而空隙率与集料级配有关。为防止松散,提高适应重交通的能力,沥青结合料趋于更加黏稠,直投式高黏度沥青改性剂得到开发和应用。目前排水性沥青路面结构主要为单层,发展起来的双层结构更有利于防止堵塞。国内现已成功研发排水性路面养护机。在最新制订的地方性规范中,提出了以零剪切黏度代之以毛细管黏度计测试的黏度。     

基于体积指标的多孔隙水泥稳定碎石设计方法

以集料的体积指标作为级配设计的基本参数,粗集料形成的骨架嵌挤结构为出发点,通过振动击实确定每档粒径集料的体积指标,并以该指标为基本控制参数,混合料设计空隙率为已知控制变量,同时引入Bailey设计方法中粗集料比(CA)用以控制混合料的离析,建立集料体积指标的关系表达式。得出骨架孔隙结构水泥稳定碎石的级配范围和设计级配。根据室内试验和理论分析得出多空隙水泥稳定碎石的含水量的确定方法。通过旋转压实和静压成型试件,分析并提出适宜的压实方案。建立压实次数和7 d抗压强度的关系。     

略谈集料品质对沥青混合料目标配合比设计的影响

该文首先阐述了矿料品种、粗集料压碎值和细集料粉尘含量及集料体积指标对目标配合比设计的影响。在目标配合比设计中,选择合适的原材料是很关键的第一步。只有原材料能够满足设计的需要,才能够得到合理的设计结果,也可以避免因材料问题在设计过程中整个推倒重来,从而延误工程进度。集料作为构成沥青混合料的主体部分,是配合比设计原材料的一个重要组成部分。接着,针对集料的几个常见技术指标,结合目标配合比设计实例,讨论了在实际应用中所遇到的问题。     

交通活动对道路两侧土壤中重金属含量的影响

道路上的车辆是导致道路两侧土壤污染的主要因素。在这些污染物中,以重金属对土壤的污染受到人们最为广泛的关注。车辆的排放物是导致道路两侧土壤重金属污染与积累的重要原因,这些排放物包括：汽油中铅的化合物、润滑油的燃烧、汽车轮胎与道路的磨擦产生的微尘、刹车里衬的机械磨损等。同时,道路所处的自然环境,如地形地貌、降水量、日照量、季风等也决定了这些重金属在道路两侧的累积程度和分布格局。此外,道路上车辆的主要类型、车流量的大小也对土壤中重金属含量有较大的影响。总的来说,道路两侧土壤中的重金属呈带状分布于道路两侧,且含量随距离的增加呈指数形式下降。     

多孔混凝土性能及配合比设计方法研究

多孔混凝土是一种具有较大空隙率和较高强度的生态型混凝土,其配合比设计与普通混凝土不同。根据多孔混凝土结构特点和使用功能要求,提出了基于目标空隙率的体积法配合比设计方法,推荐了配合比参数的合理范围,并通过修筑试验路表明,该设计方法具有可行性。     

高速公路沥青路面水损害部分原因分析

路面早期产生的大量水损害已经严重影响到路面的使用性能。通过室外观察及室内实验模拟比较,发现粗集料表面附着的粉尘对粗集料与沥青的粘附性等级至少会因此降低1级,从而诱发早期水损害的产生;回收粉的使用将大大降低沥青混合料的水稳定性,也会增大沥青路面发生早期水损害;标准密度的选取在很大程度上决定沥青混凝土路面的实际空隙率。经过分析,认为应该采用最佳沥青用量对应的理论密度作为标准密度,这样才可以有效控制路面的实际空隙率。     

苏通大桥水泥稳定基层裂缝防治控制措施

介绍了苏通大桥水泥稳定基层施工对粉尘含量控制、水泥用量和含水量、基层混合料均匀性控制采取的技术控制以及防裂措施,达到较好的工程效果。     

非饱和土路基毛细作用分析

为研究毛细作用对非饱和土路基土含水量的影响,分析了非饱和土路基毛细作用现象机理,探讨了毛细水上升高度的影响因素,在土颗粒等粒径假设下导出了毛细水上升高度与时间、土颗粒大小排列关系及毛细水半径效应;利用多孔介质理论建立路基土毛细作用多孔介质模型,探讨了多孔介质模型下的非饱和土渗透率关系;基于毛细水流质量守恒和路基毛细作用模型及土-水特征曲线,求得路基毛细水达到最大高度所需要的时间和单位体积路基土毛细作用下含水量的变化关系。路基含水量与地下水位(GWL)具体试验观测数据对比表明:毛细作用对路基含水量变化的影响较显著。