长大公路隧道通风系统设计的几点探讨

长大公路隧道通风方式直接影响到工程总体方案。"纵向通风+重点排烟"的通风方式,集纵向通风的经济节能和横向排烟的有效控烟优势于一体。对长大公路隧道的通风系统设计方式进行了探讨,对纵向通风及横向通风的适用分区段长度极限、影响需风量计算的因子等进行了分析,可供类似工程参考。     

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。     

浙江杭绍台高速公路特长隧道通风与排烟系统设计与实践

通风系统是维系公路特长隧道正常服务的重要机电设施,通常设备规模和安装功率庞大,但实际建成通车后却出现较高的闲置率。为了降低通风系统规模、运营能耗和闲置率,合理的通风模式至关重要。以浙江杭绍台高速公路三座长度超过5 km的特长隧道通风系统设计为例,介绍了通风系统设计的理念。其中陈家山隧道和镜岭隧道采用了互补式通风方案,并设置小断面竖井以满足排烟长度的要求;大盘山隧道采用传统双竖井送排式通风模式,对比分析了两种不同的通风设备的设置策略,推荐首先设定隧道内的设计风速不大于交通活塞风速,进一步确定竖井尺寸和通风设备规模。上述设计理念有效降低了杭绍台高速公路特长隧道通风系统设施的安装功率,为减少今后运营期间的设备闲置打下基础。     

公路隧道通风设计软件(VDSHT)的编制及特点

通风技术是21世纪公路隧道发展的关键技术之一,但目前国内的通风计算仍以手工为主,工作效率较低,不便于多方案的评价比选.文章介绍了一套隧道通风设计软件(VDSHT)[2],它不仅可以进行各种纵向、半横向、全横向和混合通风方式的计算,而且可以进行多种通风方案的评价比选.     

仙人峒超特长隧道竖、斜井设置方案研究及探讨

长度超过7 km的高速公路特长隧道往往需要设置竖、斜井来满足通风需求。通过对国内已建成长度大于7 km的公路隧道通风方式进行调研,发现其竖、斜井的设置存在一些问题和不足。基于此,文章以韶关市某高速公路仙人峒隧道为工程实例,提出了特长公路隧道通风竖、斜井设计的基本思路和方法,可对今后类似隧道工程设计起到借鉴作用。     

隧道横向连接通道设置

在许多长大公路隧道和铁路隧道中,两管隧道之间多等间距设置横向连接通道,使隧道在发生火灾等事故情况时,乘行人员可以通过横向连接通道安全地疏散到另一管隧道内,救援人员亦可通过连接通道迅速进入事故现场。     

香港中环湾仔绕道和东区走廊连接路隧道工程采用空气净化系统

正香港中环湾仔绕道和东区走廊连接路隧道工程,连接了既有中环士林街天桥和北部的东区走廊。隧道全长4.5 km,为双向6车道公路,其中3.7 km采用隧道形式。东、西线隧道均设有一条进口连接路(匝道)和一条出口连接路(匝道)。为减小隧道内污染气体对洞口外以及通风用房附近环境的影响,隧道通风系统采用半横向系     

公路隧道纵向通风数值计算

近年来随着我国高速公路建设发展,公路隧道通车里程日益增长。公路隧道通风中射流风机纵向通风是应用最为普遍的通风方式,采用数值计算方法,fluent计算软件模拟计算公路隧道射流风机纵向通风工况流场,并对计算结果进行分析,为公路隧道纵向通风设计提供参考。     

空气交换方法在公路隧道纵向通风中的应用研究

为了最大程度地发挥射流风机在双洞单向公路隧道纵向通风中的潜力,针对相邻两条上、下行隧道内通风负荷相差较大的特点,根据隧道通风基本理论,对一种新型的隧道通风换气方法——空气交换进行了较详细的研究,给出了该方法在公路隧道纵向通风中的应用范围和具体的设计算法,并利用其对某隧道进行了简要的通风设计计算。结果表明,该隧道采用空气交换方法构建的通风换气系统后,节约了隧道通风系统的初投资和运营费用。     

双洞互补式通风在公路隧道中的应用

针对4~7 km长隧道左右线通风负荷不平衡的问题,文章提出了一种新型的隧道通风方式——双洞互补式通风,在左右线隧道之间设置两条换气通道,在下坡隧道内设置富余的射流风机,将下坡隧道富余的新鲜空气通过换气通道送入上坡隧道,稀释上坡隧道污染物浓度;同时将上坡隧道污染空气通过横通道送入下坡隧道,降低下坡隧道内风速,从而使两条隧道内空气质量均能满足卫生标准。文章详细推导了该通风方式的设计理论和计算公式,运用公式对某隧道进行通风优化设计,利用通风网络计算风机配置规模,分析其经济效益。结果表明:采用该通风方式,可以在无需修建通风井的情况下,满足隧道内通风要求,从而减少初期投资和运营管理费用,经济效益显著。研究成果对公路隧道通风方式的选择提供了新的途径。     

长大公路隧道网络通风研究

文章讨论了长大公路隧道通风网络的理论,建立了通风网络的数值模型,在此基础上编制了公路隧道网络通风解算程序,通过对秦岭终南山公路隧道通风方案的分析和研究,验证了程序的适用性和正确性,为解决长大公路隧道运营通风问题提供了一种有效途径.     

