達(dá)陜D2通風(fēng)設(shè)計(jì)方案

西部開發(fā)省際公路通道阿榮旗至北海公路萬(wàn)源（陜川界）至達(dá)州（徐家壩）高速公路D2合同段施工通風(fēng)方案編制：張雪剛200審核：張建偉200批準(zhǔn)：齊偉200中鐵隧道股份有限公司達(dá)陜高速公路D2合同段項(xiàng)目經(jīng)理部二00九年二月七日目錄一、編制依據(jù) 3二、編制目的 3三、工程概況 31、工程位置 32、工程周邊環(huán)境 33、工程范圍與主要工程量 3四、隧洞施工通風(fēng)方式 4五、施工通風(fēng) 41、通風(fēng)設(shè)計(jì) 42、通風(fēng)設(shè)備選擇及配置 63、施工通風(fēng)布置 74、通風(fēng)管理 95、對(duì)施工的要求 106、其它措施 10一、編制依據(jù)1、達(dá)陜高速公路D2合同段施工設(shè)計(jì)圖紙及設(shè)計(jì)說(shuō)明2、中鐵隧道股份有限公司《環(huán)境因素識(shí)別與評(píng)價(jià)程序》3、中鐵隧道股份有限公司《環(huán)境因素識(shí)別與評(píng)價(jià)管理辦法》4、工程實(shí)際情況5、現(xiàn)行的法律、法規(guī)和相關(guān)條文。二、編制目的隧洞施工通風(fēng)的過(guò)程是不斷向洞內(nèi)提供新鮮空氣，用新鮮空氣沖淡和排除各種有害氣體、粉塵和煙塵，使其濃度降到規(guī)定的允許范圍以內(nèi)，給施工人員創(chuàng)造相對(duì)較好的氣候條件，改善洞內(nèi)的施工環(huán)境，特制定本方案三、工程概況1、工程位置本合同段為西部開發(fā)省際公路通道阿榮旗至北海公路萬(wàn)源(陜川界)至達(dá)州(徐家壩)高速公路土建工程第D2合同段，位于川陜交界處陜西省境內(nèi)的大巴山區(qū)，地處陜西省鎮(zhèn)巴縣巴山鄉(xiāng)境內(nèi)。2、工程周邊環(huán)境沿線地處陜西四川交界的大巴山區(qū)，山脈走向呈北西－南東向，境內(nèi)山勢(shì)雄偉，群峰屹立，地勢(shì)西南高，東北低。山地海拔一般在1000m以上，相對(duì)高差500～1000m。本合同段地處暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，具有氣候溫和、雨量充沛、夏無(wú)酷暑、冬無(wú)嚴(yán)寒的特征。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)降雨受位置及高度影響略有不同，大巴山南部地區(qū)降水多于北部地區(qū)，西南部山區(qū)平均降雨量1175mm，北部山區(qū)平均降雨量1025mm；海拔大于1000m的地帶降雨量在1000mm以上，海拔小于1000m的地區(qū)，年降雨量在800～1000mm之間。此外，年內(nèi)降水分布極不平均，其中夏、秋兩季月平均降雨量占全年降雨量90.01%。月平均降雨量最多月份為7～9月，最小月份為12月。3、工程范圍與主要工程量本合同段起訖樁號(hào)為K0+000～K3+060，全長(zhǎng)3.06km。工程范圍包括：鉆爆法施工的正洞長(zhǎng)6120m，豎井長(zhǎng)412.142m；棄渣場(chǎng)防護(hù)工程主要工程量下表：序號(hào)項(xiàng)目數(shù)量備注1隧道橋1座，橋長(zhǎng)32m左線設(shè)一座大巴山隧道橋(1×30m)，中心里程LK1+688橋梁結(jié)構(gòu)：縱梁采用1×32m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支矩形截面梁，主梁采用1×30m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁；下部結(jié)構(gòu)橋臺(tái)采用簡(jiǎn)易臺(tái)；基礎(chǔ)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