大别山公路隧道运营通风测试与分析_张世飚
大别山区高速公路某隧道工程地质评价

3 水文气象
年 6 8 ,我 院运 用物探 、地质钻 探 、工程地质调查 等 — 月
综合岩 土_ T程勘察的方法 ,并采用定性 、定量的分析手段 , 对该隧 道区地质构造 的影 响 、围岩类别 、分段 围岩稳定性
该隧道 区属北 亚热带湿润季风气候 , 多年平 均降水量
为 7 38 6 ,ll,雨季 多集 中在 6 9 份。 3, 0~1 24lq 8 q l — 月 4 工程地质条件
林剑 锋 新 生。,李新 武 。程
(. 1中交第 二航 务 程勘 察设 计院 。湖北 摘 武汉 407 ; . 3 0 1 2 中国地 质大 学 ,湖 北 武汉 4 0 7 ) 30 7
要 :通过对大别 山区高速公 路某隧道工程地质勘察资料 的分析 与评价 ,阐述 了该隧道 的工 程地质 条件 , 价 评
frh x rs g wa e beh nMo nan ,h e lgcl o dt n es e rh n eigpoet r o e pes h yi t isa u tistegoo ia cn io snt t f e u n l rjc e t E Hi n h Da i i h i t t o n a
维普资讯 http://wHale Waihona Puke
20 0 6年 l 2月
巾目强湾瞳设
Chn r o rE  ̄ n i a Ha b u n i
De . 0 6 .2 0 T tl 4 , o 6 o a 6 N . I
第 6期
总 第 16期 4
大 别山区高速公路 某隧 道工程地质评价
冲沟,切割较深,沟内有季节性流水。隧道洞身穿越地段
山坡较 陡 ,随处可见基 岩出露 ,其 中 Z 3+4 处垂直于 K 7 06 路 线方向发育一条 深切 冲沟 ,沟底水流较小 ,为季节性流
双洞互补式通风在大别山隧道中的应用研究

图 l 互 补 式 通 风 系 统 效 果 图
1 2 互 补 式 通 风 适 用 条 件 .
载 重不 同 , 也会 使 这 两 条 隧 道 内运 行 车 辆 污染 物 的排放 量产生 较大 的差 异 。 由于污染 物排 放量 的
n
q Q 一 q Q 2 Q( 一 )
图 2 通 风 横 通 道 安装 范 围 示 意 图
式 中 : 为两 条 隧道 总 的设 计 风量 , s Q m /。 计 算 得 到横 向 通 风 道 需 要 交换 的 Ql , 后 需 对 隧道 内 污染 物分 布 进行 校 核 计 算 , 如在 横 向通 风 道之 间发 生污 染 物 超 标 , 减小 横 向通 风道 的 则 间距 , 重新 计 算 、 核 , 至两 隧 道 内任 意 位置 都 校 直
21 0 1年 第 2 期
胡 彦 杰 等 : 双 洞 互 补 式 通 风 在 大 别 山 隧道 中 的 应 用 研 究 涛
内, 图 2 示 。 见 所
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图 3 互 补 式 通 风 糸 统 不 蒽
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双 向互补式 横 向通 风 道 将 两 条 隧 道 联 系起 来 , 构
成 一个整体 进行 内部 相 互 通 风 换 气 , 下坡 隧道 用
Q = Q 一
厶
式中: Q 为上坡 隧 道设 计风 量 , s Q 为下坡隧 m / ;
道 设 计 风 量 ,n/ ; 上 坡 隧 道 需 风 量 , / ; i s q 为 m s
新七道梁公路隧道运营通风效果测试及分析

新七道梁公路隧道运营通风效果测试及分析/摘要:本文通过对新七道梁公路隧道内外气温、风速等气象条件进行现场测试,研究了在隧道区域范围内风速和气温等因素影响下,隧道内风速及洞内气温变化规律,为新-b道梁公路隧道营运过程中的通风控制以及西北高海拔地区公路隧道通风、消防、救援研究提供依据。
关键词:公路隧道气象测试通风控制隧道风速气温1 隧道概况新七道梁公路隧道位于甘肃省兰州市以南17km处,是兰临高速公路的控制工程,为双洞单向行车,隧道设计行车速度为60km/h。
