公路隧道通风技术现状及发展趋势

公路隧道中通风系统的设置,是为了给隧道内的行驶车辆提供一个安全、舒适、健康的环境。文章主要对公路中隧道的发展现状以及发展趋势进行分析和研究,对公路隧道通风系统的设计规范以及日常的通风方式进行阐述。隧道内通风方式包括横向通风方式、纵向通风方式以及混合性通风方式。笔者对我国隧道中最为普遍的纵向通风方式的特点做出论述,并对隧道通风系统提出了一些建议,希望为我国今后隧道通风系统的发展带来一定的帮助。     

城市隧道运营通风与净化系统设计探讨

以北京新建隧道工程为研究对象,对隧道内污染物排放和分布特征、隧道通风与净化系统设计等问题进行分析探讨。结果表明,随着清洁能源车保有量的不断上升,机动车污染物(CO、NOX等)的排放量呈下降趋势。本工程中,隧道内污染物浓度远低于限值,洞口排放污染物浓度高于环境空气质量标准。右线污染物浓度高于左线。隧道通风与净化系统组成和规模的主要影响因素为污染物排放限值及排放系数、交通流量和净化站位置等。     

骆驼山隧道通风技术研究

为深入研究特长公路隧道通风技术,依据新版公路隧道通风规范,结合骆驼山隧道的工程特性,通过计算分析,对特长隧道——骆驼山隧道的通风方案进行比选研究,从通风标准、技术要求、防灾救援及工程经验等方面综合考虑,最终推荐方案为:右线采用全射流纵向式通风、左线采用分段式纵向通风。     

公路隧道通风优化设计与控制

为解决公路隧道通风设计中风机的优化配置问题,提出从CO浓度和烟尘浓度需风量和稀释量出发来控制隧道通风系统所需风机数量,同时以CO浓度和烟尘浓度作为模糊输入变量对隧道通风控制系统进行研究,提高隧道通风控制器对隧道内CO和烟尘浓度的敏感性,为改善隧道通风效果和加强通风系统控制提供依据。     

8km特长公路隧道通风系统优化配置

竖(斜)井送排通风已经成为高速公路特长隧道通风的主流形式,但存在通风附属土建工程量大,运营通风设备长期闲置等问题。论文以南(充)大(竹)梁(平)高速公路华蓥山隧道为工程依托,展开8 km特长公路隧道通风系统优化配置研究,在通风方案及土建工程配置优化的基础上,展开了通风机电设备分期配置及节能运营分析,提出8 km特长公路隧道单竖井应对异常交通情况的通风方案。结果表明:(1)华蓥山隧道可取消原左线通风竖井及地下风机,采用全射流通风;右线采用竖井送排式通风,竖井直径优化为Φ7m,同时为两线排烟。(2)为避免8 km特长公路隧道通风机电投资的增大,并降低运营能耗,华蓥山隧道运营通风可按稀释污染浓度控制,左线通风设备配置将大大减少,右线隧道可阶段性采用全射流方案。(3)在左线隧道增设送风口,可提高8 km公路隧道设单竖井情况下应对异常交通流的通风能力。     

晋阳高速公路隧道通风系统改造与效果分析

晋阳高速公路隧道通风系统经多年运营使用后,运行效果已不能满足通行要求,亟需进行升级改造。根据晋阳高速公路隧道通风系统调查结果,分析制定方案进行改造升级。为检验改造后隧道通风效果,选取最长的牛王山隧道作为研究对象,对隧道内的风速、CO浓度、VI浓度进行监测,分析得出隧道内风速最大值和最小值分别为5.89 m/s和3.73 m/s,CO浓度最大值为43 cm³/m3/m³,VI浓度最大值为0.003 2 m3,VI浓度最大值为0.003 2 m^(-1),均满足设计与规范要求,达到了预期的通风效果。     

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。     

隧道通风网络及调节

根据隧道通风网络的构成及网络中风流流动的基本规律，运用通风网络解算的斯考德-恒斯雷法和风量调节通路计算法，以二郎山和重庆中梁山2条长大公路隧道工程为例进行了网络模拟和调节计算研究．研究表明，分段纵向式通风系统已形成网络，可通过网络的自然分风和按需分风解算，模拟隧道内风流的分配、风机的设置，从而为确定通风调节的位置、大小和方法提供参考．     

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.     