)2豎井1座，井深412.142m(兩隧道之間)排風(fēng)豎井1座，井身高度412.142m，里程K2+0003隧道長(zhǎng)6120m（單線）大巴山隧道左線：里程LK0+000～LK3+060，長(zhǎng)3060m；大巴山隧道右線：里程K0+000～K3+060，長(zhǎng)3060m四、隧洞施工通風(fēng)方式隧洞施工通風(fēng)方式主要有管道式通風(fēng)（即獨(dú)頭壓入式通風(fēng)）和巷道式通風(fēng)兩大類，它們?cè)陂L(zhǎng)隧道施工的應(yīng)用中都有新的發(fā)展，管道式通風(fēng)一般用于單口掘進(jìn)長(zhǎng)度3km以內(nèi)的隧洞，增加通風(fēng)長(zhǎng)度的途徑是采用大風(fēng)量風(fēng)機(jī)和大直徑管道，并且設(shè)法減少風(fēng)管的漏風(fēng)，在此條件下我國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)單管單機(jī)通風(fēng)長(zhǎng)度7.5km，國(guó)外管道通風(fēng)長(zhǎng)度已超過(guò)10km。超過(guò)3km的隧洞較多采用巷道式通風(fēng)，凡長(zhǎng)隧道用管道式通風(fēng)比較困難的都可以采用巷道通風(fēng)。這些方面國(guó)內(nèi)外許多長(zhǎng)隧道的施工通風(fēng)可以借鑒。本段施工通風(fēng)采取前期管道式通風(fēng)和后期巷道式通風(fēng)相結(jié)合的通風(fēng)方式。五、施工通風(fēng)充分利用現(xiàn)有設(shè)備，在滿足通風(fēng)效果的前提下，進(jìn)行合理調(diào)配減少新購(gòu)風(fēng)機(jī)的數(shù)量。在凈空允許的情況下，采用大直徑風(fēng)管，減少能耗損失。通過(guò)適當(dāng)增加一次性投入，減少通風(fēng)系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行成本進(jìn)行設(shè)計(jì)。1、通風(fēng)設(shè)計(jì)A、洞內(nèi)施工所需風(fēng)量根據(jù)洞內(nèi)同時(shí)工作的最多人數(shù)所需要的空氣量、或使同一時(shí)間爆破的最多炸藥用量產(chǎn)生的有害氣體降低到允許濃度所需要的空氣量、或使同時(shí)在洞內(nèi)作業(yè)的內(nèi)燃機(jī)械產(chǎn)生的有害氣體稀釋到允許濃度所需要的空氣量、或滿足洞內(nèi)允許最小風(fēng)速要求等條件進(jìn)行計(jì)算確定。以其中最大者選擇通風(fēng)設(shè)備。B、主要計(jì)算參數(shù)洞內(nèi)同時(shí)工作最多人數(shù)按m＝50人/工作面考慮；洞內(nèi)允許最小風(fēng)速Vmin=0.15m/s；洞內(nèi)每人應(yīng)供應(yīng)新鮮風(fēng)q＝3m3內(nèi)燃機(jī)械設(shè)備作業(yè)供風(fēng)量3m3/（min·風(fēng)管平均百米漏風(fēng)率為0.02，風(fēng)管摩阻系數(shù)為0.02。C、風(fēng)量計(jì)算結(jié)果(1).按洞內(nèi)同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算風(fēng)量K——風(fēng)量務(wù)用系數(shù)，取1.10～1.15。(2).按滿足洞內(nèi)允許最小風(fēng)速要求計(jì)算風(fēng)量minS——隧洞斷面，m2；(3).按洞內(nèi)同一時(shí)間內(nèi)爆破使用的最多炸藥用量計(jì)算風(fēng)量—爆破排煙所需風(fēng)量，m3/min；—通風(fēng)時(shí)間；—一次爆破炸藥消耗量,kg；b—一公斤炸藥爆破時(shí)所構(gòu)成的一氧化碳體積（L），一般采用b=40L；(4).