隧道上、下行线基本平行,且位于同一海拔高度;上行线(右线)隧道长4003.19m,纵坡为+ 2.05%,桩号为K17+440-K21+443.19,平均设计标高为2216.68;下行线(左线)隧道长4070m,纵坡+2.11%,桩号为K17+370-K21+440,平均设计标高为2219.75,两洞轴线相距约45m。
隧道北坡山势陡峭,冬季易积雪,南坡地势较缓,向阳较暖。
该地区属温带半干旱气候,最大冻土深度1.03m,年降水量400-500mm,年平均气温6cC左右,属温带半干旱气候,隧道区域内夏季平均温度为20~C。
南坡区域内有数处泉眼,地下水常年出流,水量较小,水温7℃左右,弱碱性。
北坡植被较好,径流畅通,地表水下渗量小。
常风向为北偏东,北洞口处于顺直主沟纵深带,在小地形作用下常风向转为北风。
北坡冬季易积雪,南坡向阳较暖。
2 测试概况现场测试选在隧道通车后40天,测试主要为验证隧道运营后通风效果。
新七道梁公路隧道2005年设计小时交通量及其组成见表1,隧道通风系统平面图见图1,测试沿隧道上下行线共布置有14个测点图2。
2.1 测试内容现场测试内容包括南北洞口、洞内全长不同位置处的空气温度、湿度和自然风向、风速。
测试沿隧道全长分布7个测点(上下行线共计14个测点),相邻测点间距约600m,测点布置见图2和图3。
图2中实心圆圈为测点位置,各个测点同时同步进行连续观测。
高速公路隧道通风系统检测与维护指南

高速公路隧道通风系统检测与维护指南随着交通工具的快速发展和城市化进程的加速,高速公路隧道的建设已成为现代城市交通网络的重要组成部分。
为了确保隧道用户的安全和舒适,隧道通风系统的检测与维护变得尤为重要。
本指南将介绍高速公路隧道通风系统的检测与维护的基本原理、方法和注意事项,以便运营方能够有效地管理和维护这些关键设施。
一、概述隧道通风系统是保障隧道内空气流通和排除有毒有害气体的关键设备。
它既能提供舒适的环境条件,又能确保灾害发生时的逃生通道的畅通。
因此,定期的检测与维护对于保障隧道的安全和正常运营至关重要。
二、检测1. 系统功能检测隧道通风系统的功能检测应包括风机运行、风量调节、防火防爆措施等各方面的检验。
相关设备和阀门的工作状态应得到认真监测和评估,以确保其正常工作并能在需要时发挥作用。
2. 空气质量检测空气质量是判断隧道通风系统工作效果的重要指标。
应对有害气体(如CO、NO2等)进行定期的检测与监测,同时对温度、湿度等参数也要进行测量。
检测数据应及时记录并进行分析,确保空气质量符合相关标准。
3. 火灾及排烟检测隧道通风系统在火灾发生时起到排烟和防烟的重要作用。
火灾探测器和排烟系统的状态应进行定期的检测,确保其正常工作。
同时,应注意检测与维护防火防爆设备,确保其在火灾发生时能够起到有效的作用。
三、维护1. 清洁维护隧道通风系统的风机、风道和过滤器等部件应经常进行清洁,以确保其畅通无阻。
同时,灰尘和杂物等随风而来的污染物也需要及时清理,以免影响通风系统的运行效果。
2. 设备维护隧道通风系统的设备包括风机、风量调节器、排烟系统等。
这些设备应定期进行维护和保养,包括润滑、紧固等操作。
在维护过程中,应注意设备的工作性能和运行状态,对有故障的设备及时修复或更换。
3. 应急预案与演练隧道通风系统故障时应有应急预案,包括查找故障原因、紧急处理措施等。
并且,应定期组织相关人员进行应急演练,以提高应对突发事件的能力和效率。
大别山隧道工程建设独头通风技术

(2 1 10 6m) 的小人宇坡 .没汁总工期为 3 . 4个月 于 2 0 0 5年 8月 1日. 其 他类机 械的工 作效率 ;—— 内燃 机械 单位功 率供 风{ , q t r/ } ¨ 整个 隧 道 于 2 0 0 7年 6月 1 5日 3时 1 分 在 DK 1+ 7 ( 标 段 分 界 ( n k ) 8 2 4 4 两 8 mi・W 处) 贯通 . u 承担 D 2 14 0 D 2 5 6 2段 约 4 3 m 长 的施 工 任 出 K 2+5 ~ K 2 +8 22 经训‘ 所 需 J【 为 40 / 所 以取 最 大 值 4 0 n作 为 算 x量 0 0mX mi 0 0m mi 务 ,I L全 分 界 里 程 . 