达陕D2通风设计方案Word格式文档下载.docx

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2、工程周边环境3

3、工程范围与主要工程量3

四、隧洞施工通风方式4

五、施工通风4

1、通风设计4

2、通风设备选择及配置6

3、施工通风布置7

4、通风管理9

5、对施工的要求10

6、其它措施10

一、编制依据

1、达陕高速公路D2合同段施工设计图纸及设计说明

2、中铁隧道股份有限公司《环境因素识别与评价程序》

3、中铁隧道股份有限公司《环境因素识别与评价管理办法》

4、工程实际情况

5、现行的法律、法规和相关条文。

二、编制目的

隧洞施工通风的过程是不断向洞内提供新鲜空气，用新鲜空气冲淡和排除各种有害气体、粉尘和烟尘，使其浓度降到规定的允许范围以内，给施工人员创造相对较好的气候条件，改善洞内的施工环境，特制定本方案

三、工程概况

1、工程位置

本合同段为西部开发省际公路通道阿荣旗至北海公路万源（陕川界）至达州（徐家坝）高速公路土建工程第D2合同段，位于川陕交界处陕西省境内的大巴山区，地处陕西省镇巴县巴山乡境内。

2、工程周边环境

沿线地处陕西四川交界的大巴山区，山脉走向呈北西－南东向，境内山势雄伟，群峰屹立，地势西南高，东北低。

山地海拔一般在1000m以上，相对高差500～1000m。

本合同段地处暖温带半湿润大陆性季风气候区，具有气候温和、雨量充沛、夏无酷暑、冬无严寒的特征。

项目区内降雨受位置及高度影响略有不同，大巴山南部地区降水多于北部地区，西南部山区平均降雨量1175mm，北部山区平均降雨量1025mm；

海拔大于1000m的地带降雨量在1000mm以上，海拔小于1000m的地区，年降雨量在800～1000mm之间。

此外，年内降水分布极不平均，其中夏、秋两季月平均降雨量占全年降雨量90.01%。

月平均降雨量最多月份为7～9月，最小月份为12月。

3、工程范围与主要工程量

本合同段起讫桩号为K0+000～K3+060，全长3.06km。

工程范围包括：

钻爆法施工的正洞长6120m，竖井长412.142m；

弃渣场防护工程，以及其他附属、临时工程等。

主要工程量下表：

序号

项目

数量

备注

1

隧道桥

1座，桥长32m

左线设一座大巴山隧道桥（1×

30m），中心里程LK1+688

桥梁结构：

纵梁采用1×

32m预应力混凝土简支矩形截面梁，主梁采用1×

30m预应力混凝土简支T梁；

下部结构桥台采用简易台；

基础采用扩大基础

2

竖井

1座，井深412.142m

（两隧道之间）排风竖井1座，井身高度412.142m，里程K2+000

3

隧道

长6120m（单线）

大巴山隧道左线：

里程LK0+000～LK3+060，长3060m；

大巴山隧道右线：

里程K0+000～K3+060，长3060m

四、隧洞施工通风方式

隧洞施工通风方式主要有管道式通风（即独头压入式通风）和巷道式通风两大类，它们在长隧道施工的应用中都有新的发展，管道式通风一般用于单口掘进长度3km以内的隧洞，增加通风长度的途径是采用大风量风机和大直径管道，并且设法减少风管的漏风，在此条件下我国已经实现单管单机通风长度7.5km，国外管道通风长度已超过10km。

超过3km的隧洞较多采用巷道式通风，凡长隧道用管道式通风比较困难的都可以采用巷道通风。

这些方面国内外许多长隧道的施工通风可以借鉴。

本段施工通风采取前期管道式通风和后期巷道式通风相结合的通风方式。

五、施工通风

充分利用现有设备，在满足通风效果的前提下，进行合理调配减少新购风机的数量。

在净空允许的情况下，采用大直径风管，减少能耗损失。

通过适当增加一次性投入，减少通风系统的长期运行成本进行设计。

1、通风设计

A、洞内施工所需风量根据洞内同时工作的最多人数所需要的空气量、或使同一时间爆破的最多炸药用量产生的有害气体降低到允许浓度所需要的空气量、或使同时在洞内作业的内燃机械产生的有害气体稀释到允许浓度所需要的空气量、或满足洞内允许最小风速要求等条件进行计算确定。

