坡度与曲率对在建螺旋隧道内污染物扩散特性的影响研究
发布时间：2021-10-22 17:26
随着我国经济的高速发展,基础设施建设日益增多。现代公路隧道的设计更加多样,施工水平不断提高。螺旋隧道能够根据现实工程需要合理的规划其坡度及曲率绕过地质构造,适应复杂的地形地貌而越来越被重视。不同于一般长直隧道,施工螺旋隧道内污染物的扩散势必会受到其坡度和曲率等因素的影响。开展施工螺旋隧道内污染物扩散特性的研究对营造良好的施工环境,保障施工人员身心健康和安全施工具有重要意义。本文概述了近些年来隧道的发展历程、介绍了隧道施工过程中产生的污染物及其危害。总结了有关隧道内污染物扩散特性的国内外研究现状,发现对螺旋隧道污染物扩散特性的研究较少。在咪的村特长螺旋隧道具体的施工过程中展开实验研究,结合数值模拟对施工螺旋隧道内的污染物扩散特性展开了研究,以下为的主要研究内容及结论:（1）通过现场检测,取样及测试得到了沿程粉尘浓度分布及粒径的分散度。同样通过现场检测得到爆破后一氧化碳随时间的扩散特性,为数值模拟提供了计算参数及有效验证。（2）分析了螺旋隧道内的空气场特征,掌子面附近存在两个涡流,其对空气流场有较大影响,回流主要发生在远离风筒的一侧且风度较大。螺旋隧道坡度的变化,对空气流场的运移规律影响不...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
群呈圆形走向，山体起伏高差 30~80m，进出口实际直线距离约 1.3km，进出口区内地势起伏大，地表受风化作用强烈；隧道附近海拔 1223~1623m，相对高差 400m，隧道穿过山坡群中部，轴线通过高程在 1309~1623m，相对高差 314m，左右线进口位于小冲沟右侧地形较陡处，地形坡度 30~40°，出口位于公路里侧小山脊上，两侧为冲沟，地形较缓，地形坡度 10~15°。进口植被较茂密，主要为灌木，基岩出露，出口为耕地，地表为砂土覆盖，地貌类型属高中山陡坡地形。隧道为双线分离式隧道，左线（Z3K35+076～Z3K38+906）长 3830m，右线（K35+110～K39+080）长 3970m，隧道纵坡为-2.05%（单向坡），曲率半径为 700m。隧道进口轴线方向147°，最大埋深 366m，属深埋特长隧道。图 3.1 为咪的螺旋隧道卫星图。
重庆大学硕士学位论文3咪的村螺旋隧道现场实验203.1.2实验内容隧道进行喷浆作业时会产生大量的粉尘，这些粉尘会悬浮于空中随风流扩散并污染隧道。掌子面放炮时，乳化炸药爆炸会生成大量的一氧化碳等有毒有害气体。这些污染物将严重危害施工人员的身心健康及施工安全。进行现场实验的主要目的是掌握螺旋隧道内喷浆作业时粉尘和爆破后一氧化碳的运移规律及其在隧道断面上的分布规律，来验证下文的数值模拟和指导现场的施工。根据研究对象，本文测定两个内容如下：①喷浆作业时螺旋隧道内沿程粉尘浓度；②粉尘分散度；③掌子面爆破后一氧化碳随时间的变化规律。3.2粉尘浓度测定3.2.1监测仪器隧道施工时需要各种材料，车辆、机械会频繁出入。监测粉尘浓度时选用便于携带和安放的矿用CCZ1000直读式粉尘浓度检测仪，如图3.2所示。图3.2CCZ1000直读式粉尘浓度检测仪Figure3.2CCZ1000directreadingdustconcentrationmeasuringinstrument现代化的中央处理技术是粉尘检测仪器数据准确的保证。CCZ1000直读式粉尘浓度检测仪的主要优点是处理数据快、稳定性好和测量结果准确等特性。它的最大检测次数为50次，并且能够直接读取数据。显示屏中的数据结果以中文的形式呈现，其结构主要包括抽气泵、浓度检测电路、欠压保护显示、安全电源以及显示屏等。具体技术指标见表3.1。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高原螺旋隧道施工通风设计[J]. 张凯. 山西交通科技. 2015(06)
[2]《爆破安全规程》（GB 6722—2014）已发布[J]. 宋文峰,何平成. 工程爆破. 2015(01)
[3]抽出式通风风流运动及粉尘运移规律数值模拟研究[J]. 姚海飞,邓志刚,李继良,谢华东,吴建宾,付伟,吴海军. 煤矿开采. 2014(05)
[4]基于风流及粉尘分布规律的机掘工作面风筒布置[J]. 李雨成,李智,高伦. 煤炭学报. 2014(S1)
[5]爆破掘进空间内粉尘非稳态运移规律研究[J]. 李雨成,刘天奇,李智,赵勉. 中国安全生产科学技术. 2014(06)
[6]《国家公路网规划（2013-2030年）》[J]. 建筑机械. 2013(16)
[7]掘进面产尘机理及粉尘迁移规律的研究分析[J]. 陆新晓,王德明,任万兴,胡方坤,王和堂. 煤矿开采. 2012(05)
[8]基于CFD数值模拟分析综掘工作面粉尘迁移规律研究[J]. 胡方坤,陆新晓,王德明,王帅领. 中国煤炭. 2012(06)
[9]独头巷道内瓦斯运移规律数值模拟[J]. 杨春丽,刘琦,杨春燕. 西安科技大学学报. 2011(06)
[10]综掘工作面旋流气幕抽吸控尘流场的数值模拟[J]. 程卫民,聂文,姚玉静,周刚,于岩斌,杨俊磊. 煤炭学报. 2011(08)
博士论文
