吉沃希嘎隧道高原长大隧道通风研究
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研究I R esearch and D esign与设计强震区高岩温隧道两种隔热材料的隔热减震效果分析伍修刚,左奎现,何兆才,崔光耀(北方工业大学土木工程学院,北京100W4)摘要:为研究两种隔热材料的隔热减震性能,依托拉日铁路吉沃希嘎隧道,利用有限差分数值模拟技术对硅酸盐质绝热复合卷毡和硬质聚氨酯板两种隔热材料的隔热减震效果进行分析。
研究结果表明:施设两种隔热材料后,二衬结构温度均有所降低,隔热效果最佳位置是隧道仰拱处,其中硅酸盐质绝热复合卷毡的隔热效果为5. 110%,硬质聚氨酯板的隔热效果为6. 282%;施设两种隔热材料后,二衬结构安全系数均有所增加,拱顶、仰拱两处减震效果明显,其余各监测点减震效果増加有限,整体减震效果一般。
研究成果可为强震区高岩温隧道隔热减震设防设计提供技术支撑。
关键词:隧道工程;强震区;高岩温;隔热材料;减震效果D O I:10. 13219/j.g jg y a t.2017. 06. 008中图分类号:U454文献标识码:A文章编号=1672-3953(2017)06-0034-05随着我国西部经济的快速发展,铁路、公路等交 通基础设施建设也蓬勃开展起来。
我国西部部分地 区高岩温发育,且大部分位于高烈度地震区,交通隧 道不可避免地将穿越此区域,如拉日铁路出现了 6座高岩温隧道,拉林铁路则有8座[1]。
高岩温不仅恶化隧道施工环境,降低劳动生产 率,威胁施工人员的生命安全,其产生的附加温度应 力会导致混凝土衬砌结构受力不均而开裂,震时将 严重影响衬砌结构的安全性和稳定性。
目前,国内 外专家、学者对高岩温隧道的研究主要集中在高岩 温隧道温度场[2_5]、隧道结构力学行为[6_8]和隔热材 料、隔热技术方面[912]。
综上,对高岩温隧道减震技 术方面的研究未见报道。
本文依托拉日铁路吉沃希 嘎隧道,利用有限差分数值模拟技术对强震区高岩 温隧道两种隔热材料的隔热减震效果进行分析,这 对保证隧道运营安全及促进减震技术的发展都有一 定意义。
国道317线雀儿山隧道工程隧道通风专项施工方案编制:审核:审批:中建五局国道317线雀儿山隧道Q1项目经理部二O一二年八月目录第一章编制依据和原则 (1)1.1 通风设计依据 (1)1.2 编制原则 (1)第二章工程概况 (2)2.1 工程概况 (2)2.2 水文地质情况 (2)第三章通风设计标准 (3)第四章通风设计的原则 (3)4.1 通风系统 (3)4.2 通风设备 (4)第五章通风方案 (4)5.1 送风式和射流巷道式通风基本原理 (5)5.2 具体施工方法 (6)5.3 风量及风压的计算 (7)5.4 风机选型 (12)第六章施工通风检测 (12)6.1 风速测定 (12)6.2 隧道通风量计算 (16)第七章施工通风安全措施 (17)7.1 施工通风安全管理措施 (17)7.2 施工通风安全技术措施 (21)第一章编制依据和原则施工通风是隧道施工的重要工序之一,是隧道安全施工的关键。
合理的通风系统、理想的通风效果是实现隧道快速施工、保障施工安全和施工人员身心健康的重要保证。
根据以往隧道通风经验及对当前通风设备技术性能的调研结果,按照自成体系的原则,综合考虑施工过程中可能出现的情况,制定隧道通风方案。
1.1 通风设计依据(1)国道317线雀儿山隧道工程施工图设计;(2)《公路不良气体隧道技术规范》;(3)《公路隧道工程施工技术指南》;(4)《公路隧道工程施工安全技术规程》;(5)《现代隧道施工通风技术》;(6)国道317线雀儿山隧道招标文件;(7)《公路隧道施工技术规范》等现行有关规范、规程。
1.2 编制原则(1)严格遵守招标文件明确的设计规范,施工规范和质量评定验收标准。
(2)坚持技术先进性,科学合理性,适用性,安全可靠性与实事求是相结合。
(3)对现场坚持全员、全方位、全过程严密监控,动态控制,科学管理的原则。
第二章工程概况2.1 工程概况国道317线(川藏北线)雀儿山隧道起于国道G317线四川省甘孜州德格县玛尼干戈镇K336+200.00处,路线顺沟前进,K340+958进洞,隧道东口高程4377.01米,隧道长7048米,在隆降沟左侧100米左右K348+006出洞,隧道西口高程4235.04米,讫于六道班桩号K349+200,路线全长12.995公里。
长大隧道通风方案的探讨作者:张孔晶来源:《科技创新导报》2011年第26期摘要:本文通过对包西线桑树湾隧道的通风设施的布置,从而对长大隧道的通风方案进行讨论,并为以后的隧道施工中通风总结经验。
关键词:桑树湾隧道通风风机钻爆风阻风损中图分类号:U45 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)09(b)-0110-011 工程概况桑树湾隧道位于陕西省洛川县境内黄土高原梁峁沟壑区,全长5177.98m,为全线第三长隧,是本标段重点控制工程。
地质为水平页岩夹砂岩。
隧道采用进出口对头掘进,其中,进出口各负责一半的施工任务为2089m。
桑树湾隧道不设辅助坑道,因此两个洞口的施工任务较重。
2 工程现状(1)隧道施工环境标准。
根据我国铁路、厂矿、企业及有关劳动卫生标准的规定,隧道内施工作业段的空气必须符合下列卫生标准:粉尘浓度:国务院颁布的《关于防止厂矿企业中矽尘危害的决定》中规定:每m3空气含有10%以上游离二氧化硅的粉尘为2mg;含游离二氧化硅在10%以下时,不含有害物质的矿物性和动植物性的粉尘为10mg。
