坡度與曲率對(duì)在建螺旋隧道內(nèi)污染物擴(kuò)散特性的影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-22 17:26
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日益增多。現(xiàn)代公路隧道的設(shè)計(jì)更加多樣,施工水平不斷提高。螺旋隧道能夠根據(jù)現(xiàn)實(shí)工程需要合理的規(guī)劃其坡度及曲率繞過地質(zhì)構(gòu)造,適應(yīng)復(fù)雜的地形地貌而越來越被重視。不同于一般長(zhǎng)直隧道,施工螺旋隧道內(nèi)污染物的擴(kuò)散勢(shì)必會(huì)受到其坡度和曲率等因素的影響。開展施工螺旋隧道內(nèi)污染物擴(kuò)散特性的研究對(duì)營(yíng)造良好的施工環(huán)境,保障施工人員身心健康和安全施工具有重要意義。本文概述了近些年來隧道的發(fā)展歷程、介紹了隧道施工過程中產(chǎn)生的污染物及其危害?偨Y(jié)了有關(guān)隧道內(nèi)污染物擴(kuò)散特性的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)對(duì)螺旋隧道污染物擴(kuò)散特性的研究較少。在咪的村特長(zhǎng)螺旋隧道具體的施工過程中展開實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)合數(shù)值模擬對(duì)施工螺旋隧道內(nèi)的污染物擴(kuò)散特性展開了研究,以下為的主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論:(1)通過現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),取樣及測(cè)試得到了沿程粉塵濃度分布及粒徑的分散度。同樣通過現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)得到爆破后一氧化碳隨時(shí)間的擴(kuò)散特性,為數(shù)值模擬提供了計(jì)算參數(shù)及有效驗(yàn)證。(2)分析了螺旋隧道內(nèi)的空氣場(chǎng)特征,掌子面附近存在兩個(gè)渦流,其對(duì)空氣流場(chǎng)有較大影響,回流主要發(fā)生在遠(yuǎn)離風(fēng)筒的一側(cè)且風(fēng)度較大。螺旋隧道坡度的變化,對(duì)空氣流場(chǎng)的運(yùn)移規(guī)律影響不...
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
群呈圓形走向,山體起伏高差 30~80m,進(jìn)出口實(shí)際直線距離約 1.3km,進(jìn)出口區(qū)內(nèi)地勢(shì)起伏大,地表受風(fēng)化作用強(qiáng)烈;隧道附近海拔 1223~1623m,相對(duì)高差 400m,隧道穿過山坡群中部,軸線通過高程在 1309~1623m,相對(duì)高差 314m,左右線進(jìn)口位于小沖溝右側(cè)地形較陡處,地形坡度 30~40°,出口位于公路里側(cè)小山脊上,兩側(cè)為沖溝,地形較緩,地形坡度 10~15°。進(jìn)口植被較茂密,主要為灌木,基巖出露,出口為耕地,地表為砂土覆蓋,地貌類型屬高中山陡坡地形。隧道為雙線分離式隧道,左線(Z3K35+076~Z3K38+906)長(zhǎng) 3830m,右線(K35+110~K39+080)長(zhǎng) 3970m,隧道縱坡為-2.05%(單向坡),曲率半徑為 700m。隧道進(jìn)口軸線方向147°,最大埋深 366m,屬深埋特長(zhǎng)隧道。圖 3.1 為咪的螺旋隧道衛(wèi)星圖。
重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文3咪的村螺旋隧道現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)203.1.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容隧道進(jìn)行噴漿作業(yè)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵,這些粉塵會(huì)懸浮于空中隨風(fēng)流擴(kuò)散并污染隧道。掌子面放炮時(shí),乳化炸藥爆炸會(huì)生成大量的一氧化碳等有毒有害氣體。這些污染物將嚴(yán)重危害施工人員的身心健康及施工安全。進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的主要目的是掌握螺旋隧道內(nèi)噴漿作業(yè)時(shí)粉塵和爆破后一氧化碳的運(yùn)移規(guī)律及其在隧道斷面上的分布規(guī)律,來驗(yàn)證下文的數(shù)值模擬和指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)的施工。根據(jù)研究對(duì)象,本文測(cè)定兩個(gè)內(nèi)容如下:①噴漿作業(yè)時(shí)螺旋隧道內(nèi)沿程粉塵濃度;②粉塵分散度;③掌子面爆破后一氧化碳隨時(shí)間的變化規(guī)律。3.2粉塵濃度測(cè)定3.2.1監(jiān)測(cè)儀器隧道施工時(shí)需要各種材料,車輛、機(jī)械會(huì)頻繁出入。監(jiān)測(cè)粉塵濃度時(shí)選用便于攜帶和安放的礦用CCZ1000直讀式粉塵濃度檢測(cè)儀,如圖3.2所示。