交通风力自然通风作用原理探析

研究目的:在顶部(或侧壁)设有多处通风孔的单向公路交通隧道中,车辆运动产生的交通风力将在开孔处形成相应的压力,探析其压力的形成和作用过程,以获取这种自然通风形式的计算方法。研究方法:将公路隧道内随机运动的车流假定为恒定持续的车流,根据动量、能量和质量守恒的基本定律,建立相关的关系式,探索分析这种隧道自然通风的气流运动规律。研究结果:建立并求解关于隧道各个分段风速的n元二次方程,其它参数则均可求取。研究结论:在有条件设置通风孔的前提下,单向公路交通隧道采用这种自然通风方式是一种有效的通风方案。     

浅埋地铁区间隧道阻塞工况模拟研究

结合浅埋地铁区间隧道的特点,论述了浅埋隧道顶部开孔的自然通风方案。随后选取单洞单线隧道,采用Fluent数值模拟的方法,研究了阻塞工况下采用不同开孔尺寸时隧道内的速度及温度分布。结果表明针对浅埋地铁区间隧道,满足火灾工况下的自然通风口均可满足阻塞工况下隧道内的温度需求,通风效果良好。     

关角隧道洞口风幕式风道系统通风效果评价

为了解关角隧道洞口风幕式风道通风效果及通风必要性以及通风条件。在现行图确定的客、货物列车运行条件下进行测试，测试条件分自然通风及有风幕的机械通风，以ＮＯｘ和ＣＯ的浓度作为评价依据对通风效果进行卫生学评价。测试结果表明该隧道在没有机械通风的情况下，洞内有害气体浓度超过部标，需要进行机械通风。开两台风机和有风幕的情况，通风１３．５ｍｉｎ洞内的有害气体可降至允许浓度以下。     

横南铁路分水关隧道通风系统效果评价

为评价横南铁路分水关隧道射流通风系统效果，研究不同通风方式隧道内有害气体浓度变化规律，探讨各型通风方案的可行性，应用真空管法和仪器法，测试隧道自然通风状况下，列车通过后NOx、CO15min时间加权平均浓度、日平均浓度，测试隧道射流风机正常通风、提前通风和反向通风3种方式通风效果。结果：隧道本底污染NOx最高达152mg／m^3，CO最高达50mg／m^3；15min加权平均浓度：NOx最高达122mg／m^3，CO最高达16．5mg／m^3；日平均浓度NOx达9．7mg／m^3，CO达5．0mg／m^3。风机正常通风13～15min可使有害气体达标，设计通风17min合理。提前通风10～12min达标，但隧道总体通风时间增加9min，最高浓度NOx可达200mg／m^3，CO可达110mg／m^3，一般情况不宜采用。     

构造复杂区非煤地层隧道有害气体成因机制及运移模式

以位于深大断裂交汇区的大(理)临(沧)铁路红豆山隧道为例,在分析隧道地质环境的基础上,结合隧址区有害气体现场监测和室内试验分析及隧址区断裂构造特征,研究构造复杂区非煤地层隧道内有害气体的成因机制和运移模式。结果表明:隧道内主要有害气体为高浓度CO2和较高浓度H2S,以断裂带及花岗岩蚀变带为运移通道;隧道内有害气体为无机成因气,来源于深部壳幔地层,其中CO2的同位素值在-0.3‰^-8.0‰之间,可判定隧道内有害气体为岩浆-幔源及变质混合成因;隧道穿越的诸多张性断层既可作为储气断裂,也可视为幔源岩浆气向上运移的疏气断裂。     

襄渝线财神庙隧道瓦斯特征及处理对策

研究目的:通过对财神庙隧道瓦斯的出现过程、赋存条件、浓度变化规律、现场采取的有效临时措施以及隧道结构设计的分析,总结瓦斯隧道施工中通常应采取的措施.研究结论:财神庙隧道围岩既不产生瓦斯,也不存在储存大量瓦斯气体的地质环境,岩层中的瓦斯主要从远处运移而来,以游离状态存在,一般不会出现大量瓦斯气体的突然涌出,而是随着打孔释放和通风排泄,浓度会逐渐降低.对于隧道中瓦斯的处理,在思想上要高度重视,充分认识到瓦斯有害气体的危害以及可能带来的严重后果;在措施上要有序认真、层层落实,重点要做好瓦斯检测、通风工作,随时掌控洞内瓦斯的浓度,掌子面的开挖掘进必须有超前探孔指导施工,务必把浓度控制在安全值以内;隧道结构设计首要考虑对瓦斯的封堵,尽量减少瓦斯逸出,确保隧道施工和运营安全.     

