平行导洞压入式通风对特长隧道污染物分布的影响

为探究横通道开启方式对平行导洞压入式通风的特长隧道内污染物分布规律的影响,研究了不同横通道开启方式下的隧道内纵向风速、风压损失及污染物分布规律。所建立的隧道模型包含17个横通道,其中5个为车行横通道,12个为人行横通道,横通道均匀布置。考虑了5种不同的车行横通道开启方式进行研究。结果表明,在平导压入式通风时,主隧道内的纵向风速呈分段式分布,隧道中心风速最小,越靠近隧道出口的风速越大。当对称开启偶数个横通道时,由于风压平衡,隧道中心两个横通道之间的纵向风速几乎为0,无法有效稀释CO;当对称开启奇数个横通道时,隧道内风速为从隧道中心往两侧洞口方向,当平导通风风量足够大时,可将隧道内CO体积比稀释到符合规范的要求。此外,当对称开启奇数个横通道时,在相同的平导通风量下,横通道开启个数较多反而不利于降低隧道中心区域的CO体积比。所研究隧道模型中对称开启3个横通道的临界通风量最小,临界通风风量为631 m^(3)/s,与根据规范计算得到的所需通风量相差不大。因此,在进行此类隧道通风设计时,可参考规范进行通风量的计算。研究结果可为此类隧道的通风设计提供参考。

基于有限差分法的高地应力隧道平导支护失效对正洞影响分析

为探究高地应力下隧道平导支护结构破坏后的影响范围及对正洞影响程度,以丽香铁路在建玉龙雪山特长隧道为依托工程,采用数值模拟的方法,分析平导正洞不同净距及不同失效程度下,正洞围岩变形及支护结构受力变化规律,探明了正洞对不同情况下平导支护失效的敏感程度。结果表明:平导支护体系完全失效所导致的正洞支护结构受力变化随净距减小呈先增大后减小的趋势,净距为1.5倍平导跨度时对正洞变形影响程度最大;正洞结构受力变化对平导径向锚杆失效最为敏感。高地应力隧道下平导支护结构失效对正洞影响较大,应对平导进行回填土或加强支护等措施,研究成果可为类似工程施工优化提供参考。

大凉山1号特长公路隧道通风方案研究

乐西高速大凉山1号隧道设置了一条贯通平导和一座斜井,为探究平导用于运营通风的可行性和经济性,文章首先分析了平导的功能,可知平导用于运营通风不会与原有功能冲突;然后通过调整斜井和平导通风功能的分配,提出多种利用平导进行通风的方案;最后进行了通风计算,从多方面比较各方案的优缺点,得出平导用于通风可以在一定程度上减少综合费用,但工程难度及救援疏散组织难度都较高的结论。

隧道平导中隔板结构及平导断面形式对通风效果的影响研究

为研究隧道平导中隔板结构及平导断面形式对通风效果的影响,基于数值模拟软件FLUENT对3种不同隧道断面形式(半圆拱形、三心圆形、直墙式)分别采用混凝土、钢板和钢波纹板平导中隔墙下的通风效果进行对比分析。研究结果表明:1)在同一断面形式下,相较于传统混凝土中隔墙,新型钢板和钢波纹板中隔墙能够有效降低通风阻力系数,达10%~17%;在降低通风沿程阻力方面,以钢板中隔墙的效果最佳,钢波纹板中隔墙次之。2)当中隔板形式相同时,由于平导断面面积及绝对粗糙高度相同,当量直径大的隧道断面形式能更有效降低通风阻力系数和沿程阻力。3)在所讨论的3种隧道断面形式中以三心圆形断面形式效果最佳。

单洞双线隧道紧急救援站横通道风流分布研究

特长铁路隧道紧急救援站横通道内风流分布特性是救援站结构形式和防灾通风设计的基础和依据。本文针对某一单洞双线隧道平导救援站工程,深入研究紧急救援站横通道内风流分布规律,以及不同防灾通风系统和自然风对其的影响。研究结果表明,紧急救援站横通道内风速分布呈现出W型,中部和两端横通道内风速较大,沿两侧风速相对较小。自然风对横通道内风速分布有一定影响,靠近自然风入口一侧大部分横通道内风速显著增大。建议在满足人员安全疏散的基础上,可适当减小救援站中部和两侧横通道面积以及减少相应横通道内风机配置。

设疏散平行导洞时超高海拔隧道的临界长度

为了研究基于避灾疏散需求而设置平行导洞的隧道的临界长度,利用FDS软件,在单个火源未发生蔓延,人群逃生速度不发生变化和洞内风速为火灾工况控制风速2.5 m·s^-1的假定条件下,模拟超高海拔隧道火灾发展过程,分析火灾温度、烟雾扩散速度与隧道内人员逃生速度的关系,从防灾救援的角度提出:当人员逃生距离达约600 m时易发生危险,从而得到超高海拔单洞双向交通隧道设置避灾疏散平导时,其临界长度为1200 m。

