原文传递
长隧道独头掘进施工通风数值模拟及通风系统优化设计
| 论文题名： | 长隧道独头掘进施工通风数值模拟及通风系统优化设计 |
| 关键词： | 隧道工程;通风系统;数值模拟;优化设计;长隧道独头掘进 |
| 摘要： | 独头掘进隧道广泛应用于工程实践，当掘进距离较长时通风问题成为制约施工进度的瓶颈。传统施工通风设计计算主要通过隧洞通风一维常规计算理论和施工设计人员的经验来确定，存在一定的盲目性和不确定性。因此，有必要对隧道施工通风过程进行数值模拟，准确的把握通风规律，为通风的合理设计和优化设计提供依据。 本文以流体力学的基本理论为基础，建立了隧道施工通风三维紊态RNGκ-ε模型。通过对两河口长隧道压入式施工通风的实际模拟和对通风系统的优化设计，得出以下主要结论： (1)压入式施工通风洞内流场掌子面附近存在涡流区，涡流区对CO气体排离掌子面有一定的阻滞作用，涡流区中心形成一个CO浓度的局部峰值。 (2)长隧道压入式通风爆破后爆破面产生的有害气团的排出有较强的规律，可总结为“移动”和“扩散”的过程，“移动”的结果使有害气团整体从爆破掌子面向洞口运动，“扩散”的结果使有害气团在移动的过程中逐渐扩大范围并稀释。 (3)本文仅根据规范和具体施工条件给出了独头隧道掘进1000m、2000m、3000m、4055m各工况下的进洞时间和安全时间，其余工况下的进洞时间和安全时间施工人员可根据已知工况的规律酌情推断。 (4)通风量相同时，采用抽出式通风用时少于压入式通风，并且通风时间不随通风距离的变化而变化。但风管口距掌子面的距离对抽出式通风效果影响较大，在保证风管口到掌子面距离或在洞内远离抽风管的一侧设置射流风机的前提下，可考虑采用较细管径的风管，一定范围的降低风量，这样可以在保证通风效果的基础上降低造价、节省能耗。 |
| 作者： | 刘钊 |
| 专业： | 水工结构工程 |
| 导师： | 柴军瑞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