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。     

长大隧道双侧壁导坑法施工通风优化研究

针对长大隧道施工中爆破生成的CO对施工产生的不良影响.本研究在双侧壁导坑法施工中,采用压入式通风,测试在长大隧道中的通风效果,利用Fluent流体力学软件对不同导坑、台阶长度与风筒位置的隧道通风模型进行数值模拟,分析了其流场特性与CO气体扩散规律.研究结果表明:隧道内导坑和台阶的存在,会影响射流发展;导坑和台阶工作面前...     

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。     

瓦斯隧道封闭巷道综合通风技术

以织毕铁路杨家坡隧道工程为背景,非贯通巷道的封闭空间空气流通性差,有害气体不易扩散,瓦斯突出风险极大。经过试验研究对通入隧道的风量进行合理分配,对掌子面进行双风路多渠道交替通风,结合通风竖井优化、射流风机引导,并加强日常通风维护管理,在封闭空间实现了良好的通风。保障了洞内作业环境,降低了瓦斯突出风险,提高了通风效率,为类似工程提供借鉴和参考。     

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.      

施工通风条件下高地温隧道温度场分布规律研究

为了研究施工通风条件下高地温隧道围岩初始温度对隧道内温度的影响规律,采用Fluent软件进行数值模拟,得出了不同岩温条件下隧道内温度场的分布规律。研究结果表明:在不同围岩初始温度下,横纵断面上的降温趋势基本一致,隧道内平均温度随通风时间增加呈双曲线形衰减,围岩调热圈半径几乎相同;通风后隧道内平均气温和壁面平均温度与围岩初始温度呈线性关系。当通风温度与围岩初始温度的温差越大,通风降温效果越明显。     

山区隧道通风方案实例分析

本文通过结合某山区隧道工程实例,针对该隧道深孔天然气测试结果表明,该隧道为高瓦斯隧道,因此隧道对其采取有效的通风措施,结合通风计算结果,提出合理的通风方案,为同类工程提供参考借鉴。     

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。     

特长输水隧道通风方案确定

输水隧道不同于公路隧道，隧道需风量与通风方式的选择，需根据输水隧道的特点进行确定。通过对采用斜井轴流风机+隧道内射流风机的通风方式和供水隧道内采用全射流风机的通风方式，两种方案进行比选，确定了利用已有的一座施工斜井兼做通风斜井的方案，达到了通风效果更优、总体投资更低、更有利于防灾救援的目的。     

羊角特长隧道营运通风系统研究

通过西部开发省际公路通道重庆—长沙公路、武隆—水江段羊角特长隧道(长6.8 km)通风系统的研究,尤其对影响通风计算的一些基本参数做了研究与分析,给出了特长隧道通风计算标准,为特长隧道的通风系统提供了设计经验。     

高海拔长大隧道压入式施工通风的合理长度研究

现有高海拔长大隧道施工通风的工程实践多采用压入式与巷道式相结合的通风模式,且仅靠施工经验及施工任务来确定压入式通风段的长度,关于压入式与巷道式之间的长度界限划分的理论研究还较少见。目前关于压入式通风距离的研究主要是特定条件下的极限通风距离分析,存在未考虑施工工序导致无法直接计算出压入式极限通风长度的不足。基于流量守恒原理,结合低海拔地区隧道施工压入式通风经验得到高海拔地区隧道压入式通风的合理长度修正公式,依托在建米拉山公路隧道工程运用理论公式制定通风方案并在现场对开挖爆破30 min后隧道内粉尘浓度和CO浓度进行实时监测记录,分析验证了理论公式的可行性。