【正文】 圖54排水溝（左）、截水溝（右）形式 （單位：cm）第6章 通風(fēng)照明設(shè)計 通風(fēng) 一般的公路隧道只有進出口與大氣相通，隧道內(nèi)污染物不能很快的擴散出去，空氣中污染物的含量會逐漸累積。這些污染物含量比較小的時候，通常影響不大。但是，如果含量超過一定程度就會造成很大的危害。比如：當CO等含量增加到一定程度時，會對人體產(chǎn)生不同程度的中毒癥狀，甚至危害生命；另外，空氣中的煙霧和粉塵如果濃度達到一定程度，會使能見度下降，嚴重時會妨礙正常行車，對民眾造成傷害。因此，隧道通風(fēng)主要是對CO（一氧化碳）、煙霧（或粉塵）和異味等進行稀釋。 ： (1) CO 設(shè)計含量 表61 全橫向、半橫向通風(fēng)時，CO設(shè)計含量（體積分數(shù)） （單位：）隧道長度/m≤1000≥3000/106250200（2）煙霧的設(shè)計含量表62 煙霧設(shè)計含量K計算行車速度/(km/h)100806040K/m1（3）異味稀釋及其他要求隧道內(nèi)不間斷換氣頻率不宜低于每小時5次。采用縱向通風(fēng)的隧道。通風(fēng)設(shè)計時還必須考慮火災(zāi)對策，長度大于1500m且交通量較大的隧道應(yīng)考慮排煙措施?；馂?zāi)時的排煙風(fēng)速可按2~3m/s取值。選用的風(fēng)機，在環(huán)境溫度為25℃情況下其可靠運轉(zhuǎn)時間不低于60min。 需風(fēng)量計算：黃泥埡隧道通風(fēng)設(shè)計基本參數(shù)：道路等級：二級公路，分離式（上，下行分離）雙向兩車道 行車速度：80km/h空氣密度：ρ= 隧道起止樁號、長度、縱坡和設(shè)計標高：樁號：AK1+900～AK5+520,全長3530m；縱坡：%～+%～%設(shè)計標高：進洞口PH=，出洞口PH=設(shè)計交通量：2500輛/h交通組成：汽油車：小型客車15%，小型貨車18%，中型貨車24%柴油車：中型貨車24%，大型客車13%，大型貨車6%；隧道內(nèi)平均氣溫： （1）CO排放量① 取CO基準排放量為：② 考慮CO的車況系數(shù)為：fa=③ 依據(jù)規(guī)范，分別考慮工況車速80km/h，60km/h，40km/h，20km/h，10km/h（阻滯），不同工況下的速度修正系數(shù)fiv和車密度修正系數(shù)fd如表71所示： 表63 不同工況下的速度修正系數(shù)和車密度修正系數(shù)取值工況車速（km/h)8060402010136 ④ 考慮CO的海拔高度修正系數(shù)：平均海拔高度： ⑤ 考慮CO的車型系數(shù)如表：表64 考慮CO的車型系數(shù)表車型各種柴油車汽油車小客車旅行車、輕型貨車中型貨車大型貨車1157⑥ 交通量分解：汽油車：小型客車375，小型貨車450，中型貨車600柴油車：中型客車600，大型客車325，大型貨車150⑦ 計算各工況下全隧道CO排放量： （61）當時 = 其他各種工況車速下CO的排放量用同樣的方法計算，得出計算結(jié)果如表65：表65 各工況車速下CO的排放量工況車速（km/h）8060402010CO量（）⑧ 最大CO排放量：由上述計算可以看出，在工況車速為10km/h時，CO排放量最大，為：Qco=。（2）稀釋CO的需風(fēng)量①根據(jù)技術(shù)要求，CO設(shè)計濃度為：正常行駛， 發(fā)生事故時（15min）② 隧址設(shè)計溫度tm=20℃,換算成為絕對溫度T=273+20 =293。③ 隧址大氣壓無實測值，按下式計算： （62）④ 稀釋CO的需風(fēng)量： （63） （3） 煙霧排放量 （64）① 取煙霧基準排放量為：② 考慮煙霧的車況系數(shù)為：fa=③ 依據(jù)規(guī)范，分別考慮工況車速80km/h，60km/h，40km/h，20km/h，10km/h（阻滯），不同工況下的速度修正系數(shù)fiv和車密度修正系數(shù)fd如表所示： 表66 不同工況下的速度修正系數(shù)和車密度修正系數(shù)取值工況車速（km/h)8060402010136④ 柴油車交通量如下：柴油車：中型客車360，大型客車195，大型貨車 90⑤ 考慮煙霧的海拔高度修正系數(shù)： 平均海拔高度： ⑥ 考慮煙霧的車型系數(shù)如表：表67 考慮煙霧的車型系數(shù)表柴油車輕型貨車中型貨車重型貨車、大型貨車、拖掛車集裝箱車3~4⑦ 計算各工況下全隧道煙霧排放量： 計算結(jié)果遠遠小于在工況車速為20km/h時的煙霧排放量。