随着“一带一路”国家发展战略的逐渐深入,我国公路、铁路的建设迎来了新的发展机遇,纵多复杂形式的隧道工程不断涌现,同时对隧道的施工通风技术提出了新的挑战。本论文以金家庄特长隧道工程为背景,采用理论分析、数值模拟和现场测试相结合的分析方法,对螺旋隧道施工通风的相关参数和隧道多工作面施工通风方案的设计进行了深入研究。本论文主要研究成果如下:(1)建立不同曲率半径的螺旋隧道三维数值模型,探明了隧道在施工通风过程中隧道内部的风流流场分布状态和瓦斯气体扩散规律。研究表明,随着曲率半径的减小,隧道内风流流场的非对称性愈发明显,隧道外侧风速大于隧道内侧风速,而瓦斯也出现不均匀分布,瓦斯积聚区逐渐向隧道内侧拱脚处移动。(2)分别以风管末端风速、风管末端距掌子面距离和风管悬挂位置为变量,通过数值计算,获得了各参数对隧道内风流流场和瓦斯气体浓度的影响规律。研究表明,风管末端风速大小对整个隧道的瓦斯浓度起着至关重要的作用,随着风管末端风速的增大,瓦斯浓度值逐渐减小,而风管末端距掌子面的距离和风管悬挂位置对掌子面附近区域的瓦斯浓度和分布状态有着不小的影响,在实际工程中,宜将风管布置在曲线隧道外侧,风管末端距掌子面的距离宜控制在15m左右。(3)基于隧道施工通风基本理论,计算得到金家庄特长隧道各掌子面的需风量,并通过现场测试和理论计算分析对该隧道施工通风方案进行设计优化。最终确定主线进出口工区采用压入式通风方案,而斜井工区则采用更加经济、适用和便捷的“风箱接续式”通风方案。(4)建立金家庄特长隧道斜井工区三维数值模型,对优化后的通风方案进行模拟分析,得到了爆破产生的一氧化碳扩散运移规律,同时预测了一氧化碳易在左洞与3#车行横通道交叉位置积聚,在现场施工时,应对该区域进行重点监测并加强局部通风。