圖3.2CCZ1000直讀式粉塵濃度檢測(cè)儀Figure3.2CCZ1000directreadingdustconcentrationmeasuringinstrument現(xiàn)代化的中央處理技術(shù)是粉塵檢測(cè)儀器數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的保證。CCZ1000直讀式粉塵濃度檢測(cè)儀的主要優(yōu)點(diǎn)是處理數(shù)據(jù)快、穩(wěn)定性好和測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確等特性。它的最大檢測(cè)次數(shù)為50次,并且能夠直接讀取數(shù)據(jù)。顯示屏中的數(shù)據(jù)結(jié)果以中文的形式呈現(xiàn),其結(jié)構(gòu)主要包括抽氣泵、濃度檢測(cè)電路、欠壓保護(hù)顯示、安全電源以及顯示屏等。具體技術(shù)指標(biāo)見表3.1。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高原螺旋隧道施工通風(fēng)設(shè)計(jì)[J]. 張凱. 山西交通科技. 2015(06)
[2]《爆破安全規(guī)程》(GB 6722—2014)已發(fā)布[J]. 宋文峰,何平成. 工程爆破. 2015(01)
[3]抽出式通風(fēng)風(fēng)流運(yùn)動(dòng)及粉塵運(yùn)移規(guī)律數(shù)值模擬研究[J]. 姚海飛,鄧志剛,李繼良,謝華東,吳建賓,付偉,吳海軍. 煤礦開采. 2014(05)
[4]基于風(fēng)流及粉塵分布規(guī)律的機(jī)掘工作面風(fēng)筒布置[J]. 李雨成,李智,高倫. 煤炭學(xué)報(bào). 2014(S1)
[5]爆破掘進(jìn)空間內(nèi)粉塵非穩(wěn)態(tài)運(yùn)移規(guī)律研究[J]. 李雨成,劉天奇,李智,趙勉. 中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2014(06)
[6]《國(guó)家公路網(wǎng)規(guī)劃(2013-2030年)》[J]. 建筑機(jī)械. 2013(16)
[7]掘進(jìn)面產(chǎn)塵機(jī)理及粉塵遷移規(guī)律的研究分析[J]. 陸新曉,王德明,任萬興,胡方坤,王和堂. 煤礦開采. 2012(05)
[8]基于CFD數(shù)值模擬分析綜掘工作面粉塵遷移規(guī)律研究[J]. 胡方坤,陸新曉,王德明,王帥領(lǐng). 中國(guó)煤炭. 2012(06)
[9]獨(dú)頭巷道內(nèi)瓦斯運(yùn)移規(guī)律數(shù)值模擬[J]. 楊春麗,劉琦,楊春燕. 西安科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(06)
[10]綜掘工作面旋流氣幕抽吸控塵流場(chǎng)的數(shù)值模擬[J]. 程衛(wèi)民,聶文,姚玉靜,周剛,于巖斌,楊俊磊. 煤炭學(xué)報(bào). 2011(08)
博士論文
[1]綜掘工作面分風(fēng)降塵理論及應(yīng)用研究[D]. 李艷強(qiáng).中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2013
[2]基于風(fēng)幕技術(shù)的綜掘面粉塵防治研究[D]. 李雨成.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2010
[3]曲線公路隧道營(yíng)運(yùn)通風(fēng)關(guān)鍵參數(shù)研究[D]. 王峰.西南交通大學(xué) 2010
[4]氣固兩相流中微細(xì)顆粒沉積與擴(kuò)散特性的數(shù)值研究[D]. 劉洪濤.重慶大學(xué) 2010
碩士論文
[1]螺旋公路隧道火災(zāi)數(shù)值模擬研究[D]. 韋濤.西南交通大學(xué) 2016
[2]螺旋隧道火災(zāi)通風(fēng)數(shù)值模擬研究[D]. 胡順利.西南交通大學(xué) 2013
本文編號(hào):3451554
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
群呈圓形走向,山體起伏高差 30~80m,進(jìn)出口實(shí)際直線距離約 1.3km,進(jìn)出口區(qū)內(nèi)地勢(shì)起伏大,地表受風(fēng)化作用強(qiáng)烈;隧道附近海拔 1223~1623m,相對(duì)高差 400m,隧道穿過山坡群中部,軸線通過高程在 1309~1623m,相對(duì)高差 314m,左右線進(jìn)口位于小沖溝右側(cè)地形較陡處,地形坡度 30~40°,出口位于公路里側(cè)小山脊上,兩側(cè)為沖溝,地形較緩,地形坡度 10~15°。進(jìn)口植被較茂密,主要為灌木,基巖出露,出口為耕地,地表為砂土覆蓋,地貌類型屬高中山陡坡地形。隧道為雙線分離式隧道,左線(Z3K35+076~Z3K38+906)長(zhǎng) 3830m,右線(K35+110~K39+080)長(zhǎng) 3970m,隧道縱坡為-2.05%(單向坡),曲率半徑為 700m。隧道進(jìn)口軸線方向147°,最大埋深 366m,屬深埋特長(zhǎng)隧道。圖 3.1 為咪的螺旋隧道衛(wèi)星圖。
