基于洞内空气质量测试的长大隧道施工通风优化

在隧道施工过程中,有毒气体及粉尘的产生对施工人员的健康会构成威胁,因此降低粉尘浓度成为隧道施工的一个重要环节。文章基于油竹山隧道各施工阶段隧道内的空气质量现场测试数据,分析了长大隧道的施工通风效果。结果显示,第一、二阶段隧道施工通风具有良好效果,而第三阶段粉尘浓度超标。根据现场测试发现的问题,提出了隧道内干式除尘机与压入式通风、巷道式通风相结合的通风措施,此措施可有效降低粉尘含量,保证隧道内的空气质量。     

城市公路隧道射流式泡沫除尘技术研究

隧道施工过程中产生的粉尘及行走设备排放碳颗粒会对洞内人员的身体健康产生较大影响。表面活性剂水溶液的润湿性能好,可使粉尘充分润湿;表面活性剂的吸附性能好,可增大对尘的吸附作用。并以此为原理开发出了泡沫除尘设备。为了验证泡沫除尘,在隧道施工时的效果,首先需要了解隧道内粉尘的分布及走向,从而完成设备的安装和调试,已经使用前后的效果对比。根据泡沫在除尘方面的各种优势和特点,使用泡沫除尘设备喷洒十分钟后可以使PM2.5、PM10下降原有的50%~60%,可以有效减少粉尘,持续喷洒能对隧道内的粉尘进行更加有效地抑制,在很多方面可以超过现有的隧道除尘方式。     

泡沫除尘技术在隧道施工中的应用研究

本文介绍了隧道施工过程中粉尘的来源,并探究了采用泡沫对钻爆法施工过程中钻孔、爆破、出渣运输和喷射混凝土等产生大量高浓度粉尘以及其他污染物,及各种重型机械尾气产生的碳颗粒进行除尘的可行性。文章从隧道内粉尘的来源着手,大体可以将其来源主要有钻孔产尘、爆破过程中产生的粉尘、装渣和运输过程、喷混凝土过程中产生的粉尘。并且分析了泡沫的除尘机理。利用泡沫的截留效应、惯性碰撞、扩散效应、黏附效应可以针对隧道内的粉尘颗粒进行有效捕捉。根据李龙等人的研究可以看出泡沫除尘对人体基本无害,泡沫除尘对环境的影响也可以忽略不计,周长根等人通过试验发现,对于易燃易爆类粉尘,采用泡沫除尘既可以保证安全性又具有良好的除尘效果,故采用泡沫除尘的优势性很大。     

隧道粉尘颗粒物的危害及控制措施分析

目前我国隧道大规模快速的发展,而钻爆法以其高效、经济的特点在隧道建设过程中起着至关重要的作用。然而,施工期隧道钻孔、爆破、喷射混凝土、出渣等施工工艺都会扬起大量粉尘颗粒物,严重危害现场人员的身体健康,降低施工现场的能见度影响施工效率和安全,同时大量颗粒物加剧机械设备磨损,在一定程度上影响了设备的使用寿命。结合隧道开挖过程,根据粉尘在隧道内分布规律,粉尘产生因素及运移机理,通过比较隧道减尘、降尘、排尘、除尘、阻尘五种控制措施的特点,提出与现场相适应的粉尘颗粒物综合防治措施,从而减小粉尘的危害,提高现场施工环境质量。     

压出式空气幕通风技术在隧道施工中的应用

对目前国内施工隧道的主要通风方式进行分析,通过实测数据阐述了爆破后通风过程粉尘运移规律,指出了隧道施工过程中主要污染源以及空气净化技术存在的问题.在此基础上.提出了压出式空气幕通风技术.通过数值模拟方法,比较了压入式隧道通风与压出式空气幕隧道通风效果.结果表明,压出式空气幕通风技术可以降低隧道施工中的粉尘和烟尘,改善隧道作业空气环境,其通风效果更优越.     

静电除尘器在公路隧道中的试验研究

静电除尘技术是利用电场产生的静电力将颗粒物从气流中分离出来,以达到净化空气的目的。在欧洲及日本等发达国家,静电除尘(ESP)系统已成功应用于公路隧道空气净化中,但国内尚处在探索阶段,缺少相应的行业规范及设计标准。文章设计了一套静电除尘空气净化系统,并应用于实际运营的公路隧道中,进行了相关性能测试。试验结果表明,在隧道内安装运行静电除尘(ESP)系统,能显著降低颗粒物浓度,改善空气质量,净化效果明显。研究成果有助于积累静电除尘系统的产品开发、设计及运行等经验,为在国内隧道或地铁等地下空间的推广应用提供一定的理论依据及实践指导。     

