隧道通風(fēng)施工組織設(shè)計(jì)

1、四川省汶川至馬爾康高速高速公路維關(guān)隧道通風(fēng)施工方案LLTOC o 1-5 h z編制：年月日審核：年月日批準(zhǔn)：年月日中鐵隧道股份有限公司汶馬高速C10合同段項(xiàng)目部二O五年三月二十二日目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 編制說明11.1編制依據(jù)1.1.2編制原則1. HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 工程概況12.1主要工程數(shù)量1.2.2工程地質(zhì)水文自然條件2.2.2.1工程地質(zhì)2.2.2.2氣象及水文地質(zhì)2.2.2.3自然條件2. HYPERLINK l bookma

2、rk12 o Current Document 通風(fēng)設(shè)計(jì)要求23.1總體施工方案2.3.1.1施工作業(yè)環(huán)境衛(wèi)生環(huán)境2. HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 3.1.2最小風(fēng)量及風(fēng)速3.通風(fēng)方案的選擇3 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 4.1通風(fēng)方式設(shè)計(jì)3.4.2通風(fēng)管的布置4. HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 5通風(fēng)量計(jì)算5 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 5.1計(jì)算參數(shù)確定5. HYPERL

3、INK l bookmark22 o Current Document 5.2供風(fēng)量計(jì)算5. HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 5.3風(fēng)壓的計(jì)算7. HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 5.4風(fēng)機(jī)選型8. HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 6通風(fēng)設(shè)備的安裝調(diào)試8 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 6.1風(fēng)機(jī)安裝8.6.2風(fēng)管懸掛固定8. HYPERLINK l bookmark32 o Curren

4、t Document 通風(fēng)效果的檢測與評(píng)定97.1通風(fēng)效果檢測與優(yōu)化9.7.2通風(fēng)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)9. HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 加強(qiáng)隧道通風(fēng)的保證措施9 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 8.1搞好崗前培訓(xùn)，提高管理使用技術(shù)9. HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 8.2健全制度、落實(shí)保障措施10 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 8.3自制水幕降塵器，最大限度降低炮煙、粉塵污染10 HYP

5、ERLINK l bookmark42 o Current Document 施工通風(fēng)與安全生產(chǎn)保證措施10編制說明1.1編制依據(jù)四川省汶川至馬爾康高速公路兩階段施工圖設(shè)計(jì)文件第三冊(cè)；公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)細(xì)則(JTG/TD70/2-2014)；公路隧道施工技術(shù)規(guī)范(JTGF602009)；公路建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)規(guī)范(JTGB032006)；公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)指南(JTG/TB052004)；公路環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGB042010)；1.2編制原則本著經(jīng)濟(jì)適用、維修方便原則，盡量選用國產(chǎn)先進(jìn)通風(fēng)設(shè)備，確定通風(fēng)機(jī)通風(fēng)管的品種、型號(hào)。在凈空允許的情況下，盡可能采用大直徑風(fēng)管配大風(fēng)量通風(fēng)機(jī)，以減少能

6、耗損失。通風(fēng)用電在隧道施工中占有相當(dāng)比重，適當(dāng)增加一次性投入，減少通風(fēng)系統(tǒng)的長期運(yùn)行成本。進(jìn)行通風(fēng)方案設(shè)計(jì)比選優(yōu)化，既滿足通風(fēng)效果，又達(dá)到節(jié)能省源的目的。根據(jù)國家安監(jiān)總局等四部委聯(lián)合發(fā)布的隧道施工安全九條規(guī)定的要求，“必須對(duì)有毒有害氣體進(jìn)行監(jiān)測監(jiān)控，加強(qiáng)通風(fēng)管理，嚴(yán)禁濃度超標(biāo)作業(yè)”。工程概況汶川至馬爾康高速公路項(xiàng)目土建工程施工C10標(biāo)段，工程起訖里程為K100+080K104+900,全長4.82km。位于四川省阿壩藏族羌族自治州理縣，地處于四川盆地西北邊緣與青藏高原東緣交錯(cuò)接觸帶，路線沿國道G317線走廊按沿溪線布設(shè)。2.1主要工程數(shù)量主要工程量為：維關(guān)隧道主洞左線長度1165m，右線113