洞内空气成分(按体积计):我国矿山安全规程及《铁路隧道施工技术规范》规定:凡有人工作的地点,氧气(O2)的含量不低于20%,二氧化炭(CO2)的含量不得大于0.5%。
洞内风量要求:每人每分钟供应新鲜空气不应少于3m3,柴油设备kW/min需要新鲜空气不小于3m3。
(2)桑树湾隧道施工采用钻爆法开挖,无轨运输。
隧道在进洞200m以内不设通风设备,采用自然通风;当洞内自然通风不能满足时采用一台110kw*2可调轴流式通风机压入式通风,风管采用φ1500mm拉链式软风管。
在开挖至1000~1200m时,由于掌子面爆破产生的粉尘及大功率出渣设备排放大量尾气,通风已经不能满足洞内施工的需要,作业人员普遍感觉不适,严重影响施工效率,改变通风方式已迫在眉睫。
3 方案比选在没有增加辅助坑道的情况下,有以下几种方案可供选择:(1)洞口再加一台110kw*2通风机,进行双机双管压入式通风。
中铁十二局拉日铁路工程指挥部TJ4标段隧道除尘方案编制:日期:复核:日期:审核:日期:中铁十二局拉日铁路指挥部二〇一三年十二月目录1、编制的范围、原则及依据 (1)1.1编制的范围 (1)1.2编制的原则、依据 (1)2、工程概况 (1)3、除尘方案 (2)3.1施工准备 (2)3.1.1隧道除尘组织机构 (2)3.2施工方案 (3)3.2.1具体措施 (3)3.2.2工艺流程 (5)3.2.3设备配置 (5)3.2.4人员配置 (6)3.2.5 工期安排 (6)4、安全、质量保证措施 (6)5、环保措施 (7)1、编制的范围、原则及依据1.1编制的范围本专项施工方案适用范围:拉日铁路TJ4标段内的4座隧道,萨嘎村隧道、吉沃希嘎隧道、康萨村隧道、达嘎山隧道施工后洞内(包括明洞段)轨道板面、水沟电缆槽、线间隧道顶面、衬砌内弧混凝土表面积尘清理。
1.2编制的原则、依据1)为保证联调联试检测设备及列车正常运转,特制定本方案。
2)突出应用新技术、新设备、新工艺,提高除尘的技术水平。
3)树立环保和安全意识,严格执行国家和合同关于隧道施工洞内外环境保护、安全施工的相关规定。
4)依照《关于加强联调联试前隧道除尘工作的通知》的要求,使除尘后隧道内检测指标达标。
2、工程概况本标段工程位于西藏藏族自治区日喀则市仁布县和拉萨市尼木县内。
该段沿318国道,交通便利,隧道海拔3700-3800米,属于高寒缺氧地区。
1)萨嘎村隧道起讫里程DK345+329~DK349+312,全长3983m。
隧道纵坡为2%下坡,隧道进口端洞门为端墙式洞门,出口端洞门为帽檐斜切式洞门。
2)吉沃希嘎隧道起讫里程IIDK117+520~IIDK121+494,全长3974m。
隧道纵坡为0.95%上坡,隧道进口端洞门为斜切式洞门,出口端洞门为单压洞门。
3)康萨隧道起讫里程IIDK121+662~IIDK125+600,全长7521米,隧道位于“人字”坡上,变坡点里程为DK358+500,进口方向为6‰的上坡,出口方向为—5.5‰的下坡。
高海拔寒区隧道通风降温研究1. 引言1.1 研究背景高海拔寒区隧道是指位于海拔较高且气候寒冷的地区的隧道工程。
这类隧道由于地理环境和气候特点的影响,存在着通风降温的难题。
隧道内部温度过高会影响通行安全和工程施工,因此如何有效地降低隧道内部温度成为了亟待解决的问题。
随着科技的发展和社会的进步,人们对高海拔寒区隧道通风降温技术的要求也越来越高。
传统的通风降温方法已经不能满足当前的需求,因此需要不断地研究和探索新型的通风降温技术。
通过科学的实验和理论研究,我们可以找到更加高效和节能的通风降温方法,提高隧道内部环境的舒适度和安全性。
本文旨在探讨高海拔寒区隧道通风降温的方法和技术,并对传统方法和新型技术进行比较研究,以期为相关领域的工程实践提供参考和借鉴。
希望通过本文的研究,能够为高海拔寒区隧道通风降温提供一定的理论支持和实践指导,促进这一领域的发展和进步。
1.2 研究目的高海拔寒区隧道是指位于高海拔地区、气温较低的地方的隧道,由于周围环境的特殊性,隧道内部通风降温是一个非常重要的问题。
隧道内温度过高不仅会影响工人的工作效率和安全,还可能导致设备的过热和损坏。
研究高海拔寒区隧道通风降温方法具有重要的现实意义。
本文旨在通过调查分析已有的高海拔寒区隧道通风降温方法,总结传统通风降温方法的优缺点,并介绍新型通风降温技术的发展及应用。
通过对不同通风降温方法的效果进行研究,评估其在高海拔寒区隧道中的适用性和效果,进而探讨通风降温对隧道温度的影响和成本效益。
通过本研究,旨在为高海拔寒区隧道的通风降温提供科学依据和技术支持,提高隧道内部工作环境的舒适度和安全性,促进高海拔寒区隧道的建设和运营。
1.3 研究意义高海拔寒区隧道通风降温的研究意义主要体现在以下几个方面:高海拔寒区隧道在施工和运营过程中可能会面临严重的温度变化问题,特别是夏季高温时期,隧道内部温度容易过高,对人员和设备造成危害。
研究隧道通风降温技术,可以有效帮助隧道内部保持适宜的温度,保障隧道安全运行。
高海拔铁路隧道通风设计与优化高海拔地区的铁路隧道是一项极具挑战性的工程,正因为地域条件的特殊性,该区域的隧道通风设计与优化尤为重要。
本文将讨论高海拔铁路隧道通风设计与优化的挑战和解决方案。
1. 高海拔环境下的隧道通风挑战高海拔地区通常气候变化多端,气温低,氧气稀薄。
