特长隧道通风设计方案.docx

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特长隧道通风设计方案

至高速公路

XXX特长隧道出口端

通风专项方案

编制：

复核：

批准：

XX有限责任公司

至高速公路xx项目部

二０一三年九月二十二日

通风专项方案

一、编制依据

1.四川省XX至XX高速公路工程项目《招标文件》，XX标段图纸等。

2.《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）。

3.公路隧道施工技术规范》（JTGF60—2009）。

二、工程概况

XX隧道出口端位于四川省XX境内，是XX至XX高速公路土建工程控制性工程，设计为双洞单向行驶两车道公路隧道，左线长7732米，右线长7726米，围岩以Ⅱ、Ⅲ级为主，Ⅳ、Ⅴ级围岩较少，隧道工程地质、水文地质十分复杂。

隧道最大断面150.18m2。

根据围岩级别不同，施工采用人工、机械开挖全断面法和台阶法开挖，主洞和斜井同时掘进，装载机装碴，无轨运输出碴。

设计为无瓦斯隧道，为预防有害气体突出，避免灾害性事故发生,加强对有害气体的监测,用监测信息指导隧道施工,同时对有害气体进行综合治理。

三、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。

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

1.通风设计

1.1洞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。

1.2主要计算参数

工作面所需风量计算

①按洞内同时工作的最多人数的需风量计算

Q1=q×m×k=3.0×90×1.15=311m3/min

式中：

Q1——计算风量（m3/min）

q——洞内每人每分钟所需的新鲜空气量（m3/min），按3m3/min计

m——洞内同时工作的最多人数（钻孔、喷锚、衬砌和其它辅助作业同时工作），按90人计

k——风量备用系数，取1.15

②按洞内同时爆破用炸药量计算风量

Q2=7.8/t〔3√A（SL）2〕=1730m3/min

式中：

t——通风时间（min），长隧道按45（min）计

A——同时爆破的炸药量（kg），全断面开挖时，A=498kg

S——隧道断面积（m2），按150m2计

L——通风区段长度（m），考虑各种不利情况取L=300m

③按洞内同时工作的内燃机械设备需风量计算

Q4=3k1k2∑N=1008m3/min

内燃机功率使用有效系数k1=0.6

内燃机功率工作系数k2=0.8

∑N——内燃机功率之和700kW

内燃机每千瓦需要风量3m3/min

通风机风量计算

Q扇=Q工/〔（1-β）L/100〕=2100m3/min

β——百米漏风率，取β=0.015

④按洞内允许最小风速0.25m/s计算

 Q风=SV

式中:

S--隧道最大开挖断面积

V--洞内允许最小风速0.25m/s

计算可知：

正洞需风量为37.5 m3/min

斜井需风量为14.89m3/min

⑤管道阻力系数

风阻系数Rf=6.5αL/D5，摩阻系数α=λρ/8=0.00225kg/m3

取L=1300m,D=1.8m,Rｆ=1.0；取L=1000m,D=1.5m,Rｆ=1.9

⑥风管直径选择

因客运专线隧道断面大，根据经验以及目前常用性能稳定的风机选定通风管直径，为提高通风效率，减少通风时间，采用1.5m直径的风管。

⑦管道阻力损失

管道阻力损失Hf=RfQjQi/3600+HD+H其他=1119Pa

式中Qj——通风机供风量，取设计风量，m3/min

Qi——管道末端流出风量，m3/min

HD——隧道内阻力损失取50；H其他——其他阻力损失取60；

通风长1300m时，风机设计全压H=Hf=1119Pa

通风长1000m时，风机设计全压H=Hf=2020Pa

根据以上计算,风机选用DT-125型通风机（功率132KW，风量2400m3/min，全压2080Pa），风管选用PVC高强长纤维布基拉链式软风管，风管节长100m，转弯处用钢管。

2.通风设备选择及配置

隧道出口及斜井配置共四台2×132Kw轴流风机，并配置四道φ1500mm的风管通风。

射流风机10台。

随着隧道加深根据情况增加局扇保证掌子面新鲜空气。

3.施工通风布置

XX隧道的施工通风分为四个阶段：

第一阶段：

主洞洞口至洞内第一个车行横道717m,及斜井段均采用独头压入式通风。

第二阶段：

主洞第一个车行横洞贯通，轴流风机进左洞通过车行横道压入右洞，在右洞安装射流风机协助右洞污浊空气排出，左洞压入式通风，必要时安装射流风机辅助。

斜井在辅助主洞施工第一个车行横洞没贯通之前依然采用压入式通风。

第三阶段：

主洞依然采用车行横道压入射流风机辅助的方式。

斜井辅助主洞施工第一个车行横道贯通，轴流风机进入右洞斜井拐角处通过车行横道分别压入主洞，左洞斜井安装射流风机组，污浊空气从左洞斜井排出。

第四阶段：

主洞与斜井贯通后轴流风机组靠近掌子面第一个车行横道，安装射流风机组辅助左洞分别压入新鲜空气，在斜井分别安装射流风机组辅助污浊空气排出。

施工通风布置详细图

4.通风管理

4.1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。

4.2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。

4.3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。

4.4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。

4.5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

5.1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。

5.2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。

5.3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。

5.4洞口风机需要安设在距离洞口20m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。

5.5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。

5.6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。

5.7行人和运输车辆必须按照设计线路行走。

涉及到三通阀门配风的要合理调整施工工序，避免两个工作面同时放炮出碴、同时送风。

5.8要求封闭的横通道必须及时封闭，并且要封堵严密，避免发生污风循环。

六、其它措施

因为XX隧道为特长隧道，采用的内燃设备较多、功率较大，运输车辆排放的尾气量很大，隧道开挖产生的有害气体和粉尘也较多。

为了避免对施工人员和大气造成危害，计划对洞内排出的污风进行空气质量监测，如果发现不符合排放标准，及时采取有效的处理措施，以满足环境保护的要求

①水幕降尘器降尘

水幕降尘器具有喷水颗粒细，产雾量大，能够封锁整个隧道断面，除降尘外还可以吸收易溶于水的有害气体（S02、NH3等）。

②隧道干式除尘机除尘

隧道干式除尘机除尘用于喷砼和装碴时的除尘。

通过调整供风的风速控制粉尘，根据经验，当洞内风速达到1.5～3.0m/s时，作业地点中空气粉尘的含量会降低至最低。

③隧道施工照明

照明和动力线分层架设，电缆线悬挂高度距行人地面不小于2m。

动力干线上的每一分支线装设开关及保险，禁止在动力线路上加挂照明设施。

同时做到“一机一闸一漏一保”。

36V低压变压器设在安全、干燥处，机壳接地。

抽水机、照明双回路双电源双保险。

④管线布置

在施工中除了质量标准化、规范化外，还特别对工地文明施工做出规范化、形象化，尤其对洞内“三管两线”提出标准化。

洞内“三管两线”按要求布设，作好洞内排水、洞内路面清理及道路维护，加强洞内通风。