算出各工況車速下的煙霧排放量如下表：表68 各工況車速下的煙霧排放量工況車速（km/h）8060402010煙霧量（）⑧ 最大煙霧排放量：由上述計算可知，在工況車速為20km/h時，煙霧排放量最大，為：。 隧道通風(fēng)設(shè)計 在隧道運營期間，隧道內(nèi)保持良好的空氣是行車安全的必要條件。為了有效降低隧道內(nèi)有害氣體與煙霧的濃度，保證司乘人員及洞內(nèi)工作人員的身體健康，提高行車的安全性和舒適性，公路隧道應(yīng)做好通風(fēng)設(shè)計保證隧道良好通風(fēng)。黃泥埡隧道通風(fēng)設(shè)計主要考慮以下因素：（1）隧道長度及線性，黃泥埡隧道為二級公路單洞雙行（左，右分離）隧道，長3530m，風(fēng)阻力大，自然風(fēng)量小，隧道縱斷面采用人字坡不利于煙霧的排放，設(shè)計時應(yīng)予以注意。（2）交通量，隧道交通量按2500輛∕h設(shè)計，且主要為中型貨車和小型客車。（3）隧道所處的地理氣候環(huán)境。（4）隧道內(nèi)火災(zāi)事故等非常情況。（5）隧道工程造價的維修保養(yǎng)成本等。 根據(jù)《公路隧道工程設(shè)計規(guī)范》，本隧道通風(fēng)應(yīng)滿足以下要求：（1） 單向交通的隧道設(shè)計風(fēng)速不宜大于10m/s，特殊情況下可取12 m/s，雙向交通的隧道設(shè)計風(fēng)速不應(yīng)大于8 m/s，人車混合通行的隧道設(shè)計風(fēng)速不應(yīng)大于7 m/s。 （2）風(fēng)機產(chǎn)生的噪聲及隧道中廢氣的集中排放均應(yīng)符合環(huán)保的有關(guān)規(guī)定。 （3）確定的通風(fēng)方式在交通條件發(fā)生改變時具有較高的穩(wěn)定性，并能適應(yīng)火災(zāi)工況下的通風(fēng)要求。（4）隧道運營通風(fēng)的主流方向不應(yīng)頻繁變化。（5） CO 允許濃度： 正常運行：200ppm放生事故時（15min）:250ppm 確定通風(fēng)方式根據(jù)《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計規(guī)范》（JTJ 02611999）規(guī)定宜設(shè)置機械通風(fēng)的條件 （65）式中 L——隧道長度（m）N——設(shè)計交通流量（輛/h）本設(shè)計按2500輛/h進行設(shè)計故采用機械通風(fēng)，縱向射流式通風(fēng)方式。 需風(fēng)量計算 黃泥埡隧道通風(fēng)設(shè)計基本參數(shù)：道路等級：二級公路，左右分離式兩車道隧道行車速度：80㎞∕h空氣密度：ρ= 隧道起止樁號，長度，縱坡和設(shè)計標高：起止樁號AK1+900～AK5+520,全長3530m；縱坡：%～+%～% 設(shè)計標高：進洞口PH=，出洞口PH=隧道段面面積：Ar=76㎡隧道當量直徑：R=設(shè)計交通量： 2500輛∕h交通組成：汽油車：小型客車15%，小型貨車18%，中型貨車24%柴油車：中型貨車24%，大型客車13%，大型貨車6%；隧道內(nèi)平均氣溫： （1）CO排放量① 取CO基準排放量為：② 考慮CO的車況系數(shù)為：fa=③ 依據(jù)規(guī)范，分別考慮工況車速80km/h，60km/h，40km/h，20km/h，10km/h（阻滯），不同工況下的速度修正系數(shù)fiv和車密度修正系數(shù)fd如表71所示： 表69 不同工況下的速度修正系數(shù)和車密度修正系數(shù)取值工況車速（km/h)8060402010136 ④ 考慮CO的海拔高度修正系數(shù)：平均海拔高度： ⑥ 考慮CO的車型系數(shù)如表：表610 考慮CO的車型系數(shù)表車型各種柴油車汽油車小客車旅行車、輕型貨車中型貨車大型貨車1157⑥ 交通量分解：汽油車：小型客車375，小型貨車450，中型貨車600柴油車：中型客車600，大型客車325，大型貨車150⑦ 計算各工況下全隧道CO排放量： （66）當時 = 其他各種工況車速下CO的排放量用同樣的方法計算，得出計算結(jié)果如表65：表611各工況車速下CO的排放量工況車速（km/h）8060402010CO量（）⑧ 最大CO排放量：由上述計算可以看出，在工況車速為10km/h時，CO排放量最大，為：Qco=。