特长公路隧道纵向纵向—全横向混合通风方式研究
关于如何选择特长公路隧道路面类型问题的探究
关于如何选择特长公路隧道路面类型问题的探究发表时间：2018-03-07T16:18:56.677Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第30期作者：颜家成明东平[导读] 特长的隧道内的路面标准比较高，要求有极高的平整度、抗滑抗磨损、噪音小等。
1.竹溪县农村公路管理局湖北十堰 442300；2.竹溪县交通运输局湖北十堰 442300摘要：随着我国高速公路事业的迅速发展，就目前为止，我国已经是世界上拥有最多数量、长度最长的公路隧道的国家，但是对于公路隧道内的路面设施还没有进行严格的把控，因此隧道内部地面所用的水泥混凝土引发的安全问题多次出现，处理起来也尤为棘手。
而沥青材质的路面摩擦力大、抗磨损，路面日后的保养和维护都较为便捷，已经在全国范围内的高速隧道内大范围的使用。
从实际情况来看，两者各有千秋，都有其优缺点，适用于不同情况的环境和使用范围，为此本文就这两种不同的路面材料进行分析。
关键词：隧道路面；混凝土路面路面；阻燃沥青路面；类型选择特长的隧道内的路面标准比较高，要求有极高的平整度、抗滑抗磨损、噪音小等，还要求其使用寿命的长期性和稳定性，并且对于日后的维修保护要求便捷。
这不仅是路面修建的标准，也是我们工作的目标。
国内外围绕隧道内的高速公路是采用沥青还是混凝土这一焦点问题的讨论一直没有停息。
事实上，隧道内的高速公路路面用这两种任何一种都是存在相异的优缺点的，其适用范围和条件也各不相同。
一、采用混凝土的特长隧道公路路面在隧道内公路路面使用水泥混凝土十分普遍，因水泥混凝土成本低，操作过程简单，在洞内起到很好的反光效果，也因为操作系统熟练经验成熟，易于操作，施工过程对空气环境的污染也较小，在水稳定性等方面较沥青存在优势，其工作寿命相对较长不需要多次返修维护，还有一个最为明显的优势就是水泥混凝土路面的防火性能较沥青路面强。
但是普通水泥混凝土路面的防滑性能不高，遇到车辆存在漏油的现象更会在极为潮湿的环境下形成滑腻性薄膜，降低了轮胎与路面之间的摩擦力，造成路面极具不抗滑的现象；假设在离洞口一段距离的高速路面上使用沥青混凝土，则会提高抗滑性在一定程度上保障了车辆进出洞口时的安全。
大跨度特长公路隧道多断面施工通风技术探讨_张胜利
文章编号：1009-6825（2011）32-0173-02大跨度特长公路隧道多断面施工通风技术探讨收稿日期：2011-07-04作者简介：张胜利（1981-），男，助理工程师，中铁十一局集团第五工程有限公司，重庆400037张胜利摘要：针对阳曲1号隧道多断面施工通风特点，介绍了大跨度特长公路隧道多断面施工通风技术，并对施工过程中的相关事宜进行了简单说明，指出该工程采用的混合式通风方案经济、实用，且有效的提高了工程进度，对今后同类隧道工程施工通风积累了经验。
关键词：大跨度，公路隧道，通风技术中图分类号：U453．5文献标识码：A0引言随着我国经济的飞速发展，地方基础建设也日趋增多。
在我国中西部地区，已施工的郑西、石太客专，忻阜、太佳高速公路及目前正在施工的阳左、平阳高速公路，出现了很多大跨度特长公路隧道。
然而在目前的公路隧道建设中我们发现，随着隧道掘进速度的加快，长度的增加，施工通风问题已经成为影响和控制隧道快速安全施工的关键问题之一，如何解决好隧道施工通风问题是摆在我们面前的一个急需解决的课题。
1工程概况阳曲1号隧道位于山西省太原市阳曲县，穿越凌井小盆地、阳曲小盆地和太原盆地3个大地构造单元，隧道右线全长4711m ，左线全长4685m ，为分离式双洞双向六车道高速公路特长隧道。
由于建设工期压力，单口掘进的方案难以实现，为确保建设工期的实现增设了1号，2号斜井作为隧道的施工出碴、通风、材料运输及人行通道。
1号斜井长270m ，2号斜井长110m ，每个横洞承担4个工作面施工通风任务，其平面布置见图1。
2隧道通风难点及解决办法斜井进入主洞施工后工作面通风难点在于所需风量大，斜井断面小，工作面较多，爆破量大，机械设备数量多，产生的废气量大，而所有废气只能从斜井一个口排出，排烟较为困难，尤其是斜井与正洞交界处形成涡流区，是排风的咽喉。
通过施工过程中不断的经验总结，通风机通风系统的基本形式主要有压入式、抽出式、混合式。
公路隧道通风方案数值模拟研究-长安大学隧道工程安全研究所