这些因素对铁路隧道的通风设计构成了巨大挑战。
首先,较低的氧气浓度可能会对列车乘客和列车乘务员的健康产生不良影响,甚至危及生命安全。
其次,气温低会导致隧道内结冰和凝结水,增加行车风险。
因此,通风系统的设计必须能够解决这些挑战。
2. 优化通风系统方案为了应对高海拔环境下的挑战,通风系统的设计需要采取一系列措施来确保隧道内空气的质量和温度的适宜。
其中包括以下几个方面:2.1 设计合理的通风系统通风系统需要兼顾安全性和能效。
合理的通风系统应当包括主要通风口,辅助通风口和排气口。
主要通风口主要负责引入新鲜空气,辅助通风口用于增加通风系统的通风效果,排气口用于排除污浊空气。
通过合理配置这些通风口和排气口,可以实现良好的通风效果。
2.2 热回收技术的应用为了提高能效,可以采用热回收技术,将隧道内的排气利用起来加热新鲜空气。
这样不仅可以减少能源消耗,还可以提高通风系统的效果。
热回收技术可以通过热交换器来实现,利用废热加热新鲜空气。
2.3 温度和湿度的控制由于高海拔地区的气候条件特殊,隧道内温度和湿度的控制也尤为重要。
适当的通风系统设计可以确保隧道内的温度和湿度处于合理的范围内,从而保证列车运行的安全性和乘客舒适度。
3. 监测与维护为了确保通风系统的正常运行,需要建立监测和维护机制。
定期对通风系统进行检查和维护,及时发现并解决存在的问题。
此外,监测数据的采集和分析也很重要,可以通过监测数据来评估通风系统的效果,并及时调整和优化。
4. 结语高海拔地区的铁路隧道通风设计与优化是一项具有挑战性的工作,但是通过合理的设计和有效的措施,可以解决挑战并提高通风系统的效果。
长大公路隧道通风网络仿真与应用研究胡金平谢永利刘洪洲王廷伯(中交公路规划设计院北京100010)摘要本文结合通风网络理论,建立风机风压计算模型、交通通风力计算模型、自然风压计算模型及火风压计算模型,解决了通风动力在通风网络中应用问题。
并在此基础上建立隧道通风网络仿真模型,编制了隧道一元流通风系统整体仿真程序。
最后对依托工程秦岭终南山特长公路隧道进行通风网络仿真,实现通风方案的模拟和计算。
关键词公路隧道通风网络计算模型仿真Research on ventilation network emulation and applicationabout long highway tunnelHu Jinping Xie Yongli Liu Hongzhou Wang Tingbo(China Highway Planning And Design Institute, Beijing, 100010, China)Abstract Combining with ventilation network theories, the paper established fan’s wind pressure calculating model, transportation wind pressure calculating model, nature wind pressure calculating model and fire wind calculating model, and solved the application problem of ventilation power in ventilation network, then established the ventilation network emulation model, and worked out a simple equation emulator for the analysis of tunnel ventilation system. In the end, the paper analyzed Qinling Zhongnanshan extra-long tunnel ventilation system, and triumphantly carried out a ventilation scheme for the tunnel.Key words h ighway tunnel; ventilation network; calculating model ; emulation1 引言据统计,截至2000年底,我国公路隧道通车里程已达628km/1684座,其中特长隧道54km/15座[1]。
高海拔地区大断面公路隧道设计、施工关键技术研究建议单位:中交第一公路勘察设计研究院有限公司(公章)申报日期: 2016 年 1 月 20 日1. 申报项目基本信息2. 项目的背景和必要性1. 1研究背景高海拔地区主要是从医学角度上人体机能的适应能力加以界定的,一般指平均海拔在3000m以上的地域,主要包括高原和高山。
在3000m 海拔上可使大多数人在静息状态下出现不同程度的高原反应,超过这个海拔高度,人体在机能代谢上的改变更加明显。
我国高海拔地区主要分布在西部的青藏高原及其周边,主要包括西藏自治区全部、和青海省、新疆维吾尔自治区、甘肃省、四川省、云南省的部分地区。
受喜马拉雅运动影响,形成了我国高海拔地区复杂的地形地貌条件。
这些区域气候环境恶劣,积雪、冰冻、大雾等通常是影响行车安全的主导因素。
受区域地质构造影响,在这些地区常发育有泥石流、滑坡等不良地质,威胁到路线的正常营运安全。
高原地区分布有大小的山脉和山系,地形起伏大,路线展现困难。