程 不 断 增 高 , 施 工通 风带 来 一 定 难 度 I出 J I 离 为 控 制 风量 . . 1 风 阻 的 计算 . 3 标 高 根 据 经 验 和 独 头 抓; 长度 小 十 4 0 t 实 际 情 进 0 0n的 。 0 况 ,现 场 拟 配 置 2台 S F 一 t 2 通 风 机 和 由径 D N . 1 5, : h 1 m软风管 , . 7 为 化 i算 r先对 1台 S F 一 o 25 l I ‘ J D N l. }0 m 通风机 和 白 1 m软风 管配套 模式进行理 沧计算 . ‘ . 7 然后将计算结 乘 以 2即得到风机供风 , 理沦计算 参 数 较 多 、 程 较 为 复 杂 . , 述 . 此 , 介 结 过 不 赘 .在 仅 果 . 计 算 川求 得 如 下 曲线 , 图 2所示 : 经 ‘ 如
() 4 主要 为 二 k花 岗 岩 , 、 Ⅱ Ⅲ绒 网 岩 l3 3I, 9 . %:V级 围 岩 4 1 2 3 lI 30 l 4 I 8 式 中 : —— 内燃 机械作、 所需风 , / n ——装碴 机械总 Q, I m3 ; mi 11, 『 . %; 1 I36 3 V级嗣岩 4 2 I .3 ,设一号 、 4 m, 33 % 二号共两鹰斜井 , 均 功 率 ,W; 装碴 机械 的工作 效 牢 ; ,_ 运输 类 汽 1 总功 率 , k a —— H厂 _ 为尤轨动输力‘ 式双 道断 面 ,线路坡 度为 31 。 14 .% (2 0m)和一 .% k 一 运输类 汽 的工作效 率 ; 59 。 W; r一 其他类 机械总 功率 ,W; k
《雁门关公路隧道运营通风与防灾技术研究》课题成果简介

《雁门关公路隧道运营通风与防灾技术研究》课题成果简介雁门关公路隧道位于山西省山西和内蒙古交界处,是连接山西晋中市和内蒙古乌兰察布市的重要通道。
该隧道全长19.49 公里,是一项全封闭且单向通行的隧道,为保证行车和安全,隧道的运营通风和防灾技术显得尤为重要。
一、隧道通风技术有效的风险控制和管理是隧道通风系统的关键。
由于隧道内烟雾,毒气等有害气体的排放,无论是平时通行还是在突发事件中,需采用不同的通风方式来保证安全运行和救援。
(一)普通通风模式普通通风模式是指以平常路况下的平均风速和方向,用机械通风设备将隧道内新鲜空气输入隧道,将废气从隧道内排出。
针对雁门关公路隧道的特殊情况,普通通风模式下难以满足其面积大,且路况复杂的需求。
因此,在设计和进行通风系统选择时,应考虑到路况状况和客流量,选择相应的通风模式。
(二)一次侧风向通风模式一次侧风向通风模式是一种能够控制隧道内部压力的通风模式,实现隧道内空气的对流与新鲜空气的进入。
该模式下,利用风机实现侧向通风,针对隧道内部压力变化对风机进行调节以保证隧道内部空气流通。
对于雁门关公路隧道而言,该通风模式可提高通风效果,有效遏制烟雾和废气向车辆进入的现象,提高车辆运行安全。
(三)双路负压通风模式双路负压通风模式可有效防止隧道内排气和迎风方向的气体相互交叉,通过质量散热器和收集系统进行烟雾的排放和收集。
该通风模式下,通风得以达到提高路面可视度,避免烟雾的直接影响驾驶员视线,在遇到突发情况的时候还能迅速的排除烟雾。
(四)应急通风模式在突发事件发生时,开启应急通风模式,对应急事故进行处理。
应急通风模式会迅速将烟雾和有害气体排出,将隧道内放散出的烟气和无害物质快速排放到隧道外,并极大的提升隧道的疏散能力。
二、隧道防灾技术(一)消防系统消防系统可以有效降低火灾发生的风险,并在火灾发生时做出及时的反应。
消防系统通常包括消防喷淋系统、消防泡沫系统、防烟排烟系统、消防报警系统等。
大别山隧道工程建设工期控制关键技术研究
超前 地质 预报 仪 、 隧道激 光断 面仪 、 装载 机 、 挖机 、 自卸
汽车 等机械 设备 相 配套 。钻孔 作业 主要 采用人 工 在钻 孔 台架 上全 断 面 同时进行 , 以缩 短 钻眼 时 间 , 且开 挖精 度易 于控制 , 足规 范要 求 ( 2 。 满 图 )