公路隧道通风方案数值模拟研究赵峰王永东夏永旭（长安大学公路学院，西安市南二环中段，710064,中国）摘要：通风技术是21世纪公路隧道发展的关键技术之一。
本文在评价现有公路隧道通风方式的基础上，提出了适应复杂地形和特长隧道的混合通风方式。
同时针对目前国内公路隧道通风计算以及方案比选大多依靠手工计算的现状，编制了两套隧道通风方案计算软件LVSRT和VDSHT。
LVSRT可进行各种纵向通风方式计算和一维火灾通风控制数值模拟。
VDSHT适用范围较广，可以进行各种纵向、半横向、全横向以及混合通风方式的计算以及多个通风方案的比选。
关键词：公路隧道通风设计软件随着公路建设的飞速发展，我国的隧道事业已取得了长足的进步。
至2000年底，我国已建成公路隧道近2000座，单洞延长近500公里，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。
今后公路隧道的发展方向之一是长大化，制约长大公路隧道建设的一项重要技术就是运营通风。
在公路隧道运营过程中，为了保证车辆行使的安全和舒适性，隧道内必须进行通风。
同时，在隧道防火救灾方面，隧道通风也起着决定性的作用。
因此，通风技术对于公路隧道尤其是长大公路隧道来说是一项关键技术。
1 传统通风方式的评价及补充传统的公路隧道通风方式分为全横向、半横向和分段纵向三种方式。
相比较而言，三种通风方式各有利弊。
如全横向和半横向通风，隧道内的卫生状况和防火排烟效果最好，但是由于需要专门的风道进行通风，初期的土建费用和后期的通风运营费用较大。
而纵向通风土建工程量小，运营费用相对较低，且方式灵活多样，但洞内的环境状况和防火排烟效果不如全横向和半横向。
目前，应用较多的仍然是纵向通风[1]。
但是，对于大于10.0km以上的特长隧道，如果隧道埋深很大，并且地形险峻，使得中间竖井设置十分困难。
为此可以考虑采用纵向和半横向组合的混合式通风方式。
图1和图2分别给出了单洞双向交通和双洞单向交通时，这种混合式通风方式的示意图。
特长公路隧道施工通风技术方案设计
特长公路隧道施工通风技术方案设计发表时间：2018-01-10T14:06:19.747Z 来源：《防护工程》2017年第23期作者：李瑞[导读] 特长公路隧道施工是公路建设的重要组成部分，而在建设特长公路隧道时，隧道主洞施工通风技术是隧道建设的关键。
中交第三公路工程局有限公司摘要：特长公路隧道施工是公路建设的重要组成部分，而在建设特长公路隧道时，隧道主洞施工通风技术是隧道建设的关键。
那么，在具体的施工中该如何做好隧道的通风设计呢？本文将从施工通风布置方案、设备的选择、施工通风管理等方面，对该问题进行详细论述。
关键词：特长公路隧道；施工；通风技术；方案设计近些年来，随着我国经济的迅猛发展，物资运输的需要，我国高等级公路建设的发展速度十分的迅猛。
而在进行公路建设过程中，由于地形地貌复杂多样，在一些山岭重丘区的公路建设多是采用挖掘隧道开展公路建设工作的。
其中不但有中、短隧道，还有特长隧道；而在隧道施工期间，如果没有做好通风工作，不仅会影响后期隧道使用效果，更为重要的是还会对施工人员的安全造成一定的影响。
由此可见，隧道施工通风技术方案设计的重要性。
一、隧道施工通风布置方案的选择在进行特长公路隧道施工通风技术方案设计时，首先需要根据工程和隧道形式，选择合适的通风方式。
施工期间既要迅速有效的进行通风，又要减少作业循环时间，保证隧道中有足够的新鲜空气，保障工人的安全。
在施工时，要满足这几点并非易事。
目前，在隧道施工通风方式选择中，按照通风的动力划分一般有自然通风、机械通风两种类型。
在特长隧道中使用自然通风的难度系数比较大，使用次数比较少。
因此主要采用的是机械通风，而机械通风根据隧道的长短以及是否存在坑道等因素有可以细分为压入式通风、抽出式通风、混合式通风和巷道式通风几种类型。
在施工时，如果隧道中设计有车行横洞，则表明该隧道具备采用压入式和巷道式的通风条件。
在施工前期首先使用压入式通风阀，掘进主隧道时，工作人员可以采用独头掘进的方式，左右几条线路同时施工。
隧道工程课后习题答案 (2)
隧道工程【隧道按使用功能分类时有哪些交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道按界面形式分为：圆形、马蹄形、矩形隧道交通隧道包括：公路隧道、铁路隧道、水底隧道、地下隧道、航运隧道、人行隧道交通山岭隧道的主要功能及特点功能：既可使线路顺直，避免许多无谓的展线，缩短线路，又可以减小坡度，使运营条件得以改善，从而提高牵引定数，多拉快跑。