基于以上原因,隧道工程成为绕避不良地质病害、减小恶劣气候对行车的影响、实现越岭展线、保护生态环境的一种重要工程手段。
然而,气候环境上,我国高海拔西区普遍具有低气温的特点。
以本项目特长隧道仲果隧道[1]为例,隧道进出口海拔4100左右, 最冷月月平均气温-9.5℃,极端最低温-36.2℃,全年积雪EJ为5?6个月,大雪、吹雪、雪崩、暴雨、低温寒潮等气候灾害不断。
另一方面,地温环境条件也给□道维修工作带来了很大的困难。
对高海拔隧道,围岩、地下水、太阳福射、地温、隧道通风等多种因素相互作用,进行着复杂的热量交换过程,易出现洞内路面结冰、衬砌裂损、渗漏等严重冻害问题,给隧道运营管理、维修和整治提出了严峻挑战。
因此,高海拔地区寒区隧道的冻害防治成为隧道工程设计、施工和运营中必须考虑的重要内容。
我国目前已建成的著名高海拔公路、铁路隧道。
通过这些高海拔寒区隧道的修建,积累了初步的建设经验。
高海拔地区特长铁路隧道施工通风技术研究摘要:高海拔地区隧道施工通风和平原地区相比,具有通风难度大、技术要求高、工程案例少的特点。
本文结合川藏铁路拉林线达噶拉隧道,着重从高海拔地区卫生标准、高海拔地区的风量修正及各阶段施工通风设计等方面对高海拔地区隧道施工通风进行介绍,可为今后类似工程提供参考。
关键词:高海拔;长大隧道;施工通风1 工程概况川藏铁路拉林线达噶拉隧道全长17324m,设计为按旅客列车160km/h的客货共线单线隧道,起讫里程DK277+741~DK295+065。
隧道海拔高程在3083m~3210m范围内。
隧道洞身最大埋深为1730m。
达噶拉隧道位于高原温带半干旱季风气候区,具空气稀薄、气压低和氧气少等特点。
年平均气温11℃,极端最高气温31.8℃,极端最低气温-11.5℃。
年平均风速1.5m/s,最大风速20m/s,主导风向为ENE。
隧道采用钻爆法施工,开挖断面积约为62.3m2。
为加快施工进度,满足施工通风要求,共设置了3座辅助坑道,其中2座横洞,1座斜井,均采用无轨运输方式。
正洞与辅助坑道相对位置关系见图1。
图1 达噶拉隧道辅助坑道位置关系示意图2 高海拔地区隧道施工通风的特点高海拔地区隧道施工通风与平原地区相比,具有以下几个方面的特点:2.1 海拔高度增加空气物理性质发生变化随着海拔高度的增加,空气逐渐稀薄,致使气压降低,单位体积中的分子数减少,空气密度也减小。
另一方面,温度除了受纬度的影响外,还随着海拔高度的增加而递减。
2.2 海拔高度增加空气中氧气含量减少自然环境中,大气中氧含量受各种因素的的影响,如温度、风速和海拔等,其中海拔的影响最为明显。
在高海拔地区,氧气在大气中的体积含量并没有变,仍为21%左右,但是质量含量会随着海拔增高而降低。
随着空气中氧含量的降低,人的工作能力随之降低,同时内燃机燃烧会更不充分,产生更多的有害气体,危害洞内人员健康。
2.3 海拔高度增加污染物对人体影响加剧高海拔地区低压、缺氧的工作环境会对人体产生诸多不利影响。
高原特长单线隧道通风系统设计及应用摘要:本文以新建拉萨至日喀则铁路盆因拉隧道所采用的通风系统为例,详细阐述了辅助坑道与正洞之间的通风系统关系,通过对供风量的计算,优化通风方案,精选通风设备等措施,解决辅助坑道与正洞间的通风排烟循环问题,保证了掌子面附近的新鲜空气的供应量,形成有效的通风排烟系统,从而提高人员、机械设备的工作效率,加快施工进度,确保施工安全,为高原地区施工的特长单线隧道合理布置通风系统积累了经验。
关键词高原特长单线隧道通风设计通风设备1工程概况由中铁二十一局集团三公司独立承建的拉萨至日喀则铁路盆因拉隧道全长10410m,起讫里程DK134+763~DK145+173,为全线最长单线隧道,也是全线建设过程当中最为关键性与重要性的控制性工程。
该隧道设辅助坑道4座,其中1#斜井515米、2#横洞1335米、3#横洞1536米、4#横洞1076米,均采用钻爆法施工,无轨运输。
该隧道地处青藏高原,平均海拔3850米;此区域范围内空气稀薄、缺氧严重,为一般状态下平原地区氧气含量指标的60%左右,平均气温温度较低。
这座现阶段国内在建铁路中海拔最高的特长单线铁路隧道工程因地处青藏高原腹地,受到高海拔、低气压、温差大等特殊环境条件的影响以及独头掘进距离均大于2000米,个别达到2500米以上,给隧道施工通风带来了不利条件,增加了隧道施工难度,为确保整个特长单线隧道施工作业的有效性与安全性,有必要对隧道通风方案进行优化设计。
2施工通风设计原则从经济、维修方便的角度出发,选用国产先进节能通风设备。
在满足通风效果的前提下,尽量减少风机的品种、型号。
在隧道断面净空允许的情况下,尽量采用大直径风管,减少能耗损失。
通过适当增加一次性投入,减少通风系统的长期运行成本。
3施工方案及主要污染源3.1施工方案本隧道工程均采用钻爆法施工,无轨运输即装载机配自卸车出渣。
3.2洞内主要污染源洞内污染源见表3.2表3.24施工环境标准洞内施工环境的要求包括:洞内空气中的有害气体浓度、粉尘和烟尘浓度、空气温度和湿度、风速、噪声等,其主要标准如下:4.1粉尘《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79)中规定的地下工程施工有关的粉尘允许浓度。
高海拔寒区隧道通风降温研究1. 引言1.1 高海拔寒区隧道通风降温研究的重要性高海拔寒区隧道通风降温研究的重要性在于针对高海拔寒区隧道的特殊气候条件和环境特点,通过科学合理的通风降温措施,提高隧道内部的舒适度和安全性。
