浅谈公路隧道通风排烟控制措施
摘要：公路隧道施工中，洞内氧气大大减少，尤其是在钻眼、炸药爆破、装碴、喷射混凝土、内燃机械和运输汽车的排气、开挖时地层中放出的有害气体等因素，使洞内狭窄空间的空气非常污浊。因此必须向洞内供给新鲜空气、排除有害气体及降低粉尘浓度。所以，搞好通风排烟是改善洞内施工环境，保证洞内施工人员身体健康，确保施工正常进行，提高施工效率和降低施工成本的重要举措。
关键词：隧道；通风排烟；控制措施
公路隧道施工中，洞内氧气大大减少，尤其是在钻眼、炸药爆破、装碴、喷射混凝土、内燃机械和运输汽车的排气、开挖时地层中放出的有害气体等因素，使洞内狭窄空间的空气非常污浊。因此必须向洞内供给新鲜空气、排除有害气体及降低粉尘浓度。所以，搞好通风排烟是改善洞内施工环境，保证洞内施工人员身体健康，确保施工正常进行，提高施工效率和降低施工成本的重要举措。本文结合草城沟隧道工程实例，主要介绍其通风系统发现的问题及控制措施。
一、工程概况
草城沟隧道位于山西省岢岚县境内，草城沟隧道左线长2882m，起止桩号为zk6+050～zk8+932；右线长2891m，起止桩号为k6+095～k8+986，属于长隧道，采用双洞单向双车道（上下行分离）形式，是岢临高速公路较长的隧道。隧道主要施工特点是：实际施工围岩
公路隧道通风。汽车排出的废气含有多种有害物质，如一氧化碳(CO)、氮氧化合物(NO)、碳氢化合物(HC)，亚硫酸气体(SO：)和烟雾粉尘，造成隧道内空气的污染。公路隧道空气污染造成危害的主要原因是一氧化碳，用通风的方法从洞外引进新鲜空气冲淡一氧化碳的浓度至卫生标准，即可使其他因素处于安全浓度。 隧道通风方式的种类很多，按送风形态、空气流动状态、送风原理等划分如图5.33所示： 图5.33 隧道的通风方式分类 ①自然通风。这种通风方式不设置专门的通风设备，是利用存在于洞口间的自然压力差或汽车行驶时活塞作用产生的交通风力，达到通风目的。但在双向交通的隧道，交通风力有相互抵消的情形，适用的隧道长度受到限制。由于交通风的作用较自然风大，因此单向交通隧道，即使隧道相当长，也有足够的通风能力。 ②射流式纵向通风。纵向式通风是从一个洞口直接引进新鲜空气，由另一洞口排出污染空气的方式。射流式纵向通风是将射流式风机设置于车道的吊顶部，吸人隧道内的部分空气，并以30m/s左右的速度喷射吹出，用以升压，使空气加速，达到通风的目的，如图5.34所示。射流式通风经济，设备费少，但噪声较大。 ③竖井式纵向通风。机械通风所需动力与隧道长度的立方成正比，因此在长隧道中，常常设置竖井进行分段通风，如图5.35所示。竖井用于排气，有烟囱作用，效果良好。对向交通的隧道，因新风是从两侧洞口进入，竖井宜设于中间。单向交通时，由于新风主要自人口一侧进入，竖井应靠近出口侧设置。 图5.34 射流式纵向通风图5.35 竖井式纵向通风 ④横向式通风。横向式通风，如图5.36所示。风在隧道的横断面方向流动，一般不发生纵向流动，因此有害气体的浓度在隧道轴线方向均匀分布。该通风方式有利于防止火灾蔓延和处理烟雾。但需设置送风道和排风道，增加建设费用和运营费用。
隧道通风计算书 一、基本资料 公路等级：二级公路 车道数及交通条件：双车道，双向交通 设计行车速度：V=60km/h=16.67m/s 隧道长度：3900m 隧道纵坡：1.1% 平均海拔高度：1352.56m，（入口：1331.13m，出口：1374.03m）通风断面积：Ar=59.155m2 ）隧道断面当量直径：Dr=7.871m（计算方法为 断面净空周长设计气温：T=297k（22℃） 设计气压：p=85.425kpa 空气参数：容重密度，运动粘滞系数二、交通量预测及组成（交通量预测10年） 大型车辆：280辆柴油车 小型车辆：1850辆汽油车 大型车比例：r=13.15% 上下行比例：1:1 设计交通量：N=280×2＋1850＝2410 辆/h 三、需风量计算 L×N=3900×2410=9.399×106＞2×106 m●辆/h（使用错误，
查规范P22 式 4.1.1-1双向交通应为 ，单向交通为）,故需采用机械式通风方式。 设计CO浓度：非阻滞状态 250ppm，阻滞状态：300ppm（使用错误。查规范P34 交通阻滞时，CO设计浓度 ，正常交通时，）设计烟雾浓度：K=0.0075m-1（使用错误，查P31 表5.2.1-1使用钠光源时，） 四、计算CO排放量 计算公式Q CO= 式中/辆km（新规定，P42,6.3.1正常交通CO 基准排放量0.007,交通阻滞 ）,,,各种车型的，和根据相应的工况车速查表确定（P43） 1.工况车速时，， Q CO= 2.工况车速时，， Q CO= 3.工况车速时，上坡，下坡
Q CO= 4.交通阻滞时时，，， Q CO= 五、按稀释CO计算需风量（P43） 计算公式 其中为标准大气压，取101.325kpa 为隧址设计气压， kpa 为标准气温273k T为隧道设计夏季气温295k 1.非交通阻滞状态时，CO设计浓度（查规范P34 交 通阻滞时，CO设计浓度，正常交通时， ），时，CO排放量最大，此时需风量为 2.交通阻滞状态时，CO设计浓度时， 此时需风量为