7、0m，左線隧道最大埋深約444m,右線隧道最大埋深約430m，洞身開挖面積(含仰拱)85m2；維關(guān)隧道公布設(shè)1個(gè)車行橫通道、2個(gè)人行橫通道，施工采用鉆爆法開挖，獨(dú)頭掘進(jìn)，裝載機(jī)裝碴，無軌運(yùn)輸出碴。2.2工程地質(zhì)水文自然條件工程地質(zhì)工作區(qū)多為高山峽谷區(qū)，山勢陡峭，峰巒疊嶂，沿線第四系松散堆積層、沉積巖、巖漿巖均有出露。地質(zhì)結(jié)構(gòu)屬龍門山斷裂帶中斷，地形呈蜿蜒起伏的立體單元，地表由西北向東南傾斜。地貌類型為低中山-中山-高山-極高山，是典型的中高山峽谷區(qū)。境內(nèi)群山連綿，峰巒重疊，海拔14225922m,境內(nèi)山巒起伏，平均海拔2700m，高差懸殊，溝谷縱橫。地形呈蜿蜒起伏的立體單元，地表由西北向東南傾

8、斜。氣象及水文地質(zhì)氣候受西伯利亞西風(fēng)氣流、印度洋暖流和太平洋東南季風(fēng)三個(gè)環(huán)流的影響，形成季風(fēng)氣候。因海拔高差懸殊，地形復(fù)雜，氣候差異顯著，具有山地立體型氣候特征。九、十月份雨量增加，形成低溫降雨季節(jié)。年降雨量在650毫米1000毫米之間，河谷地帶年均氣溫6.9CJ11C。，常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)。自然條件項(xiàng)目所在地屬山地型立體氣候，春夏季降水量多，冬季無霜期短山坡植被覆蓋為草、灌木等。項(xiàng)目順雜谷腦河、國道317線布設(shè)，雜谷腦河為岷江支流、水源保護(hù)區(qū)，施工應(yīng)加強(qiáng)文明施工、環(huán)境保護(hù)。通風(fēng)設(shè)計(jì)要求3.1總體施工方案在隧道施工過程中，由于鉆爆、裝運(yùn)、噴砼產(chǎn)生有害氣體和粉塵及開挖揭露地層釋放的有害氣體使隧

9、道內(nèi)作業(yè)環(huán)境受到污染，必須采用機(jī)械通風(fēng)的方法向洞內(nèi)供給新鮮空氣，以稀釋有害氣體降低粉塵濃度從面確保隧道內(nèi)施工環(huán)境良好，從而保護(hù)施工人員的身心健康。根據(jù)公路隧道施工技術(shù)規(guī)范要求隧道內(nèi)施工作業(yè)環(huán)境要達(dá)到下列衛(wèi)生安全標(biāo)準(zhǔn)：施工作業(yè)環(huán)境衛(wèi)生環(huán)境隧道施工作業(yè)環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照國家有關(guān)規(guī)定，并應(yīng)滿足下列衛(wèi)生及安全標(biāo)準(zhǔn)的要求：（1）空氣中氧氣含量，按體積計(jì)不得小于20%。（2）每立方米空氣中粉塵容許濃度：含有10%以上游離二氧化硅的粉塵不得大于2mg；含有10%以下游離二氧化硅的礦物性粉塵不得大于4mg。（3）空氣中常見有害氣體濃度應(yīng)符合下列要求：a：CO容許濃度不得大于30mg/m3。b：CO2按體積計(jì)

10、不得大于0.5%。c:氫氧化物換算成NO2濃度應(yīng)在5mg/m3以下。（4）隧道內(nèi)噪聲不得大于90dB。最小風(fēng)量及風(fēng)速（1）隧道施工通風(fēng)應(yīng)能提供洞內(nèi)各項(xiàng)作業(yè)所需的最小風(fēng)量，每人應(yīng)供應(yīng)新鮮空氣3m3/min,采用內(nèi)燃機(jī)械作業(yè)時(shí)，供風(fēng)量不應(yīng)小于4.5m3/（min.kw）隧道施工通風(fēng)的風(fēng)速，全斷面開挖時(shí)不應(yīng)小于0.15m/s，分部開挖的坑道內(nèi)不應(yīng)小于0.25m/s，并均不應(yīng)大于6m/s。通風(fēng)方案的選擇根據(jù)隧道的開挖進(jìn)度和利用隧道內(nèi)各人行通道，減少設(shè)備投入，分兩階段采用循環(huán)推進(jìn)、移動(dòng)式的通風(fēng)方案。以保證施工人員的安全健康、機(jī)具的工作效率和施工的順利實(shí)施。4.1通風(fēng)方式設(shè)計(jì)維關(guān)隧道單向掘進(jìn)長度均大于10