山岭隧道水压爆破降尘剂试验研究

水压爆破技术在隧道工程中的应用在一定程度上降低了爆破粉尘浓度,改善了施工作业环境。但是由于水的表面张力较大,对粉尘的润湿能力较差,实际降尘效果并不理想。为解决水压爆破降尘效果不佳的问题,针对隧道爆破粉尘特点,在水中加入一定量的表面活性剂和无机盐来降低爆破产生的粉尘。以表面张力和润湿高度为试验指标,运用对比试验的方法确定了最佳表面活性剂和无机盐增效剂及其浓度。结果表明:由表面活性剂和无机盐组成的降尘剂能够显著提高溶液对粉尘的润湿能力;由质量分数分别为0.20%,0.30%和0.10%的快速渗透剂T、CAB-35、硅酸钠组成的降尘剂具有良好的表面活性和润湿性。因此,该降尘剂能够有效地降低爆破粉尘浓度,从而改善施工作业环境。     

盾构隧道大修施工分级除尘技术及工艺研究

盾构隧道为超长线状封闭空间,在进行隧道维护和大修作业过程中会引起的大量扬尘,对施工人员的身心健康及隧道外环境影响极为不利。采用常规除尘工艺线状空间通风效果难以保障,直接影响施工安全和大修工期。因此,文章以上海某越江隧道大修为背景,结合流体动力学(CFD)模拟、装置优化及工艺组合,提出隧道施工扬尘三级降尘标准化工艺:即在作业点采取水炮喷雾,将扬尘控制在源头(一级保护),同时在隧道内安装静电除尘和水过滤除尘设备(二级保护),在两个隧道出口同时安装两套水帘喷雾装置(三级保护)防止扬尘扩散到大气中。最后探讨了采用不同降尘措施及布置工艺的实际降尘效果,为绿色高效降尘奠定了技术基础。     

南大梁高速公路华蓥山隧道施工通风优化研究

射流巷道式通风是一种常见的施工通风方式。为探明巷道式通风的流场及污染物分布特征,文章以南大梁高速公路华蓥山隧道为工程背景,采用流体力学软件Fluent建立了射流巷道式通风的三维数值模型,研究了隧道内的通风流场,以及隧道穿越煤矿采空区时硫化氢涌出情况下有毒有害气体在隧道内的分布情况。结果表明,现有通风风量分配不够合理,导致隧道内存在低风速区,有害气体浓度较高;其问题可通过增加对掌子面供风量和设置局扇的方式来解决;当风管风速达到26 m/s时,低风速区完全消失;在横通道前设置局扇,也可以使隧道内风速达到2 m/s,同样可以消除低风速区。     

预留光爆层爆破技术在长大隧道全断面施工中的应用

在大断面隧道采用传统光爆法施工中,很难保证所有周边孔同时起爆,存在隧道轮廓平整度低、超欠挖量大、炮孔留痕率低、成形质量不好等一系列问题。文章以东天山长大隧道工程为背景,采用预留光爆层爆破技术进行全断面一次施工,通过优化起爆顺序、起爆网络及爆破参数,取得了良好的光面爆破效果。现场试验结果表明:采用预留光爆层爆破技术,平均线性超挖量控制在15～25 cm以内,比传统光面爆破方法减少80%;初期支护混凝土用量降低了2.63 m3/m,大大减少了混凝土用量,经济效益明显;另外,采用预留光爆层爆破技术,实际循环进尺、炮孔残留率、炮孔利用率、炸药单耗等指标均有明显改善,隧道整体成形质量良好。     

秦岭终南山特长公路隧道快速掘进施工

在秦岭终南山特长公路隧道工程中,利用常规机械、采用传统钻爆法快速施工,施工中终南山经理部作了大量的探索和尝试,连续多月高产并创造了单口大断面(88m2)月开挖360m的优良成绩.文章介绍了隧道所采取的施工方案和技术措施以及组织管理手段,可为长大隧道快速施工提供一些有益的参考.     

下穿高速公路的浅埋大跨隧道开挖力学行为分析

深圳市红棉路隧道具有埋深浅(约6 m)、跨度大(16 m左右)、周围围岩软弱、下穿机荷高速公路的距离长等特点。由于机荷高速公路车流量非常大、动态荷载强,因此该隧道施工难度高、风险极大。为研究该隧道开挖过程的力学行为,文章通过数值计算及现场测试方法,获得了隧道下穿高速公路施工过程中地表沉降、隧道拱顶沉降、掌子面挤出位移,初期支护钢拱架应力以及二次衬砌应力的动态变化规律。研究结果表明,在隧道开挖过程中,掌子面前方先行变形的影响范围为1~1.5倍洞跨。隧道掌子面进行锚喷支护加固措施,对减小隧道掌子面的挤出位移作用效果明显。同时,需合理确定支护时机,适当优化施工工序,加快隧道断面闭合时间,加强监控量测,确保隧道成功穿越机荷高速公路。     