目录 一、编制依据和原则............................................................... 1... 1 、通风设计依据 ............................................................ 1... 2 、编制原则................................................................ 1... 二、工程概况..................................................................... 1... 1 、工程概况............................................................... 1... 2 、地形、地貌 ............................................................. 1... 3 、地层岩性................................................................ 2... 4 、水文地质条件 ............................................................ 2... 三、通风设计标准................................................................. 2... 四、通风设计的原则............................................................... 3... 1 、通风系统................................................................. 3... 2 、通风设备................................................................. 4... 五、通风方案..................................................................... 4... 5.1 风量和风压计算 ........................................................... 4... 5.2 风机选型 ................................................................. 6... 六、施工通风检测................................................................. 6... 1 、风速测定.................................................................................. 7.. . 2 、风速测定要求.................................................................................. 7.. . 3 、用机械式风表测量隧道平均风速步骤 ........................................ 8.. 4 、隧道通风量计算 ......................................................... 1..0
通风计算 1基本资料 1.公路等级：一级公路 2.车道数、交通条件：2车道、单向 =80km/h 3.设计行车速度：u r 4.隧道长度：1340m；隧道纵坡：1.5% 5.平均海拔高度：1240m；隧道气压：101.325－10×1.24=88.925 6.通风断面面积：62.982 m,周长为30.9m 7.洞内平均温度：12℃，285K 2通风方式 根据设计任务书中的交通量预测，近期（2013 年）年平均日交通量为7465辆/每日，远期（2030年）10963辆/每日，隧道为单洞单向交通，设计小时交通量按年平均日交通量的10％计算，故近期设计高峰小时交通量为747辆/h，远期为1096辆/h。 根据设计任务书所给的车辆组成和汽柴比，将其换算成实际交通量，小客车：20%,大客车：27.2%，小货车：7.8%，中货车：20.6%，大货车：20.1%，拖挂车：4.3%，汽柴比：小客车、小货车全为汽油车；中货 0.39：0.61；大客 0.37：0.63；大货、拖挂全为柴油车，结果如表6.1所示 表6.1车辆组成及汽柴比 可按下列方法初步判定是否设置机械通风。 由于本隧道为单向交通隧道，则可用公式（6.1） L*N≤2×105式（1） 式中：L——隧道长度（m）；