随着交通运输的发展和高海拔地区经济的快速增长,高海拔寒区隧道的建设日益增多,但这些隧道面临着严峻的温度变化和大气环境要求,因此对隧道通风降温研究的需求日益迫切。
通过对高海拔寒区隧道通风降温研究的深入探讨和实践应用,能够有效解决隧道内部温度过高或过低的问题,保障隧道内部人员的安全和健康。
隧道通风降温研究还能提高隧道系统的能效性能,减少能源消耗和环境污染,为高海拔地区的可持续发展和生态保护做出贡献。
高海拔寒区隧道通风降温研究的重要性在于提高隧道内部的适用性和舒适度,促进高海拔地区的交通运输和经济发展,推动环境保护与资源节约的目标实现。
通过深入研究和应用,可以为高海拔地区的隧道建设和运营提供科学有效的技术支持和指导,实现隧道通风降温的可持续发展和智能化管理。
2. 正文2.1 高海拔寒区隧道通风降温方法探讨首先是通风系统的设计。
在高海拔寒区隧道中,由于气温较低,隧道内部往往会出现结冰或积雪的情况,影响通风效果。
通风系统的设计应考虑如何有效防止结冰和积雪的问题,提高通风效率。
其次是通风口的设置。
在高海拔寒区隧道中,通风口的设置位置和数量对通风效果起着至关重要的作用。
通过合理设置通风口,可以有效地调节隧道内部温度和湿度,提高通风效果。
还需要考虑通风设备的选择。
在高海拔寒区隧道通风降温中,选择适合当地气候和条件的通风设备非常重要。
通过合理选择通风设备,可以提高通风效率,降低能耗,达到通风降温的效果。
高海拔寒区隧道通风降温方法的探讨需要综合考虑隧道特点、气候条件、通风设备等多个方面因素,以实现最佳的通风降温效果。
通过科学合理的设计和选择,可以有效提高隧道内部环境的舒适度和安全性。
2.2 高海拔寒区隧道通风降温技术现状分析在高海拔寒区隧道通风降温技术的研究中,目前存在一些主要问题和挑战。
高原高地热隧道热害防治安全施工技术本文结合拉日铁路吉沃希嘎隧道的建设,针对高地热引起的一系列问题,从施工技术和安全方面提出了相应的降温、防护等措施,保证了隧道在高温环境下施工的正常进行,同时也提出了一系列保护工人健康的安全措施。
标签:高地热隧道热害防治施工技术1 工程概况拉日铁路吉沃希嘎隧道位于西藏自治区尼木县雅鲁藏布江左岸,为单线隧道。
本隧道起讫里程DK117+520~DK121+494,全长3974m,其中Ⅲ级围岩1300m,IV级围岩1615m,V级围岩1009m,VI级围岩50m。
本隧道洞身地熱问题突出,路肩部位的地温(岩温)值在28~48℃之间,测温孔内温度值最高达65.4℃。
本隧道为铁道部一级风险管理的高风险隧道。
2 研究的意义高地温问题发生在隧道工程中,对隧道的施工环境和隧道中用到的建筑材料、机械设备及隧道在建成后的运营等,都会产生严重的负面影响,主要体现在:①环境对施工的影响。
在高温环境下,隧道的施工人员的工作效率会大大降低。
也会导致机械设备的工作条件恶化、效率降低、故障增多。
环境的恶化不仅增加工程的施工难度,工程进度也会受到拖累。
对于高原地区由于高原缺氧等原因还会严重威胁到施工人员的健康和安全。
②结构影响。
混凝土结构衬砌长期受到高地温产生的附加温度应力,会导致开裂而引发受力的不均,从而结构的安全性及耐久性都会降低。
也会影响围岩的稳定性。
③施工材料影响。
高温环境对材料要求较高,隧道施工所用到的炸药、排水盲管、止水带都需要考虑是否耐高温。
因此隧道施工的造价将会提升。
④在运营养护管理方面。
隧道工程中,由于热辐射或者岩温传导引起的地热问题,在运营过程中会长期存在,在隧道完工之后需要保养和维护,在环境温度较高的情况下,隧道中使用的装修材料的使用寿命将大大降低,对通行旅客及养护人员均会造成不利影响,同时将造成隧道养护维修困难,从而导致运营成本大幅度提高。
因此,针对高地热引起的一系列问题,从施工技术和安全生产方面提出了相应的降温、安全防护等措施,保证了隧道在高温环境下施工的正常运行,对类似地质环境下的隧道工程的设计与施工极具理论和实践意义。
青藏高原高寒地区长大隧道通风技术晁庚奇【摘要】青海省新建柴达尔至木里地方铁路海拔3900m,具有高原、高寒、缺氧和环境生态系统十分脆弱等特点.结合这些特点,根据工期要求,本着安全第一的原则,详细介绍高原高寒地区长大隧道施工通风设计标准、设计原则、风量风压计算、风机风管选配、通风防漏降阻措施、辅助通风降尘措施以及生氧补氧方案.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2007(000)001【总页数】3页(P74-76)【关键词】高原高寒地区;长大铁路隧道;通风技术【作者】晁庚奇【作者单位】中铁十八局集团有限公司,天津,300222【正文语种】中文【中图分类】U41 工程概况新建铁路柴达尔至木里,位于青藏高原东北部,海拔3 900 m,具有高原、高寒、缺氧和环境生态系统十分脆弱等特点。
大通山隧道全长4 500 m,是全线唯一一座控制工期的工程。
我单位承担隧道进口端DK22+273~DK24+483段,长2 210 m,除进口142.84 m位于R-600 m曲线上外,其余均位于直线上,洞内线路纵坡为+3‰和-7‰。
在线路左侧,1号斜井与线路交于DK23+580处,长788 m。
隧道所处地层除进口地表局部覆盖坡积角砾土外,其余均为下古元界局部变质的砂岩、泥质砂岩,局部岩体破碎,围岩裂隙水较丰富。