公路隧道纵向通风分析与计算

本文分析了公路隧道在纵向通风情况下的有害气体浓度分布规律，所需最小风量和最大可能长度，并给出了一个工程计算实例。     

开孔缓冲结构条件下的隧道单车压力波特征数值分析

在假定隧道内空气流通截面是时间和流动距离的二元函数条件下,根据一维可压缩非定常不等熵流动理论与广义黎曼变量特征线法,发展了高速列车通过设置开孔缓冲结构隧道的单车压力波计算方法,并进行开孔缓冲结构不同参数对初始压缩波强度和压力梯度的分析计算,揭示了开孔缓冲结构的空气动力学特征,对探讨减缓洞口微压波提供了一种分析方法。     

浅谈高原地区长大隧道施工通风风量计算

介绍铁路、公路隧道钻爆法施工过程中主要有害气体的危害、控制标准以及排除有害气体所用的通风方式,以我国低海拔地区隧道施工通风风量计算为基础,详细说明稀释和排除内燃机废气的计算及各系数取值参考,分析并引出高原地区隧道施工通风设计风量计算的方法,为我国隧道通风设计人员对高原地区隧道施工通风风量计算、通风设备的选择提供依据和参考。     

川藏铁路康林段有害气体特征及危害研究

研究目的:借鉴国内外类似地质条件下其他地下工程已有工程经验,分析认为川藏铁路康定-林芝段隧道存在有毒有害气体危害可能,本文通过分析隧道有害气体特征,以保证隧道的安全施工,确保川藏铁路顺利修建,对于以后工程中遇到相似案列具有指导意义。研究结论:(1)川藏铁路康定-林芝段的隧道可能有甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)、含硫气体(H2S、SO2)、二氧化氮(NO2)、氨气(NH3)和一氧化碳(CO)等有毒有害气体,这些气体可能发生燃烧爆炸,对隧道施工人员造成间接伤害;而有些气体则直接对人体健康造成危害,甚至造成人员伤亡;(2)不同规模的断裂带、基性超基性岩带、花岗岩带、火山岩带和接触变质岩带均可能是有毒有害的富集场所,在穿越这些区域时,应特别重视有毒有害气体的危害;(3)本研究成果可为相似变质岩和岩浆岩区的隧道有毒有害气体的研究提供参考。     

高海拔隧道内燃牵引运营通风标准研究

研究目的:目前国内高海拔地区(海拔>3 000 m)隧道内燃牵引运营通风设计中,有害气体容许浓度没有相应的规范可参照。通过国内外高、低海拔地区CO、NO2最高容许浓度的比较,国内外隧道运营通风与环境控制标准检索、分析,提出高海拔隧道内燃牵引运营通风控制标准建议值。研究结论:国内相关规范(标准)规定的有害气体最高容许浓度比国外发达国家的标准要求高。初步建议高海拔运营隧道内空气中内燃机车废气的容许浓度:NOx(以NO2计):工作日内平均容许浓度为10 mg/m3,工作日内任何一次30 min内接触废气的平均浓度不超过30 mg/m3。CO:工作日内平均容许浓度为30 mg/m3,工作日内任何一次30 min内接触废气的平均浓度不超过90 mg/m3。     

南京地铁过江隧道通风系统方案研究

研究目的:随着国内地铁线路的增多,有时难免需要穿越大江、大河;同时随着隧道数量的增多,在隧道中发生的火灾也越来越频繁,危害性也越来越严重,隧道通风排烟系统成为日益重要的研究课题。研究结论:本文针对地铁的长大过江区间隧道,从通风系统形式、气流组织等方面详细研究了长大区间隧道的通风、排烟系统设计方案,对于同时存在多列车同向运行的长大区间隧道,当区间隧道采用大洞方案时,设置顶部风道、风口来组织隧道内的通风排烟;当区间隧道采用小洞方案时,在区间隧道上设置中间风井,利用中间风井进行通风排烟。     

基于有害气体监测的多作业面隧道通风管理

大临铁路红豆山隧道1#斜井采用“斜井+平导+正洞”多作业面施工的组织方式,在施工中检测到多种高浓度有害气体,给施工通风及管理提出了极高要求。通过优化通风设计,建立基于有害气体监测的多作业面隧道通风管理系统,依据有害气体浓度和风速变化情况,控制移动式风扇的位置、主通风机的送风量及局扇的运行状态,并通过通风可靠性评价,实现有害气体的全过程、全方位监测和隧道通风的安全动态管理,对类似隧道通风管理提供参考。     

瓦斯隧道有害气体运移规律及通风方案优化研究

本文基于现场测试和数值模拟对隧道整体双洞互补式通风条件下瓦斯扩散规律进行分析和研究。结果表明:(1)瓦斯隧道爆破施工主要产物浓度峰值从掌子面向隧道洞口方向逐渐减小。(2)风速变化梯度随风管附壁程度的增加、距工作面距离的降低而显著提升;另外,局部压力损失会随着风管管口距工作面距离的缩小而增大。(3)在隧道掌子面附近区域瓦斯浓度变化最为显著,且射流区瓦斯浓度相较于回流区要低。本文研究成果可为瓦斯隧道施工通风优化提供参考。     