工 作 面 洞 口
的 隧 道 , 断 面 如 图 1所 示 。 隧 道 通 过 地 层 岩 性 主 要 纵 为 二 长 花 岗 岩 , 、 级 围 岩 l 3 , 9 . 4 ; Ⅱ Ⅲ 2 3r 占 3 0 % I 3 n V 级 围岩 4 1 占 3 6 % ; 8 m, . 3 V级 围 岩 4 2r, 3 3 % 。 4 占 .3 n
收 稿 日期 :0 0—0 21 2—0 1 作者简介 : 邬彪 江 (9 1 ) 男 , 程 师 。 15 一 , 工
移动式仰拱栈桥
f 卜f企 . \f i 小
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仰 、底 业 拱铺作 区
主耋/ 至
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91
图 4 二 次 衬 砌 作 业 示 意
铁道标准设计
经检 验 , 眼利 用 率 为 9 % , 眼残 余 率 炮 l 炮
图 1 大 别 山 隧道 纵 断面 示 意
为 9 % 。每循 环开 挖进 尺为 3 0m 左右 , 8 . 爆 破方 量 约 3 3I , 5 装药 量为 3 2k , n 1 g 平均
2 机 械化 配套 技术
长1 5 是 合 武 线 最 长 的 、 制 工 期 的 隧 道 。 在 建 设 过 程 3 6m, 2 控 4 . 个 工序 都按 照 标 准 化 管 理 的 要 求 进 行 施 工机 械 化 配 套 , -各 并采 用 大 断 面 光 面 爆 破 、 头 通 风 等 关 键 技 术 , 独 实现 了 月 均
公路隧道的技术状况评定方法
公路隧道的技术状况评定方法公路隧道作为交通基础设施的重要组成部分,对于保障公路运输的安全和顺畅起着关键的作用。
评定公路隧道的技术状况是确保隧道运行正常和安全的重要环节。
本文将介绍公路隧道技术状况评定的方法。
一、隧道结构评定隧道结构评定是评估隧道的物理结构是否满足技术要求的过程。
评定方法主要包括以下几个方面:1. 隧道外观检查:通过人工巡视或无人机等方式,对隧道外观进行检查,判断是否存在裂缝、渗水、掉块等结构问题。
2. 隧道内部检查:通过进入隧道内部,对隧道壁、顶板等进行检查,以发现结构病害,如混凝土龟裂、锈蚀等。
3. 灌浆检测:对隧道结构进行钻孔取样,然后注入特定浆液,观察浆液渗透情况,判断隧道结构是否存在渗漏问题。
二、通风系统评定隧道通风系统的评定是判断隧道内空气质量是否符合要求的重要环节。
评定方法主要包括以下几个方面:1. 通风设备检查:对通风系统的设备进行检查,包括通风机、排烟风机等,确保其正常运行。
2. 空气质量检测:通过放置空气质量监测仪器,对隧道内的氧气含量、一氧化碳浓度等进行监测,判断是否达到要求。
3. 烟气排放测试:通过烟雾试验,模拟火灾情况,测试烟气排放是否顺畅,确保在火灾发生时能够及时排除烟气,保证逃生通道畅通。
三、照明系统评定隧道照明系统的评定是判断隧道内照明是否满足要求的关键环节。
评定方法主要包括以下几个方面:1. 照明设备检查:对隧道内的照明设备进行检查,包括灯具、电缆等,确保其正常运行和安装牢固。
2. 光照强度检测:通过光照度计等仪器,对隧道内的光照强度进行测量,判断是否满足照明要求。
3. 紧急照明测试:通过模拟停电情况,测试紧急照明系统是否能够在短时间内自动启动,确保在紧急情况下能够提供足够的照明。
四、安全设施评定隧道安全设施的评定是判断隧道内的安全设施是否完善、有效的关键环节。
评定方法主要包括以下几个方面:1. 消防设备检查:对隧道内的消防设备进行检查,包括灭火器、消防栓等,确保其完好并易于使用。
铁路隧道施工通风技术探究
