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》（JTG B01—2003）。

3.公路隧道施工技术规范》（JTG F60—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〕=1730 m3/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150 m2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= S V

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37.5m3/min

斜井需风量为14.89m3/min

⑤管道阻力系数

风阻系数R f=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H f=R f Q j Q i/3600+H D+H其他=1119 Pa

式中 Q j——通风机供风量，取设计风量，m3/min

Q i——管道末端流出风量，m3/min

H D——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=H f=1119 Pa

通风长1000m时，风机设计全压H=H f=2020 Pa

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