《高海拔隧道工程》是2019年科學出版社出版的圖書，作者是王明年。
基本介紹
- 書名：高海拔隧道工程
- 作者：王明年
- ISBN：9787030604354
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2019-01-01
- 開本：16
內容簡介,目錄,
內容簡介
隨著我國公路網和鐵路網的日趨完善，隧道和地下工程的修建向著更高、更深和更長的方向發展。高海拔環境下低氣壓、低氣溫和低含氧量的“三低”自然條件，對人和機械都會產生影響。對人的影響主要體現為運動機能下降、反應時間增加；對機械的影響主要體現為機械效率降低、能耗和污染物增加，這種影響隨著海拔的升高及隧道長度的增加而越發顯著。隧道和地下工程的建設包括設計、施工和運營等多個階段，而高海拔“三低”自然條件對人和機械的影響則貫穿隧道建設的全部階段。
依託高海拔公路隧道工程建設實際，通過大量的實地測試、室內實驗、理論分析等手段，對高海拔隧道在設計、施工和運營階段面臨的人員防護、機械升效、運營通風、照明、防災救援等關鍵技術問題開展了研究，取得了一系列的技術成果。相關成果為高海拔隧道的設計、施工和運營技術提供了技術支撐，對於解決其他類似高海拔隧道的施工防護、通風、供氧、機械和照明等技術有著重要的理論意義和借鑑意義，對我國高海拔隧道的修建具有十分重要的意義。《高海拔隧道工程》是作者和研究團隊對近些年高海拔隧道建設相關研究成果的總結和凝練。
依託高海拔公路隧道工程建設實際，通過大量的實地測試、室內實驗、理論分析等手段，對高海拔隧道在設計、施工和運營階段面臨的人員防護、機械升效、運營通風、照明、防災救援等關鍵技術問題開展了研究，取得了一系列的技術成果。相關成果為高海拔隧道的設計、施工和運營技術提供了技術支撐，對於解決其他類似高海拔隧道的施工防護、通風、供氧、機械和照明等技術有著重要的理論意義和借鑑意義，對我國高海拔隧道的修建具有十分重要的意義。《高海拔隧道工程》是作者和研究團隊對近些年高海拔隧道建設相關研究成果的總結和凝練。
目錄
第1章 緒論 1
1.1 高海拔隧道建設的技術關鍵 3
1.1.1 高海拔隧道施工人員安全防護技術關鍵 3
1.1.2 高海拔隧道施工機械升效技術關鍵 4
1.1.3 高海拔隧道運營通風和照明技術關鍵 4
1.1.4 高海拔隧道節能技術關鍵 5
1.2 高海拔隧道關鍵技術研究進展 5
1.2.1 高海拔對施工人員和機械效率影響研究現狀 5
1.2.2 高海拔隧道運營期關鍵問題國內外研究現狀 7
1.2.3 高海拔隧道節能技術國內外研究現狀 9
第2章 高海拔氣象條件對人和機械作用的理論基礎 12
2.1 高海拔氣象條件 12
2.1.1 隧道洞外氣象條件隨海拔高度變化規律 12
2.1.2 隧道洞內氣象條件隨隧道進尺變化規律 16
2.2 高海拔環境對人體機能的作用機理 17
2.2.1 施工階段高海拔環境對人體機能的作用機理 17
2.2.2 運營階段高海拔環境對人體機能的作用機理 19
2.3 高海拔環境對機械作用機理 20
2.3.1 施工期高海拔環境對機械作用機理 20
2.3.2 運營期高海拔環境對機械作用機理 22
第3章 高海拔隧道建設的測試技術 28
3.1 高海拔環境測試技術 28
3.2 隧道內環境測試技術 29
3.2.1 隧道外氣象長期數據採集和分析 29
3.2.2 施工期隧道內氧氣濃度測試 33
3.2.3 運營期隧道內照明亮度測試 37
3.3 高海拔人員測試 39
3.3.1 施工期人員勞動能力測試 39
3.3.2 運營期人眼反應時間測試 47
3.4 高海拔機械測試技術 52
3.4.1 施工期風機功率及風管漏風率測試 52
3.4.2 運營期汽車污染物排放測試 55
第4章 高海拔長大隧道施工人員需氧量計算方法及供氧技術 58
4.1 高海拔隧道供氧的臨界海拔高度 58
4.1.1 基於空氣密度改變的臨界供氧海拔計算方法 58
4.1.2 基於等效氣管氣氧分壓的臨界供氧海拔計算方法 59
4.2 高海拔隧道內人員勞動能力降低預測 62
4.2.1 高海拔地區勞動強度修正係數 62
4.2.2 高海拔地區勞動強度降低係數 65
4.3 隧道內需氧量計算方法 68
4.3.1 高海拔隧道施工人員供氧量計算 68
4.3.2 高海拔隧道施工彌散式供氧量分析 70
4.3.3 高海拔隧道施工個體式供氧量分析 71
4.3.4 高海拔隧道供氧量的確定 71
4.4 隧道內供氧技術 72
4.4.1 高海拔隧道施工供氧系統組成 72
4.4.2 高海拔隧道施工供氧系統供氧方式 72
