曲线隧道有毒有害气体流场特性及优化研究

以金家庄特长螺旋隧道工程为研究背景,采用CFD分析软件和现场测试相结合的分析方法,对曲线隧道施工掌子面通风的相关参数进行分析和优化,减少有毒有害气体的浓度,指导现场风管布置及分析CO聚集点。分析结果表明:(1)随着曲率半径的减小,CO浓度的不均分布愈发明显,CO积聚区域逐渐向隧道内侧拱脚处移动;(2)风管末端距掌子面距离一般选为15 m;(3)在曲线隧道中,宜将风管布置在曲线隧道外侧,有利于降低掌子面CO浓度。(4)结合现有施工情况,在通风30 min后,掌子面附近的CO浓度能够达到标准要求(24 ppm),在整个通风过程中,隧道内各监测点的稳定风速均满足隧道内最小风速0.15 m/s的要求,但CO易在3~#车行横通道与左洞交叉位置处积聚,故应对该位置进行重点监测,并在此处加强局部通风。