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题名基于风速安全系数的交通隧道瓦斯分级标准优化研究
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作者
庄俊
赵树磊
温斯逊
郭亚林
郭宗程
郭春
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机构
西南交通大学土木工程学院
西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室
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出处
《隧道建设(中英文)》
北大核心
2025年第7期1328-1335,共8页
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基金
四川省交通运输科技项目(2021-ZL-04)
那曲市科技计划项目(NQKJ-2024-08)。
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文摘
针对现行交通隧道瓦斯分级标准中安全系数取值过大且与实际情况偏差显著的问题,提出以隧道断面风速最大值与平均值的比值作为风速安全系数替代传统固定值,以优化分级标准的准确性。通过数值模拟方法,对6种不同断面面积的交通隧道在4种稳定回风风速工况下的通风流场进行分析,重点研究风速安全系数的空间分布规律及其与断面面积的关联性。研究结果表明:1)掌子面区域流场具有显著的非均匀特征,隧道通风流场可划分为涡流区、过渡区和稳定区3个区域,其中风速安全系数在靠近涡流区时呈现较大波动,随着与涡流区距离的增加而逐渐趋于稳定;2)基于稳定区风速安全系数的分布特征,提出按断面面积将交通瓦斯隧道划分为小断面(40~80m^(2))、中断面(80~110m^(2))和大断面(≥110m^(2))3类,并推荐其安全系数取值分别为1.24、1.20、1.16;3)根据修正后的安全系数,明确了3类隧道微瓦斯、低瓦斯和高瓦斯工区的绝对瓦斯涌出量界限值,提出交通隧道瓦斯分级标准,可为瓦斯隧道设计与施工提供借鉴。
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关键词
瓦斯隧道
瓦斯分级标准
隧道通风
风速不均性
数值模拟
安全系数
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Keywords
gas tunnel
gas classification standards
tunnel ventilation
wind speed heterogeneity
numerical simulation
safety factor
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分类号
U45
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名交通隧道瓦斯工区分级标准及海拔影响研究
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作者
林志
蒋星遥
陈相
丁永超
冯森
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机构
重庆交通大学山区桥梁及隧道工程国家重点实验室
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出处
《隧道建设(中英文)》
北大核心
2025年第5期876-886,共11页
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文摘
针对交通瓦斯隧道现有标准存在的设防标准偏高、建设成本较高和不适用于高海拔地区等问题,结合数值模拟和理论分析进行研究。通过建立数值模型分析平均风速和瓦斯体积分数在空间上的动态变化,提出风速安全系数和瓦斯体积分数安全系数,并确定了稳定回风流断面的位置。对高海拔环境条件进行模拟,揭示不同海拔对瓦斯爆炸特性、爆炸极限和瓦斯体积分数的影响机制,通过引入基于海拔的瓦斯爆炸极限影响系数和瓦斯体积分数影响系数,建立平原瓦斯隧道与高海拔瓦斯隧道之间的关联模型。研究主要成果为:1)针对现行交通隧道瓦斯工区分级标准,改进分级标准值的计算公式,提出考虑不同隧道回风流断面面积大小的分级标准;2)优化瓦斯涌出不均衡系数取值,并将其与风速安全系数和瓦斯体积分数安全系数引入现行施工阶段绝对瓦斯涌出量实测值计算公式,提出修正后的实测值计算公式;3)针对高海拔瓦斯隧道,提出适用于不同海拔的瓦斯工区分级标准值计算公式和分级标准。
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关键词
瓦斯隧道
瓦斯工区分级标准
高海拔
瓦斯爆炸
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Keywords
gas tunnel
classification standards for gas work areas
high altitude
gas explosion
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分类号
U45
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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