定隧道通风专项施工方案.docx
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定隧道通风专项施工方案
云南小磨公路改扩建工程土建第7标段
隧道通风专项方案
编制:
审核:
批准:
云南云岭高速公路建设集团有限公司
小磨公路改扩建工程土建第七标段项目经理部
二0一六年一月
隧道通风专项方案
一、工程概况
本合同段位于第七合同段位于景洪市勐伦镇，起点桩号：
K56+400，终点桩号：
K63+330，全长6.93公里，施工路线全部位于原小磨二级公路右侧，属于新建左幅。
主要工程包括：
隧道2座（全长1370米），桥梁17座，其中12座大桥，5座中桥，全长3207米，路基全长3.353公里，挖方67万立方，公路等级为高速公路，设计速度80km/h。
其隧道情况如下所述：
买卖河1号隧道的起讫桩号为K58+023～K59+015，属构造剥蚀低山地貌，地形起伏较大，进口段有通往橡胶林的土路，交通较不便，出口端位于赫梅依河左岸，无道前往，交通不便。
地表植被发育，多为橡胶林，少量灌木。
买卖河1号隧道基本情况：
隧道为一座单洞两车道小净距分离式短隧道：
右线起讫桩号K58+023～K59+015，右线全长992m，其中Ⅳ级围岩620m，Ⅴ级围岩累计长372m，Ⅳ、Ⅴ级围岩长度分别占全隧道长度的62.5%、37.5%；隧道高程介于603.07～822.02m之间，相对高差达218.95m，最大埋深153.17m，隧道采用灯光照明，自然通风和机械通风。
买卖河2号隧道的起讫桩号为K59+167～K59+545，属构造剥蚀低山地貌，地形起伏较大，进出口段均植被茂密，无道路前往，交通不便。
地表植被发育，多为橡胶林，少量灌木。
买卖河2号隧道基本情况：
隧道为一座单洞两车道小净距分离式短隧道：
右线起讫桩号K59+167～K59+545，右线全长378m，其中Ⅳ级围岩255m，Ⅴ级围岩累计长123m，Ⅳ、Ⅴ级围岩长度分别占全隧道长度的67.4%、32.6%；隧道高程介于687.6～770.7m之间，相对高差达83.10m，最大埋深59.95m，隧道采用灯光照明，自然通风和机械通风。
二、编制依据
1、小磨公路土建7合同段施工设计图纸
2、公路隧道施工技术规范（JTGF60-2009）
3、公路隧道施工技术细则（JTG/TF60-2009）
4、公路工程质量检验评定标准（JTGF80/1-2004）
5、公路工程施工工艺标准
6、公路工程施工安全技术规范（JGJ076-95）
7、小磨高速公路指挥部及总监办相关要求。
三、施工准备
1、在隧道进口设置空压机站，并按照要求进行场地硬化及房屋的搭建。
2、全面检查施工准备工作，确保机械设备完好，可以安全使用，对施工人员进行详细技术交底和安全环保教育，使安全、环保意识在思想上、组织措施上、技术措施上都得到落实。
四、施工计划
4.1进度计划
本合同段隧道施工安排根据业主施工进度要求而定。
隧道施工总体安排施工工期为2015年9月1日至2017年4月30日，持续时间20个月。
4.2材料与设备计划
4.2.1材料计划
本标段工程钢筋和水泥均采用甲供料。
材料设备克负责具体工作，其余辅助料由我部委托当地质检站检测中心对所要采购物资按规范要求抽检。
经抽检合格的供应厂商，经理部方可与之签订物资供应合同。
4.2.2设备计划
施工主要机械设备配备表
序号
项目
型号
进口
备注
1
装载机
龙工50L
4台
2
挖掘机
神钢210挖机
4台
3
发电机
200KW
8台
4
钻机
TY28
56台
5
凿岩台架
QL-Z
4台
6
自卸汽车
13t
10台
7
砼运输车
8m3
8台
8
砼衬砌台车
12m
4台
9
砼衬砌台车
9m
1台
10
管棚钻机
2台
11
砼搅拌站
75、50m3/h
4台
12
注浆设备
75L/min
4台
13
轴流风机
TC-10
5台
14
变压器
800kVA
4台
试验和检测仪器设备表
序号
仪器设备名称
规格型号
数量
备注
1
周边收敛仪
QJ-85
3
2
隧道断面激光检测仪
BJSD-2
1
3
锚固强度拉拔仪
ML-20
1
4
锚杆拉力仪
15T
1
5
超前地质探测系统
TSP203
1
6
地质雷达
Sir2000
1
7
超前水平地质钻机
MK-3
3
8
红外线探水仪
YH-303型
1
9
砂浆渗透仪
SS-15
1
10
混凝土震动台
1m2
1
11
震动法试验装置
WTZE-1
1
12
混凝土维勃稠度仪
HYC-1
1
13
砂浆稠度仪
SC145
1
14
容积升
1-50升
1
15
坍落度桶漏斗标尺
2
16
石子/砂子漏斗
1
17
混凝土加速养护箱
LJ-84
1
18
养护池温度自控器
带加热管
2
19
试模
15×15×15
10
20
试模
10×10×10
10
21
试模
7.07×7.07
10
22
全站仪
莱卡
3
23
水平仪
NA28
4
五、施工工艺
（一）设计参数
开挖断面积正洞（Ⅳ级围岩）：
S正洞＝102m2；
一次爆破用药量：
A正洞=99kg 按用药量最大的Ⅳ级围岩循环进尺2m考虑；
洞内最多作业人数：
按每工作面最大30人；
爆破后通风排烟时间：
ｔ＝30min；
通风管：
采用φ1.3m软管；
管道百米漏风率：
β＝1.2％；
风管沿程摩阻系数α=λρ/8=0.0015kg/m3，式中（达西系数λ=0.01，空气密度ρ=1.2）;