瓦斯隧道运营通风监控系统的设计

研究目的：瓦斯隧道在运营中,瓦斯浓度在任何时间、任何地点都不得大于0.5%。针对其规范要求进行研究,进而采取有效的瓦斯隧道运营通风监控系统的设计。研究方法：在总结南昆线家竹箐隧道KJ4瓦斯监测与报警系统设计的基础上,结合本次“达成线云顶、天台寺”瓦斯隧道实际情况,进一步分析目前监控系统软件的技术,明确本次监控系统设计中需要解决软件技术支持的重点问题。研究结果：本次运营通风监控系统软件采用“基于非恒定流理论的通风控制模型”和神经网络控制算法及先进的监测联网技术。提高了集成度、可靠性,易安装、维护和使用,同时在经济上降低系统建设、维护和运营费用。研究结论：隧道风机控制室计算机软件、监测系统的联网技术、本地控制柜的应用软件、数据通讯的FSK技术、瓦斯监测传感器的接入技术运用到本瓦斯隧道运营通风监控系统设计中,充分体现了监控系统设计的先进性,从而在根本上解决瓦斯隧道通风控制问题。     

长大交通隧道防灾设计探讨

研究目的:随着我国交通事业的发展,长大交通隧道不断修建,隧道防灾成为日益重要的研究课题。研究方法:本文主要从隧道火灾的主要因素与危害及隧道防灾技术2个方面对国内外长大交通隧道防灾研究与设计进行评述,并从隧道衬砌结构的防火保护技术、安全疏散技术、固定消防技术、通风排烟技术、火灾监测及灾害时的车流疏导技术、区域交通管理系统等方面系统总结在隧道防灾方面的研究成果与应用情况。研究结论:我国在长大隧道防灾方面研究缺乏系统性,与国外有明显的差距,体现长大隧道防灾设计中存在不少问题,如隧道衬砌结构防灾设计研究不充分、交通疏散设计随意性大,在运营过程中管理救灾体系落后,管理水平不高等。因此,期望本文能对我国长大交通隧道防灾设计健康发展有一定意义。     

太行山特长隧道综合勘察技术的应用与效果

研究目的:太行山隧道地形地质条件极为复杂,通过采用综合勘察技术以查明隧道的工程地质和水文地质条件。研究方法:针对隧道复杂的地质条件与设计要求,阐述各种勘察方法的使用原则、工作内容、工作程序和应用效果。研究结果:综合勘察结果表明,太行山隧道岩溶、地下水不发育,不会发生大的突水突泥、岩爆、有害气体等地质灾害;全隧道除长约4.5 km的膏溶角砾岩和部分断裂破碎带工程地质性质较差外,整体上工程地质条件较好。目前隧道施工进展顺利,综合勘察技术的应用取得了显著的技术、社会和经济效益。研究结论:对于地形地质条件复杂的长大隧道,以地质调绘为基础,发挥遥感的宏观作用,利用物探解译、钻探验证,开展综合勘察技术研究和分析评价是做好隧道地质勘察工作的关键。     

武汉轨道交通 8 号线 越江区间通风系统研究

介绍了武汉轨道交通8号线大直径盾构越江区间隧道的通风设计方案,特别对火灾工况,从排烟模式、风道漏风、风机配置等方面,比较了分段纵向通风和半横向通风两种方式的优缺点,最终选定了分段纵向排烟方案。在火灾规模取值10.5MW条件下,利用SES软件对区间内典型火灾工况进行了模拟计算分析,结果表明通过区间两端风机联合动作,采用集中设置排烟口的分段纵向排烟方案,可满足越江区间内火灾排烟临界风速及人员疏散要求。     

波流作用下悬浮隧道动态响应的分析估算

研究目的:悬浮隧道是一种新型水下隧道,由于它长期处于波流作用的环境中,因此研究悬浮隧道在波流作用下的动态响应,是工程设计中不能回避的问题。然而分析波流与悬浮隧道的相互作用,其过程非常复杂,因此寻求一种简捷实用的动态响应估算方法很有必要。研究方法:本文将支撑结构之间的一段悬浮隧道简化为简支梁,利用梁的弯曲振动方程,在考虑结构粘性阻尼和非线性流体阻尼的条件下,采用伽辽金法和数值积分法,对悬浮隧道在波流作用下的动态响应进行了分析估算。研究结果:1阶模态对隧道的响应位移影响最大;当波浪频率与隧道1阶固有频率相等而发生首阶谐振时,隧道1阶模态响应幅值大幅增加。研究结论:隧道断面形式、支承跨度及隧道放置深度对隧道的动态响应有显著影响。