4.4.3 高海拔隧道供氧系統主要參數 73
第5章 高海拔長大隧道施工機械效率預測方法及升效技術 75
5.1 高海拔隧道內CO控制標淮 75
5.1.1 CO作用機理及CFK理論模型 75
5.1.2 CO對人體毒性影響 76
5.1.3 不同海拔高度CO控制標準模型 81
5.1.4 不同CO濃度下安全工作時間 84
5.2 隧道內機械排放預測方法 86
5.2.1 高海拔地區煙霧排放量研究 86
5.2.2 高海拔地區CO排放量研究 88
5.3 隧道內風管漏風率計算方法 91
5.3.1 風管漏風的原理 91
5.3.2 風管沿程漏風率理論計算 92
5.3.3 風管沿程漏風率驗證 96
5.3.4 高海拔風管漏風率修正 99
5.4 隧道內機械升效技術 100
5.4.1 軸流風機工作原理 101
5.4.2 高海拔軸流風機參數修正 102
5.4.3 高原軸流風機結構最佳化 104
第6章 高海拔低交通量隧道運營通風設計方法及控制技術 115
6.1 汽油車污染物CO排放標準 115
6.1.1 人體與CO接觸時間限值的影響因素 115
6.1.2 基於接觸時間限值的洞內CO濃度控制標準 117
6.2 柴油車污染物VI排放標準 121
6.2.1 安全停車視距的影響因素 121
6.2.2 基於安全停車視距的VI濃度控制標準 125
6.3 高海拔低交通量隧道通風控制標準 140
6.3.1 地下空間工程換氣控制因素及標準 140
6.3.2 隧道異味氣體成分組成 142
6.3.3 隧道異味氣體對人體健康影響機理 143
6.3.4 高海拔低交通量隧道異味氣體分布影響因素 145
6.4 高海拔低交通量隧道運營通風換氣臨界條件 150
6.4.1 隧道異味氣體濃度計算方法 150
6.4.2 基於異味氣體濃度控制標準的換氣頻率 153
6.4.3 基於異味氣體濃度控制標準的換氣臨界條件 153
6.5 高海拔低交通量隧道運營換氣頻率控制技術 155
6.5.1 高海拔低交通量隧道交通流分布特徵 155
6.5.2 川西高原低交通量隧道運營通風換氣標準 157
第7章 高海拔低交通量隧道運營照明設計方法及控制技術 164
7.1 汽車燈發光照度計算方法 164
7.1.1 汽車燈具照明效果 164
7.1.2 汽車燈具照明與隧道燈具照明效果對比 167
7.1.3 中間段僅車燈照明條件下行車安全性分析 168
7.2 隧道內照度規律計算方法 169
7.2.1 高海拔隧道中間段布燈形式 169
7.2.2 高海拔隧道中間段燈具間距 176
7.2.3 高海拔隧道中間段工程經濟性分析 177
7.3 高海拔隧道照明控制標準 178
7.3.1 高海拔隧道安全停車視距確定 178
7.3.2 高海拔隧道停車視距確定 181
7.3.3 高海拔隧道中間段照明標準 196
7.4 高海拔隧道照明設計方法 196
7.4.1 高海拔隧道進出口加強段長度確定 198
7.4.2 高海拔隧道進出口段燈具布置形式及數量 204
7.4.3 高海拔隧道進出口燈具布置 208
7.5 高海拔隧道照明控制技術 209
7.5.1 公路隧道照明控制技術 209
7.5.2 高海拔隧道燈具布置方法 210
7.5.3 高海拔隧道照明調控技術 211
主要參考文獻 214
1.1 高海拔隧道建設的技術關鍵 3
1.1.1 高海拔隧道施工人員安全防護技術關鍵 3
1.1.2 高海拔隧道施工機械升效技術關鍵 4
1.1.3 高海拔隧道運營通風和照明技術關鍵 4
1.1.4 高海拔隧道節能技術關鍵 5
1.2 高海拔隧道關鍵技術研究進展 5
1.2.1 高海拔對施工人員和機械效率影響研究現狀 5
1.2.2 高海拔隧道運營期關鍵問題國內外研究現狀 7
1.2.3 高海拔隧道節能技術國內外研究現狀 9
第2章 高海拔氣象條件對人和機械作用的理論基礎 12
2.1 高海拔氣象條件 12
2.1.1 隧道洞外氣象條件隨海拔高度變化規律 12
2.1.2 隧道洞內氣象條件隨隧道進尺變化規律 16
2.2 高海拔環境對人體機能的作用機理 17
2.2.1 施工階段高海拔環境對人體機能的作用機理 17
2.2.2 運營階段高海拔環境對人體機能的作用機理 19
2.3 高海拔環境對機械作用機理 20
2.3.1 施工期高海拔環境對機械作用機理 20
2.3.2 運營期高海拔環境對機械作用機理 22
第3章 高海拔隧道建設的測試技術 28
3.1 高海拔環境測試技術 28
3.2 隧道內環境測試技術 29