最大压入通风长度：
根据工期安排正洞单口掘进L=355m，L-坑道长度，通风按355m管道长度计算。
（二）通风设计原则
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。
隧道正洞通风：
施工作业区段长355m，隧道围岩为前200m，为Ⅴ级浅埋，爆破作业量较小；再往前30m，为Ⅳ级浅埋，爆破作业量一般，后125米，为Ⅴ级浅埋，药量较小，故采取压入轴流式通风方案。
施工供风采用分高中低速二级轴流式2×110Kw通风机，在洞口配一台风机。
通风管为直径1.2m的软管。
（三）风量计算
对于隧道作业区段均为Ⅴ级、Ⅳ级浅埋围岩，考虑到爆破作业量小，利于排烟。
正洞Ⅳ级需施工355m，施工以下坡道为主，坡比为2.5%。
爆破作业量较小，控制会大大的改善该作业面的通风排烟效果；加之附以功率28Kw，风管直径0.7m的吸出式通风机进行辅助排烟。
正洞压入式通风管道长为355m。
通风设计依次作业区进行风量计算及风机配置。
从五个方面考虑，具体为按洞内最多工作人员数计算得Q1；按洞内允许最低风速计算得Q2；按排除爆破炮烟计算得Q3；按洞内同时工作的最多内燃设备计算Q4；高山地区风量调整Q高。
通过计算，取Q＝Max（Q1、Q2、Q3，Q4）。
Q总＝Q+Q高
1、洞内风量计算
（1）按洞内同时工作的最多人数计算
Q1=qmk（m3/min）
q-每人每min呼吸所需空气量q=3m3/min
m-同时工作人数，正洞取m=30人
k-风量备用系数，取k=1.25
由此得Q1=3×30×1.25=113（m3/min）
（2）按允许最低平均风速计算
Q2=60AV
V-取0.21m/s A-取102m2
由此得Q2=60×102×0.21=1285 （m3/min）
（3）按爆破工作量确定风量
1）按洞内一时间内爆破使用最多炸药量计算风量
A=102×2×0.71=145kg
t-通风时间，按30min考虑；
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；
Q3-1=5Ab/t=5×145×40/30=967（m3/min）
（2）按压入式通风工作面有害气体降至允许浓度计算
S-坑道面积，正洞S =102m2；
L—工作面至炮烟稀释到允许浓度的距离即临界长度取100m；
Q3-2=7.8/t×3√A.（S.L）2
=7.8/30×3√145×（102×100）2=640（m3/min）
（3）爆破工作量确定正洞施工需风量
Q3=Qmax（Q3-1,Q3-2）=Qmax（967, 640）=967m3/min）。
4）按洞内同时工作的最多内燃设备计算
Q4=nP（m3/min）
P-每Kw每min需提供空气量P=3m3/min
n-洞内同时工作的内燃设备功率总和，洞内一台210LC-5挖掘机，
功率210马力，即155Kw；东风314LG洞内掘进作业区两辆，功率2×130马力，即192Kw
由此得Q4=347×3=1041m3/min
5）洞内需风量
Q= Qmax（Q1,Q2,Q3,Q4）=Qmax（113,1285,967,1041）=1285（m3/min）
2、高山地区风量调整
Q正-正常条件下洞内计算的风量，
Q正= Q P高-高山地区大气压（kPa），查表为65kPa，
Q高=760/P高×Q正=760/65000×1285=15（m3/min）
3、洞内总风量：
Q总=Q正+Q高=1300（m3/min）
风机风量：
根据洞内最大需风量、通风长度和百米漏风率，应用公式Qm＝Q总/（1-0.012L/100）求出正洞所配风机的风量为1689m3/min， Qm正洞取1689m3/min。
4、漏风计算
P–漏风系数，取1.43，Q–计算风量，Q=Qm Q需=P〃
Q=1.43×1689=2415（m3/min）
（四）风压计算
ｈ阻＝∑ｈ动＋∑ｈ局＋∑ｈ沿；∑ｈ动,动压取50Pa；∑ｈ局,局部压力损失一般按沿程压力损失的10％估算；沿程压力损失计算：
h沿＝agpLQ2/S3 （Pa）
式中a—风道摩擦阻力系数，取a＝1.3×10-4kg•s2/m2；
L—风道长度（m）,1920m；
Q—风机风量（m3/s）,39.75m3/s；
S—管道截面积（m2）,1.13m2；
P—管道内周长（m）3.768m；
g—重力加速度，取9.81m/s2；
h沿＝10103（Pa）
ｈ正洞阻＝∑ｈ动＋∑ｈ局＋∑ｈ正洞沿=11163（Pa）。
（五）施工方案
隧道出口主洞通风：
施工作业区段长355m，施工供风采用二级轴流式2×110KW通风机，在洞口配一台风机，通风管为直径1.2m的软管，管道布置在隧道右侧起拱线以上1.5m处,风管在喷护面段采用锚杆、在二衬段采用膨胀长螺栓铆接在砼中，间距5m，在锚杆或长螺栓头用￠8盘条做吊挂线，并经带接。
在超出1500m时，洞内再设置二级轴流式1×110Kw通风机，风筒挂舍同上，超过1.2km时设置通风竖井一个，直径1.5m，进行辅助通风，以改善斜井正洞内两个作业面的通风排烟效果。
在正洞向出口掘进超过1200m后，必要时附以F62-2轴流吸出式风机，功率28Kw，风管直径0.7m的吸出式通风机，管道布置在隧道左侧起拱线上1m处, 风管固定同隧道出口，风管尾部至竖
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