以其中最大者选择通风设备。

B、主要计算参数

洞内同时工作最多人数按m＝50人/工作面考虑；

洞内允许最小风速Vmin=0.15m/s；

洞内每人应供应新鲜风q＝3m3/min；

内燃机械设备作业供风量3m3/（min·

KW）；

风管平均百米漏风率为0.02，风管摩阻系数为0.02。

C、风量计算结果

（1）.按洞内同时工作的最多人数计算风量

K——风量务用系数，取1.10～1.15。

（2）.按满足洞内允许最小风速要求计算风量

min

S——隧洞断面，m2；

（3）.按洞内同一时间内爆破使用的最多炸药用量计算风量

—爆破排烟所需风量，m3/min；

—通风时间；

—一次爆破炸药消耗量,kg；

b—一公斤炸药爆破时所构成的一氧化碳体积（L），一般采用b=40L；

（4）.按开挖面爆破排烟所需风量计算：

式中：

—一次爆破炸药消耗量；

—开挖断面积；

—通风换气长度。

（5）.按内燃机械作业所需风量计算

供风量不小于3m3/（min·

KW）

—内燃机械作业所需风量，m3/min；

—装碴机械总功率，KW；

—装碴机械的工作效率；

—运输类汽车总功率，KW；

—运输类汽车的工作效率；

—其他类机械总功率，KW；

—其他类机械的工作效率；

—内燃机械单位功率供风量，m3/（min·

KW）。

风量计算结果

①按人数计算风量时所需要风量为172.5m3/min。

②按最小风速计算风量时所需要风量为720m3/min。

③按爆破使用的最多炸药用量所需要风量为1355m3/min。

④按开挖面爆破排烟所需风量计算2400m3/min。

⑤按内燃机械作业所需风量为2500m3/min。

所以取最大值2500m3/min作为控制风量，再经过管路漏风折算可知所需通风机的总供风量应为3300m3/min左右。

D、风阻计算

通风阻力则因选择的风管直径和风机型号以及送风距离的不同会有很大差距，这里选择了直径1.5m的通风管通过理论计算，其通风阻力表达式如下：

当送风距离L=2000m时，通风阻力H=7.21Qf2（Qf为风机出口风量）；

当送风距离L=3000m时，通风阻力H=9.18Qf2；

当送风距离L=4000m时，通风阻力H=10.49Qf2。

图1风机性能曲线验证图

通过图和风机性能曲线的交点验证可知是比较合理的，图1中

（1）线为L=2000m时；

（2）线为L=3000m时；

（3）线为L=4000m时。

需要指出的是，如果选择的风管直径过小，会导致通风阻力过大，不能满足送风需要；

如果选择的风管直径过大，又会造成浪费。

2、通风设备选择及配置

根据上面的计算结果，轴流风机选择了SDF-No12.5型通风机，风管选择了便于装卸和维修的PVC拉链式软风管。

各通风设备的性能参数和配置数量见下表。

主要通风设备参数表

名称

型号

技术参数

速度r/min

风压（Pa）

风量m3/min

功率（KW）

轴流风机

SDF-No12.5

1480

860～5355

1550～2912

110×

2台

射流风机

SSF-No10

功率30KW，出口风速33.8m/s

拉链式软风管

PVCФ1500㎜

平均百米漏风率0.02，摩阻系数0.02，每节长度20m/节或10m/节（20m/节占75%以上）

3000m

3、施工通风布置

大巴山隧道的施工通风分为三个阶段：

第一阶段是进洞施工150米内不考虑通风，炮烟、油烟采用自然循环方式置换新鲜空气。

当自然通风时间超过40分钟不能满足施工要求时或在左右线隧道开挖在1000m范围内，在距洞口5米处安设SDF-NO12.5轴流风机采用压入式通风，各类通道均封闭。

第二阶段是左右线隧道开挖超过1000m范围，此时风机全部安设在隧道左线，并安设二台射流风机，开始采用巷道式通风，运输车辆由右洞进出，行人和小车由左线进出，运输车辆需要进入左线时必须从右洞经最靠近掌子面惟一开放的通道进出，严禁运输车辆由其它横洞直接进出左线，以避免造成污风循环，其轴流风机和管线布置数量与前阶段相同；

