隧道通风照明课程设计

课程设计任务书

题目分离式（三）车道公路隧道通风照明设计

学院交通土建学院

专业城市地下空间工程专业

班级地下122

学生

学号

12 月8 日至12 月12 日共 1 周

指导教师(签字)

院长(主任)(签字)

年月日

第1 章设计原始资料

1.1 技术标准及设计标准规

（1）隧道按规定的远期交通量设计，采用分离式单向行驶二车道隧道（上、下行分离）。

（2）隧道设计车速，隧道几何线形与净空按100km/h 设计，隧道照明设计速度按100km/h 设计。

1.1.2 主要设计标准规

1.公路隧道设计规

2.公路隧道通风照明设计规

3.王毅才主编，隧道工程，人民交通，2008

4.公路隧道设计细则

5.马林头隧道毕业设计

6.铁路隧道设计规

7.庆贺、朱合华编，土木工程专业毕业设计指南—隧道及地下工程分册，中国水力水电，1999

8.公路隧道施工技术规

9.关宝树编著，隧道工程设计要点集，人民交通，2010

1.2 工程概况

隧道左洞桩号：ZK253+182~ ZK255+350；右洞桩号：YK253+162~ YK255+375。设计标高为：进洞口为11.20m，出洞口为：11.85m。按新奥法施工

设计速度：100km/h

设计交通量为：3800辆/h

交通量组成为：汽油车：小型车：19%，中型车：19%，大型车：14%

柴油车：小型车：18%，中型车：20%，大型车：10%

1.3 隧道工程地质概况

隧道地处鄂西南褶皱山区。总体上地势陡峻，冲沟发育，为构造剥蚀、溶蚀低地貌景观。构造剥蚀碎屑岩区属峰丛峡谷低地貌，地面标高高程1030～1570m，相对高程100-500m，地形起伏大，冲沟发育，地形陡峻，山顶呈浑圆状，自然坡度多在25°～60°左右，山脉沿北东走向延伸，山上植被发育较好；山坡较缓，局部陡峻，坡角一般15°～40°，冲沟不甚发育，洼地宽阔平缓。

隧道处于白果背斜的北西翼、金子山复向斜南东翼，呈现单斜构造特征，依次出露志留系至三迭系地层，地层倾向310°～330°，进口段倾角为30°～40°，出口段倾角变缓，约8°～10°。断裂构造不发育。碎屑岩中主要发育两组节理裂隙，走向分别为300～340°及220～250°，呈闭合状。

第2 章隧道总体设计

2.1 纵断面设计

本隧道的基本坡道形式设为单坡。坡道形式的选择依据和纵坡坡度的主要控制因素为通风问题和对汽车行驶的利害。隧道的纵坡以不防碍排水的缓坡为宜，坡度过大，对汽车行驶、隧道施工和养护管理都不利。单向通行的隧道设计成单坡对通风是非常有利的，因汽车都是单坡行驶，发动机产生的有害气体少，对通风也很有利。但是本隧道进洞口和隧道出洞口高差较小，采用

鉴于以上原因，隧道左洞：K253+182～K254+270为2%的上坡，K254+270～K255+350为1.951%的下坡。

2.2.1 横断面设计

隧道的建筑限界按100km/h时速进行设计，建筑限界取值确定如下：

图2.1 隧道建筑限界（单位：m）

表2-1 建筑限界设置（单位：m）

该隧道为长隧道，所以在行车方向的右侧设置紧急停车带。紧急停车带的设置间距取750m，停车带的路面横坡取为水平。紧急停车带的建筑限界、宽度和长度见下图：

2.2.3 横向通道

上下行分离独立双洞的公路隧道之间应设置横向通道。人行横通道间距设为

500m，车行横通道间距设置为750m，与紧急停车带对应布置。其建筑限界如下：

图2.2 紧急停车带建筑限界、宽度、长度（单位：m）

图2.3 a）人行横通道建筑限界b）车行通道建筑限界（单位：m）2.2.2 轮廓设计

根据建筑限界，利用三心圆，得出各断面轮廓如下图：

图2.4隧道正常断面轮廓图（单位：m）

图2.5 隧道紧急停车带轮廓图（单位：m）

第3章 隧道通风设计

3.1 通风方式的确定

隧道长度：左洞长度为2168m ，右洞长度为2213m ，交通量：3800辆/h ，单向交通隧道。

661021023.838002168⨯>⨯=⨯=⨯N L （3-1）

故采用机械通风，纵向射流式通风方式。

3.2 需风量计算

3.2.1 CO 排放量计算

① km /01.0q CO 3co •=辆基准排放量：

取m ②0.1=a f CO 的车况系数：考虑

③ 依据规，分别考虑工况车速100km/h ，80km/h ，60km/h ，40km/h ，20km/h ， 10km/h （阻滞），不同工况下的速度修正系数f iv 和车密度修正系数f d 如表7-1 所示：

表 3-1 不同工况下的速度修正系数和车密度修正系数取值

④ 考虑CO 的海拔高度修正系数：

平均海拔高度：0

.1375.232

85.119.320

.108.222

9

.322.11==+==+h h f f

⑤ 考虑CO 的车型系数如表：

表3-2 考虑CO 的车型系数表

汽油车：小型车722，中型车722，大型车532 柴油车：小型车684，中型车760，大型车380 ⑦ 计算各工况下全隧道CO 排放量：

)(106.31

1

6

m n

m m iv h d a co co f N L f f f f q Q ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⨯=∑=

当υ =100km/ h 时

)10802.1110884.11(6.00.101.010

6.316

⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=co Q

[]753257221)380760684722(⨯+⨯+⨯+++⨯

s

m /0464.03

=

其他各种工况车速下CO 的排放量用同样的方法计算，得出计算结果如表7-3：

表7-3 各工况车速下CO 的排放量

量最大，为：

s m Q co /2856.03

=

3.2.2稀释CO 的需风量

① 根 据 技 术 要 求 ， CO 设 计 浓 度 为 ： 正 常 行 驶 δ = 200ppm ， 发生事故时（15min ）δ = 250ppm

② 隧址设计温度tm=20℃,换算成为绝对温度T=273+20 =293。 ③ 隧址大气压无实测值，按下式计算：