重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文3咪的村螺旋隧道現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)203.1.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容隧道進(jìn)行噴漿作業(yè)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵,這些粉塵會(huì)懸浮于空中隨風(fēng)流擴(kuò)散并污染隧道。掌子面放炮時(shí),乳化炸藥爆炸會(huì)生成大量的一氧化碳等有毒有害氣體。這些污染物將嚴(yán)重危害施工人員的身心健康及施工安全。進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的主要目的是掌握螺旋隧道內(nèi)噴漿作業(yè)時(shí)粉塵和爆破后一氧化碳的運(yùn)移規(guī)律及其在隧道斷面上的分布規(guī)律,來驗(yàn)證下文的數(shù)值模擬和指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)的施工。根據(jù)研究對(duì)象,本文測(cè)定兩個(gè)內(nèi)容如下:①噴漿作業(yè)時(shí)螺旋隧道內(nèi)沿程粉塵濃度;②粉塵分散度;③掌子面爆破后一氧化碳隨時(shí)間的變化規(guī)律。3.2粉塵濃度測(cè)定3.2.1監(jiān)測(cè)儀器隧道施工時(shí)需要各種材料,車輛、機(jī)械會(huì)頻繁出入。監(jiān)測(cè)粉塵濃度時(shí)選用便于攜帶和安放的礦用CCZ1000直讀式粉塵濃度檢測(cè)儀,如圖3.2所示。圖3.2CCZ1000直讀式粉塵濃度檢測(cè)儀Figure3.2CCZ1000directreadingdustconcentrationmeasuringinstrument現(xiàn)代化的中央處理技術(shù)是粉塵檢測(cè)儀器數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的保證。CCZ1000直讀式粉塵濃度檢測(cè)儀的主要優(yōu)點(diǎn)是處理數(shù)據(jù)快、穩(wěn)定性好和測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確等特性。它的最大檢測(cè)次數(shù)為50次,并且能夠直接讀取數(shù)據(jù)。顯示屏中的數(shù)據(jù)結(jié)果以中文的形式呈現(xiàn),其結(jié)構(gòu)主要包括抽氣泵、濃度檢測(cè)電路、欠壓保護(hù)顯示、安全電源以及顯示屏等。具體技術(shù)指標(biāo)見表3.1。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高原螺旋隧道施工通風(fēng)設(shè)計(jì)[J]. 張凱. 山西交通科技. 2015(06)
[2]《爆破安全規(guī)程》(GB 6722—2014)已發(fā)布[J]. 宋文峰,何平成. 工程爆破. 2015(01)
[3]抽出式通風(fēng)風(fēng)流運(yùn)動(dòng)及粉塵運(yùn)移規(guī)律數(shù)值模擬研究[J]. 姚海飛,鄧志剛,李繼良,謝華東,吳建賓,付偉,吳海軍. 煤礦開采. 2014(05)
[4]基于風(fēng)流及粉塵分布規(guī)律的機(jī)掘工作面風(fēng)筒布置[J]. 李雨成,李智,高倫. 煤炭學(xué)報(bào). 2014(S1)
[5]爆破掘進(jìn)空間內(nèi)粉塵非穩(wěn)態(tài)運(yùn)移規(guī)律研究[J]. 李雨成,劉天奇,李智,趙勉. 中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2014(06)
[6]《國(guó)家公路網(wǎng)規(guī)劃(2013-2030年)》[J]. 建筑機(jī)械. 2013(16)
[7]掘進(jìn)面產(chǎn)塵機(jī)理及粉塵遷移規(guī)律的研究分析[J]. 陸新曉,王德明,任萬興,胡方坤,王和堂. 煤礦開采. 2012(05)
[8]基于CFD數(shù)值模擬分析綜掘工作面粉塵遷移規(guī)律研究[J]. 胡方坤,陸新曉,王德明,王帥領(lǐng). 中國(guó)煤炭. 2012(06)
[9]獨(dú)頭巷道內(nèi)瓦斯運(yùn)移規(guī)律數(shù)值模擬[J]. 楊春麗,劉琦,楊春燕. 西安科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(06)
[10]綜掘工作面旋流氣幕抽吸控塵流場(chǎng)的數(shù)值模擬[J]. 程衛(wèi)民,聶文,姚玉靜,周剛,于巖斌,楊俊磊. 煤炭學(xué)報(bào). 2011(08)
博士論文
[1]綜掘工作面分風(fēng)降塵理論及應(yīng)用研究[D]. 李艷強(qiáng).中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2013
[2]基于風(fēng)幕技術(shù)的綜掘面粉塵防治研究[D]. 李雨成.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2010
[3]曲線公路隧道營(yíng)運(yùn)通風(fēng)關(guān)鍵參數(shù)研究[D]. 王峰.西南交通大學(xué) 2010
[4]氣固兩相流中微細(xì)顆粒沉積與擴(kuò)散特性的數(shù)值研究[D]. 劉洪濤.重慶大學(xué) 2010
碩士論文
[1]螺旋公路隧道火災(zāi)數(shù)值模擬研究[D]. 韋濤.西南交通大學(xué) 2016
[2]螺旋隧道火災(zāi)通風(fēng)數(shù)值模擬研究[D]. 胡順利.西南交通大學(xué) 2013
本文編號(hào):3451554
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