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原文传递 高海拔特长公路隧道施工通风关键技术研究
论文题名: 高海拔特长公路隧道施工通风关键技术研究
关键词: 公路隧道;施工过程;通风技术;降尘效率;高海拔地区
摘要: 近年来,随着我国公路交通运输网络的形成,高速公路干线已经深入川西、新疆、西藏等内陆腹地。由于特殊的地质条件,在川藏高海拔地区修建的长大公路隧道逐渐增多。高海拔地区的隧道施工不同于一般地区,尤其是施工通风技术的运用。在低压缺氧、掘进长度大、施工条件恶劣的高原环境下,施工通风技术已经成为高海拔公路隧道建设的技术难题。
  因此,本文依托雪山梁隧道工程对高海拔特长公路隧道施工通风关键技术进行研究。本文采用文献资料调查与监控量测相结合的方法,并利用计算流体力学(CFD)有限元软件对实际工程进行了研究分析。本文主要研究内容及结论如下:
  1、研究了国内外高海拔隧道施工通风的主要研究方法及现状;总结了公路隧道施工通风污染物的卫生控制标准,分析了基于流体动力学的隧道内空气流动的基本理论,为研究雪山梁隧道工程的通风技术研究提供了理论依据。
  2、总结了现阶段高海拔隧道施工通风的主要方式和通风设备,提出了高海拔隧道施工通风的设计原则;总结了高海拔环境下的气候参数计算公式和施工通风参数计算公式,并以此进行了高海拔隧道施工通风参数修正公式研究。通过上述研究对雪山梁隧道工程进行了高原环境参数计算和修正,并重新设计和优化了施工通风方案,提出了压入式通风和无风门巷道式射流通风的两阶段通风方案,有效地改善了隧道施工过程中排尘、供氧不足的问题。
  3、对雪山梁隧道工程洞室内粉尘、有害气体浓度及风速进行了监控量测,得出了隧道施工循环中产生的污染物随时间和空间的扩散变化规律和风速大小,以及当前通风条件下的通风效果,为进一步的数值模拟研究提供了实测数据。
  4、利用计算流体力学(CFD)有限元软件Fluent对雪山梁隧道工程施工通风环节进行了数值模拟研究,分析了压入式通风、巷道式通风两个阶段通风工程中,隧道内的风流结构、粉尘及有毒有害气体在时间和空间上的运移规律,并验证通风方式的合理性。通过数值模拟和监测数据对比,结合通风方案提出了合适的降尘措施,有效的降低了污染物浓度。
  通过施工通风优化设计和参数修正,为雪山梁隧道施工通风技术提供了理论依据和技术保障,确保了高海拔隧道施工人员的人身安全;为实现雪山梁隧道高效、快速以及安全的施工提供了技术支持,且为其他类似高海拔隧道施工通风技术设计提供了有价值的参考。
作者: 幸垚
专业: 建筑与土木工程
导师: 李明
授予学位: 硕士
授予学位单位: 重庆交通大学
学位年度: 2018
正文语种: 中文
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