特长隧道群污染物窜流规律及新型通风方式研究

特长隧道群洞口多位于峡谷中, 上游隧道污染物易扩散至下游隧道造成二次污染并大大增加了下游隧道的通风负荷。 为了掌握特长隧道群毗邻隧道的污染物窜流问题及影响, 以浙江省景文高速公路工程叶麻尖特长隧道群为依托, 建立了流体力学分析模型, 以 CO 为示踪污染物, 分析了隧道洞内外温差、 峡谷风速、 进出口风速比等因素对窜流比的影响。 分析表明： 隧道出口污染气流与环境温差越大, 或者峡谷风风速越大, 或者隧道进出口风速比越小, 则窜流比越低; 在不利工况下, 叶麻尖隧道左、 右线隧道的上下游窜流比分别约为 67%和 73%。 最后, 针对叶麻尖特长隧道群提出了竖井送排风+互补风道分流+射流风机通风方案的新型绿色节能通风方案。     

中梁山隧道洞口窜流二次污染数值分析

隧道出口污染空气窜流易被相邻的隧道进口吸人形成二次污染,恶化相邻隧道内的运营环境.以k-ε方程三维紊流模型及多组分扩散传输方程为物理计算模型,采用FLUENT流体计算软件模拟了中梁山隧道在不同自然风条件下洞口废气的扩散情况,得出该隧道对另一隧道入口的影响程度.提出了以树林替代挡壁来减少二次污染的建议.     

横通道对双洞互补式公路隧道通风效果的影响

以采用双洞互补式通风方式的某公路隧道为对象,运用ANSYS软件,对不同数量、不同位置的横通道设置条件下隧道内速度场进行三维数值模拟,对比分析了横通道对公路隧道双洞互补式通风效果的影响.研究结果表明,对于长度为1000m的隧道,3条横通道比2条横通道的通风效果好,横通道间距100m比间距50 m的通风效果好,研究结论为可为类似隧道的运营通风方案确定提供参考.     

下沉式长大隧道洞顶开孔自然通风节能研究

在能源问题十分严峻的今天,有效减少长大隧道通风设备,降低隧道运营能耗显得非常重要和紧迫.运用FLUENT软件强大的计算能力和动网格技术进行模拟,得到在汽车运动参与下隧道内气流分布以及污染物浓度分布情况,以判断污染物浓度是否降低到允许范围.研究结果表明:对需要机械通风的下沉式长大隧道,可通过洞顶开孔的方式,利用汽车交通通风力带动隧道内污染空气与外界新鲜空气迅速交换以解决隧道通风换气问题,同时达到节能减碳的目的.     

越江隧道通风系统采用标准的探讨

结合我国越江隧道工程实例,对通风系统设计所采用的污染空气稀释标准、汽车尾气排放标准对隧道新风量和运营效果的影响进行了分析,并对其合理采用进行了探讨.     

大纵坡双洞隧道互补式通风运营测试

为解决大纵坡双洞隧道风量不平衡时,上坡隧道是否需要设置通风井的技术问题,以大别山公路隧道为实体工程,现场检测了互补式网络通风隧道内CO 浓度、烟雾浓度和风速,分析了大纵坡隧道采用的双洞互补式网络通风方式中换气通道的作用和存在的问题。测试结果表明：互补式网络通风能够满足隧道内污染物浓度控制要求;2个换气通道能起到气流双向交换的作用,交换风量满足设计要求,互补式通风方案可行;上下行隧道通风负荷不平衡,对于纵坡较大的特长隧道,可以采用互补式通风,取消其上坡隧道的通风井。     

二郎山隧道通风系统局部影响数值模拟研究

二郎山隧道具有特长、高海拔、气候多变、双向交通、洞内汽流复杂等特点,所采用的平导送风半横向通风方式在我国是首次应用。运用CFD软件模拟该隧道半横向通风系统的局部空气流动状态、隧道及竖井和联接风道的局部阻力特性,得出各种几何结构型式和不同通风流量条件下,用于一元流模拟模型计算的局部阻力系数。     