N ——设计交通量（辆/h ）。 其中L 、N 为设计资料给定，取值远期为N=1096辆/h ，L=1340m 由上式，得 1340×1096=1.46×106 >2×105 以上只是隧道是否需要机械通风的经验公式，只能作为初步判定，是否设置风机还应考虑公路等级、隧道断面、长度、纵坡、交通条件及自然条件进行综合分析，由初步设计可知知本设计需要机械通风。 3 需风量计算 CO 设计浓度可按《公路隧道通风照明设计规范》查表按中插值法的再加上50ppm 。设计隧道长度为1340m ，查表知ppm =ppm δ（）292。交通阻滞时取 =300ppm δ。烟雾设计应按规范查表，设计车速为80km/h ，k （m 2）=0.0070m -1 。同时，根据规范规定，在确定需风量时，应对计算行车速度以下各工况车速按20km/h 为一档分别进行计算，并考虑交通阻滞时的状态（平均车速为10 km/h ），鹊起较大者为设计需风量。 CO ： n m m m-1f =?∑ （N ）219×1.0+110×7+85×2.5+88×5+188+138+220+48=2235.5 烟雾：n m m m-1 f =?∑ （N ）188×1.5+138×1.0+220×1.5+48×1.5=822 3.1 CO 排放量计算 CO 排放量应按式（6.2）计算 61 1()3.610n CO co a d h iv m m m Q q f f f f L N f ==????????∑ 式（2） 式中：CO Q ——隧道全长CO 排放量（m 3/s ）； co q ——CO 基准排放量（m 3/辆·km ），可取为0.01 m 3/辆·km ； a f ——考虑CO 车况系数查表取1.0； d f ——车密度系数，查表取0.75； h f ——考虑CO 的海拔高度系数，海拔高度取1240m 查表取1.52； m f ——考虑CO 的车型系数，查表； iv f ——考虑CO 的纵坡—车速系数，查表取1.0； n ——车型类别数； m N ——相应车型的设计交通量（辆/h ）查表。 稀释CO 的需风量应按式（6.3）计算
公路隧道通风设计细则 公路隧道通风设计细则是非常重要的，制定的初衷是为了能第一时间解决问题，而不是遇到事情之后再想解决办法。我们就公路隧道通风设计细则为大家详细解释一下。 1一般要求 1.1设置机械通风系统的隧道应设置通风控制系统。高速公路和一级公路隧道宜以自动控制方式为主，辅以手动控制方式；二级、三级及四级公路隧道可采用自动控制方式或手动控制方式。 条文说明通风控制的目的是以公路隧道交通安全为前提，通过及时对隧道内空气中的有害物浓度、风速、风向等环境参数进行实时监测，根据需要控制通风设备。同时，通风控制是实现隧道通风系统节能运行的重要措施，通过控制通风设备的运行时间及数量，达到节能目的。 1.2公路隧道通风系统控制方案应根据采用的通风方式，分别针对正常运营工况、火灾及交通阻滞等异常工况、养护维修工况等通风需求制订。 条文说明设计阶段，通风系统设计人员应根据不同工况所需的风机数量、运行方式等提出通风系统的控制方案及策略，包括各工况下 第1页共5页
的风机数量、风机组合方式、风机的正转或反转，以及火灾工况下的 排烟、救援方案等，以便于监控系统设计人员按通风系统的运营要求设置相应的设施及编制控制软件等，从而满足隧道内污染空气的通风标准，并实现经济运行。 1.3通风控制系统应与照明控制系统、火灾报警与消防系统、交通监控系统、中央控制系统等实现联动控制。 条文说明通风控制系统应与照明控制系统、火灾报警与消防系统、交通监控系统、中央控制系统等联合使用，形成有效、可靠、及时的控制系统，满足隧道在各种情况，尤其是紧急情况、火灾工况下的风机启停要求等。 1.4风机控制应设定相应于隧道运营需求的风量级档。风量级档划分不宜过细，并应充分考虑运营动力消耗与风机运行时间。当隧道通风系统中有轴流送风机、轴流排风机与射流风机时，应针对各种风机确定合理的组合风量级档。 条文说明一般来说，风机（含排风机、送风机、射流风机）的叶片转速可以无级改变其输出风量，但如果按无级控制或级档分得过细，对隧道而言，一方面其风量感应迟缓，控制效率低下，另一方面会导致控制系统复杂化，设备消耗大，费用增加。因此本条提出风量级档的划分不宜过细。 1.5风机控制应满足下列要求： 当每日交通量分布较为固定或柴油车混入率变化较小时，宜采用 程序控制方式。 第2页共5页
隧道通风专项方案 一、编制依据和原则 隧道施工通风是隧道施工的重要工序之一，是隧道安全施工的关键。合理的通风系统、理想的通风效果是实现隧道快速施工、保障施工安全和施工人员身心健康的重要保证。根据设计图纸、以往类似隧道通风经验及对当前通风设备技术性能的调研结果，按照自成体系的原则，综合考虑施工过程中可能出现的情况，制定隧道通风方案。 1.1 通风设计依据 ⑴《蒙华铁路MHSS-4标设计施工图》； ⑵《铁路隧道技术规范》(TB10003-2005)； ⑶《铁路隧道工程施工技术指南》(TZTZ204-2008)； ⑷《铁路隧道工程施工安全技术规程》(TB10304-2009)； 1.2 编制原则 （1）严格遵守招标文件明确的设计规范，施工规范和质量评定验收标准。 （2）坚持技术先进性，科学合理性，适用性，安全可靠性与实事求是相结合。 （3）对现场坚持全员、全方位、全过程严密监控，动态控制，科学管理的原则。 二、工程概况 2.1 工程简介 MHSS-4标段起讫里程DK691+361.53～DK716+850.00，全长25.488km，包括城烟隧道1座，崤山隧道1座、渡槽1座、框架涵1座，路基土石方21975.95施工方，无碴道床50.921km。 崤山隧道位于河南省三门峡市下辖灵宝市寺河乡及卢氏县官道口镇境内，进口位于灵宝市寺河乡城烟村附近，右侧有 G209国道通过；出口位于卢氏县官道口镇车家岭附近，位于S323省道边。部分山区有乡间水泥路通过，仅局部地段交通较为便利，其余地方通行仍较困难。本隧道起止里程为DK694+053 （YDK694+045）～DK716+804（YDK716+816），为两条单线隧道，左线隧道全长