[1]综掘工作面分风降尘理论及应用研究[D]. 李艳强.中国矿业大学（北京） 2013
[2]基于风幕技术的综掘面粉尘防治研究[D]. 李雨成.辽宁工程技术大学 2010
[3]曲线公路隧道营运通风关键参数研究[D]. 王峰.西南交通大学 2010
[4]气固两相流中微细颗粒沉积与扩散特性的数值研究[D]. 刘洪涛.重庆大学 2010
硕士论文
[1]螺旋公路隧道火灾数值模拟研究[D]. 韦涛.西南交通大学 2016
[2]螺旋隧道火灾通风数值模拟研究[D]. 胡顺利.西南交通大学 2013
本文编号：3451554
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
群呈圆形走向，山体起伏高差 30~80m，进出口实际直线距离约 1.3km，进出口区内地势起伏大，地表受风化作用强烈；隧道附近海拔 1223~1623m，相对高差 400m，隧道穿过山坡群中部，轴线通过高程在 1309~1623m，相对高差 314m，左右线进口位于小冲沟右侧地形较陡处，地形坡度 30~40°，出口位于公路里侧小山脊上，两侧为冲沟，地形较缓，地形坡度 10~15°。进口植被较茂密，主要为灌木，基岩出露，出口为耕地，地表为砂土覆盖，地貌类型属高中山陡坡地形。隧道为双线分离式隧道，左线（Z3K35+076～Z3K38+906）长 3830m，右线（K35+110～K39+080）长 3970m，隧道纵坡为-2.05%（单向坡），曲率半径为 700m。隧道进口轴线方向147°，最大埋深 366m，属深埋特长隧道。图 3.1 为咪的螺旋隧道卫星图。
重庆大学硕士学位论文3咪的村螺旋隧道现场实验203.1.2实验内容隧道进行喷浆作业时会产生大量的粉尘，这些粉尘会悬浮于空中随风流扩散并污染隧道。掌子面放炮时，乳化炸药爆炸会生成大量的一氧化碳等有毒有害气体。这些污染物将严重危害施工人员的身心健康及施工安全。进行现场实验的主要目的是掌握螺旋隧道内喷浆作业时粉尘和爆破后一氧化碳的运移规律及其在隧道断面上的分布规律，来验证下文的数值模拟和指导现场的施工。根据研究对象，本文测定两个内容如下：①喷浆作业时螺旋隧道内沿程粉尘浓度；②粉尘分散度；③掌子面爆破后一氧化碳随时间的变化规律。3.2粉尘浓度测定3.2.1监测仪器隧道施工时需要各种材料，车辆、机械会频繁出入。监测粉尘浓度时选用便于携带和安放的矿用CCZ1000直读式粉尘浓度检测仪，如图3.2所示。图3.2CCZ1000直读式粉尘浓度检测仪Figure3.2CCZ1000directreadingdustconcentrationmeasuringinstrument现代化的中央处理技术是粉尘检测仪器数据准确的保证。CCZ1000直读式粉尘浓度检测仪的主要优点是处理数据快、稳定性好和测量结果准确等特性。它的最大检测次数为50次，并且能够直接读取数据。显示屏中的数据结果以中文的形式呈现，其结构主要包括抽气泵、浓度检测电路、欠压保护显示、安全电源以及显示屏等。具体技术指标见表3.1。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高原螺旋隧道施工通风设计[J]. 张凯. 山西交通科技. 2015(06)
[2]《爆破安全规程》（GB 6722—2014）已发布[J]. 宋文峰,何平成. 工程爆破. 2015(01)
[3]抽出式通风风流运动及粉尘运移规律数值模拟研究[J]. 姚海飞,邓志刚,李继良,谢华东,吴建宾,付伟,吴海军. 煤矿开采. 2014(05)
[4]基于风流及粉尘分布规律的机掘工作面风筒布置[J]. 李雨成,李智,高伦. 煤炭学报. 2014(S1)
[5]爆破掘进空间内粉尘非稳态运移规律研究[J]. 李雨成,刘天奇,李智,赵勉. 中国安全生产科学技术. 2014(06)
[6]《国家公路网规划（2013-2030年）》[J]. 建筑机械. 2013(16)
[7]掘进面产尘机理及粉尘迁移规律的研究分析[J]. 陆新晓,王德明,任万兴,胡方坤,王和堂. 煤矿开采. 2012(05)
[8]基于CFD数值模拟分析综掘工作面粉尘迁移规律研究[J]. 胡方坤,陆新晓,王德明,王帅领. 中国煤炭. 2012(06)
[9]独头巷道内瓦斯运移规律数值模拟[J]. 杨春丽,刘琦,杨春燕. 西安科技大学学报. 2011(06)
[10]综掘工作面旋流气幕抽吸控尘流场的数值模拟[J]. 程卫民,聂文,姚玉静,周刚,于岩斌,杨俊磊. 煤炭学报. 2011(08)
博士论文
[1]综掘工作面分风降尘理论及应用研究[D]. 李艳强.中国矿业大学（北京） 2013
[2]基于风幕技术的综掘面粉尘防治研究[D]. 李雨成.辽宁工程技术大学 2010
[3]曲线公路隧道营运通风关键参数研究[D]. 王峰.西南交通大学 2010
[4]气固两相流中微细颗粒沉积与扩散特性的数值研究[D]. 刘洪涛.重庆大学 2010
硕士论文
[1]螺旋公路隧道火灾数值模拟研究[D]. 韦涛.西南交通大学 2016
[2]螺旋隧道火灾通风数值模拟研究[D]. 胡顺利.西南交通大学 2013
本文编号：3451554
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3451554.html
