科技进步与专利

大相岭泥巴山深埋特长隧道关键技术研究

作者:系统管理员 | 发布日期:2014-01-23 | 阅读次数:

1、课题来源与背景

雅泸高速公路(交通运输部设计和科技双示范项目)控制性工程,长约10km大相岭泥巴山隧道工程具有特长、大深埋、山体宽厚、地形地质复杂、气候独特几大特点,由此产生了勘察困难、工程地质问题突出、建造技术复杂、通风井深度极大、地面风机房布设和营运管理困难等一系列问题。为此,2006年交通运输部西部交通建设科技项目立项开展大相岭泥巴山深埋特长隧道关键技术研研究。

2、技术原理及性能指标

本项目主要研究内容包括隧道有效利用自然风节能设计方法和控制模式、地下风机房设计方法、基于构造损伤分区的深埋特长隧道勘察技术、深埋特长隧道及有轨长大陡坡斜井的建造技术等关键技术。本项目以安全节能、完善设计方法为目标,性能指标达到:节能环保、技术先进,安全可靠、工程经济。

3、技术的创造性与先进性

本项目针对大相岭泥巴山隧道通风和综合勘察技术进行了全面研究,利用数字地面模型,提出了特长深埋公路隧道通风井设置的智能比选方法,提高了隧道通风设计的效率。建立了基于超静压差、风墙式压差和热位差三要素的隧道内自然风计算方法,提出了有效利用自然风的节能控制模式及实现方法。确定了有人和无人值守地下风机房内环境控制参数,建立了隧道内污染空气进入地下风机房内自由扩散时的浓度计算方法,提出了地下风机房通风设计技术。研究揭示了隧道及风机房内火灾模式下地下风机房温升及烟气浓度随时间的变化规律,建立了相应的计算方法,并据此确定地下风机房人员安全逃生时间及通道布置方式。基于构造损伤的概念,通过地质调绘,提出了构造损伤分区的评判方法,用于指导复杂地形、地质条件下深埋特长隧道的地质勘察工作。项目的研究成果总体达到国际先进水平,其中深埋特长隧道节能通风技术及通风井智能设置技术达到国际领先。

4、技术的成熟程度,适用范围和安全性

本成果技术成熟、安全,已经过泥巴山隧道的工程验证,适用于深埋特长隧道的勘察、设计、施工、运营各阶段

5、应用情况及存在的问题

项目研究很好地支撑了泥巴山隧道的勘察设计,保证了施工安全和营运管理,设置的节能风道,节能效果明显。成果在泥巴山隧道中应用,利用自然风节能年平均节省运营费用200万元以上,并推广应用到米仓山隧道(13.8km)、新二郎山隧道(13.4km)、新鹧鸪山隧道(8.8km)、巴郎山隧道、雀儿山隧道等一大批隧道的建设中,社会和经济效益显著。研究成果对我国隧道通风节能设计、综合地质勘察技术起到重要的示范和推动作用。

“4•20” 芦山大地震发生后,本项目依托工程雅西高速公路泥巴山隧道,经受住了大地震的严峻考验,成为震后救援黄金期人员、物资进入重灾区的生命线

6、获奖情况

本项目获得2013年度中国公路学会科学技术一等奖、四川省科学技术二等奖。

 


泥巴山隧道洞口


地下风机房


节能风道