3.2.1 隧道外氣象長期數據採集和分析 29
3.2.2 施工期隧道內氧氣濃度測試 33
3.2.3 運營期隧道內照明亮度測試 37
3.3 高海拔人員測試 39
3.3.1 施工期人員勞動能力測試 39
3.3.2 運營期人眼反應時間測試 47
3.4 高海拔機械測試技術 52
3.4.1 施工期風機功率及風管漏風率測試 52
3.4.2 運營期汽車污染物排放測試 55
第4章 高海拔長大隧道施工人員需氧量計算方法及供氧技術 58
4.1 高海拔隧道供氧的臨界海拔高度 58
4.1.1 基於空氣密度改變的臨界供氧海拔計算方法 58
4.1.2 基於等效氣管氣氧分壓的臨界供氧海拔計算方法 59
4.2 高海拔隧道內人員勞動能力降低預測 62
4.2.1 高海拔地區勞動強度修正係數 62
4.2.2 高海拔地區勞動強度降低係數 65
4.3 隧道內需氧量計算方法 68
4.3.1 高海拔隧道施工人員供氧量計算 68
4.3.2 高海拔隧道施工彌散式供氧量分析 70
4.3.3 高海拔隧道施工個體式供氧量分析 71
4.3.4 高海拔隧道供氧量的確定 71
4.4 隧道內供氧技術 72
4.4.1 高海拔隧道施工供氧系統組成 72
4.4.2 高海拔隧道施工供氧系統供氧方式 72
4.4.3 高海拔隧道供氧系統主要參數 73
第5章 高海拔長大隧道施工機械效率預測方法及升效技術 75
5.1 高海拔隧道內CO控制標淮 75
5.1.1 CO作用機理及CFK理論模型 75
5.1.2 CO對人體毒性影響 76
5.1.3 不同海拔高度CO控制標準模型 81
5.1.4 不同CO濃度下安全工作時間 84
5.2 隧道內機械排放預測方法 86
5.2.1 高海拔地區煙霧排放量研究 86
5.2.2 高海拔地區CO排放量研究 88
5.3 隧道內風管漏風率計算方法 91
5.3.1 風管漏風的原理 91
5.3.2 風管沿程漏風率理論計算 92
5.3.3 風管沿程漏風率驗證 96
5.3.4 高海拔風管漏風率修正 99
5.4 隧道內機械升效技術 100
5.4.1 軸流風機工作原理 101
5.4.2 高海拔軸流風機參數修正 102
5.4.3 高原軸流風機結構最佳化 104
第6章 高海拔低交通量隧道運營通風設計方法及控制技術 115
6.1 汽油車污染物CO排放標準 115
6.1.1 人體與CO接觸時間限值的影響因素 115
6.1.2 基於接觸時間限值的洞內CO濃度控制標準 117
6.2 柴油車污染物VI排放標準 121
6.2.1 安全停車視距的影響因素 121
6.2.2 基於安全停車視距的VI濃度控制標準 125
6.3 高海拔低交通量隧道通風控制標準 140
6.3.1 地下空間工程換氣控制因素及標準 140
6.3.2 隧道異味氣體成分組成 142
6.3.3 隧道異味氣體對人體健康影響機理 143
6.3.4 高海拔低交通量隧道異味氣體分布影響因素 145
6.4 高海拔低交通量隧道運營通風換氣臨界條件 150
6.4.1 隧道異味氣體濃度計算方法 150
6.4.2 基於異味氣體濃度控制標準的換氣頻率 153
6.4.3 基於異味氣體濃度控制標準的換氣臨界條件 153
6.5 高海拔低交通量隧道運營換氣頻率控制技術 155
6.5.1 高海拔低交通量隧道交通流分布特徵 155
6.5.2 川西高原低交通量隧道運營通風換氣標準 157
第7章 高海拔低交通量隧道運營照明設計方法及控制技術 164
7.1 汽車燈發光照度計算方法 164
7.1.1 汽車燈具照明效果 164
7.1.2 汽車燈具照明與隧道燈具照明效果對比 167
7.1.3 中間段僅車燈照明條件下行車安全性分析 168
7.2 隧道內照度規律計算方法 169
7.2.1 高海拔隧道中間段布燈形式 169
7.2.2 高海拔隧道中間段燈具間距 176
7.2.3 高海拔隧道中間段工程經濟性分析 177
7.3 高海拔隧道照明控制標準 178
7.3.1 高海拔隧道安全停車視距確定 178
7.3.2 高海拔隧道停車視距確定 181
7.3.3 高海拔隧道中間段照明標準 196
7.4 高海拔隧道照明設計方法 196
7.4.1 高海拔隧道進出口加強段長度確定 198
7.4.2 高海拔隧道進出口段燈具布置形式及數量 204
7.4.3 高海拔隧道進出口燈具布置 208
7.5 高海拔隧道照明控制技術 209
7.5.1 公路隧道照明控制技術 209
7.5.2 高海拔隧道燈具布置方法 210
7.5.3 高海拔隧道照明調控技術 211
主要參考文獻 214