以铁路工程中的单线隧道为研究主体, 通常情况下 , 隧道进 出的长 导入, 及有害气体的排除提供便利基础。在实际施工过程中, 施工方可以 度具有一定标准限制 , 并目 其长度可以根据设计需求进行调整, 而设计时 根据具体隋况, 在平行导洞洞口及相应需求位置安装设备, 这样不仅能够 速需要以工程整体长度为基础, 在该种隧道中, 设计主体会根据实际坡长 更加有针对f 生 的提高通风效率 , 更能为隧道填充足量的空气。 当平行导洞 及洞 口分布位置 , 增设相应人字坡 , 这就能使隧道内的坡体呈规律f 生 分 的施工长度能够与横通道相连接时 , 就可以在平导洞 口再次安装一台通 在施工项 目不断推进的过程中, 平导洞由前—1 、 j 百 道不断向下一 布, 在将多项因素纳 ^ 重 点考量范畴后可以发现, 隧道的洞口位置处于曲 风设备, 线轴路 E , 而其他的配置点则被设置在了直线轴路 匕 。 在隧道施工的前端 个通道延伸 , 在这—过程中, 通风设备也需要不断转移 , 并跟随横通道逐 位置 , 可以设置接路基础 , 与此同时, 长平导及斜井等的长度也需要作出 渐向前开挖。在隧道施工逐渐推进时, 需要根据实际需求, 增加通风应用 标准衡量, 隧道应用岩石的级数也需要根据工程实际需求进行优化选择。 设备的类型, 为提高其通风放率提供全面f 生 保障, 只有这样才能在隧道施 1 隧道 通风 的控 制要点 工不断推进的过程中, 满足其多样化的通风需求 , 在提高隧道内空气流通 I . I 粉 尘浓度 性的同时, 在第一时间将粉尘及有害气体排出通道。除此之外, 还需要将 在推进隧道施工作业时, 其中所涵盖的相关因素者 陉 寸 其通风环境 施工过程中闲置的横通道作出密闭处理 , 避免隧道内的有害气体污染新 造成直接作用, 而粉尘浓度就是最为关键的基础要点之一 。 针对隧道施工 鲜流动的空气。 进行研究不难发现, 流程化项 目开展的过程中, 会对隧道中的地质条件及 开挖横洞时, 在洞口三十米处安装具有应用资质的通风机一台, 接通 环境造成直接影响, 施工环节常会伴有大量烟尘及气体 , 因此在对粉尘浓 隧道正洞 、 横通道后, 再在横洞洞口设置三台通风机, 通过向三个工作面 度进行检测及确定的过程中, 需要依托的重要指标就是二氧化硫的含有 压入通风将污染粉尘 、 有害气体及时排出洞外; 出口工区与横洞工区平行 量, 所以粉尘浓度与二氧化 含有量 息相关。 一旦在测量过程中发现其 导洞贯通后 , 再将三台风机移至洞内, 促进隧道内空气流通, 经横通道正 含量超出正常标准的 1 0 % 以上,就需要将粉尘浓度进行量化管理及控 洞 口 排出污染空气。出1 : : 02 区施工时要在平行导洞及隧道正洞口排出污 制; 反之, 如果二氧化硫的含有量在可空范围内, 就可以相应减少粉尘浓 染空气。出口工区施工时要在平行导洞及隧道正洞 口个安装一台通风机 度 的控制力度 。 压 人通风, 后续每增加—个工作面 , 均在平行导洞口增设一台风机 , 横通 1 - 2一氧化碳浓度及氮氧化物浓度 道贯通后要在洞内增设一台风机以提高洞内空气流通速度 , 将污浊空气 氧化碳是普遍存在于沲工项 目中的气体类型, —旦其存在浓度超 及时通 过正洞 口排 出洞外 。 出标准范畴 , 一方面施工项 目的顺利推进会受其影响, 通风效率不断下 在施工过程中,为了防止从洞中排放出来回风流被重新吸 ^ 进^ 洞 所 以将出风口位置与隧道 口两者之间的距离一定要超过 降; 另一方面 , 施工人员在大量吸入该种气体后 , 身体健康会受到严重损 中构成循环风 , 害, 因此 , 一氧化碳也就成为了衡量隧道施Ⅱ- 逋 风 蜾 的必要I . 生因素。由 3 0 m日 。应该将通风管抬高并挂于洞壁拱腰处, 能有效避免对流水作业以 于隧道施工项目的规模大小不一 , 其施工流程 中所产生的一氧化碳含量 及其他相关操作工序造成不良影响。风管 口 位置与掌子面之间的路程还 不仅能确保隧道的通风效果, 还能防止因为爆破施 也就大不相同, 但是 从其含量与通风效果的影响程度来看, 为了确保施工 保持在有效射程范围, 项 目的J I 蜊 进行 , 需要将其控制在较小范围内, 与此同时 , 还要在施工挖 工而对风管造成破坏。在施工中采用了捕尘器以及压气水幕除尘等防尘 帮助减少洞中粉尘含量 , 从而能帮助适当减 函 风量。 除此之外 , 尽 掘环节 , 进一步对其产生量进行精准控制 , 也就是不能超 出标准范畴 , 在 技术, 琰 型的风管 ,长度为 施工项 目推进一段时间后 , 就要对其浓度作出下降处理 , 其可存在活动范 可能选甩 陛能较优的通风机设备 ,并采用对应 彳 围及浓度应当不超过开挖允许含量的三分之一。 