长大隧道压入式施工通风三维动态数值模拟分析.pdf

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1、第４２卷，第１期公路工程Ｖｏｌ．４２，Ｎｏ．１２０１７年２月ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＦｅｂ．，２０１７长大隧道压入式施工通风三维动态数值模拟分析１２２，３２，３房俊超，张成栋，苟振志，何彬（１中铁十二局第三工程有限公司，山西太原０３００２４；２中国人民解放军９６４２１部队，陕西宝鸡７２１０１２；３中国人民解放军第二炮兵工程大学，陕西西安７１００２５）［摘要］长大隧道在主隧道贯通前的施工通风问题是多年来长期制约隧道通风的一个重要难题，虽然工程实践中不断探索解决办法，但效果一直不是特别理想。利用有限元分析软件对设置有竖井的长大隧道在主隧道贯通前的压入式通风的

2、湍流动能、通风速度场、空气压力场、有毒气体浓度场进行了三维动态数值模拟。模拟结果标明，设置有通风竖井的长大隧道采用压入式通风，有毒气体排出快，通风效果好；但仅依靠竖井进行自然通风不能达到快速排出有毒气体的目的，必须借助在竖井内安装风机等通风设备对风流进行合理引导。［关键词］长大隧道；压入式施工通风；数值模拟；流体场分布［中图分类号］Ｕ４５３５［文献标识码］Ａ［文章编号］１６７４—０６１０（２０１７）０１—０１３９—０４ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＴｈｒｅｅＤｉｍｅｎｓｉｏｎａｌＤｙｎａｍｉｃＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＶｅｎｔｉｌａｔ

3、ｉｏｎｏｆＬｏｎｇＴｕｎｎｅｌ１２２，３２，３ＦＡＮＧＪｕｎｃｈａｏ，ＺＨＡＮＧＣｈｅｎｇｄｏｎｇ，ＧＯＵＺｈｅｎｚｈｉ，ＨＥＢｉｎ（１ＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙＴｈｉｒｄＢｕｒｅａｕＴｗｅｌｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ，ＬｔｄＴａｉｙｕａｎ，Ｓｈａｎｘｉ０３００２４，Ｃｈｉｎａ；２ＴｈｅＰＬＡ９６４２１ＡｒｍｙＢａｏｊｉ，Ｓｈａｎｘｉ７２１０１２，Ｃｈｉｎａ；３ＴｈｅＳｅｃｏｎｄＡｒｔｉｌｌｅｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＸｉ’ａｎ，Ｓｈａｎｘｉ７１００２５，Ｃｈｉｎａ）［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｖｅｎｔｉｌａｔｉｏ

4、ｎｏｆｌｏｎｇｔｕｎｎｅｌｉｎｔｈｅｍａｉｎｔｕｎｎｅｌｉｓａｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｐｒｏｂｌｅｍｔｈａｔｈａｓｌｏｎｇｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄｔｈｅｔｕｎｎｅｌｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎｆｏｒｍａｎｙｙｅａｒｓＡｌｔｈｏｕｇｈｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒａｃｔｉｃｅｈａｓｂｅｅｎｅｘｐｌｏｒｉｎｇｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｓｎｏｔｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙｉｄｅａｌＢｙｕｓｉｎｇｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｅｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｄｙｎａｍｉｃｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔ

5、ｕｒｂｕｌｅｎｔｋｉｎｅｔｉｃｅｎｅｒｇｙ，ｔｈｅｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙ，ｔｈｅａｉｒｐｒｅｓｓｕｒｅｆｉｅｌｄａｎｄｔｈｅｔｏｘｉｃｇａｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｆｉｅｌｄｏｆｔｈｅｔｕｎｎｅｌｗｉｔｈｔｈｅｓｈａｆｔｏｆｔｈｅｔｕｎｎｅｌｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔＴｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎｓｈａｆｔｉｓｐｒｏｖｉｄｅｄｗｉｔｈａｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅｔｏｘｉｃｇａｓｉｓｄｉｓｃｈａｒｇｅｄｑｕｉｃｋｌｙ，ａｎｄｔｈｅｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｉｓｇ

6、ｏｏｄ，ｂｕｔｏｎｌｙｔｈｅｎａｔｕｒａｌｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎｃａｎｎｏｔｒｅａｃｈｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｒａｐｉｄｄｉｓｃｈａｒｇｅｏｆｔｏｘｉｃｇａｓ［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｌｏｎｇｔｕｎｎｅｌ；ｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｆｌｕｉｄｆｉｅｌｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ通常情况下，涉及到施工通风的阵地工程土建１概述施工主导流程为：切口掘进施工→主隧道掘进施工本文针对长大隧道施工通风实际，对隧道内的→支隧道、通风竖井和房间群掘进施工。主隧道贯流体进行合理简化，确定施工作业面的炮烟和隧道通后

7、，为支隧道和功能房间群的开挖提供了大量作内机械车辆排放的尾气为主要研究对象，运用有限业面，此后的土建施工呈现出作业兵力集中，工程机元分析软件对设置有通风竖井的长大隧道在长距离械（车辆）投入量大，爆破作业面多，流水强度高等独头掘进阶段的压入式通风进行三维动态数值模特点；此时隧道内的有毒气体浓度较高，呈现四处弥拟，研究主隧道贯通前的施工通风问题，以尝试新的漫的趋势，竖井纵向式通风不失为一种合理组织整解决途径。体风流的有效通风方式。［收稿日期］２０１５—１１—１０［作者简介］房俊超（１９８１—），男，陕西商洛人，工程师，主要从事公路