11、00m，施工通風(fēng)分為兩個(gè)階段。第一階段：按照設(shè)計(jì)文件要求，進(jìn)洞初期700米至開挖作業(yè)面，左、右線均采用獨(dú)立的管路壓入式通風(fēng)；通風(fēng)機(jī)安裝在距洞口30m處，送風(fēng)管掛于拱腰，向洞內(nèi)壓風(fēng)，即采用大風(fēng)量軸流風(fēng)機(jī)，柔性風(fēng)管所組成的壓入式通風(fēng)系統(tǒng)，新鮮空氣由洞外經(jīng)風(fēng)管送至作業(yè)面，污風(fēng)由作業(yè)面經(jīng)隧道排出。HI-JTIW-.宀!I-.Tl.才&-*tie.宀“&jtie存3一TI口.3.亠叮-I.-!.呵rTIx圖1：第一階段施工通風(fēng)第二階段：進(jìn)洞700米后，隧道已通過1#人行橫通道，1#車行橫通道、均已開挖貫通，采用巷道式通風(fēng)。將一臺(tái)風(fēng)機(jī)移到左線車行通道前2030m處（隨通道開挖不斷跟進(jìn)），對(duì)左線隧道進(jìn)行供風(fēng)

12、，另外一臺(tái)風(fēng)機(jī)移到人行通道中，通過人行通道向右線隧道供風(fēng)，隧道左線作為進(jìn)風(fēng)洞，隧道右線作為污風(fēng)排出洞。實(shí)施第二階段通風(fēng)時(shí)對(duì)通風(fēng)機(jī)至洞口方向的人行通道、車行通道進(jìn)行封閉，所有進(jìn)出車輛自右洞進(jìn)出，進(jìn)出左線車輛自右洞通過靠近掌子面最前方車通進(jìn)入左洞4.2通風(fēng)管的布置圖2：第二階段施工通風(fēng)圖3：隧道主洞與施工支洞施工管線布置示意圖5通風(fēng)量計(jì)算維關(guān)隧道洞口距離1#車行通道口距離為573m,第一階段壓人式通風(fēng)距離按照700m計(jì)算；第二階段巷道式通風(fēng)距離按照1200m計(jì)算。5.1計(jì)算參數(shù)確定通風(fēng)距離按照1200m計(jì)算；洞內(nèi)施工最多人數(shù)按90人;采用內(nèi)燃機(jī)械時(shí)，供給每個(gè)人的新鮮空氣量不應(yīng)小于4.5m3/(mi

13、n.kw)；控制通風(fēng)計(jì)算按開挖爆破一次最大用藥量240kg；放炮后通風(fēng)時(shí)間按30min；軟式拉鏈風(fēng)管百米漏風(fēng)量1.5%,風(fēng)管內(nèi)摩擦系數(shù)為0.015;洞內(nèi)風(fēng)速不小于0.25m/s;5.2供風(fēng)量計(jì)算按洞內(nèi)允許最低風(fēng)速計(jì)算風(fēng)量Q1=60 xAxV=60 x85x0.25=1275(iWmin?式中：V洞內(nèi)最小風(fēng)速0.25m/sA整洞開挖斷面取85m2按洞內(nèi)作業(yè)人數(shù)計(jì)算需風(fēng)量Q1=4.5x90 x1.2=486(m3/min),安全系數(shù)k=1.2按稀釋內(nèi)燃機(jī)廢氣計(jì)算需風(fēng)量所在的維關(guān)隧道考慮到該地區(qū)屬中低高海拔地區(qū)，氣壓低、且洞內(nèi)外溫差較大，含氧量低的因素，內(nèi)燃機(jī)的排污量有所增大，加大了1.52.0的系

14、數(shù)。結(jié)合維關(guān)隧道施工設(shè)計(jì)條件及相關(guān)通風(fēng)參數(shù)，隧道內(nèi)海拔高度計(jì)算隧道內(nèi)空氣含氧量為18.07-18.25%左右，空氣含氧量下降15%。按內(nèi)燃機(jī)械作業(yè)所需風(fēng)量計(jì)算時(shí)應(yīng)滿足供風(fēng)量不小于4.5m3/(mhKW),并按下式計(jì)算：Q=(Ha+H-a+H-a)q1ssDDEE式中：Qi一內(nèi)燃機(jī)械作業(yè)所需風(fēng)量，m3/min；Hs一裝碴機(jī)械總功率，KW；a裝碴機(jī)械的工作效率；Hd運(yùn)輸類汽車總功率，KW；ad運(yùn)輸類汽車的工作效率；he其他類機(jī)械總功率，kw；ae其他類機(jī)械的工作效率；q一內(nèi)燃機(jī)械單位功率供風(fēng)量，m3/(mhKW)。隧道內(nèi)內(nèi)燃動(dòng)力在出碴時(shí)期有柳工ZL-50側(cè)卸式裝載機(jī)和25T自卸汽車。其中側(cè)卸式裝載