在隧道施工环节, 环境因 1 . 8 m, 使其能很好的发挥作用。 素会处于不断变化之 中, 并 目其存在可允许含量与工程施工需求之间会 3辅 助通风措 施 在 隧道施 工过程 中, 通风 施工也是 不可 少的施工 项 目, 为 了从 根本 产生一定的相符度指标 , 如果 匕 述因素能够协调存在, 并且隧道内的一氧 在实际舡 环节施工方应当在结合通风指标 的基础 化碳指标处于正常范畴, 那么其他区域的一氧化碳指标就可以降低控制 上提高其应用效率, 对通风系统进行优化调整, 为系统的高效运行提供基础保障。在对隧 标准, 这样不仅能够提高工程施工效率 , 提升隧道通风质量, 更能直接削 上 , 道 内的 围岩进行 处理 后 , 就会 随之产 生大 量烟 尘 , 针 对这 一问题 , 可 以利 减工程施工成本, 提高工程经济实力。 用水雾降低粉尘存在率, 在—股 情况下, 可以在开展围岩施 工后的五分钟 1 3氮氧化物体积浓度 在推进隧道施工项目时, 氮氧化物的含有浓度也是影响通风效率的 开展相应处理工作, 并在除尘后半个小时左右的时间内, 将通道打开 , 使 从根本上缩短通风应用时间; 隧道内产生的大量废弃材 重要指标, 因此在施工环节对其进行浓度控制也是十分必要的, 并且要保 其空气得以流通, 需要通过运输将其排除, 而这—过程, 也会直接导致大量粉尘的产生 , 证其浓度在工程应用标准以下, 只有这样才能从根本上提高施工安全指 料, 数。 这就对隧道内有效空气的含有量提出了更高的控制要求。 隧道内空气 这就需要将水雾喷洒到途经区域及废物堆上 , 这样就能够避免运输环节 较为稀薄 , 并且通风 目标的实现也要依托于空气, 因此, 在隧道施工过程 粉尘 的大量传播 。 综上所述, 提升通风时效『 生 提提高工程舡 效率 , 提于 } 舡 安全系数 中就需要将空气含有指标提升至有效范畴中, 而氧气及二氧化碳的相对 同时这也是缩短施工工期的指标 l 生因素, 因此 , 强化通风设 含量也应当以二 比零 五的形式共存。 在隧道施工过程中, 只有氧气含量 的重要依据 , 达到工程应用标准, 施工人员在隧道 中才能维持正常呼吸动作 , 因此 , 在 只有 从多个方面人手, 加强管理及检修等各项 才能为施工项 目 I 评U 推进提供重要保障。 隧道工程中对氮氧化物的体积浓度进行精准控制也就显得尤为重要 , 只 工作,
分水岭特长隧道运营通风效果现场实测与分析
42总399期2016年第21期(7月 下)桥梁与隧道工程收稿日期:2016-04-12作者简介:安东朝(1981—),男,工程师,从事高速公路建设与运营管理工作。
分水岭特长隧道运营通风效果现场实测与分析安东朝(河北省高速公路张涿张家口管理处,河北 张家口 075600)摘要:以张涿高速公路分水岭特长隧道运营通风设计优化为背景,对分水岭隧道运营期间洞内CO 浓度、风速和温度进行了现场实测,并对测试数据进行了总结分析,结果表明洞内CO 浓度最高不到8ppm ,温度最高不超过19℃,风速满足隧道近期运营通风需求,验证了该隧道通风系统设计的合理性,并为该隧道运营通风系统进一步优化提出了指导意见。
关键词:特长隧道;运营通风;现场测试中图分类号:U455文献标识码:B0 引言随着我国公路建设的迅速发展,特长隧道特别是长度在4000m 以上的公路隧道大量出现,其运营安全问题日趋受到广泛的关注。
由于公路隧道是封闭的行车环境,在通风长度超过一定程度后,排出或稀释污染气体变得相对困难,致使洞内空气污染、能见度低,增加发生交通事故的概率。
特长隧道洞内空气质量不仅关乎隧道的长期营运安全,也直接与广大司乘人员的身心健康息息相关。
本文依托分水岭特长隧道工程,于2009年底开工,2014年初建成通车,为了检验运营通风的效果,验证现有通风设施的排污能力,于2014年10月17~21日对隧道内CO 浓度和洞内风速进行了现场测试。
1 工程概况张涿高速公路分水岭隧道为分离式双向六车道特长山岭公路隧道,隧道右线桩号K46+618~K53+416,全长6798m ,隧道左线桩号ZK46+539.29~ZK53+430,全长6890.71m 。