平导对控制高应力隧道围岩变形的作用机理分析

传统意义上,平行导洞的作用在于为正洞开挖探明地质,并通过一系列横通道实现正洞"长隧短打"。此工艺不仅具有分部开挖的特点,还可利用导洞解决排水问题,导洞挖通后,还可改善洞内通风条件。研究的堡镇隧道右线出口高地应力环境下软弱围岩中的平行导洞,围岩变形量大,变形速率大,变形持续时间长,隧道破坏严重。主要表现为拱顶下沉、边墙内挤、喷混凝土剥落、钢拱架扭曲、底鼓及仰拱开裂翘起、衬砌开裂等,变形破坏具有不均匀性和不对称性。与平导围岩变形特征相反,平导扩挖时的变形特征具有均匀性和对称性。从工程岩体二次演化、应力场二次演化以及平导围岩和平导扩挖围岩变形破坏特征等方面进行分析,提出了平行导洞在穿越高地应力软岩中能释放应力、减弱正洞围岩变形的破坏程度。

复杂地质条件下登楼山隧道施工技术研究

登楼山隧道是弥勒–玉溪高速公路中最重要的控制性工程,本文将对登楼山隧道的断面布置形式与工法选择进行研究。通过对登楼山隧道的工程概况以及国内特长隧道断面形式的调研情况进行分析,推荐本隧道拟采用设置平行导洞的三洞方案进行设计。针对钻爆法和TBM工法各自的优缺点,从地层适应性、施工安全性、技术可行性、经济性、施工工期等5个方面进行对比分析,推荐平行导洞工法选择使用钻爆法施工。分析过程为类似工程案例提供参考依据。

与既有隧道平行小净距的连拱隧道设计

乌鲁木齐外环线扩容改建工程穿越雅玛里克山,新建雅玛里克山连拱隧道位于既有雅山隧道上方,新建隧道与既有隧道为平行小净距隧道。针对雅玛里克山隧道的线位布置、衬砌结构选型、施工工法、爆破振速控制等方面的设计进行介绍,可为同类型工程设计和研究提供借鉴和指导。

采用小直径TBM进行长大隧道导洞施工的讨论

介绍采用小直径开敞式TBM进行超前平导施工的意义、目的和国外采用小直径TBM进行超前导洞施工的实例;分析国内采用小直径开敞式TBM进行超前导洞施工的可行性;总结进行超前导洞施工时选择开敞式TBM的考虑因素。得出以下结论:利用小直径开敞式TBM进行长大隧道超前导洞施工,符合国家对基本建设的环保和安全的要求;当前的综合国力和施工技术水平也具备了相应的条件;选择小直径TBM时应考虑其特点,并满足"快速掘进、探明地质、支持正洞"的要求。

设平导时单洞双向特长隧道火灾通风方案研究

基于FDS火灾动力学模拟软件对设平行导洞的单洞双向行车特长隧道黄泥岗头进行了3种火灾工况的通风排烟模拟。结果表明:主隧道发生火灾时,对平行导洞进行加压送风可有效抑制烟气进入平行导洞,为隧道内逃生人员预留出一条安全逃生通道;通常情况下,持续向下游输送大于临界风速的纵向风,可有效控制烟气向上游蔓延,是火灾情况下较为有效的通风排烟手段。但考虑到单洞双向行车隧道火灾时上下游均有人员被困的特殊性,应根据上下游被困人员的疏密程度,合理控制纵向风方向,选择合适的通风排烟方案。

特长公路隧道平导抽吸式排烟策略数值模拟研究

为探讨利用平导作为排烟道的平导抽吸排烟新模式,建立含平行导洞的特长隧道数值模型,研究平导抽吸排烟时隧道内的烟气蔓延特征及温度分布规律。结果表明,使用平导抽吸模式进行排烟可以有效抑制主隧道内的烟气蔓延。火灾发生后100 s时,主隧道内基本上没有烟气,900 s时基本上达到稳定状态,烟气不再往主隧道两侧蔓延;随着平导两端排烟量的增大,烟气稳定时在主隧道内的蔓延距离逐渐变小。当平导两端总排烟量为600 m^(3)/s时,烟气被完全控制在开启的3个横通道范围内;当开启3个横通道进行排烟时,顶棚最高烟气温升随排烟量的增大而降低;当对称开启2个横通道进行排烟时,隧道顶棚最高烟气温升随排烟量的增大变化不明显。在平导抽吸排烟模式下,隧道顶棚下方的烟气温度沿纵向呈指数衰减,并且烟气温度的衰减速率与横通道开启模式、排烟量的大小几乎无关。

带平行导洞的公路隧道合理排烟策略

针对带平行导洞的公路隧道3种可能的通风排烟方案,采用火灾模拟软件FDS建立隧道局部模型,分析着火后主隧道及平行导洞内的火灾烟气蔓延状况。结果表明:对于对向通行隧道,在火灾发生的第一时间内,应首先关闭射流风机,使烟气向两边自由扩散,借助烟气浮力产生的层化现象(烟气聚集在隧道拱顶),便于两侧司乘人员在2.5 m高度空间内逃生疏散,确认人员撤离至平行导洞之后,再以临界风速将烟气吹赶至一侧,便于消防人员从烟气上游进入、灭火,而且建议排烟方向应与原通风方向一致。研究结论可为类似工程的火灾应急方案编制提供借鉴。