特点1.克服高程障碍2.裁弯取直(缩短线路) 3.避开不良地质地段4.避开其他重要建筑或工程等第一章【克服地形条件带来的高程障碍：绕行方案路堑隧道【山岭隧道：越岭隧道河谷傍山隧道【地质条件选隧道位置：1.地质构造2.岩体强度3.水文地质条件4.不良地质【隧道工程勘察的基本内容是什么？地质调查后应提供的主要资料有哪些？基本内容：（1）隧道工程调查；（2）隧道线路确定；（3）洞口位置选择提供资料：概述；地形地质说明；应交付的图文（线路地形图、洞口附近地形图、地质平面图、地质纵断面图、洞口附近地质纵断面图及洞口附近地质横断面图若干、说明书）【越岭隧道选择位置时要考虑的主要因素是什么？（1）垭口位置的选定：从地形上考虑，隧道宜选在山体比较狭隘的鞍部即垭口附近的底部通过，因为垭口处的山体相对较薄，隧道的穿越长度较短，有利于降低工程投资，但地质条件对垭口位置影响也较大，应优先选择地质相对较好的垭口。
（2）隧道高程的确定：综合考虑工程造价和运营效率等要素对隧道进行比选，给出最佳方案。
【选择洞口位置时应遵循的原则是什么？其工程意义是什么？原则：早进晚出。
工程意义：在决定洞口位置时，为了施工及运营的安全，宁可早一点进洞，晚一点出洞，虽然使隧道长了些，但却较安全可靠。
应把握好合理的边、仰坡的坡率、和刷坡高度的衡量尺度，科学合理的选择洞口位置。
【能否解释隧道纵坡的形式、适用条件及限制坡度？纵坡的形式：单坡和人字坡。
适用条件：（1）单坡。
多用于线路的紧坡地段或是展线的地区及河谷隧道中，可以争取高程。
特长公路隧道通风设计若干问题与对策_吕康成
qT = 16 m /h 2 . 3
0
2
t一致 ”。 如何处理后面讨论 。
稀释烟雾的需风量 《 规范 》 3 . 4 . 4 条规定 , “稀释烟雾的需风量应按
式 (3 . 4 . 5) 计算 : Q req(Ⅵ ) = QⅥ K / 式中 : Q
req( Ⅵ)
(3 . 4 . 5)
3
— — —隧道全长稀释烟雾的需风量 ( m /s) ;
2
ρ 2 υ n 2 L2 Dr
Δ Pm 2 = 1 + ξ λ e + r (3 . 5 . 2 - 1) = 45 . 5
ρ 2 υ n 2 Δ Pm2 = 16 . 13 Δ Pm1
式中 : Δ Pm — — —自然风阻力 ( N / m ); υ — — 自然风作用引起的洞内风速 ( m /s), 可 n— 取 2 ～ 3 m /s; ξ — —隧道入口损失系数 , 按表 3 . 5 . 1 - 2取 e— 值( 表略 ); λ — —隧道壁面摩阻损失系数 , 按表 3 . 5 . 1-2 r— 取值 ( 表略 ); ρ — — —空气密度 (kg /m ), 按表 3 . 5 . 1 - 1 取值 ( 表略 ); D r— — — 隧道断面当量直径 (m )。 其中的 “ υ — —自 然 风作 用 引 起的 洞 内 风速 n— ( m /s), 可取 2 ～ 3 m /s”一项存在问题 。 如果忽略隧 道内外的温度差或热 位差 ( 此 时 , 洞内外空气密度 相同 ), 则由公式 (2 ) 可知 , 由隧道洞外自然风在隧 道两洞口引起的等效压差 Δ Pm 由两部分组成 : (1 ) 两洞口的大气超静压差 Δ P; (2) 洞外的气流的动压 ρ υ 。 该等效压差 Δ P m 在隧道内引起的洞内自然 2 风风速由下式计算 : 36
公路隧道通风优化设计与控制
公路隧道通风优化设计与控制发布时间：2022-10-28T10:59:23.186Z 来源：《工程建设标准化》2022年6月第12期作者：张小凯[导读] 隧道是高速公路建设中常使用的一种结构形式。
但公路隧道因为封闭性的关系，内部聚集较多有害气体，需要做好通风换气，以免对内部环境及驾驶员构成威胁。
张小凯中国二冶集团有限公司河南工程设计分公司河南郑州 450000摘要：隧道是高速公路建设中常使用的一种结构形式。
但公路隧道因为封闭性的关系，内部聚集较多有害气体，需要做好通风换气，以免对内部环境及驾驶员构成威胁。
通风方案对隧道工程的运营环境具有显著影响，确保隧道内的空气质量是公路隧道通风设计中的重点内容。