按開挖面爆破排煙所需風(fēng)量計(jì)算：式中：—爆破排煙所需風(fēng)量，m3/min；—通風(fēng)時(shí)間；—一次爆破炸藥消耗量；—開挖斷面積；—通風(fēng)換氣長(zhǎng)度。(5).按內(nèi)燃機(jī)械作業(yè)所需風(fēng)量計(jì)算供風(fēng)量不小于3m3/（min·式中：—內(nèi)燃機(jī)械作業(yè)所需風(fēng)量，m3/min；—裝碴機(jī)械總功率，KW；—裝碴機(jī)械的工作效率；—運(yùn)輸類汽車總功率，KW；—運(yùn)輸類汽車的工作效率；—其他類機(jī)械總功率，KW；—其他類機(jī)械的工作效率；—內(nèi)燃機(jī)械單位功率供風(fēng)量，m3/（min·KW）。風(fēng)量計(jì)算結(jié)果①按人數(shù)計(jì)算風(fēng)量時(shí)所需要風(fēng)量為172.5m3②按最小風(fēng)速計(jì)算風(fēng)量時(shí)所需要風(fēng)量為720m3③按爆破使用的最多炸藥用量所需要風(fēng)量為1355④按開挖面爆破排煙所需風(fēng)量計(jì)算2400m⑤按內(nèi)燃機(jī)械作業(yè)所需風(fēng)量為2500m所以取最大值2500m3/min作為控制風(fēng)量，再經(jīng)過(guò)管路漏風(fēng)折算可知所需通風(fēng)機(jī)的總供風(fēng)量應(yīng)為33D、風(fēng)阻計(jì)算通風(fēng)阻力則因選擇的風(fēng)管直徑和風(fēng)機(jī)型號(hào)以及送風(fēng)距離的不同會(huì)有很大差距，這里選擇了直徑1.5當(dāng)送風(fēng)距離L=2000m時(shí)，通風(fēng)阻力H=7.21Qf2（Qf為風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量）；當(dāng)送風(fēng)距離L=3000m時(shí)，通風(fēng)阻力H=9.18Qf2；當(dāng)送風(fēng)距離L=4000m時(shí)，通風(fēng)阻力H=10.49Qf2。圖1風(fēng)機(jī)性能曲線驗(yàn)證圖通過(guò)圖和風(fēng)機(jī)性能曲線的交點(diǎn)驗(yàn)證可知是比較合理的，圖1中(1)線為L(zhǎng)=2000m時(shí)；(2)線為L(zhǎng)=3000m時(shí)；(3)線為L(zhǎng)=4000m時(shí)。需要指出的是，如果選擇的風(fēng)管直徑過(guò)小，會(huì)導(dǎo)致通風(fēng)阻力過(guò)大，不能滿足送風(fēng)需要；如果選擇的風(fēng)管直徑過(guò)大，又會(huì)造成浪費(fèi)。2、通風(fēng)設(shè)備選擇及配置根據(jù)上面的計(jì)算結(jié)果，軸流風(fēng)機(jī)選擇了SDF-No12.5型通風(fēng)機(jī)，風(fēng)管選擇了便于裝卸和維修的PVC拉鏈?zhǔn)杰涳L(fēng)管。各通風(fēng)設(shè)備的性能參數(shù)和配置數(shù)量見下表。主要通風(fēng)設(shè)備參數(shù)表名稱型號(hào)技術(shù)參數(shù)數(shù)量速度r/min風(fēng)壓（Pa）風(fēng)量m3/min功率（KW）軸流風(fēng)機(jī)SDF-No12.51480860～53551550～2912110×22臺(tái)射流風(fēng)機(jī)SSF-No10功率30KW，出口風(fēng)速33.8m/s2臺(tái)拉鏈?zhǔn)杰涳L(fēng)管PVCФ1500㎜平均百米漏風(fēng)率0.02，摩阻系數(shù)0.02，每節(jié)長(zhǎng)度20m/節(jié)或10m/節(jié)（20m/節(jié)占75%以上）33、施工通風(fēng)布置大巴山隧道的施工通風(fēng)分為三個(gè)階段：第一階段是進(jìn)洞施工150米內(nèi)不考慮通風(fēng)，炮煙、油煙采用自然循環(huán)方式置換新鮮空氣。