究改进的空间。 A型方案主要设计特征是每个车站有4个隧道通风亭、4个活塞通风
φ=2.0m、可正反转且正反转风量相等；每台TEF风机的选型参数是：QX=40m3/s、HX=600Pa、NX=45KW、φ=1.6m、只正转排风； B型方案主要设计特征是每个车站有2个隧道通风亭、2个活塞通风道、2台TVF风机及2台TV/EF风机及2台变频器。TV/EF风机即为TVF风机兼作TEF风机使用，平时通过变频器按照TEF风量运转，事故时则按TVF 风量运转,因此TV/EF选型参数同TVF。 显然A型方案比B型工程设备数量多，设计规模大，工程投资高。 二、设备功能充分发挥问题的讨论 地铁工程投资巨大，运营费用高昂，这是许多城市修建地铁的最大障碍，环控设备在地铁设计中占用建筑面积最大，环控设备在地铁运营中耗电最多，因此对“占地大户”和“用电大户”的环控专业进行优化研究，对降低地铁工程造价具有较大意义。为减少工程投资，降低运营成本，广州地铁建设者已经作出了艰巨的努力，将A型方案修改为B型方案，这一改进其工程的经济意义巨大，使每个车站：（1）少设2台TEF 风机；（2）减少了2条活塞通风道（土建规模约4m（宽）×4m（高）×30m（长）×2（条）），（3）少建2个地面风亭。遗憾的是这一设计进步没有得到充分肯定而加以全线推广采用，本人所参与的5号线工点设计咨询范围不少车站仍然采用了A型方案。个人认为对于A、B型就充分发挥设备的设置功能而言均还有进一步研究改进的空间。设备功能如何充分发挥个人认为目前可以从以下六方面进行研究，即为：设备设置的必要性、设备功能的使用性、设备设计的兼用性、设备运转的能效性、设备容量的小型化及设备控制的简明化。从这六个方面进行讨论可能有助于我们对设计中的问题进行深入研究。 1、设备设置的必要性讨论 地下空间十分宝贵，可设可不设的设备应尽可能不设，A型方案车站两端所设4台TVF风机属于这一问题探讨范围。设置屏蔽门后，区间隧道机械通风条件较开/闭式系统有了很大改善，计算结果及各条线的隧道通风工艺设计均表明，当列车阻塞或列车发生火灾而停在单线区间隧道内对其进行通风或排烟时，前后两个车站的TVF风机一般只需要运转2
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
５ 通风设计及计算 在隧道运营期间，隧道内保持良好的空气和行车安全的必要条件。为了有效降低隧道内有害气体与烟雾的浓度，保证司乘人员及洞内工作人员的身体健康，提高行车的安全性和舒适性,公路隧道应做好通风设计保证隧道良好通风。 5.１通风方式的确定 隧道长度:长度为84０m,设计交通量N ＝ 11２7.４辆/小时,双向交 通隧道。 单向交通隧道,当符合式(5．２．1）的条件时,应采用纵向机械通风。 6210L N ?≥? (5.1) 该隧道：远期, 61127.4248400.10 2.2710L N ?=???=?＞6210? 故应采用纵向机械通风。 5.2需风量的计算 虎山公路隧道通风设计基本参数: 道路等级 山岭重丘三级公路 车道数、交通条件 双向、两车道、 设计行车速度 ｖ ＝ 40 km/h ＝11.１1m/s 隧道纵坡 i 1 =2% L 1 = 240 m ｉ2 = -2% L 2=60０ m 平均海拔高度 H = （179.65+１8４.１1)/2 = 181.8８ m 隧道断面周长 L r = 30.84 隧道断面 A ｒ = ６7.26 m 2 当量直径 D ｒ ＝ 9．２5 ｍ 自然风引起的洞内风速 V ｎ= 2．5 m ／s 空气密度:31.20/kg m ρ= 隧道起止桩号、纵坡和设计标高： 隧道进口里程桩号为Ｋ0+1６０，设计高程181.３６米。出口里程桩号 为K1,设计高程180．58米。隧道总长度L 为８40m 。
设计交通量：11２７.４辆／h 交通组成:小客 大客 小货 中货 大货 拖挂 1９.3％ 3０.１% 7.8％ 17．3% ２2．6% 2.9% 汽 柴 比： 小货、小客全为汽油车 中货为0．６8：0.32 大客为0.７１:0.２9 大货、拖挂全为柴油车 隧道内平均温度：取20o C ５．2.1 ＣO 排放量 据《JTJ ０２６．1—1９9９公路隧道通风照明设计规范》中关于隧道内的CO 排放量及需风量的计算公式，行车速度分别按40ｋｍ/h 、20km/h 、1０km/h 的工况计算。 取CO 基准排放量为：30.01/co q m km =?辆 考虑CO 的车况系数为: 1.0a f = 据《J ＴJ026.1—1９９9公路隧道通风照明设计规范》中,分别考虑工况车速40km/h 、20ｋm/h 、10ｋm ／h,不同工况下的速度修正系数fiv 和车密度修正系数fd 如表5.1所示： 表5.1 不同工况下的速度修正系数和车密度修正系数取值 考虑CO 的海拔高度修正系数: 平均海拔高度:181.36180.58 180.972 m += 取 1.45h f = 考虑ＣO 的车型系数如表５．2: 表５.２考虑CO 的车型系数 交通量分解： 汽油车:小型客车２1８,小型货车８8,中型货车133,大型客车241 柴油车：中型客车６2, 大型客车9８，大型货车255，拖挂3３ 计算各工况下全隧道CO 排放量： 按公式（5.3.1)计算，
