高地温小断面隧道施工通风排污降温效果研究

摘要

为评估高地温隧道施工拱顶送风效果,以成昆铁路米攀段保安营1号隧道为依托,采用数值模拟方法建立围岩-衬砌-洞内系统掌子面模型,研究不同送风速度和温度下施工通风排污降温时效,得到隧道施工通风期间洞内CO浓度和温度分布时空变化规律:(1)在通风温度15℃下,距掌子面100 m范围内爆破产生的CO清空时间随风速增加而减少,15 m/s风速仅需约350 s, 10 m/s风速需要约550 s,而5 m/s风速需要通风30 min,难以满足施工排烟需要;(2)在通风温度15℃下,大于等于5 m/s风速均能使隧道内气温下降至施工需求,且10.5 m/s和15 m/s风速其降温效果相当,而5 m/s风速降温效果较差;(3)在设计通风风速9.61 m/s下,距掌子面200 m范围内隧道气温下降用时随风温增加而增加,15℃和20℃风温分别用时约为160 s和170 s,而25℃风温只能使距掌子面150 m范围内的气温满足规范要求。