當(dāng)自然通風(fēng)時(shí)間超過(guò)40分鐘不能滿足施工要求時(shí)或在左右線隧道開挖在1000m范圍內(nèi)，在距洞口5米處安設(shè)SDF-NO12.5軸流風(fēng)機(jī)采用壓入式通風(fēng)，第二階段是左右線隧道開挖超過(guò)1000m范圍，此時(shí)風(fēng)機(jī)全部安設(shè)在隧道左線，并安設(shè)二臺(tái)射流風(fēng)機(jī)，開始采用巷道式通風(fēng)，運(yùn)輸車輛由右洞進(jìn)出，行人和小車由左線進(jìn)出，運(yùn)輸車輛需要進(jìn)入左線時(shí)必須從右洞經(jīng)最靠近掌子面惟一開放的通道進(jìn)出，嚴(yán)禁運(yùn)輸車輛由其它橫洞直接進(jìn)出左線，以避免造成污風(fēng)循環(huán)，其軸流風(fēng)機(jī)和管線布置數(shù)量與前階段相同；第三階段是通風(fēng)豎井貫通后，利用通風(fēng)豎井配合第二階段通風(fēng)方案進(jìn)行通風(fēng)。其施工通風(fēng)布置詳細(xì)情況見下圖。

4、通風(fēng)管理施工通風(fēng)管理水平的高低是影響通風(fēng)質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。以往不少隧道施工通風(fēng)不好，除了通風(fēng)系統(tǒng)布局不合理、風(fēng)機(jī)風(fēng)管不匹配等技術(shù)原因外，主要問(wèn)題是通風(fēng)管理不善，管道通風(fēng)阻力大，開挖工作面得不到足夠的新鮮風(fēng)流，沿途污濁空氣不能及時(shí)排出洞外。

我們以“合理布局，優(yōu)化匹配，防漏降阻，嚴(yán)格管理、確保效果”二十字方針，作為施工通風(fēng)管理的指導(dǎo)原則，強(qiáng)化通風(fēng)管理。建立以崗位責(zé)任制和獎(jiǎng)懲制為核心的通風(fēng)管理制度和組建專業(yè)通風(fēng)班組，通風(fēng)班組全面負(fù)責(zé)風(fēng)機(jī)、風(fēng)管的安裝、管理、檢查和維修，發(fā)現(xiàn)風(fēng)管破損及時(shí)粘補(bǔ)。嚴(yán)格接照通風(fēng)管理規(guī)程及操作細(xì)則組織實(shí)施，項(xiàng)目部定期根據(jù)通風(fēng)質(zhì)量給通風(fēng)班組兌現(xiàn)獎(jiǎng)懲辦法。

防漏降阻措施：以長(zhǎng)代短。減少風(fēng)管接頭數(shù)量，即減少漏風(fēng)量。以大代小。在凈空允許的條件下，盡量采用大直徑風(fēng)管，本隧道通風(fēng)采用直徑1.5m的拉鏈?zhǔn)酵L(fēng)管。截彎取直。風(fēng)管安裝前，先按5m間距埋設(shè)吊掛錨桿，并在桿上標(biāo)出吊線位置，再將φ8mm盤條吊掛線拉直拉緊并焊固在錨桿上，爾后在吊掛線上掛風(fēng)管。這樣可使風(fēng)管安裝到達(dá)平、直、穩(wěn)、緊，不彎曲、無(wú)褶皺，減少通風(fēng)阻力。隧道施工防塵采取綜合治理的方案。為控制粉塵的產(chǎn)生，鉆眼作業(yè)必須采用濕式鑿巖，鑿巖機(jī)在鉆眼時(shí)，必須先送水后送風(fēng)。新鮮風(fēng)連續(xù)經(jīng)過(guò)幾個(gè)工作面時(shí)，在兩個(gè)工作面間和混合式通風(fēng)系統(tǒng)中兩組風(fēng)管交錯(cuò)的距離間，根據(jù)防塵效果，適當(dāng)增設(shè)噴霧器凈化風(fēng)流中的粉塵。a.由專業(yè)隊(duì)伍進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工通風(fēng)管理和實(shí)施，風(fēng)管安裝必須平、直、順，通風(fēng)管路轉(zhuǎn)彎處安設(shè)剛性彎頭，并且彎度平緩，避免轉(zhuǎn)銳角彎，以減小管路沿程阻力和局部阻力，并且要加強(qiáng)日常維修和管理。