公路隧道通风设计软件VDSHT的编制和介绍 赵峰夏永旭 （河北新洲公司，石家庄，050051）（长安大学公路学院，西安，710064） 摘要：通风技术是21世纪公路隧道发展的关键技术之一。目前国内的通风计算仍以手工为主，工作效率较低，并且不方便于多方案的评价比选。本文介绍了一套隧道通风设计软件VDSHT[2]，它不仅可以进行各种纵向、半横向、全横向和混合通风方式的计算，而且可以进行多种通风方案的评价比选。 关键词：公路隧道通风设计软件 VDSHT 近年来,我国的公路隧道建设事业已取得了长足的进步，单洞延长超过500km,其中建成的大于3000米的特长隧道有近20多座，正在建设的秦岭终南山隧道长度达18004米。随着公路隧道的日益长大化，通风技术作为21世纪公路隧道发展的关键技术之一，已日益受到广泛的关注。目前,对公路隧道通风的一维计算已经有了一套完整的计算理论。但由于国内通风计算大多依靠手工进行，软件化程度比较低。为此，作者在现有通风计算理论的基础上，利用可视化语言DELPHI，编制了一套公路隧道通风综合设计系统VDSHT，可进行各类通风方式的计算并完成多方案评价及比选[2]。 1 VDSHT设计思路 首先完成隧道通风量的计算，然后进行隧道通风 方式的选择及计算，最后对隧道通风方案进行评 价并完成多方案比较。 VDSHT主要包含三大功能模块：通风量计算 模块、通风计算模块和通风方案评价比选模块。 其计算流程见图1。 2 VDSHT特点 程序VDSHT寄托在Windows平台上，具有 Windows程序的一贯特色：标准一致的用户界面，人机交互式输入输出，鼠标自由点取等。除此以外，VDSHT 程序本身具有以下特点： 1．VDSHT采用面向对象编程，使得用户对系统的干预能力加强。同时程序充分利用了Windows本身的资源，减少了程序代码的重复开发。在程序编制中采用对象的链接和嵌入技术，以便VDSHT与其它Windows程序能够互相调用，使程序更加灵活。 2．VDSHT的编制充分利用了Delphi语言的数据库和计算功能。在程序中主要建立了两大类数据库，一类是射流风机、轴流风机参数数据库，另一类是局部损失系数数据库。风机数据库主要包括目前常用的风机类型，局部损失系数数据库主要借鉴流体力学计算中提供的相关系数。 3．VDSHT利用Delphi语言与Excel的数据接口，使得程序的输入输出更具直观性，操作更加简单。 4．VDSHT模块具有高度开放性和独立性，可以随时进行数据添加和修正。 3 基本功能 VDSHT主要包含三大功能模块：通风量计算模块、通风计算模块和通风方案评价比选模块。 1）主要模块功能
西南交大隧道通风第三次作业——公路隧道运营通风设计计算
《隧道通风与灾害控制》课程作业3- 公路隧道运营通风设计计算 姓名： *** 学号： *** 学院：土木工程学院 专业：桥梁与隧道工程 任课教师：蒋雅君副教授 王峰副教授 二〇一五年六月五日
目录 1隧道通风设计基本资料 (1) 2隧道需风量计算 (1) 2.1该隧道通风需风量计算相关基本资料 (1) 2.2隧道中CO排放量 (2) 2.3稀释CO需风量 (5) 2.4稀释烟雾需风量 (6) 2.5稀释空气内异味需风量 (8) 2.6考虑火灾时的排烟量 (8) 3射流风机纵向通风计算 (8) 3.1有关参数 (8) 3.2自然风阻力 (9) 3.3交通风压 (9) 3.4通风阻抗力 (9) 3.5隧道所需升压 (10) 3.6射流机需求量 (10) 参考文献 (11)
公路隧道通风设计 1隧道通风设计基本资料 ?道路等级：高速公路，分离式单向双车道（计算单洞）； ?行车速度：V t=80 km/h； ?空气密度：ρ=1.2 kg/m3； ?隧道长度、纵坡和平均海拔高度如图1-1所。 图1-1 隧道上行线示意图 2隧道需风量计算 2.1该隧道通风需风量计算相关基本资料 ?隧道断面面积：A r=68.05 m2； ?隧道当量直径：D r=8.41 m； ?设计交通量：15000辆中型车/日（双向），高峰小时交通量按日交通量的12%计算，上下行交通量不均衡系数1.1。 ?交通组成： 汽油车：小型客车15%，小型货车18%，中型货车24%； 柴油车：中型货车24%，大型客车13%，大型货车6%。
xx工程建设项目 xx隧道施工通风方案编制： 审核： 审批： xx工程有限公司 xx隧道项目经理部 2017年10月
目录 一、编制说明 (1) 1.1 编制依据 (1) 1.2 编制原则 (1) 二、工程概况 (2) 2.1 项目概括 (2) 2.2 气象特征 (2) 2.3 水文特征 (3) 2.4 瓦斯情况 (4) 三、施工通风设计原则 (6) 3.1 施工通风的目的 (6) 3.2 设计原则 (6) 3.3 洞内有害气体与卫生指标要求 (7) 3.4 瓦斯隧道安全要求 (9) 四、通风参数计算 (12) 4.1 通风计算基础参数 (12)
