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山岭公路隧道钻爆法施工作业时由于爆破、喷射混凝土和装渣时产生的粉尘和烟尘颗粒物进行高效的清除,为对隧道施工作业时的空气环境进行改善,本文以在建的甘肃省PW山岭公路隧道施工项目为依托背景,并针对隧道掘进距离还不够长的特点,采用压入式通风的方式对施工隧道进行通风除尘,以降低隧道内的粉尘和烟尘等颗粒物的浓度,改善隧道内施工空气环境。通过ANSYS数值模拟软件,基于计算流体力学理论,气固两相流理论,湍流模型理论,建立以下数学模型:(1)利用计算流体力学CFD模拟计算隧道模拟通风机开启后沿隧道全程X-Z平面上(180m)Z方向上的风流速度分布云图和在距离隧道掌子面100 m内每隔10m的X-Y平面上Z方向上的风速梯度分布云图,分析了隧道不同平面内流场形成的分布状态规律的原因;(2)模拟整条隧道在爆破、喷射混凝土和装渣三种工况下的通风过程中隧道全程X-Z平面上(180m)粉尘及其颗粒物随通风时间变化浓度云图;模拟爆破、喷射混凝土和装渣三种工况下掌子面粉尘及其颗粒物的整体浓度分布随着时间变化云图;模拟三种工况下在各自进行了10min的通风除尘后距离隧道掌子面100m范围内每隔10m的X-Y平面内粉尘浓度分布云图;(3)对该施工隧道爆破、喷射混凝土和装渣三种工况下的压入式通风数值模拟的观察发现其通风效果良好,因此对现场采取压入式通风的方式清除隧道施工时产生的粉尘烟尘,改善空气环境质量。为验证压入式通风机对隧道内粉尘和烟尘颗粒物的排出效果,还将对隧道施工作业环境下的粉尘、烟尘浓度实施现场监测,监测项目如下:(1)分别监测在爆破、喷射混凝土和装渣运输三种工况下通风过程中掌子面粉尘及其颗粒物浓度随通风时间的变化;(2)在爆破、喷射混凝土和装渣运输三种工况下各完成10min时间的通风后对离掌子面100m范围每隔10m布置一个监测点,监测各点的粉尘及其颗粒物浓度;在爆破、喷射混凝土和装渣三种工况下分别通风10s至1min内粉尘及其颗粒物浓度已远远降低至粉尘浓度控制标准2mg/m~3之下,通过对爆破、喷射混凝土和装渣运输三种工况下分别通风10min后的隧道内各点粉尘及其颗粒物浓度监测显示测得粉尘及其颗粒物浓度值已低于隧道施工作业环境下粉尘浓度控制标准2mg/m~3之下。为对隧道施工作业环境下的照明环境进行改善,仍以在建的甘肃省PW山岭公路隧道施工项目为依托背景,利用光学照明理论,并采用DIAlux光学照明软件对隧道施工作业环境下的照明情形进行模拟。将照明灯具设置为高压钠灯并布置在隧道顶端并沿中心轴线处全程布置,模拟计算隧道整体照明强度分布,并分析了施工隧道内整体光照强度分布状态形成的原因。为检验该施工隧道灯光照明改善效果,在现场布置光照强度监测点,监测其光照强度。监测结果显示监测点的照明强度大于模拟计算得到的地面处的照明强度,并分析了其原因。通过对隧道施工环境下照明强度现场监测可知各测点照明强度满足施工作业需求,改善效果良好。