b.必須配有專業(yè)技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)通風(fēng)效果進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果及時(shí)進(jìn)行階段調(diào)整。c.必要時(shí)可以根據(jù)檢測(cè)結(jié)果及時(shí)對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)作局部調(diào)整，必須保證洞內(nèi)氣溫不得高于28℃、一氧化碳（CO）和二氧化氮（NO2）濃度在通風(fēng)20min后分別降到20mg/m3和5mg/m3d.風(fēng)機(jī)必須配有專業(yè)風(fēng)機(jī)司機(jī)負(fù)責(zé)操作，并作好運(yùn)轉(zhuǎn)記錄，上崗前必須進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，培訓(xùn)合格后方可上崗。e.電工必須定期檢修風(fēng)機(jī)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決故障，保證風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。5、對(duì)施工的要求a.為了保證風(fēng)機(jī)能夠正常啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)，必須為風(fēng)機(jī)提供合適的供電設(shè)備。b.加強(qiáng)日常通風(fēng)檢測(cè)，保證足夠的風(fēng)量和風(fēng)壓，并且要愛護(hù)通風(fēng)管路，避免對(duì)通風(fēng)管路的破壞，降低漏風(fēng)率。c.要求通風(fēng)管每節(jié)長(zhǎng)度大部分為20m/節(jié)，根據(jù)掌子面銜接風(fēng)管長(zhǎng)度的需要可以配置少量10m/節(jié)的風(fēng)管。d.由于隧道口場(chǎng)地限制，洞口風(fēng)機(jī)需要安設(shè)在距離洞口5m以外的上風(fēng)向，避免發(fā)生污風(fēng)循環(huán)；風(fēng)管出風(fēng)口距開挖工作面的距離不超過(guò)30me.因?yàn)樗x擇的風(fēng)管直徑較大，必須保證隧道有足夠的凈空，避免發(fā)生過(guò)往車輛和機(jī)械刮破風(fēng)管而影響施工。f.由于采用無(wú)軌運(yùn)輸，運(yùn)輸車輛的尾氣排放口應(yīng)安設(shè)凈化裝置，以降低對(duì)隧道內(nèi)施工環(huán)境的污染程度。g.行人和運(yùn)輸車輛必須按照設(shè)計(jì)線路行走。h.要求封閉的橫通道必須及時(shí)封閉，并且要封堵嚴(yán)密，避免發(fā)生污風(fēng)循環(huán)。6、其它措施因?yàn)榇蟀蜕剿淼浪淼罏樘亻L(zhǎng)隧道，采用的內(nèi)燃設(shè)備較多、功率較大，運(yùn)輸車輛排放的尾氣量很大，隧道開挖產(chǎn)生的有害氣體和粉塵也較多。為了避免對(duì)施工人員和大氣造成危害，計(jì)劃對(duì)洞內(nèi)排出的污風(fēng)進(jìn)行空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)不符合排放標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)采取有效的處理措施，以滿足環(huán)境保護(hù)的要求①水幕降塵器降塵水幕降塵器具有噴水顆粒細(xì)，產(chǎn)霧量大，能夠封鎖整個(gè)隧道斷面，除降塵外還可以吸收易溶于水的有害氣體（S02、NH3等）。②隧道干式除塵機(jī)除塵隧道干式除