左、右线纵断面线形均设计为降坡,左线坡度/坡长为3.12%/30.71m 、-1.5%/6890.71m ,右线坡度/坡长为-1.5%/6789m 。
该隧道左线利用施工斜井作为通风井,采用通风井送排式纵向通风;右线采用纯射流风机纵向通风(见图1)。
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3 测试结果处理与分析
3. 1 隧道风速测试 通过调 整 运 营 工 况, 分 别 测 试 不 同 断 面 下 的 风
速,然后整理分析计算,得到每组断面的平均风速, 如表 2 所示; 此外,还重点测试了 1. 2 号换气通道送 排风口的风速情况,如图 5、图 6 所示,经计算整理 如表 3 所示。
表 2 各工况下隧道分组平均风速值 /m·s -1
大别山公路隧道运营通风测试与分析
张世飚1 ,胡彦杰2 ,邓 敏2
( 1. 湖北省高速公路集团有限公司 ,湖北 武汉 430056; 2. 中交第二公路勘察设计研究院有限公司,湖北 武汉 430056)
摘 要: 文章通过对大别山公路隧道内 CO 浓度、VI 浓度以及风速等的现场测试,重点研究分析了该隧道采用的双洞
在隧道修建过程中,受地形、地质及排水等因素 的影响,隧道一般都具有一定的坡度。由于坡度的存 在和交通运行方面的影响,使得上、下行隧道内的污 染物排放量存在较大差异,同时,为保证 2 条隧道内 的污染物排放都达到规范要求,通风负荷也会存在较 大差别。在公路隧道建设不断向长大化发展的过程 中,双洞单向交通公路隧道通风负荷的不均匀性逐渐 成为隧道通风中的一大特点。
200m 的断面作为控制断面。
测试一氧化碳浓度采用的仪器为便携式 CO 检测
仪测试。测试烟雾 浓 度 采 用 SH - 1 型 光 透 过 率 仪,
如图 1 所示。测试出 100m 光路长度的光透过率,根
据式 ( 1) 计算出烟雾浓度。风速测试则选用 ZRQF
- F30J 型智能风速计。
图 1 SH - 1 型光透过率仪
图 2 风速测试断面布置图
图 3 污染物浓度测试断面布置图
2. 4 测试工况 测试在 6 种工况下进行: 工况 1: 隧道内无风机
开启; 工况 2: 左右线隧道内各开启 3 组 6 台射流风 机,不开启轴流风机; 工况 3: 左右线隧道内各开启 5 组 10 台射流风机 ( 即正常运营工况下的射流风机 全部开启) ,不开启轴流风机; 工况 4: 左右线隧道 内全部关闭射流风机,全部开启轴流风机; 工况 5: 左右线隧道内开启 3 组 6 台射流风机,全部开启轴流 风机; 工况 6: 左右线隧道内开启 5 组 10 台射流风机 ( 即正常运营工况下的射流风机全部开启) ,全部开 启轴流风机。
( 2) 从测试结果得知,左、右洞在各工况下 CO 浓度都远小于现行规范规定,是因为现行隧道内的交 通量相对较小,再者是随着汽车工业技术水平的提 高,汽车 CO 排放量逐年递减,现在 CO 指标已经不 是公路隧道通风的主要设计控制指标。
( 3) 在换气通道开启的工况下,可以明显看出, CO 浓度和 VI 浓度在左右线不同测点处进行了重分 布,并呈现出均匀的分布状态,由此可知,这种双洞 互补式网络通风方式是可行的,尤其是随着交通量不 断增大,其作用也会愈加显著。
2 现场测试
2. 1 主要测试内容 在现有交通流条件下,左右线分别封闭右侧行车
道,测试主隧道内的风速、CO 浓度、VI 浓度以及换 气通道送排风口的风速,现行 《公路隧道道通风照 明设计规范》 ( JTJ026. 1 - 1999) ( 以下检测 《规 范》) 对隧道内一氧化碳浓度和烟雾浓度作了规定: 采用全射流通风的隧道正常运营的一氧化碳允许浓度 为 250ppm,交通阻塞时可达到 300ppm,但经历时间 不超过 20min。并调取现场监控的交通流及其组成, 如表 1 所示对近期的通风效果进行测试和验证。交通 流是隧道通风设计的基础参数,为确定交通流设计值 以及交通流预测模型提供依据。
1 工程概况