公路特长隧道通风与照明系统协同集约化设计探索

为了降低公路特长隧道通风与照明系统设施总规模和工程全寿命周期成本，以浙江杭绍台 高速公路陈家山特长隧道为依托，提出通风系统与照明系统协同设计的理念，即适应通风烟雾浓度、按需配置照明灯具光源类型。采用LED+高压钠灯的混合光源方式，隧道末端的烟雾浓度指 标要求可以提高，而隧道需风量相应可降低约17%。在此基础上，积极采用互补式通风模式，利用下坡隧道中的低浓度空气去稀释上坡隧道中的污浊空气，实现相邻隧道通风负荷的均衡。相对于优化之前采用的单竖井送排通风模式及纯LED光源类型，隧道通风照明系统总安装功率下降30%以上，从而有效提高了特长公路隧道通风系统设施规模的集约化水平，为减少今后运营期间的设备闲置打下良好基础。     

车行横洞施工对隧道主洞变形的影响

针对隧道车行横洞施工对主洞结构产生影响,以运城-灵宝高速公路中条山隧道工程为依托,采用现场试验和三维有限元仿真的方法,对车行横洞施工阶段主洞的变形规律进行了研究。研究结果表明：车行横洞施工对主洞的影响,在时间上主要表现在交叉口初支拆除和横洞的第1个开挖步,随着横洞开挖深度的增加,主洞结构的变形逐步趋于稳定;车行横洞施工对隧道主洞围岩变形影响主要表现为主洞拱顶下沉量增加和开挖侧拱脚水平位移减小,主洞未开挖侧拱脚水平位移影响不大。     

浅埋偏压双孔隧道开挖顺序优化研究

为研究先行洞优先原则与CRD法开挖顺序相结合对浅埋偏压双洞隧道围岩的影响,提出合理的隧道开挖顺序.以重庆某隧道工程为依托,采用Midas/GTS软件建立了二维有限元隧道模型,分析了右洞先行且先开挖右侧、右洞先行且先开挖左侧、左洞先行且先开挖右侧、左洞先行且先开挖左侧等4种不同开挖方案的主应力分布情况.研究结果表明:采用右洞先行且先开挖左侧的开挖顺序时隧道围岩的位移和应力最小,该开挖方案最佳,以期为类似隧道施工提供借鉴.     

分水岭特长隧道运营通风系统优化设计

结合张涿高速公路分水岭特长隧道工程地形、气候和气象条件,在推导隧道小时换气次数公式的基础上,提出了合理的分水岭隧道稀释异味需风量的换气次数,进而根据规范相关规定提出分水岭通风标准;对自然风阻的计算提出了修正意见,建议有效利用冬、夏季自然风在分水岭隧道通风中的动力作用,实现分水岭隧道运营期经济可行的通风系统风机配置,为类似特长隧道运营通风系统优化设计提供了借鉴.     

克服超长海底隧道中的供给运输限制

所有超长距离隧道的建成都得益于隧道沿途各点的供应补给,但是分段供应补给不适用于海底隧道.对于运输隧道、铁道或者高速公路等永久性工程,必须考虑工程中的人身安全、通风要求及供给限制等问题.这些限制性问题可以通过另一领域的成熟技术来克服,即石油和天然气领域中所应用的近海构筑物技术.这类大型近海构筑物一般建造于深海区,可以利用...     