关键词：公路隧道；通风优化设计；控制；引言公路隧道是运输基础设施的一个重要组成部分，可用于克服地形和高度障碍，改善线路类型，提高车辆速度，减少行驶距离，保护生态环境，防止塌方、滑坡和雪崩。
但是，隧道结构狭窄，空间相对封闭，通过车辆产生的废气(主要是CO和烟雾粒子)容易积聚，导致空气质量恶化，影响行车安全，因此隧道通风设计至关重要。
按车道空间的空气流动方式，大体上可以分为自然通风和机械通风两种方式，但机械通风增加了隧道的运营成本。
因此，我们需要充分考虑各种因素后，选择既有效又经济的通风方式来优化通风设计，以降低运营成本和资源消耗，同时确保隧道的安全运行。
一、隧道通风方式当前，从隧道长度、通车辆、车速等方面展开综合分析，可将公路隧道通风方式划分为以下自然通风和机械通风两大类。
（1）自然通风。
利用自然风及汽车隧道行驶中的活塞效应达到隧道内部气流流通的目的。
不过该方法对于短线路隧道有显著效果，较长隧道并不适合。
（2）机械通风又可分为：1)纵向通风。
纵向通风分为两种，射流风机纵向通风和竖井送排风纵向通风。
前者借助射流风机的高速运转实现隧道内部空气流动，利用风压的变化加快空气流动速度，将隧道内部有害气体及时排出；后者会在中心区域内建设竖井，利用风机作用将隧道两端空气集中到中心竖井区域内，利用竖井内部的排风机达到促进空气流通和转换的目的。
特长公路隧道施工通风技术方案设计 陈晔
特长公路隧道施工通风技术方案设计陈晔摘要：本文主要针对特长公路隧道施工通风技术展开分析，明确了特长公路隧道施工通风技术的方案要点，以及在设计过程中设计的关键点，希望可以为今后的特长公路隧道施工通风技术的应用提供参考。
关键词：特长公路隧道，施工，通风技术前言针对特长公路隧道施工过程中的各个环节的施工要求，对于特长公路隧道施工通风的具体的方法和通风的需求，施工人员要根据施工的具体实际情况，提出可行的施工方案。
1、公路隧道施工通风的概述建国以来，我国高速公路隧道发展速度加快。
特长隧道已成为高速公路隧道未来发展的趋势，所以其通风系统也成为公路人研究的新课题。
随着技术发展，通风系统不仅要保证在隧道日常行车情况下的安全运营，还应当在突发事件，如火灾发生后，做到迅速排烟，阻止火势蔓延，随之带来的则是通风系统庞大的开支，怎样能在满足隧道各种情况的通风要求，和减少能耗、降低成本这两者间找到平衡点，得到最大化的效益是在特长隧道通风设计各个环节都需要考虑的。
2、公路隧道施工通风控制条件对于隧道施工的通风控制条件而言，主要可以从粉尘浓度，一氧化碳浓度，氮氧化物的浓度以及隧道内空气成分，隧道内风量要求以及风速要求这六个方面进行分析探讨：第一，粉尘浓度。
对于粉尘浓度而言，其主要以粉尘中游离二氧化硅(SiO2)的含量为标准而确定的。
当粉尘中的游离二粉尘氧化硅(SiO2)含量超过10%，其浓度应该小于2mg/m3，当其以及含量在10%以下时,水泥粉尘应该不大于6mg/m3。
第二，一氧化碳的浓度。
一氧化碳作为一种能够影响人体身体健康的气体，对于其浓度的控制是有着严格的规范规定。
也就是要求在隧道施工的空气中，其一氧化碳的体积浓度应该在0.0024%之内,而当隧道的施工人员开始进入隧道的开挖面时,其浓度可是可以允许到100mg/m3，这也称之为进入浓度,而当隧道的施工人员进入到隧道的开挖面后30min内,一氧化碳的浓度应小于30mg/m3，这也被称为允许浓度。
国内特长公路隧道通风系统设计案例介绍与点评
5.包家山隧道
• 阿北线（内蒙古阿荣旗至广西北海）陕西
境小河—安康高速公路
近期(2015年)
交通量(Pcu/d) 长度（m） 行车方向纵坡 （%） 需风量(m3/s) 通风分段 11285 左洞 11200 +0.4%，3355m -1.98%，7845m 615 3
远期(2029年)
31216 右洞 11195 +1.978%，7900m -0.4%，3295m 1647 4
488 2
0.5%（3452） -0.817%（3278）
424 2
11.羊角隧道
送风斜井长度: 595.7m 倾角16.7°
排风斜井长度: 688m 倾角17.4°
点评
• 通风方案基本合理，但考虑到左右洞的需
风量均较小，因此这样的布置略显豪华。 • 其实通过优化，可以将两条通风斜井合并 成一条斜井，以减少工作量。
斜井长度: 763.5m,25° 送风道面积：28.7m2 排风道面积：21.2m2
竖井深度: 156.8m 送风道面积：23.5m2 排风道面积：26.8m2
点评
• 需风量计算结果是偏大的，不论是按照规