第三阶段是通风竖井贯通后，利用通风竖井配合第二阶段通风方案进行通风。

其施工通风布置详细情况见下图。

4、通风管理

施工通风管理水平的高低是影响通风质量的关键因素之一。

以往不少隧道施工通风不好，除了通风系统布局不合理、风机风管不匹配等技术原因外，主要问题是通风管理不善，管道通风阻力大，开挖工作面得不到足够的新鲜风流，沿途污浊空气不能及时排出洞外。

我们以“合理布局，优化匹配，防漏降阻，严格管理、确保效果”二十字方针，作为施工通风管理的指导原则，强化通风管理。

建立以岗位责任制和奖惩制为核心的通风管理制度和组建专业通风班组，通风班组全面负责风机、风管的安装、管理、检查和维修，发现风管破损及时粘补。

严格接照通风管理规程及操作细则组织实施，项目部定期根据通风质量给通风班组兑现奖惩办法。

防漏降阻措施：

以长代短。

减少风管接头数量，即减少漏风量。

以大代小。

在净空允许的条件下，尽量采用大直径风管，本隧道通风采用直径1.5m的拉链式通风管。

截弯取直。

风管安装前，先按5m间距埋设吊挂锚杆，并在杆上标出吊线位置，再将φ8mm盘条吊挂线拉直拉紧并焊固在锚杆上，尔后在吊挂线上挂风管。

这样可使风管安装到达平、直、稳、紧，不弯曲、无褶皱，减少通风阻力。

隧道施工防尘采取综合治理的方案。

为控制粉尘的产生，钻眼作业必须采用湿式凿岩，凿岩机在钻眼时，必须先送水后送风。

新鲜风连续经过几个工作面时，在两个工作面间和混合式通风系统中两组风管交错的距离间，根据防尘效果，适当增设喷雾器净化风流中的粉尘。

a.由专业队伍进行现场施工通风管理和实施，风管安装必须平、直、顺，通风管路转弯处安设刚性弯头，并且弯度平缓，避免转锐角弯，以减小管路沿程阻力和局部阻力，并且要加强日常维修和管理。

b.必须配有专业技术人员对现场通风效果进行检测，根据检测结果及时进行阶段调整。

c.必要时可以根据检测结果及时对通风系统作局部调整，必须保证洞内气温不得高于28℃、一氧化碳（CO）和二氧化氮（NO2）浓度在通风20min后分别降到20mg/m3和5mg/m3以下，以满足施工需要。

d.风机必须配有专业风机司机负责操作，并作好运转记录，上岗前必须进行专业培训，培训合格后方可上岗。

e.电工必须定期检修风机，及时发现和解决故障，保证风机正常运转。

5、对施工的要求

a.为了保证风机能够正常启动和运转，必须为风机提供合适的供电设备。

b.加强日常通风检测，保证足够的风量和风压，并且要爱护通风管路，避免对通风管路的破坏，降低漏风率。

c.要求通风管每节长度大部分为20m/节，根据掌子面衔接风管长度的需要可以配置少量10m/节的风管。

d.由于隧道口场地限制，洞口风机需要安设在距离洞口5m以外的上风向，避免发生污风循环；

风管出风口距开挖工作面的距离不超过30m。

e.因为所选择的风管直径较大，必须保证隧道有足够的净空，避免发生过往车辆和机械刮破风管而影响施工。

f.由于采用无轨运输，运输车辆的尾气排放口应安设净化装置，以降低对隧道内施工环境的污染程度。

g.行人