隧道所处地区属大陆性高原气候,气温低、温差大、日照长、降水少,长冬短夏,四季不明,气候无常,年平均气温-0.3~-0.5 ℃,最低温度达-38 ℃,最大季节冻土深度3.5 m。
2 通风设计标准在隧道施工过程中,由于钻眼、爆破、装碴、喷射混凝土、运输车尾气以及开挖时地层释放出的有害气体等因素,使得隧道内空气十分污浊,严重影响人体的健康。
因此,必须向洞内及时供给新鲜空气,排除有害气体,降低粉尘浓度,使隧道内施工作业段的空气必须符合下列卫生标准。
(1)洞内氧气含量按体积计不低于20%,洞内温度不宜高于30 ℃。
(2)有害气体浓度,一氧化碳(CO)一般情况下不大于30 mg/m3,特殊情况下施工人员进入工作面时可为100 mg/m3,但工作时间不得超过30 min;二氧化碳(CO2)按照体积计不得大于0.5%;氮氧化合物(换算成NO2)质量浓度不得超过5 mg/m3。
高海拔地区铁路隧道施工期有害气体运移特性曹正卯;杨其新;郭春【摘要】According to the measured meteorological data of new Guanjiao tunnel project located on Xining—Golmud railway, the migration characteristics and the regularity variation at different altitudes of poisonous gas concentration in railway tunnels during construction stage were simulated and analyzed with FLUENT through the three-dimensionalk−εunsteady turbulent model. The results indicate that the influence of air humidity on the deviation of air density calculation results is about 0.3%, which is negligible. The peak concentration of poisonous gas decreasesand the volume increases gradually in the dynamic processes of migration to the tunnel entrance, which is in U-shaped distribution in the tunnel. For the impact of environmental atmospheric pressure with the altitude increasing, the concentration of poisonous gas increases exponentially at the same measuring point. The increase in multiples of CO can be calculated by K=eh/104, and more time is required to reach the allowable concentration.%依托西格二线新关角隧道工程,基于关角隧道地区实测气象资料,利用流体计算软件FLUENT,采用三维k−ε湍流非稳态模型,对不同海拔高度地区铁路隧道内施工期有害气体运移特性和质量浓度分布规律进行数值模拟计算分析。
高海拔长大富水斜井隧道涌水量预测及施工措施研究
王吉磊
【期刊名称】《施工技术(中英文)》
【年(卷),期】2024(53)5
【摘要】为解决复杂富水环境下隧道地下水预测及控制问题,以新建某高原铁路隧道4号斜井为研究对象,综合应用超前预报方法、理论分析法和现场地质调查方法,确定隧道围岩含水带范围,预测隧道涌水量,分析涌水机理,并提出超前泄水孔+拱墙径向注浆的治理措施。
结果表明,隧道围岩富水区域主要集中在构造发育段、碳酸盐岩发育段、浅埋沟谷段、下穿沟谷段和物探低阻段。
实测隧道最大涌水量为正常涌水量的182~327倍,与正常涌水量相比,裘布依方法预测值偏小,佐藤邦明理论公式所得预测值略大,其精度大于裘布依方法。
与最大涌水量相比,佐藤邦明理论公式得到的预测值明显偏大,古德曼法得到的预测值略大,其精度大于佐藤邦明理论公式计算结果。
【总页数】6页(P112-117)
【作者】王吉磊
【作者单位】中铁十局集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U445
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高原高寒地区长大隧道施工通风计算及其相关设备选择分析何喜湘
【期刊名称】《城市建筑》
【年(卷),期】2017(000)009
【摘要】相较于平原地区,高原地区因为海拔高度的增加,所以施工通风难度比常压下增大很多.部分有害气体毒性和空气性质也发生了很大的变化,不能够以平原地区的通风技术进行简单的照搬.在高原高地区缺氧的环境下,需要综合考虑高原高寒隧道施工通风的重要性和特殊性.为了对之后的高原长大隧道施工起到指导性的作用,要精于计算、勤于检测、科学管理,促使通风方案达到最优化.文章关于空气性质和海拔高度的关系,对高原地区风机选型及通风阻力变化进行了分析,且对高原隧道施工通风需风量进行了计算.