范计算的结果还是按照细则结算的结果； • 斜井、竖井均没有考虑左右洞共用是最大 的缺憾，工程量的浪费是在所难免的；如 果考虑共用的话，可以节省两个斜井； • 设置斜井或许是想实现长洞短打、分担主 洞的出渣，但是如此大的纵坡，无法采用 无轨运输，出渣效率是很低的。
3.虹梯关隧道
3.虹梯关隧道
点评
• 通风系统的设置风格类似于秦岭终南山隧道，因 •
此总体而言是完美的； 吹毛求疵找缺陷的话，一是左线隧道是以换气需 风量控制的，分3段通风略显浪费（可以从左洞近 远期的通风风速都很小可以看出）；二是1号斜井 与2号斜井、3号斜井与4号斜井是否可以合并，以 减少斜井工程量（通过设置隔板，将1个斜井断面 分割成4个小块，左右2块排风、中间再划分成上 下2块用于送风）。 设置斜井或许是想实现长洞短打、分担主洞的出 渣，但是如此大的纵坡，无法采用无轨运输，出 渣效率是很低的。
科技引领高速公路第一隧——西部交通建设科技项目“秦岭终南山特长公路隧道关键技术研究”纪实
科技引领高速公路第一隧——西部交通建设科技项目“秦岭终南山特长公路隧道关键技术研究”纪实专题报道URE西部交通建设科技项目"秦岭终南山特长公路隧道关键技术研究''纪实"太乙近天都.连山到海隅白云回望合.青霭入看无分野中峰变.阴晴众壑殊.欲投人宿,膊水用椽夫."唐代i扒王维的一首终南山传神地勾画出--#/驰劈想象的广用天地,将千峰叠翠,景色幽美,素有"仙都","洞天之冠"和"天下第一福地"美称的终南山展示在我们眼前.而今,就是在这片土地上,秦岭终南山特长公路隧道的建成通车,不仅标志者我国西部交通建设一顷重,占工程的顺利完工,更为西部交通建设科技顷目在秦岭大地发挥引领和支撑作用增添7一笔亮彩.秦岭自古以来便被誉为是中国的龙脉,它西起甘肃省临潭县:IL~B的白石山,以迭山与昆仑山脉分界.向东经天水南部的麦积山进入陕西.在陕西与河南交界处分为三支,北支为崤山,余脉沿黄河南岸向东延伸,通称亡山;中支为熊耳山:南支为伏牛山.山脉南部一小部分由陕西延伸至湖:ILN县.秦岭山脉全长1600公里.南北宽数十公里至二三百公里,面积广大,气势磅礴,蔚为壮观.其特殊的地理位置更是成为了中国南北气候的分界线,同时也是长江流域与黄河流域的分水岭.自汉代起,秦岭"之名便已开始流传,又因其位于天下之中, 帝都之南.故名"南山"f终南山,又名太一山.地肺山,中南山.周南山,简称南山).这里是中国佛教的第二策源地,尤其是这里有佛教中国化的标志——汉传佛教律宗祖庭,而且历代高僧辈出,缁素云集.有"天下修道,终南为冠"之说.所以,无论佛教还是道教,都把终南山称为圣山.特殊的地理,历史以及所蕴含的文化赋予了终南山无限的美誉.但海拔3000多米,山势险峻的巍巍秦岭,却一直是阻碍岭北.岭南两地经济交通发展的天然屏障.虽然早年秦岭盘山公路的建成为翻越秦岭实现了公路交通的跨越, 文?摄影/毕仁忠蔡海霄但当置身其中,3个多小时的险路还是令不少司机师傅望而生畏.由于路段险要, 交通事故屡屡发生,而由此带来的交通堵塞状况.更使得司机被困秦岭少则数小时,多则甚至达到十几/J\B~,使得这条路并未给岭南地区带来翻天覆地的改变. 例如,位于岭南的柞水县虽然距离西安不足100公里.但两地的发展程度却有着天壤之别……然而,随着我国西部大开发进程的加快,西(安)一(柞水)一(安)康高速公路的修建,正在逐步改变着这巨大的差距.特别是交通部实施西部交通建设科技项目战略,专门将修建秦岭终南山特长公路隧道关键技术列入研究课题, 大大加快了建设步伐,提高了工程质量. 为隧道的工程建设与营运管理提供了强有力的技术支持.西安至安康高速公路是国家规划的阿(荣旗)北(海)西部大通道在陕西境内的重要一段,全长218公里.整条高速公路分为3部分进行分段施工建设,即西安至柞水段,柞水至小河段,小河至安康段,秦岭终南山特长公路隧道便位于西安至柞水段.它的通车,直接将关中西安到陕南柞水的146公里路程缩短为60公里,车程由之前的3小时缩短为现在的40分钟,历史性的巨变已从这一刻开始. 透视秦岭终南山特长公路隧道在陕西省交通厅科技处张玉芳处长和李晓明博士的陪同下,我们一行人从西安绕城高速公路出发,向南踏上西(安)柞(水)高速公路.当车辆行驶20多公里即进入了秦岭区域,一座又一座的大小隧道林立其中整条高速公路隧道群的长度从几十米的超短型隧道直至18公里长的秦岭终南山特长公路隧道, 不仅充分显现出了秦岭地区的地质复杂性更使人感受到了这项工程的庞大规模和战略地位.