15、機(jī)2臺(tái)，最大額定功率162kw，計(jì)算功率162kw；2臺(tái)自卸車，滿載功率按221kw。則需要風(fēng)量為：Qi=4.5x(162x2+221x2)=3447m3/min經(jīng)計(jì)算所需風(fēng)量為3447m3/min左右。4)按照爆破后稀釋一氧化碳至許可最高濃度計(jì)算采用壓入式通風(fēng)：工作面需要風(fēng)量Q27.8(m3/min),式中：Q2一爆破排煙所需風(fēng)量，m3/min；t一通風(fēng)時(shí)間，取t=30min,A次爆破炸藥消耗量A=240Kg；F開挖斷面積85m2；L通風(fēng)換氣長度，取100m。經(jīng)計(jì)算開挖面排煙需風(fēng)量為673m3/min。根據(jù)上列計(jì)算取最大值3447m3/min,為隧道工作面所需新鮮風(fēng)量。供風(fēng)長度1200m考慮

16、風(fēng)管漏風(fēng)，漏風(fēng)率按1.5%考慮，則風(fēng)機(jī)提供的風(fēng)量應(yīng)分別為：Q=Q/(1-l/100=3447/(1-0.015)1200/100=4133m3/min機(jī)需風(fēng)壓的計(jì)算風(fēng)管直徑選擇根據(jù)以前的施工經(jīng)驗(yàn)、隧道斷面以及目前常用性能穩(wěn)定的風(fēng)機(jī)選定通風(fēng)管直徑，本標(biāo)段隧道施工通風(fēng)管直徑采用1.5m。通風(fēng)阻力計(jì)算通風(fēng)阻力包括摩擦阻力和局部阻力，摩擦阻力在風(fēng)流的全部流程內(nèi)存在，如拐彎及風(fēng)流受到其他阻礙的地方。為保證將所需風(fēng)量送到工作面，并達(dá)到規(guī)定的風(fēng)速，通風(fēng)機(jī)應(yīng)有足夠的風(fēng)壓以克服管道系統(tǒng)阻力，即hh阻。H總阻二血摩+工h局局部壓力損失：在通風(fēng)方案中，主要有轉(zhuǎn)彎引起的局部壓力損失，按下列公式計(jì)算：h局二xpxv2/

17、2pa式中：E-局部阻力系數(shù)P-空氣密度，取1.2v-轉(zhuǎn)彎管道風(fēng)速，取30m/s拐彎局部阻力系數(shù)計(jì)算公式如下：E=0.008a0.75/n0.6n二R/D式中：R為拐彎半徑(取10m),D為風(fēng)管直徑，取2m,a為拐彎角度。拐彎局部阻力系數(shù)計(jì)算得：E=0.008x900.75/50.6=0.089局部阻力得：h局二0.089x1.2x302/2=48.1pa沿程壓力損失計(jì)算：風(fēng)管內(nèi)摩擦阻力h摩二入(L/D)p(V2/2)入-摩擦系數(shù)根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)、取入二0.01；風(fēng)管平均流速V=30m/s。L-通風(fēng)管長，取1200mD-風(fēng)管直徑，取D=2mP-空氣密度，取1.2h-沿程摩擦阻力pah二入(L/D)

18、p(V2/2)=0.01x(1200/2)x1.2x(302/2)=3240Pa風(fēng)壓計(jì)算：H阻二h摩+h局=3288Pa風(fēng)機(jī)選型根據(jù)對(duì)各開挖工作面的供風(fēng)量及風(fēng)壓計(jì)算，維關(guān)隧道風(fēng)機(jī)選型如下：表1:主要通風(fēng)設(shè)備配置表設(shè)備名稱型號(hào)技術(shù)參數(shù)數(shù)量射流風(fēng)機(jī)SSF-NQ12功率：37kw2臺(tái)多極變速風(fēng)機(jī)SDF(B)-4-No14風(fēng)量：2113-4116m3/min風(fēng)壓:1078-6860Pa,功率：160 x2kw2臺(tái)風(fēng)管2000拉鏈?zhǔn)杰涳L(fēng)管，每節(jié)長度15m或20m。2600m風(fēng)機(jī)型號(hào)速度風(fēng)量(m3/min)風(fēng)壓(Pa)高效風(fēng)量(m3min)轉(zhuǎn)速(r/min)最高點(diǎn)功率(KW)最大配用電機(jī)功率(KW)SDF