【总页数】1页(P355)
【作者】何喜湘
【作者单位】中铁隧道集团有限公司大瑞铁路工程项目经理部 678300
【正文语种】中文
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新建拉萨至日喀则铁路工程DK119+507吉沃希嘎隧道高原长大隧道通风研究阶段性资料中铁十二局集团有限公司拉日铁路工程指挥部二项目部2012年8月吉沃希嘎隧道高原长大隧道通风研究文字说明1 工程概述1.1 工程概况新建拉萨至日喀则铁路吉沃希嘎隧道位于西藏自治区尼木县雅鲁藏布江左岸。
隧道起讫里程:DK117+520~DK121+494,全长3974m,为单线隧道。
其中Ⅲ级围岩1300m,IV级围岩1615m,V级围岩1009m,VI级围岩50m。
隧道位于第四系全新统和第四系上更新统洪积层,穿越ⅢDK117+520~ⅢDK118+005,ⅢDK118+586.7~ⅢDK118+686,ⅢDK120+950~ⅢDK121+340三个断裂破碎带,进口采用斜切式洞门,出口采用单压式洞门。
隧道依据新奥法原理,以“先预报、管超前、强支护、早封闭、勤量测”为原则,实行动态施工管理。
Ⅲ级围岩采用全断面开挖,IV、V级围岩地段采用台阶法或短台阶法施工,VI级围岩采用台阶法预留核心土施工。
支护采用先拱后墙自上而下的顺序施工,衬砌采用先墙后拱法施工。
隧道超前预报采用以洞内地质素描为主,并与TSP203超前地质预报、超前水平钻探相结合的综合地质预报的方法。
主要不良地质为泥石流、危岩落石、岩堆和地热。
其中洞身地热问题突出,DK117+690~DK120+375段2685m受地热影响严重,其中横洞向出口方向919m,横洞与进口之间1766m(横洞与正洞交点里程DK119+456),路肩部位最高温度达65.4℃,为高岩温,局部地段存在地下热水。
为铁道部一级风险管理的高风险隧道。
1.2 编制依据1)铁道部《铁路建设项目变更设计管理办法》(铁建设[2005]146号);2)中铁第一勘察设计院集团有限公司拉日铁路指挥部新建拉萨至日喀则铁路施工图《隧道风险评估报告》3)吉沃希嘎隧道设计图(图号:拉日施隧16)、试验洞图纸(图号:拉日科研试验洞)地热科研试验段设计图(图号:地热科研试验段)4)中铁第一勘察设计院集团有限公司拉日铁路指挥部技术通知单《高地温隧道施工安全技术通知单》(拉日施技【2011】035号)《关于高温隧道防排水材料的技术要求》(拉日施技【2011】074号)《关于高温隧道混凝土施工的技术通知单》(拉日施技【2012】02号)《关于部分隧道补充测温的通知》(拉日施技【2012】04号)《关于吉沃希嘎隧道补充测温的通知》(拉日施技【2012】05号)《关于高温隧道混凝土施工的通知》(拉日施技【2012】07号)《吉沃希嘎隧道试验洞调整会议纪要》5)相关的设计规范、标准、文件等。
1.3 编制范围吉沃希嘎隧道隧道段落范围为DK117+520~DK121+494,全长3974m。
1.4 工程地质1.4.1 地形、地貌特征吉沃希嘎隧道位于西藏自治区尼木县雅鲁藏布江左岸,属中高山区,峡谷深窄,山高坡陡,自然坡度40°~60°,地表植被稀疏,相对高差达100m以上。
山体脊部高程约3883m,进、出口段地面高程为3760~3790m 之间。
山体表层沟谷发育,切割相对较深。
沟谷两岸局部基岩裸露,岩体破碎,部分地段为坡积物及洪积物所覆盖。
隧道左侧为318国道,洞身地段距国道120~220m,交通较便利。
1.4.2 地层岩性据地质调绘及钻探揭示,工点处的地层主要为第四系全新统洪积粉土、粉细砂、中砂、砾砂、细、粗角砾土、碎石土、块石土;第四系上更新统洪积粉土、细、粗角砾土、碎石土、块石土;燕山期闪长岩(δ5),碎裂闪长岩(Cru)断层泥砾(Fb+Fc),分布情况详见工程地质纵断面。
现将其工程地质特征分述如下:第四系全新统1)坡积层(1)碎石土(Q4dl7):主要分布于隧道出口端表层,厚0~5.0m。
浅黄色,碎石成分以闪长岩为主,尖棱状为主,粒径组成:20~60mm约占全重的15%,60~100mm约占全重的40%,100~200mm约占全重的20%,大于200mm约占全重的5%,余为角砾及杂砂土充填,稍湿,稍密,Ⅲ级硬土,σ0=550kPa。
(2)块石土(Q4dl8):主要分布于1号横洞进口端表层,厚10~30m。
浅黄色,块石成分以闪长岩为主,尖棱状为主,粒径组成:20~60mm约占全重的15%,60~200mm约占全重的20%,直径大于200mm约占全重的50%,余为角砾及杂砂土充填,稍湿,中密,Ⅳ级软石,σ0=650kPa。
2)崩积层块石土(Q4col8):主要分布于ⅢDK119+424~ⅢDK119+622段、ⅢDK121+134~ⅢDK121+375断洞身表层,厚1~20m,杂色,块石成分以闪长岩为主,尖棱状为主,粒径组成:20~60mm约占全重的15%,60~200mm约占全重的20%,直径大于200mm约占全重的50%,余为角砾及杂砂土充填,稍湿,中密,Ⅳ级软石,σ0=650kPa。
3)洪积层(1)粉土(Q4pl2):主要分布于隧道进口表层,厚0~3m。
浅黄色,土质不均,夹粉砂薄层,含少量砾石,岩心呈散状及短柱状,稍密,潮湿。
Ⅱ级普通土,σ0=120kPa。
(2)粉砂(Q4pl4):主要分布于隧道进口端粉土层下,厚3~5m。
