基于通風方式對高溫隧道掌子面溫降效果的研究.pdf

1、隨著我國鐵路建設的高速發(fā)展，隧道長度、數量和埋深也在不斷增加，為保證線型的順直，穿越復雜地質情況較為常見。因為隧道埋深的增加和其它熱源（施工機械工作發(fā)熱、地熱、爆破散熱、作業(yè)人員正常散熱等）的放熱作用，高溫熱害成為影響長大隧道施工安全的重要因素之一。
　　通風降溫是降低隧道施工過程中熱害的主要措施，也是最為常見的方式之一，合理的通風方式能降低通風成本、有效控制掌子面溫度、提高通風降溫效率。本文采用Fluent軟件進行數值模擬，以高

2、溫特長隧道為研究對象，先后模擬側壁壓入式通風、混合式通風、拱頂壓入式通風三種通風方式，分別針對不同通風方式對高溫隧道掌子面溫降效果進行對比分析，選出一種適用于高溫隧道施工開挖的通風降溫方式。主要內容如下:
　　1)施工通風流體理論分析。運用流體運動基本理論對高溫隧道施工開挖過程中隧道內氣流運動規(guī)律進行理論分析。
　　2)分別建立側壁壓入式通風、混合式通風、拱頂壓入式通風模型，設置工況，對三類通風方式進行數值模擬，對比評價其在

3、溫降效果方面各自呈現出的優(yōu)劣性。分析了不同送風速度、不同風管位置和inlet面至outlet面距離這三個因素對隧道掌子面溫降效果的影響。
　　3)通過觀測隧道掌子面30m區(qū)域內氣流微元運動軌跡規(guī)律，分析了三類通風方式在掌子面溫降效果方面各自優(yōu)劣性產生的原因，并對三類通風方式進行評價。
　　4)設置監(jiān)測直線、監(jiān)測面對最優(yōu)通風方式進行溫度、速度值進行監(jiān)測，從微觀角度定量分析掌子面氣流的運動規(guī)律。
　　隧道內流體無論做什么樣

4、的運動，其介質必然是連續(xù)的，跡線跟蹤僅能定性的獲悉氣流微元運動，為了定量的了解掌子面氣流的流動特征，通過設置一些監(jiān)測直線、監(jiān)測面來對隧道內氣流進行數據監(jiān)測采集，分析監(jiān)測直線、監(jiān)測面采集來的數據并總結規(guī)律，大致了解氣流運動規(guī)律特征。
　　通過對三類通風方式在高溫隧道掌子面溫降效果方面進行對比，找出了拱頂壓入式通風方式在高溫隧道掌子面溫控效果方面表現良好的原因，根據對三類通風方式數值模擬結果得知:側壁壓入式通風溫降效果并不理想;混合式