4.2 施工范围及送风距离 (14) 4.3 开挖面需风量计算 (15) 4.4 隧道防瓦斯集聚风速验算 (23) 4.5 风机配置 (25) 五、隧道进口段与出口段施工通风方案设计 (26) 5.1 巷道式通风（轴流风机+射流风机） (26) 六、隧道一号斜井段施工通风方案设计............ 错误!未定义书签。 6.1 方案（风管+风仓+风管） (49) 6.2 一号斜井段风机配置 (87) 七、隧道二号斜井段施工通风方案设计 (88) 7.1 方案（风管+风仓+风管） (88) 7.2 二号斜井段风机配置 (127) 八总结 (128) 8.1 进出口段通风配置 (128) 8.2 一号斜井段通风配置 (129) 8.3 二号斜井段通风配置 (130)
一、编制说明 1.1 编制依据 （1）xx隧道标段施工方案； （2）《公路隧道工程施工技术规范》（JTG F60-2009）； （3）《现代隧道施工通风技术》； （4）《工业企业设计暂行卫生标准》（GB J1-62）； （5）《公路隧道工程设计规范》（JTG D70-2004）； （6）《公路隧道通风设计细则》（JTG/T D70-2014）； （7）《铁路瓦斯隧道技术规范》（TB10120-2002）。 1.2 编制原则 （1）贯彻执行国家的方针、政策及相关的工程施工规范、规定，当地政府的相关制度； （2）确保满足建设单位、监理单位、设计单位管理要求； （3）遵循合同条款，响应合同文件要求，确保实现业主要求的工期、质量、安全、环境保护、文明施工和造价等各方面的工程目标； （4）符合国家和地方关于环境保护、职业健康安全、水土资源及文物保护、节能减排的要求，尊重当地的民风民俗；
大长隧道通风排烟实施方案 分水关隧道全长9735m，其中7590m位于福建段，由于进洞施工线路长，隧道的通风是本工程的重中之重。在施工中预先制订了通风排烟方案，到目前通风排烟状况良好。 1 工程概况 分水关隧道位于温福铁路(福建段)I标段内,全长9735m，其中7590m 位于福建段，2145m位于浙江段。在线路里程DK84+880处设有斜井，斜井长625m，与隧道平面夹角45°。分水关隧道福建段在斜井处和出口分别开辟工作面进行施工。由于进洞独头掘进线路长，隧道的通风是本工程的重中之重。 2 分水关隧道施工通风方案 在出口和斜井贯通之前，在斜井和出口均采用独头压入式通风方式；贯通后在斜井内设置抽出式风机，在正洞内设置压入式风机，采用混合式通风方式供给施工通风，并在斜井与正洞交内设置3台射流风机辅助通风。 为确保隧道内环境卫生，创造良好的工作环境，保证一线职工和施工人员健康，必须加大通风除尘措施，降低各种作业产生的粉尘和有害气体。 2.1施工通风控制条件 坑道中氧气含量：按体积计，不得低于20%。粉尘允许浓度：每立方米空气中含有10%以上游离二氧化硅的粉尘为2mg；含有10%以下游离二氧
化硅的水泥粉尘为6mg；二氧化硅含量在10%以下，不含有毒物质的矿物性和动植物性的粉尘为10mg。 有害气体浓度： 一氧化碳：不大于30mg/m3。当施工人员进入开挖面检查时，浓度可为100mg/m3，但必须在30min内降至30mg/m3。 二氧化碳：按体积计，不超过0.5%。 氮氧化物换算成NO2为5mg/m3以下。 隧道内气温不得超过28C。 隧道施工时，供给每人新鲜空气量，不应低于3m3/min，采用内燃机械作业时，1kw功率的机械设备供风量不宜小于3m3/min。 隧道开挖时全断面风速不应小于0.15m/，但不得大于6m/S。 2.2施工通风计算 斜井施工通风计算 （1）施工通风需风量计算 ①施工通风计算前提 设定参数: 开挖断面积 S=120m2（主洞） 一次开挖长度 L=3.8m 单位体积耗药量 0.7Kg/m3 一次爆破用药量 G=319.2kg 洞内同时工作的最多人数 m=150人 出碴车辆(按洞内4台自卸车计算) 4×173KW 爆破后通风排烟时间 t=40min 通风管直径Φ1.8m，管节20m 风管百米漏风率β=1.3% 漏风系数P 1.05 风管内摩阻系数 0.019 风量备用系数 k=1.15
公路隧道通风设计中若干问题 1交通量预测 交通量的大小是确定道路是否需要建设以及建成什么等级的控制因素。交通量的确定应该是一个严谨的科学推导过程。但由于主观或客观原因往往造成交通量预测不准确。一方面，在工程可行性研究阶段，为了工程立项，往往夸大交通量，导致通风土建、设备、运营费用的浪费。另一方面，在一些经济发达地区，由于近些年经济发展较快，也出现了交通量的增长远远超出了原先的预测，导致通风设备不够或通风方式已不适宜。后面这种情况已在很多隧道显现出来，例如成渝高速公路中梁山隧道，原设计远景交通量22000veh/d，现在实际交通量已超过30000veh/d；浙江甬台温高速公路大溪岭隧道，原设计远景交通量大约30000veh/d，现在实际交通量已接近50000veh/d；并且二者的交通量还有很大的上升趋势。如何准确地预测交通量，是一个有待深入研究的课题。另外，如何处理交通量逐年增长与汽车排污量的下降之间的关系也是一个必须考虑的较为困难的问题。 2 交通量与行车速度的关系 《公路隧道通风照明设计规范》[1] 规定设计交通量为混合车高峰小时交通量，计算行车速度为洞内线形行车速度。在很多隧道的通风计算中，就直接按给出的交通量和行车速度取值，实际上这种做法是不对的。根据交通工程学有关知识，车流密度、交通量和实际行车速度有一个对应关系：当车流密度与交通量较小时，车速可以达到最大值，即洞内线形行车速度；当车流密度、交通量逐渐增大，车速就随之逐渐减小，直至达到一个合理速度，这时交通量最大；当车流密