浅黄色,成分以石英、长石为主,砂质不纯,含少量砾石,局部含土量较高,潮湿,稍密,Ⅰ级松土,σ0=120kPa。
(3)细砂(Q4pl4):主要分布于隧道出口端表层及进口端下部,厚0~1m。
浅黄色,成分以石英、长石为主,砂质不纯,含土量较高,稍密,稍湿。
Ⅰ级松土,σ0=150kPa。
(4)中砂(Q4pl5):主要分布于隧道进口端粉砂层下,厚2~4m。
浅黄色,成分以石英、长石为主,砂质不纯,含土量较高,稍密,潮湿,Ⅰ级松土,σ0=200kPa。
(5)砾砂(Q4pl5):主要分布于隧道进口端粉砂层下,厚1~3m。
浅黄色,成分以石英、长石为主,砂质不纯,含土量较高,稍密,潮湿,Ⅰ级松土,σ0=250kPa。
(6)细角砾土(Q4pl6):主要分布于隧道进口端中砂层下及地表,厚度约5~6m,局部厚度较大,杂色,颗粒成份以闪长岩等为主,尖棱状为主,粒径:20~60mm约占全重的35%,60~200mm约占全重的20%,余为杂砂土充填,潮湿,稍密-中密,Ⅱ级普通土,σ0=400kPa。
(7)粗角砾土(Q4pl6):主要分布于隧道出口端地表及块石土之下,厚度1~10m,青灰色,杂色,颗粒成份以闪长岩等为主,尖棱状为主,粒径:20~60mm约占全重的35%,60~100mm约占全重的20%,100~200mm约占全重的15%,大于200mm约占全重的5%,余为角砾及杂砂土充填,潮湿,稍密-中密,Ⅲ级硬土,σ0=450kPa。
(8)碎石土(Q4pl7):分布于隧道进出口端表层,青灰色,杂色,颗粒成份以花岗岩、闪长岩等为主,尖棱状为主,粒径:20~60mm约占全重的15%,60~100mm约占全重的40%,100~200mm约占全重的20%,大于200mm 约占全重的5%,余为角砾及杂砂土充填,潮湿,中密,Ⅲ级硬土,σ0=550kPa。
(9)块石土(Q4pl8):在隧道进、出口端呈透镜状分布于表层粗角砾土之下,浅灰色,成份以花岗岩、闪长岩等为主,粒径:大于200mm在60%,余为砾石及杂砂土充填。
潮湿,中密,Ⅳ级软石,σ0=650kPa。
2)第四系上更新统洪积层(1)粉土(Q3pl2):厚约4m。
浅黄色,土质不均,含少量角砾,岩心呈散状及短柱状,稍密,潮湿,Ⅱ级普通土,σ0=120kPa。
(2)细角砾土(Q3pl6):主要分布于进口端ⅢDK117+585~ⅢDK118+980地表,厚度3~15m,局部厚度较大,杂色,颗粒成份以花岗岩、闪长岩等为主,尖棱状为主,粒径:2~20mm约占全重的30%,20~60mm约占全重的30%,60~100mm约占全重的5%,大于100mm约占全重的5%,余为杂砂土充填,潮湿,中密,Ⅱ级普通土,σ0=400kPa。
(3)粗角砾土(Q3pl6):主要分布于隧道进口端表层或细角砾土层之下,厚度大于8m,青灰色,杂色,颗粒成份以花岗岩、闪长岩等为主,尖棱状为主,粒径:20~60mm约占全重的35%,60~100mm约占全重的20%,100~200mm约占全重的15%,大于200mm约占全重的5%,余为角砾及杂砂土充填,潮湿,中密,Ⅲ级硬土,σ0=550kPa。
(4)卵石土(Q3pl7):分布于隧道洞身表层局部端残留阶地,厚度约7~10m,青灰色、杂色,颗粒成份以花岗岩、闪长岩等为主,次圆棱状为主,粒径:20~60mm约占全重的20%,60~100mm约占全重的50%,100~200mm约占全重的15%,大于200mm约占全重的10%,余为角砾及杂砂土充填,潮湿,中密,Ⅲ级硬土,σ0=650kPa。
(5)碎石土(Q3pl7):分布于隧道洞身表层局部端残留阶地块石层下,厚度约10~40m,青灰色、杂色,颗粒成份以花岗岩、闪长岩等为主,尖棱状为主,粒径:20~60mm约占全重的20%,60~100mm约占全重的50%,100~200mm约占全重的15%,大于200mm约占全重的10%,余为角砾及杂砂土充填,潮湿,中密,Ⅲ级硬土,σ0=6000kPa。
(6)块石土(Q3pl7):分布于隧道洞身表层局部端残留阶地,厚度约2~6m,局部厚度较大,青灰色、杂色,颗粒成份以花岗岩、闪长岩等为主,粒径:20~200mm约占全重的20%,大于200mm约占全重的60%,余为角砾及杂砂土充填,潮湿,中密,Ⅳ级软石,σ0=650kPa。
3)燕山期闪长岩闪长岩(δ5):灰白色为主,局部灰黑色,中粒结构,块状构造,岩质坚硬,节理发育,矿物成分以角闪石、石英为主,风化层一般厚度1~3m,局部厚度5m,Ⅳ级软石,σ0=500kPa。
弱风化,Ⅵ级坚石,σ0=1000kPa。
4)构造岩(1)压碎岩(Cru):为断层带物质,原岩受挤压而成,灰白色为主,局部灰黑色,碎裂状、块状,裂隙发育-很发育,原岩为闪长岩,岩质坚硬,矿物成分以角闪石、石英为主,Ⅳ级软石,σ0=500kPa。
(2)断层角砾、泥砾(Fb、Fc):灰白色为主,角砾状,土状,原岩为闪长岩,岩质坚硬,矿物成分以角闪石、石英为主,Ⅲ级硬土,σ0=300kPa。
1.4.3 地质构造1)断裂构造区内断裂构造发育,根据区域地质资料及地质调绘,工点区有3条断层通过,各断层特征如下:(1)F4-3断层:与隧道洞身位置交于进口~ⅢDK118+050,断层产状N32°W/78°S,为压扭性断层,破碎带内物质主要为的断层泥砾及压碎闪长岩,宽度为320~400m。
在雅鲁藏布江右岸断层通过处,山体坡面不完整,为不稳定斜坡,深切冲沟沟岸两侧坡面破碎。