目前高铁隧道施工存在的问题及改进措施——以京沈铁路北台子隧道工程为例

目前在我国高铁隧道施工中,存在光面爆破效果差、隧道施工步距制约开挖进度、二次衬砌拱顶出现脱空、空洞等质量问题,以及长大隧道通风等问题。基于此,文章依托京沈高铁北台子隧道工程实例,针对这些主要问题进行深入分析,并提出了合理的解决措施。工程实践表明,施工效果良好。     

悬臂式掘进机与控制爆破组合式隧道开挖技术试验研究

在较软岩浅埋隧道穿越城区时,爆破施工震动会对周边居民和建筑产生干扰甚至造成危害,需要采取特殊减震措施。文章以重庆枢纽铁路新红岩隧道为例,通过引进隧道悬臂式掘进机、铣挖机等机械设备,研究了悬臂式掘进机与控制爆破组合式隧道开挖方法。实际工程效果表明,悬臂式掘进机与控制爆破组合式开挖方法能明显降低施工震动,具有良好的施工效果。悬臂式掘进机与控制爆破组合式开挖方法可运用于埋深在15~20 m的隧道段落,对于15 m以下埋深的隧道段落,建议采取半断面全机械开挖法施工。     

长大铁路隧道施工期机械通风设计与应用

针对国内长大铁路隧道施工中机械通风的必要性,文章结合广通至大理铁路祥云隧道施工通风,对施工通风的风量、风压计算及设备选型作了较详细的介绍,并且在隧道现场施工通风中取得了良好的效果。     

高速公路单向交通隧道内最大纵坡设计研究

文章根据对隧道内施工运输、排水和通风等最大纵坡控制因素的分析,提出了隧道内单向交通连续上坡路段最大纵坡的建议值,以及长大隧道内增大坡度的技术措施,可供公路设计参考和借鉴。     

姜路岭隧道温度场特性分析

对于青藏高原海拔4 000 m以上多年冻土区的长大公路隧道温度场特性的研究,国内尚未见文献报导。文章针对青海省G214线控制性工程姜路岭隧道出口段的围岩、支护结构及洞内外环境温度进行了为期一年的现场实测,运用数理统计的方法,分析研究了沿隧道径向、纵向一定范围内围岩和衬砌结构温度变化规律,并采用正弦函数回归法对隧址区洞内外环境气温进行了拟合分析。结果表明:(1)多年冻土区隧道洞内外气温的相互关系和隧道内围岩及衬砌结构温度的纵向分布规律两方面的变化情况是基本一致的;(2)在隧道施工中,各断面径向温度场伴随着洞外大气温度的变化而不断变化,同时在纵向方向上也发生了变化;(3)多年冻土隧道围岩温度沿径向变化幅度较大的深度约为2.7~3 m,而在季节性冻土隧道中约为10 m。     

现代公路隧道发展概述

现代公路隧道的修建,始于1927年美国纽约哈德逊河底的荷兰盾隧道。该隧道双洞单向交通,长度分别为2680m和2551m,高峰小时交通量2000辆,盾构法施工,并且首次采用机械全横向式强迫通风。其后,随着隧道施工技术新奥法、挪威法、以及TBM等方法的确立,许多伴随有全横向式,或半横向式,或纵向式,或混合式通风方式,以及现代照明和监控技术的长大公路隧道相继建成。总结国内外长大公路隧道的建设经验,分析现代公路隧道的存在问题和发展趋势,对今后长大公路隧道的成功修建和运营服务水平的提高,都有重要的现实和历史意义。     

公路隧道施工除尘降尘措施研究

公路隧道施工中产生的尘埃污染会对施工人员的健康和环境质量造成严重影响。基于此,分析公路隧道施工中尘埃产生的主要原因,包括钻爆作业、开挖作业、土石料搬运、破碎机操作及机械设备排放等。在此基础上,介绍物理方法、化学方法、生物方法等公路隧道施工除尘降尘措施,提出除尘降尘措施优化建议,以期更有效地减少公路隧道施工中的尘埃污染,保障施工人员健康,提高工程的环保效益。     

高海拔特长公路隧道弥散式供氧关键技术研究

依托海拔3 800 m且长8 km的巴朗山隧道工程实例,首次对弥散式供氧进行了现场测试试验,得到了测试人员心率、血氧浓度等生理指标及洞内氧气浓度的变化规律。研究结果表明,弥散式供氧对于提高洞内氧浓度、改善人体机能等方面效果明显,是高原隧道施工掌子面较好的供氧方式。建议巴朗山隧道掌子面采用弥散式供氧方式进行供氧,该研究也为类似高海拔隧道供氧方式的确定提供了设计依据。