公路隧道通风系统的防灾响应

从公路隧道通风系统的设计着手,对隧道发生火灾时洞内通风系统作用于风流的响应时间及污染物的影响长度进行了分析计算.依据隧道内异常情况的要求,提出了对现有通风系统的设计进行评估的基本思路和方法.根据通风系统灾害情况下不同风流组织的响应时间,对比现有风机的基本性能及运转情况,提出了公路隧道在防灾设计方面的思路及存在的问题,以及"对通风系统的响应需作出明确规定;发生火灾时应慎重考虑风机的反转工况"等建议.     

城市公路隧道多匝道通风系统计算方法的探讨

文章以某一实际工程为例,介绍了SES模拟软件在多匝道公路隧道通风系统中的应用。在多匝道和多交叉的公路隧道工程中,可以采用SES模拟软件对隧道通风系统进行辅助计算,成功地解决多匝道通风系统的难题,为今后类似工程的计算和设计提供新的思路。     

公路隧道通风设计问题分析

文章对公路隧道通风设计中公路隧道通风控制状态、污染物稀释标准等几个关键问题进行了较深入的分析,指出了隧道通风中存在的问题,并提出了具体建议和改进办法,对公路隧道的通风设计具有借鉴作用.     

特长深埋高速公路隧道平导通风技术研究

针对越岭隧道由于大型山脉的阻隔而不便修建竖斜井的困境,文章以跨越天山的某特长深埋公路隧道为研究背景,提出了高速公路隧道平导运营通风方案。并通过大量的风网解算及通风系统总造价的正交设计分析,研究了特长深埋公路隧道取消斜竖井、采用平导进行通风的设计方法,分析了该隧道近远期通风机理和通风方案。结果表明:影响通风系统总造价的因素排序为:独立通风段长度、排风量、排风道面积、送风道面积;甄选的近远期通风方案很好地解决了较低交通量条件下高速公路隧道的运营通风难题;通风道长度达数公里的条件下,前段污风不宜全部从排风道排出,要充分利用大断面主隧道排风,减少能耗。     

无锡太湖大道隧道通风方式设计

结合无锡太湖大道隧道通风设计,介绍了一种新型的分散型机械送／排风的通风方式。通过对隧道通风系统的分析和设计,避免了设置高风塔这一隧道建设的难题,可为城市隧道通风设计提供借鉴和参考。     

夹活岩特长公路隧道通风方案研究

夹活岩特长公路隧道位于沪蓉国道主干线湖北省宜昌至恩施高速公路上,长约5 200m.文章通过对隧道运营通风系统各比选方案进行计算、分析,确定技术可靠、经济相对较省的运营通风方式,期望能对以后的公路隧道通风工程建设有所借鉴.     

双洞公路隧道洞口废气污染影响的数值模拟

以双洞单向公路隧道洞口段气流为对象,采用k-ε双方程紊流模型及组分传输方程组,借助流体计算软件,从不同自然风条件、洞外段设置挡风壁和两隧道洞口不同相对位置(横向间距5～50 m)三个角度,数值模拟了出口废气的扩散情况,并相应得出对另一隧道入口污染的影响程度.研究结果表明,邻近隧道入口受出口废气污染的影响程度随不利风向的自然风速的减小以及两隧道洞口间距的增大而减小;洞外段合理的尺寸与形状的挡壁能有效减少甚至消除出口污染物扩散对其入口的影响.从而推出结论:对于特定隧道,洞口处的常年自然风的风向和风速大小与隧道通风效果息息相关;对于特定地形和特定自然风,可以通过选择适当的洞口间距来改善隧道的通风效果;如两洞口间距很近,则于洞口外两洞间设置挡风壁可有效提高两隧道的运营与防灾通风效果、降低废气污染程度.     

单向交通隧道通风控制模式研究

随着我国高速公路建设的迅速发展,公路隧道的数量也越来越多,且多数公路隧道为单向交通隧道,隧道通风多采用纵向通风方式.文章根据实测的大宝山隧道射流风机启动后通风量的变化过程及稳态值,并吸收了一些运营隧道通风控制的经验,通过数值仿真探讨了单向交通隧道纵向通风控制模式及控制规律.     

秦岭终南山公路隧道通风竖井设计与施工

文章介绍了秦岭终南山特长公路隧道通风系统规模以及国内外竖井的主要施工方法及各自的适用条件和优缺点;同时结合秦岭终南山公路隧道通风竖井的设计,探讨了其适用的施工方法,为类似工程提供参考依据。