大型地下互通运营与防灾通风技术研究

发布时间：2017-08-14 07:30

  本文关键词：大型地下互通运营与防灾通风技术研究

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【摘要】：随着我国城市交通的快速发展,地面交通压力日益增大,大型的地下互通作为地面道路的延伸和补充,具有规划建设工期短、便于与现有地面交通系统衔接、污染物集中处理、有效改善城市环境等优点而被广泛应用。城市地下互通由多条隧道组成,且相互交叉,污染空气在隧道间的分配、气流组织等均需要进行有效的控制,大型地下互通运营通风与防灾救援通风问题已成为其建设和安全运营的关键控制因素。本文以深圳过境高速公路连接线工程为依托,采用理论分析、网络分析与数值模拟相结合的方法,对大型地下互通的运营通风与防灾救援通风进行了深入系统的研究,本论文完成的研究工作主要有：(1)通过对依托工程交通量的组成分析得出大型地下互通各段的需风量,并根据其所处地域与需风量提出了依托工程污染物的排出方式、通风风塔布置与正常运营时洞内风流的组织。采用网络通风技术对正常运营风流流动进行了研究,按照最不利行车工况计算得出了风机布置,并反算了各行车速度下隧道内的风流组织情况,验证了风机配置方案的合理性。(2)采用CFD三维数值模拟软件FLUENT对大型地下互通大断面(三车道、四车道断面)的射流风机升压特性进行模拟分析,得出大断面隧道射流风机折减系数为0.76,射流风机断面横向安装间距为2.5m；(3)根据地下互通各段隧道的进出口、地下交叉口位置、竖井位置及车行横通道设置情况,按火灾位置及排烟组织的不同提出了不同的防灾救援通风组织方案。同时,运用火灾动力学数值分析软件FDS对互通隧道各段临界风速、分岔口处控制风速与横通道控制风速分别进行模拟分析,得出隧道火灾时相应火灾点的风速控制值；(4)采用通风网络技术对大型地下互通防灾救援通风进行研究,得出地下互通在不同火灾位置按照防灾救援通风组织方案进行排烟时洞内所需的风机配置,并采用FDS对地下互通火灾排烟效果进行模拟分析,验证防灾救援通风组织方案及风机配置的合理性。
【关键词】：地下互通 运营通风 防灾通风 通风网络 射流风机 数值模拟
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U453.5;U491
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-18
• 1.1 论文研究背景11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.2.1 地下互通发展现状11-13
• 1.2.2 地下互通通风研究现状13-14
• 1.3 依托工程背景14-16
• 1.4 论文研究内容和方法16-18
• 1.4.1 研究目的16
• 1.4.2 研究内容16-17
• 1.4.3 研究方法17-18
• 第2章 大型地下互通通风网络理论18-28
• 2.1 隧道通风网络基本理论18-20
• 2.1.1 通风网络的形式及构成18
• 2.1.2 隧道通风网络图的绘制18-19
• 2.1.3 隧道通风网络风流流动定律19-20
• 2.2 大型地下互通通风网络解算原理及解算方法20-27
• 2.2.1 通风网络解算数学模型20-22
• 2.2.2 通风网络解算原理及方法22-23
• 2.2.3 大型地下互通火灾通风网络模型23-27
• 2.3 本章小结27-28
• 第3章 大型地下互通运营通风研究28-41
• 3.1 需风量计算28-29
• 3.1.1 交通量组成28-29
• 3.1.2 需风量计算29
• 3.2 通风组织29-31
• 3.2.1 通风方式29-30
• 3.2.2 污染物排放方式30
• 3.2.3 隧道通风组织30-31
• 3.3 射流风机升压特性研究31-35
• 3.3.1 研究方法31-32
• 3.3.2 模型建立32-33
• 3.3.3 计算结果分析33-35
• 3.4 运营通风网络计算35-39
• 3.4.1 北线隧道通风网络计算35-37
• 3.4.2 南线隧道通风网络计算37
• 3.4.3 不同车速的通风核算37-39
• 3.5 本章小结39-41
• 第4章 大型地下互通防灾通风研究41-81
• 4.1 防灾救援通风方案41-47
• 4.1.1 北线隧道的防灾救援通风控制方案41-44
• 4.1.2 南线隧道的防灾救援通风控制方案44-47
• 4.2 火灾控制风速分析47-53
• 4.2.1 分岔口处控制风速模拟分析47-50
• 4.2.2 各段隧道临界风速模拟分析50-51
• 4.2.3 横通道控制风速模拟分析51-53
• 4.3 隧道火灾通风网络计算53-73
• 4.3.1 北线隧道火灾通风网络计算54-65
• 4.3.2 南线隧道火灾通风网络计算65-73
• 4.4 地下互通火灾排烟效果模拟分析73-79
• 4.4.1 北线隧道火灾模拟分析73-77
• 4.4.2 南线隧道火灾三维数值模拟77-79
• 4.5 本章小结79-81
• 结论与展望81-83
• 致谢83-84
• 参考文献84-88
• 攻读硕士学位期间参加的科研项目88

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 黄有波;吕淑然;杨凯;;隧道火灾临界风速影响因素模拟研究[J];消防科学与技术;2015年07期

2 王海燕;王晓华;娄中波;;城市地下道路设计关键技术问题探讨[J];中国市政工程;2012年06期

3 李炎锋;李俊梅;刘闪闪;;城市交通隧道火灾工况特性及烟控技术分析[J];建筑科学;2012年11期

4 程磊;党海波;彭信山;;矿井通风网络分析研究现状及趋势[J];煤炭工程;2011年03期

5 陈晓强;钱七虎;;我国城市地下空间综合管理的探讨[J];地下空间与工程学报;2010年04期

6 魏连江;汪云甲;方宗武;;复杂通风网络简化过程与原理研究[J];中国矿业大学学报;2010年04期

7 林志;李勇;靳晓光;;大型江底地下互通式立交枢纽建造技术研究[J];土木工程学报;2010年02期

8 刘友qV;;日本东京中央环状新宿线工程特点[J];中外公路;2009年04期

9 方勇;兰宇;曾艳华;杨玉容;张玉春;;三车道公路隧道射流风机设置位置研究[J];现代隧道技术;2009年02期

10 曾艳华;何川;;斜井送排式通风隧道的火灾救援通风研究[J];防灾减灾工程学报;2009年02期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 李少刚;地下互通立交隧道设计参数优化及施工技术研究[D];北京交通大学;2011年

2 于丽;终南山特长公路隧道火灾模式下通风设计和控制技术研究[D];西南交通大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 马尉翔;大型互通立交隧道火灾烟气迁移规律及控制研究[D];西南交通大学;2015年

2 王中正;大型互通立交隧道火灾通风排烟组织研究[D];西南交通大学;2015年

3 张小泽;特长铁路隧道防灾救援通风网络技术应用研究[D];西南交通大学;2015年

4 魏英杰;两河口隧道互补式通风方案研究[D];西南交通大学;2014年

5 丁平;大型地下互通式立交隧道通风系统研究[D];长安大学;2014年

6 杨洪;单洞双向行车公路隧道运营及救灾通风技术研究[D];西南交通大学;2011年

7 刘宏;大型地下互通式立交通风防灾技术研究[D];重庆交通大学;2011年

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本文编号：671481