都市快轨列车圆形与矩形隧道运行气动特性数值分析

基于连续性方程Reynolds时均Navier-Stokes方程以及RNG k-ε湍动能模型方程对都市快轨列车隧道运行的空气动力流场进行数值计算.研究在以160 km/h隧道运行速度分别通过圆形和矩形隧道的工况下,从列车进入隧道直至整车完全驶出隧道的空气阻力以及车体表面压力变化情况,并对圆形及矩形隧道流场特性进行对比.计算结果表明:列车在矩形隧道和圆形隧道运行过程中的最大阻力分别达到15 458.5 N和13 829.3 N,最大表面压力分别达到4252.3 Pa和3 815.8 Pa.在两种隧道中运行的列车阻力变化规律及列车表面压力变化规律相同,矩形隧道运行时列车的最大阻力与圆形隧道相比增加了14.3％,表面最大压力增加了l3.8％.     

双线铁路隧道内空气污染浓度的数值模拟研究

本文提出了按一维带有运动点源的不稳定空气动力学模型来描述双线铁路隧道内污染物浓度分布，并采用控制容积平衡法导出相应对应的离散化方程，建立了隧道内污染物浓度分布的数值计算方法，采用此方法能方便地计算出隧道内污染物浓度分布及多次行车后的累积浓度、平均浓度。根据不同运行图可定量提出达到卫生标准所需的通风方式、通风时间和行车密度。     

巷道式通风方案在大梁峁特长公路隧道中的应用

随着我国隧道施工工艺的成熟,长大及特长隧道越来越多。结合具体工程,介绍巷道式通风技术及其使用效果。实践证明,该技术能保证隧道内空气质量,并大大减少一次性投入,降低运营成本。     

公路隧道送排式纵向通风流体力学分析与计算模型

从流体力学分析理论入手,通过理想流体的假定,推导了隧道内空气流动的能量方程和动量方程,分析了各种通风阻力和压力计算模式,在此基础上建立了隧道送排式纵向通风的基本理论,提出了送排式纵向通风的关键控制点及压力平衡模式,为特长公路隧道营运通风的理论和应用进行了有益的探索.     

基于施工隧道压入式通风方式结构设置优化

针对钻爆法施工隧道中压入通风方式造成的隧道内空气质量差、排尘久等缺点,在传统通风方式的基础上进行结构优化改进,形成抽出式风幕通风方式. 以吴家岭二级水电站新建I号、II号引水隧道为试验隧道,对两种通风方式条件下隧道内风速及游离SiO₂粉尘扩散特点进行现场监测与对比分析,并应用有限元Ansys-CFD软件对游离SiO₂粉尘浓度场演化特征进行了模拟分析. 研究结果表明:在抽出式风幕通风条件下通风35 min后,施工作业区内游离SiO₂粉尘浓度即可达标,洞身区只存在少量极低浓度SiO₂粉尘,作业区内SiO₂粉尘浓度最大净化率较压入式通风方式提高了25.93%,隧体内施工环境大为改善.      

韩山隧道工程横断面设计

文章从远期隧道拓展、施工技术难点、通风排水要求、运营管理、洞口景观效果和工程造价等方面对徐州市韩山隧道工程横断面设计进行比选,建议近期工程采用连拱隧道,在机动车道外侧设置非机动车道和人行道,远期工程连拱隧道仅供机动车通行,在连拱隧道左右侧各设置1个附洞,专供行人和非机动车通行。     

新建王府酒店对既有地铁隧道的变形影响分析

以深圳市蛇口南水步行街北侧新建王府酒店为例,运用ANSYS有限元软件建立模型,研究了王府酒店建成后对其下方既有地铁隧道安全性的影响,同时就王府酒店建成后邻近既有地铁隧道水平、竖向位移影响的特征进行了分析.结果表明,王府酒店建成后对既有地铁隧道位移的影响明显,但影响程度满足要求;王府酒店建成后对既有地铁隧道的影响程度随着隧道距基坑中心距离的减小而增大;王府酒店建成后既有地铁隧道左、右线与基坑中心相对位置的不同对隧道的水平、竖向位移影响不同;王府酒店建成后同一隧道断面顶部的竖向位移大于侧部和底部,而侧部的水平位移大于顶部和底部.