（2）稀釋CO的需風(fēng)量①根據(jù)技術(shù)要求，CO設(shè)計濃度為：正常行駛， 發(fā)生事故時（15min）② 隧址設(shè)計溫度tm=20℃,換算成為絕對溫度T=273+20 =293。③ 隧址大氣壓無實測值，按下式計算： （62）④ 稀釋CO的需風(fēng)量： （63） （3） 煙霧排放量 （64）① 取煙霧基準排放量為：② 考慮煙霧的車況系數(shù)為：fa=③ 依據(jù)規(guī)范，分別考慮工況車速80km/h，60km/h，40km/h，20km/h，10km/h（阻滯），不同工況下的速度修正系數(shù)fiv和車密度修正系數(shù)fd如表所示： 表612 不同工況下的速度修正系數(shù)和車密度修正系數(shù)取值工況車速（km/h)8060402010136④ 柴油車交通量如下：柴油車：中型客車360，大型客車195，大型貨車 90考慮煙霧的海拔高度修正系數(shù)： 平均海拔高度： ④ 考慮煙霧的車型系數(shù)如表：表613 考慮煙霧的車型系數(shù)表柴油車輕型貨車中型貨車重型貨車、大型貨車、拖掛車集裝箱車3~4⑧ 計算各工況下全隧道煙霧排放量： 算出各工況車速下的煙霧排放量如下表：表614 各工況車速下的煙霧排放量工況車速（km/h）8060402010煙霧量（）⑦ 最大煙霧排放量：由上述計算可知，在工況車速為10km/h時，煙霧排放量最大，為：。（4）稀釋煙霧的需風(fēng)量為： ①依據(jù)規(guī)范，取煙霧設(shè)計濃度為K= ,則煙霧稀釋系數(shù)C=②稀釋煙霧的需風(fēng)量： ∕s③ 稀釋空氣中異味需風(fēng)量：取每小時換氣次數(shù)為5次 ∕s④ 考慮火災(zāi)時的需風(fēng)量：取火災(zāi)排煙風(fēng)速為則： =676=456∕s⑤ 結(jié)論： 綜合以上可知本隧道通風(fēng)量由稀釋煙霧所需通風(fēng)量所決定，為∕s 通風(fēng)計算（1）計算條件 隧道長度：L=3530m 隧道段面面積：Ar=76㎡隧道當量直徑：R=設(shè)計交通量： 2500輛∕h 大型車混入率：﹪設(shè)計行車速度：=∕s需風(fēng)量：∕s隧道設(shè)計風(fēng)速：m∕s隨址空氣密度：ρ= （2）隧道內(nèi)所需升壓力 隧道內(nèi)所需升壓力由以下三項決定：① 空氣在隧道內(nèi)流動受到的摩擦阻力及出入口的損失 =② 隧道兩洞口等效壓差：由于隧道進出口高差不大所以?。?10Pa③ 交通風(fēng)產(chǎn)生的風(fēng)壓力為：式中：汽車等效阻抗面積所以：=因此隧道所需的升壓力為：=+=+=（3）風(fēng)機的選擇 擬選用900型射流風(fēng)機 900型射流風(fēng)機每臺的升壓力計算：=ρΦ(1ψ)= Φ== ∕s ψ===代入可得：=i===≈35臺（4）風(fēng)機布置合計需要布置900型風(fēng)機35臺，按每組兩臺布置，可布置18組，共36臺，具有一定的安全儲備。第7章 施工設(shè)計 施工準備黃泥埡隧道進洞口地勢+較高，不利于布置施工場地，職工住處、配電房、壓風(fēng)機房、混凝土攪拌站、鋼筋車間等生產(chǎn)房屋隧道布設(shè)不方便。因此，作業(yè)隊進駐施工場地后，必須做好現(xiàn)場調(diào)查，將其建在距離施工洞口不遠的地方，且選址時注意方便運輸，以及環(huán)境保護。此外，作業(yè)隊進駐施工場地后，還要做好以下施工前準備工作：（1） 隧道施工用電由附近鄉(xiāng)鎮(zhèn)高壓電引接，在隧道出口安裝一臺315KVA變壓器，另外配備一臺120KW發(fā)電機以作備用。（2） 施工用水：根據(jù)現(xiàn)場條件，隧道出口附近沒有可供水源的天然河流，水源缺乏，必須從遠處引水，并在施工現(xiàn)場設(shè)兩個蓄水池。（3） 施工用風(fēng)