秦岭终南山特长公路隧道位于二连浩特一西安一柞水一北海和银川一西安一漫川关一武汉西部大通道的共用段,是国家高速网包(头)茂(名)线中关键的控制性工程也是陕西省"三纵四横五辐射"公路网西安至安康高速公路主要组成部分.该隧道北起西安市长安区五台乡青岔村南至柞水县营盘镇小峪口,采用双洞(单向)四车道,单洞宽1O.92米,高7.6米,设计车速8O公里,小时,安全等级一级,全长18.O2公里,双洞总长36.04公里,工程概算总投资31.93亿元设计使用年限为100年.其集成了国内外最先进的照明,通风,消防,通信,救援,交通安全控制,供配电,监控等八大系统.隧道路面为水泥混凝土路面.隧道衬砌除了进出口ll类围岩地段以及悬挂风机地段采用模筑衬砌外,洞身其余地段均结合地质条件设计为复合式衬砌.隧道上,下行线每750米设紧急停车带一处,有效长度3O米,全长40米.隧道双洞间每500米设行车横通道一处,横通道净宽4.5米,净高5.97米;每250米设人行横通道一处,断面净宽2米,净高2.5米.高新科技引领世界高速公路第一隧秦岭终南山隧道是我国第一座自行设计,自行施工,自行监理,自行管理,难度最大的高速公路特大隧道,也是目前世界上第一座,且建筑规模最大的采用双洞单向行驶的特长山岭高速公路隧道,单洞长度为亚洲第一世界第二,仅次于总长24.5公里的挪威洛达尔隧道.由于挪威洛达尔隧道的设计仅相当于我国二级路水平,每天的车流量也只在1000辆左右,其通风系统监控系统,以及防灾救援等设施的规模也相对较小而秦岭终南山隧道修建于高速公路之上,全线通车后的预计车流量为每天25000辆左右,饱和车流量更是高达每天约34500辆,并拥有世界上口径最大,深度最高的竖井通风工程因此秦岭终南山隧道还迎来了另一美誉一"高速公路第一隧".修建这样一条18余公里长的隧道,国内外几乎没有可以援引的技术.为此,交通部西部交通建设科技项目秦岭终南山特长公路隧道关键技术研究》于2001年正式立项,系统开展特长公路隧道成套关键技术的研究开发.整个项目包括通风技术研究,防灾技术研究,监控技术研究等六大课题.经过6年多的科技攻关,研究工作取得了丰硕的成果,在长大隧道工程建设与运营管理等多个领域取得了重大突破.这些研究成果不仅保障了整个工程的顺利进行,更标志着我国在高速公路隧道设计上的突破,在世界隧道建设史上也有着非常重要的意义. 2007/2-3《交通世界29童暖遒……一一爨霪URE以人为本,通风技术是关键对于一座世界级的超长隧道来说,最为关键的技术难题莫过于通风系统的设置.首先,使隧道内保持良好的空气状态是行车安全的必要条件.通风的目的是为了把隧道内的有害气体或污染物的浓度降至一个允许指标以下.以保证汽车在隧道内行驶过程中人与车的安全性和舒适性,这也是公路隧道服务水准的一个重要标志.秦岭终南山特长公路隧道关键技术研究项目组在考察了挪威的洛达尔隧道(单洞长度24.5公里),瑞士的圣哥达隧道(单洞长度16.9公里),意大利的弗儒雷斯隧道(单洞长度13_2公里)等多条世界知名公路隧道后,专家们发现,欧洲特长隧道大都是单洞双向行驶,从洞两边给风,采用半横向或全横向通风,这样一旦发生火灾.因无法有效地控制风向,阻断火源传播,往往损失惨重.加之借鉴了欧洲3起隧道大火灾的经验教训,研究人员在多种通风方案比选的基础上,最终推荐将隧道设计成双洞单向行驶的公路隧道.直径通风竖井技术.课题组通过广泛研究国内外相关工程实践经验和成果,以及采用模型试验和计算机三位数值模型仿真计算等手段,对全横向,半横向,纵向分段式,混合式,多竖井无动力通风等方案进行对比论证并结合铁道,煤炭,矿山,;台金等行业的技术成果和国内外知名风机供应商的技术指标,在多种竖井方案比选的基础上,最终选用了可靠,经济和实用的纵向通风方式同时对两竖井,三竖井,四竖井等不同竖井数量的纵向分段式进行分析比较,最终提出了设置三个通风竖井来进行通风的方案.秦岭终南山公路隧道的采用的这套三竖井纵向分段式通风技术方案,是目前世界上口径最大,深度最而在当时,国内,国外均无深埋大高的竖井通风工程.三座通风竖井最深的达到了661米,最大直径11.5米,风道累计长度近5公里.竖井下方均设大型地下风机厂房,工程规模和通风控制理论属国内首创,世界罕见.而这些都是保证隧道安全运营,高效通畅的关键技术.究》,通风方案的确定》等若干子课题. 