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随着交通强国战略的实施,我国交通运输业的不断发展以及公路、铁路网络的完善,国内建设中遇到的高地温隧道数量也日益增多。在高地温隧道中,首当其中的就是作业环境的高温现象,既增加了潜在的施工风险,也降低了一线施工人员的工作效率甚至危害其身体健康。
本文基于理论分析、现场测试、数值模拟和资料调研,明确了高地温隧道施工洞内环境影响因素及控制标准,给出了高地温隧道施工期总散热量计算方法,给出了高地温施工通风及综合降温措施计算方法,并结合桑珠岭隧道进行高温施工降温设计,采用数值模拟验证结果可靠性。研究结论能为高地温隧道施工期热量量化分析和通风及综合降温设计提供一定指导。本文主要研究内容如下:
(1)结合高地温隧道施工期实际情况及环境控制要求,研究明确了高地温隧道施工期环境影响因素,并给出洞内环境的控制标准值,为高地温隧道施工过程散热量计算及综合降温提供基础。
(2)基于温度场分布规律,分别得出掌子面前方围岩散热量、初期支护段径向单位长度散热量、二次衬砌段径向单位长度围岩散热量计算公式,并考虑高地温施工期洞内施工热量因素,给出了高地温隧道施工期总热量计算方法,明确了高地温隧道施工期总散热量计算公式。
(3)针对高地温隧道施工期总散热量,分析了通风降温、喷雾降温、冰块降温三者各自的降温能力和经济性,提出了综合降温的比选规则,明确了通风及综合降温的计算方法,给出了不同总散热量级别下的综合降温措施建议。
(4)针对桑珠岭隧道高温区段设计了施工通风降温及综合降温方案,通过数值模拟进行分析,验证了通风降温的整体有效性和喷雾及冰块降温的局部有效性。
本文基于理论分析、现场测试、数值模拟和资料调研,明确了高地温隧道施工洞内环境影响因素及控制标准,给出了高地温隧道施工期总散热量计算方法,给出了高地温施工通风及综合降温措施计算方法,并结合桑珠岭隧道进行高温施工降温设计,采用数值模拟验证结果可靠性。研究结论能为高地温隧道施工期热量量化分析和通风及综合降温设计提供一定指导。本文主要研究内容如下:
(1)结合高地温隧道施工期实际情况及环境控制要求,研究明确了高地温隧道施工期环境影响因素,并给出洞内环境的控制标准值,为高地温隧道施工过程散热量计算及综合降温提供基础。
(2)基于温度场分布规律,分别得出掌子面前方围岩散热量、初期支护段径向单位长度散热量、二次衬砌段径向单位长度围岩散热量计算公式,并考虑高地温施工期洞内施工热量因素,给出了高地温隧道施工期总热量计算方法,明确了高地温隧道施工期总散热量计算公式。
(3)针对高地温隧道施工期总散热量,分析了通风降温、喷雾降温、冰块降温三者各自的降温能力和经济性,提出了综合降温的比选规则,明确了通风及综合降温的计算方法,给出了不同总散热量级别下的综合降温措施建议。
(4)针对桑珠岭隧道高温区段设计了施工通风降温及综合降温方案,通过数值模拟进行分析,验证了通风降温的整体有效性和喷雾及冰块降温的局部有效性。