随着“西部大开发”和“一带一路”战略的稳步推进,我国基础设施建设不断向西部地区延伸。我国西部地形起伏度大,公路、铁路面临大量隧道的建设,其中不乏长大隧道和螺旋隧道。当两地之间海拔高差较大时,可以通过螺旋隧道降低两地之间公路的坡度,提高行车安全,同时,螺旋隧道还可以在较短距离内爬升较大的高度,有效的缩短了两地之间的距离,为山地经济发展提供了便捷。然而,螺旋隧道特殊的线型使得施工区域污染物扩散和运移不同于现有长大隧道,通风阻力的表现形式也不同于现有隧道。只有掌握螺旋隧道施工区域污染物扩散运移规律、风流流动风阻,才能提出有效的污染物控制技术,才能为隧道施工区域提供良好的施工环境,保障施工人员的身心健康和隧道施工安全。因此,本文聚焦螺旋线型隧道施工区域污染物扩散及防治,通过模型实验、数值计算、理论推导探究隧道施工区域高效、便捷、低能耗污染物控制技术。以建（个）元高速公路咪的村螺旋隧道为研究对象,研究了螺旋隧道通风风流阻力、螺旋隧道施工区域污染物分布及运移特性、优化了螺旋隧道通风系统、提出了基于污染物参数分析的隧道施工通风智能控制系统以及激波水泡降尘技术。主要研究内容及获得成果如下:（1）建立了螺旋隧道相似模型实验系统。根据隧道内风流流态、实验需求确定了模型实验遵循的相似准则——弗劳德相似准则,根据相似准则建立了隧道施工期相似模型实验平台,模型相似比为1:20,模型采用管道直径为64.5 cm和55.5 cm的有机玻璃管道组成,长度为7 m;根据粉尘运动控制方程,推导了模型实验中粉尘相似准则,根据粉尘相似准则计算了模型实验中满足相似条件下的实验用粉尘粒径。模型实验平台由模型隧道、模型通风系统、污染物发生系统和测试系统4部分组成。（2）推导了螺旋管道均匀流基本方程并推导了螺旋阻力计算公式。通过螺旋管道均匀流方程发现,规则的螺旋管道中,流动阻力由沿程阻力和螺旋阻力共同组成。根据螺旋管道均匀流方程推导了螺旋阻力的计算公式,并采用数值计算的方式验证了推导的结果。通过咪的村隧道现场通风阻力实验计算了咪的村隧道阻力系数为0.0443,该系数高于规范建议的0.02。计算了咪的村隧道运营期的螺旋阻力和施工期的螺旋阻力,发现隧道施工期螺旋阻力对通风阻力影响较大。（3）根据粉尘的分布情况提出了隧道粉尘重度污染区和轻度污染区的粉尘分布模型。研究了隧道爆破粉尘在无通风和通风两种情况下的扩散机制,研究发现,在无通风时,粉尘重度污染区容积大,粉尘浓度高,轻度污染区容积大,范围广,粉尘浓度随着隧道延伸方向粉尘浓度逐渐降低。通风后,原有的污染区范围被打破,当模型风筒出风口风速为8.8 m/s（对应原型风筒出口风速为40 m/s,隧道中换算风速为1.56 m/s）时,重度污染区的容积最小,范围最小,且在风流的作用下,重度污染区和轻度污染区之间形成了一个粉尘出口,使得重度污染区的粉尘可以随着风流进入轻度污染区。（4）提出了能够根据隧道污染物参数智能控制风机运行状态的通风智能控制系统（TVIC）。不同于直线型隧道,沿中轴线左右对称,螺旋隧道在弯曲的作用下出现了内、外两侧。研究发现相比于其他位置处的风筒出风口,当风筒出风口布置在隧道外侧拱腰处时,爆破产生的CO浓度可以在最短时间内降低至允许值以内,并通过现场实验证实了数值计算结果。提出了螺旋隧道施工通风智能控制系统,该系统可以分析隧道内的环境参数,计算出最佳的风机运行频率,做到在保证隧道施工环境需求的同时降低通风系统能耗。（5）提出了能够快速降低爆破后施工区域粉尘浓度的激波水泡降尘技术。激波水泡由酸性试剂和碱性试剂在密闭空间内发生化学反应生成CO2,并在爆破振动的影响下瞬间释放获得。本文对不同发生压力下生成的激波水泡进行了结构分析及稳定性测试,并通过模型实验获得了最佳的发生压力,通过现场实验证实了激波水泡的降尘效果。