为此,长安大学还专门建成了2400平方米的隧道通风实验室,设置了世界最长的11O米物理通风模型,并成立了CAE/ CAT中心.引用了国际着名的NASTRAN,MARK,CFD等通风模拟计算软件.据介绍,通风技术的研究,最大的成果在于确定了我国特长公路隧道一直以来没有的标准,如在污染环境下汽车排放的标准,建立了交通量增长和汽车排污量降低对隧道环境污染总量的影响关系;研究了运营高峰期隧道环境污染状况,给出了污染量和时间的函数曲线提出了秦岭终南山特长公路隧道在不同运营状态及特殊情况时的卫生标准等. 这些研究成果不但填补了我国在特长公路隧道建设领域内缺少施工设计标准的空白,更为此次秦岭终南山公路隧道的设计方案的优化提供了依据,为整个工程的顺利完工起到了支撑保障作用.从经济效益方面看,合理的通风方式选择不但可以节省建设费用,也可以节省大量的运营费用,并保证车辆通行卫生标准达到要求.针对秦岭终南山隧道洞身长,断面尺寸大,填埋深,地形地质水平复杂,运营安全要求高的特点.课题组将通风技术研究又分为《通风问题中的汽车动态排放》,《特长公路隧道通风技术研安全至上,防灾监控是保障作为当今世界上最长的高速公路隧道,现有的防灾救援技术不能解决秦岭终南山特长公路隧道的设计问题.隧道安全问题尤为突出.负责秦岭终南山特长公路隧道研究的6O多名科技人员历时4年多,共进行组试验.21组三维数值模拟,解南山隧道防灾中的关键技术难题.7项创新成果.4项应用性成果.f导了秦岭终南山特长公路隧道的制定了装运易燃易爆和危险品车.隧道的安全运输管理办法.建立救援体系及142条防灾救援预案.拥有完备的防灾救援设计,对突采用双系统全方位自动跟踪监控.事件类型提供最有效的救援方案.-多关键技术属国内首创.一系列灾技术的研究.可以提高对隧道检测,灾害处理能力.从而使隧道.的安全得到有力的保障.并起到效的作用.:课题研究过程中.由于模型规模:小和测量信息变化值很小.所以据采集系统的测量精度必须很高.火灾是个瞬态场.数百个测点必采集数据,如果采用国外设备需万美元.于是.课题组特别选择了国内多个厂家产品进行数百次的对比试验.经过一次次筛选.最终选定了需要的设备.并采用组合方法将这些不同厂家产品组装到一起.经过半年多的调试.解决了数据采集系统中的所有关键难题.使防火系统做到检测,报警迅速,可靠.一般设置易识别的手动与自动相结合的多通道报警系统,通过消防设施,避难设施等进行消防救援.为了给隧道驾乘人员～个安全的行车环境.秦岭终南山特长公路隧道的监控技术更是取得了突破性成果.拥有了目前世界上最先进,最完备的监控系统——交通监控,环境监控,通风控制,照明控制,电视监控,火灾报警,横通道门监控,中央监控等系统.各类监控点超过1万个.制器,可以实现隧道内交运风机,情报板,横通道,消能控制:布设了60套风速60套CO检测仪,60套能套亮度检测仪,可实时检口环境.结合研究成果.控照明系统,实现隧道内风开启的节能控制:布设了光为了及时采集隧道内情况.隧道内共布设了374台摄象机探头,每隔125米便有一台.可全天候,无盲区24小时对隧道内的交通情况进行监视.是世界上高速公路摄像机安装最密集的路段;布设了140台交通事件分析仪.可实现对各种交通异常情况的识别和判断,交通事件分析仪是首次在我国公路隧道内大规模使用.使火灾,交通事故,行人在隧道行走.甚至隧道内灯具发生损坏.都能在30秒内被识别出来i布设了72台隧道智能控灾自动探测器,保证了一各类火灾可在60秒内向监做到隧道火灾异常情况的急处理:隧道监控中心软11 成果,首次在我国实现隧j{ 预警和智能化限速控制,科布设了180台紧急电话,7 播,保证了驾乘人员在隧i{ 警和隧道事故发生时的有秦岭终南山高速公路造性提出策略管理理论,手策略自动生成软件.在高运理理念中处于国际领先水耳交通事故,养护等方面发动监测和管理,只要发生一自动生成软件就会自动生程序进行全方位联动指导, 理的准确性和可靠性. 2007/2-3《交通专题报道翳URE助安全,全新照明是亮点当车辆驶入隧道内视野之内一片明.隧道侧部顶端采用的是功率较大的明灯每隔几米就有一个隧道侧部中位置是照明,引导功能兼有的方形LED l丁红,蓝两种颜色相互交替一旦发火灾.在浓烟密布的隧道内这两种穿性非常强的彩灯能清晰地为大家指清方在隧道侧部下端人行道高台边上也装了起引导作用的小灯.然而汽车在18余公里长的隧道中驶即便灯光再好也难免会产生视觉芳.为了减轻特长隧道的行车单调.