度继续增大，交通量反而减小，车速也减小，直至形成阻塞。因此在通风计算中必须根据交通量科学地计算实际行车车速。表1是按照交通工程学计算得到的某山岭地区高速公路双洞四车道隧道的实际通行能力（混合交通量）及平均行程速度。从表中可以看到前期预测交通量796veh/h 要比二级服务水平的实际通行能力1165veh/h 小得多，平均行程速度可以达到计算行车速度80 km/h ；后期预测交通量1448veh/h 与三级服务水平的实际通行能力1434veh/h 接近，平均行程速度就只能达到62 km/h 左右。因此，在通风计算中，前期车速可以取到80 km/h ，后期车速只能取到60 km/h 。 表1 某隧道80 km/h 时实际通行能力与平均行程速度计算表 服务水平等级 基本通行 能 力 （pcu/h ） 通行能力修正系数 实际通行能力（veh/h ） 平 均行程速 度 （km/h ） 预测交 通量 fw fHV fp 一级 — — — — — — 前期： 796 veh/h 后期： 1448 veh/h 二级 260 0.9 2 0.4 87 1.0 1165 ≥69 三级 320 0.9 0.4 1.0 1434 ≥62
四川省汶川至马尔康高速高速公路 维关隧道 通风施工方案 中国中铁 编制：年月日审核：年月日批准：年月日 中铁隧道股份有限公司 汶马高速C10合同段项目部 二〇一五年三月二十二日
目录 1 编制说明 0 1.1编制依据 0 1.2 编制原则 0 2 工程概况 0 2.1主要工程数量 (1) 2.2工程地质水文自然条件 (1) ...................................................................................................错误!未定义书签。 ...................................................................................................错误!未定义书签。 ...................................................................................................错误!未定义书签。 3 通风设计要求 (1) 3.1总体施工方案 (2) ...................................................................................................错误!未定义书签。 ...................................................................................................错误!未定义书签。 4 通风方案的选择 (2) 4.1通风方式设计 (3) 4.2通风管的布置 (4) 5通风量计算 (4) 5.1计算参数确定 (4) 5.2供风量计算 (5) 5.3风压的计算 (6) 5.4风机选型 (8)
几种隧道通风的通风方式比较 一、自然通风和机械通风。 1、双向交通隧道：L*N≥6*105时需机械通风。 2、单向交通隧道：L*N≥2*106时需机械通风。 其中L表示：隧道长度（m），N表示设计交通量（辆/h） 二、机械通风通风方式可分为纵向式、半横式、全横式以及这三种方式的组合。 选择机械通风方式应考虑以下因素： ①交通条件 ②地形、底物、地质条件 ③通风要求 ④环境保护要求 ⑤火灾时的通风控制 ⑥工程造价、运行费用、维护费用。 三、隧道通风要求： 1、单向交通的隧道设计风速不宜大于10m/s，特殊情况可取12m/s；双向交通的隧道设计风速不宜大于8m/s；人车混合通行的隧道设计风速不宜大于7m/s。 2、风机产生的噪声及隧道中废气的集中排放均应符合环保有关规定。 3、确定交通方式在交通条件发生变化时应具有较高的稳定性，并便于防灾时的气流组织。 4、隧道内通风的主流方向不应频繁变化。
四、机械通风的通风方式：射流风机通风方式、集中送入通风方式、竖井排除通风方式、竖井送排式纵向通风方式、竖井与射流风机组合通风方式、全横向和半横向通风方式、静电吸尘通风方式。 1、射流风机通风方式，其模式如下图所示。 适用于单向交通隧道，送风方向与车行方向相同。 2、集中送入通风方式，其模式如下图所示。 集中送入通风方式应符合下列规定： ①应充分比选送风机房结构形式和风道连接方式，减少压力损失；对送风口结 构形式也要做比选，确定经济、合理的风口形式。 ②应结合结构工程尽可能使送风口喷流方向与隧道轴向一致，并在弯曲部位设 置导流装置。 ③该通风方式可与其他通风方式组合采用，宜用于单向交通隧道。 ④3、竖井排除通风方式，其模式如下图所示.