19、(B)-4-No14高速2113-41161078-6860336114803002x160右線隧道為排風(fēng)洞，巷道式通風(fēng)階段每隔700m安設(shè)37KW射流風(fēng)機(jī)一臺(tái)6通風(fēng)設(shè)備的安裝調(diào)試6.1風(fēng)機(jī)安裝為了保證壓入較好的新鮮空氣，第1階段風(fēng)機(jī)安裝于洞外距洞口約30m處，第2階段巷道式通風(fēng)射流風(fēng)機(jī)安裝在送風(fēng)巷橫通道外2030m處。為了使通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，通風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)深度不低于1.5米，采用C25混凝土澆筑，預(yù)埋0-2x0-3x0.016米鋼板，通風(fēng)機(jī)架用16號(hào)工字鋼焊接，咼度4米先將通風(fēng)機(jī)架與預(yù)埋鋼板焊接牢固后，再將通風(fēng)機(jī)安裝在機(jī)架上面。為了防止通風(fēng)機(jī)和配電柜雨淋受潮及防止他人觸電發(fā)生意外，在風(fēng)機(jī)和配電柜上

20、方搭蓋雨棚和護(hù)欄。風(fēng)機(jī)中心必須與風(fēng)管中心在同一軸線上。風(fēng)管懸掛固定風(fēng)管與風(fēng)機(jī)采用抱箍鏈接，用鐵絲捆綁加固。通風(fēng)管中線高度與通風(fēng)機(jī)中心高度須處于同一軸線上，高度距離地面4m,掛設(shè)風(fēng)管要平順直。作業(yè)時(shí)，先每隔20m打膨脹螺栓，然后布巾8鐵絲或鋼絲繩，用緊線器張緊，風(fēng)管吊掛在拉線下。風(fēng)管懸吊要穩(wěn)固，咼度一致，要求每10m撓度不大于100mm。通風(fēng)管與開挖面的距離不大于15m，并且放炮時(shí)必須捆綁爆破影響段風(fēng)管。通風(fēng)效果的檢測與評(píng)定7.1通風(fēng)效果檢測與優(yōu)化為了保證施工通風(fēng)的要求與安全，應(yīng)對(duì)隧道的通風(fēng)效果進(jìn)行隨時(shí)的監(jiān)控和檢測，包括隧道內(nèi)空氣中的有害氣體濃度、粉塵和煙塵的濃度、空氣溫度和濕度、風(fēng)速計(jì)噪音等。

21、同時(shí)對(duì)于通風(fēng)的運(yùn)行狀態(tài)和系統(tǒng)的動(dòng)力消耗等情況進(jìn)行檢測，并作好記錄。通過檢測與評(píng)定的信息反饋，確定通風(fēng)效果是否達(dá)到衛(wèi)生、安全要求，并對(duì)通風(fēng)技術(shù)措施進(jìn)行檢驗(yàn)，如果不能滿足要求，應(yīng)立即對(duì)通風(fēng)方案及系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。監(jiān)測周期監(jiān)測地點(diǎn)檢測儀器允許排放值Mg/m3實(shí)測排放值監(jiān)測人2次/周維關(guān)隧道右線粉塵儀W4實(shí)測數(shù)據(jù)劉賓2次/周維關(guān)隧道左線粉塵儀W4實(shí)測數(shù)據(jù)李斌7.2通風(fēng)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)制定通風(fēng)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)措施，嚴(yán)格按照設(shè)備的保養(yǎng)規(guī)程和技術(shù)要求進(jìn)行維護(hù)。使設(shè)備隨時(shí)保持良好、穩(wěn)定的工作狀態(tài)。在設(shè)備運(yùn)行中須加強(qiáng)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，特別是對(duì)風(fēng)管的安裝與連接處的檢查，是否可靠，有無漏風(fēng)，并應(yīng)及時(shí)的處理，以保證工作面的風(fēng)量要求。通風(fēng)機(jī)要裝有保險(xiǎn)裝置，應(yīng)重點(diǎn)維護(hù)，當(dāng)風(fēng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)能自動(dòng)停機(jī)。加強(qiáng)隧道通風(fēng)的保證措施8.1搞好崗前培訓(xùn)，提高管理使用技術(shù)對(duì)負(fù)責(zé)通風(fēng)工作的人員，管道安裝維修工，進(jìn)行崗前培訓(xùn)，傳授通風(fēng)操作、維修、保養(yǎng)技術(shù)，管道安裝、調(diào)試、維修、保養(yǎng)技術(shù)和操作規(guī)則8.2健全制度、落實(shí)保障措施（1）是通風(fēng)機(jī)有專人值