缓驾驶员的视觉疲劳保证行车安全秦终南山隧道采用极具艺术感的全新照方案:在隧道内每隔4.5公里设计一处殊灯光段",通过不同的灯光和景观.可以将特长隧道演化成几个短隧.使人们看到"蓝天白云.绿草成荫".特殊灯光带隧道长150米宽度从.5米渐变至20.9米净高7.6米渐变11.9米.隧道宽度和高度的变化给人豁然开朗的感觉.同时特殊灯光带还通过不同的灯光变化,图案的变化将隧道分解为几个短隧道从视觉感官上调解驾驶员的情绪.据了解.此条特殊灯光带的设计属于目前世界上高速公路隧道最先进的特殊灯光带.在亚洲公路隧道建设上也尚属首次.生态维护,环保技术是支撑秦岭终南山公路隧道所经过的国家级牛背梁自然保护区.是陕西省中草药资源宝库和国家一,二级动物保护区及陕西省西安市重要生活用水水源地.植物属落叶阔叶林带,针阔叶混交林带山区药用资源十分丰富.常见中药材料400余种被誉为陕西天然"药库":动物有两栖类2目6科11种.爬行类2目8科28种.鸟类17目48科245种.兽类6目22科74种其中属国家一,二级保护的44种.为使隧道工程建设减少对自然环境的影响在选线过程中.研究了不同高程,不同长度其5个长隧道方案并做了比选其中重点对从9公里到18公里的方案进行论证加强其水文地质和环境评价,地质灾害研究和勘察工作.在满足设计规范要求的基础上充分论证了环境污染,环境保护的措施,力求避开国家牛背梁自然保护区.利用已建成的铁路隧道平行导洞及相关施工设施,作为公路隧道施工组织的重要支撑.最终,通过从节约投资.缩短工期,降低建设风险和减少对自然环境的影响等多方面进行综合比选后,决定采用18.02公里的长隧道方案.使入口的高程降低在海拔900米以下出口高程控制在海拔1000米左右正常地下涌水控制在2 万立方米,昼夜以内.同时设计了对施工废水,废碴的处理办法和防护措施并给山区农民造地近300亩.长隧道方案解决了秦岭山区降雪结冰等恶劣天气对交通的影响.使西柞公路成为全天候运输通道.由于公路越岭高程降l'L~tJ1000米以下.极大地改善了雨雪气候对行车安全的影响. 提高了运输效率减轻了山区修建公路对环境造成的不良影响对保护秦岭地区的生态环境起到了积极作用.秦岭终南山隧道修通的意义秦岭终南山隧道的贯通对促进西部大开发战略的实施和陕西省与周边省市的经济文化交流具有十分重要的意义. 也完成了陕西人民多年来的强烈愿望.从目前来看终南山高速隧道的修通对于西安人民来说着实是个不小的诱惑.尽管现在整条高速还未全线贯通但厌倦了城市的喧嚣与灰尘,抑郁与压力的人们终于可以穿过这个长长的隧道.深入秦岭腹地感受山岭问自然气息所带来的心旷神怡.而陕南柞水县的老百姓更是喜上心头,隧道的贯通为他们带来的旅游业的火爆,是所有人始料未及的:柞水县老乡家的土鸡蛋,从原来的每个5角钱.已经涨到了现在的每个2块钱. 而且供不应求……可以看出,秦岭终南山隧道项目的建成,不仅彻底改善了陕南地区的交通挥陕西省在实施西部开发战略中的区位优势,推动西部开发战略的实施,具有十分重要的战略意义.在技术成果方面看,秦岭终南山隧道的成功直接引领了国内长隧道建设的风潮,目前国内在建的5公里以上的隧道就有十六,七条.而在秦岭终南山特长公路隧道关键技术研究过程中,共在国内监控系统设计指南》和《公路隧道通风防灾设计指南》,编写了《交通安全管理手册》,《土建结构养护管理手册》,《应急救援手册》,编制了《预防发生火灾的安全运营管理办法》等.此外,依托秦岭终南山隧道工程,以本课题研究为平台,中级职称晋升高级职称的就有19人,由初级晋升中级的有7人,另有7名研究人员获得博士学位,23名研究人员获得硕士学位,获得部级科技成果奖荣誉5人.这些人中不少已经将终南山隧道的先进技术带入到国内新建隧道项目中,为我国隧道建设作出了贡献.秦岭终南山公路隧道的通车,对完善国家和陕西省公路网络结构,突破南北交通屏障,改善我国西北,西南交通运输, 加强西北,西南,华北,华南经济文化联系,构建和谐社会,加快实施黄河经济圈和长江经济圈的政治,经济,金融,文化, 科技交流,具有重大的战略意义,尤其是对推进西部大开发进程,缩小地区差距, 实现共同富裕的社会主义本质的要求,促进东西部经济协调发展,逐步缩小东西部经济差距,最终实现共同富裕的目标创造了更加有利的条件.同时,我们欣喜的看到,科学技术是第一生产力在秦岭终南山公路隧道建设中得到具体体现,而这些成果的进一步推广应用,将为我国交通事业的发展带来广泛的社会与经济效益.专作者单位:交通部科学研究院2007/2—3《交通世界》33。