课程名称：隧道工程 设计题目：隧道通风设计 院系：土木工程 专业： 年级： 姓名： 指导教师： 2011年 12月 2 日 课程设计任务书
专业姓名学号 开题日期： 2011 年 11 月 15 日完成日期： 2011 年 12 月 2日 题目隧道施工通风设计 一、设计的目的 掌握隧道通风设计过程。 二、设计的内容及要求 根据提供的隧道工程，确定需风量；确定风压；选择风机；进行风机及风管布置。 三、指导教师评语 四、成绩 指导教师(签章) 年月日 隧道通风设计
一、设计资料 1、工程概况 雅砻江两河口交通工程5#公路起于电站左岸交通工程1#公路，高程2662.72m沿雅砻江左岸逆流而上，设特长隧道（即2#隧道，长3143m，其中进口段开挖1780m，开挖段面积90平方米）穿越作案枢纽工程区至电站上游庆长河左岸连接11#公路，终点高程为2877.56米。线全长4.072千米。 该工程具备一下特点： （1）施工区域处于高原区，海拔高度达到了2700米 （2） 2#隧道进口段为连续长大上坡，最大坡度达到了 6.8%，隧道进口与合同桩号标高差达到了108米，施工通风即为困难。 （3）工程所在地区电力不足，需采用自发电施工。 2、排烟通风 隧道在施工过程中是一个相对密封的容器，由于开挖爆破、设备排放、喷锚支护等产生大量的烟尘无法自然排放，进而导致设备故障率高，施工人员职业病高发和能见度极差等种种问题。因此，必须采用人为方式进行通风排烟，以改善隧道工作环境，降低安全风险。 根据雅砻江两河口交通工程5#公路隧道进口段施工方案可知，隧道开挖深度为1780米，隧道内施工人员最多为三十人，开挖断面每次爆破炸药量为0.45吨。实施通风排烟措施的主要目的在于保障施工人员有足够的新鲜空气、爆破后30分钟内距开挖面100米内无烟尘且隧道断面最小风速不低于0.15米每秒。根据初趁台车的通过空间，风管选用3×3普通涤纶布软式风管，风管直径1.3米。设计参数如下： （1）、洞内同时工作人数不超过30人 （2）、断面最小风速>0.15米每秒 （3）、成年人呼吸需要空气为0.0381立方米每分钟。 （4）、风管直径为1.3米 （5）、风管平均每百米漏风速率β≤1.5%，风管摩擦阻力系数λ≤0.00018. （6）、每次爆破用炸药量为N=0.48t （7）、爆破后30分钟内，距开挖断面L=100米内无烟 （8）、隧道工作断面A=90平方米 （9）、最大掘进深度L=1780米，则风管长度最大为1780米。（前端据开挖断面30米，主机据洞口30米） 针对以上工程，进行2#隧道进口不同长度施工通风设计，要求采用风道压入式通风方式，进行风量计算、风压计算，以此为依据，进行风机选择（根据网上调研等方式）以及风机及风管的布置（风管可自选，不一定按所给资料）。 本次设计，最大掘进深度取1770米 二、隧道的通风计算 1、风量计算 隧道施工的通风计算，因施工方法、隧道断面、爆破器材炸药种类，施工设备等不同而变化。一般根据以下几方面来考虑通风量。 （1）、按洞内同时工作的最多人数计算
《隧道通风与灾害控制》课程作业3- 公路隧道运营通风设计计算 姓名：*** 学号：*** 学院：土木工程学院 专业：桥梁与隧道工程 任课教师：蒋雅君副教授 王峰副教授 二〇一五年六月五日
目录 1隧道通风设计基本资料 (1) 2隧道需风量计算 (1) 2.1该隧道通风需风量计算相关基本资料 (1) 2.2隧道中CO排放量 (2) 2.3稀释CO需风量 (4) 2.4稀释烟雾需风量 (5) 2.5稀释空气内异味需风量 (7) 2.6考虑火灾时的排烟量 (7) 3射流风机纵向通风计算 (7) 3.1有关参数 (7) 3.2自然风阻力 (7) 3.3交通风压 (8) 3.4通风阻抗力 (8) 3.5隧道所需升压 (8) 3.6射流机需求量 (9) 参考文献 (9)
公路隧道通风设计 1隧道通风设计基本资料 ?道路等级：高速公路，分离式单向双车道（计算单洞）； ?行车速度：V t=80 km/h； ?空气密度：ρ=1.2 kg/m3； ?隧道长度、纵坡和平均海拔高度如图1-1所。 图1-1 隧道上行线示意图 2隧道需风量计算 2.1该隧道通风需风量计算相关基本资料 ?隧道断面面积：A r=68.05 m2； ?隧道当量直径：D r=8.41 m； ?设计交通量：15000辆中型车/日（双向），高峰小时交通量按日交通量的12%计算，上下行交通量不均衡系数1.1。 ?交通组成： 汽油车：小型客车15%，小型货车18%，中型货车24%； 柴油车：中型货车24%，大型客车13%，大型货车6%。 ?隧道内平均温度：t m=20°C； ?拟设计通风方式：纵向通风； ?火灾时排烟风速：3m/s。