大别山公路隧道系上海至成都高速公路湖北省麻 城至武汉段上的特长隧道,是麻武高速公路上的控制 性工程。隧道区域地形复杂,山岭险峻,峰峦叠嶂, 隧道最大埋深约 482m,平均海拔高度 291m,设计行 车速度为 100km / h。隧道为上下行分离式,2 洞轴线 相距 40m, 隧 道 左 线 长 度 4901m, 坡 度 分 别 为 + 1. 47% /2665、 + 1. 97% /2243, 右 线 隧 道 长 度 4908m,坡度分别为 - 1. 47% /2720、 - 1. 97% /2181。 预测 2015 年 交 通 量 13100 Pcu / 天,2030 年 35105 Pcu / 天。
断面 1 断面 2 断面 3 断面 4 断面 5 断面 6
CO 浓度 / ppm 6
4
5
4
6
4
烟雾浓度 0. 00054 0. 00056 0. 00056 0. 00056 0. 00057 0. 00057
( m - 1)
4 结论
( 1) 由于该隧道左线上坡,右线下坡,所以右 线的自然风速要大于左线,且比较稳定,平均风速分 别为 3. 09m / s 和 1. 81m / s; 射流风机开启后,风速最 高可达到 4. 75m / s,可以满足现有交通量下的运营需 要; 换气通道内轴流风机与射流风机全部开启后,风 速会有少量的增加,并未出现风速叠加的效果,由此 可见,轴流风机对于风速风压的提高作用不大。
( 4) 1 号换气通道内轴流风机送排风口的平均风 速分别为 13. 67m / s 和 10. 46m / s,而 2 号换气通道内 轴流风 机 送 排 风 口 的 平 均 风 速 分 别 12. 58m / s 和 10. 31 m / s,而送排风口的截面面积分别为 13. 81m2 和 34. 51 m2 ,由此可见,在换气通道通过轴流风机换 气的过程中,风量损失是比较大的,其原因主要是换 气通道不完全封闭造成的。
2. 3 测试断面布置 主隧道内风速测试断面布置如图 2 所示,。而 CO
浓度、VI 浓度测试断面布置如图 3 所示,根据隧道 内现状以及 《公路隧道养护技术规范》 的相关规定, CO 浓度测试采样点位置取在距路面高度 1. 5m,距边 墙 0. 5m 外的横、纵断面内,VI 浓度测试需在检修道 上架设投光仪和受光部,由记录仪对 100m 的光透过 率进行记录。
位论文,2004. [4] 金文良,谢永利,李宁军,章玉伟. 新七道梁公路隧道运营通风效
果测试及分析. 现代隧道技术,2006( 1) . [5] 陈建勋. 公路隧道运营通风效果现场测试与分析. 长安大学学
报,2002( 5) . [6] 张坚,李宁军,谢永利,王余富. 公路隧道通风计算中交通量的研
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表 3 射流风机全开换气通道不开情况下, CO 浓度和烟雾浓度值
断面 1 断面 2 断面 3 断面 4 断面 5 断面 6
CO 浓度 / ppm
9
7
烟雾浓度( m - 1)
0. 00055
0. 00055
表 4 射流风机和轴流风机全开情况下, CO 浓度和烟雾浓度值
第Ⅴ组
1. 7 2. 13 2. 22
第Ⅵ组 1. 86 3. 1 4. 3 2. 86 4. 67 5. 26
3. 2 隧道 CO 浓度与 VI 浓度测试 根据以 上 基 本 原 理 以 及 实 测 数 据, 在 不 同 工 况
下,计算 得 到 CO 浓 度 与 VI 浓 度, 如 表 3、 表 4 所示。
互补式网络通风方式中换气通道的作用和存在问题,并相应地提出了一些建议,可为该隧道运营过程中的通风控制,
以及双洞互补式网络通风方式在未来的研究应用提供一定的依据。
关键词: 公路隧道; 互补式通风; 换气通道; 现场检测
中图分类号: U491
文献标识码: B
公路隧道通风是保证隧道内行车安全、司乘人员 身体健康的必要措施,然而通风设备高昂的造价以及 不菲的运营费用在一定程度上制约了公路隧道的建 设,影响了隧道的运营水平。据分析,公路隧道通风 设施的造价,一般为工程造价的 10% ~ 30% ,长大 隧道甚至更多。如何在满足隧道内卫生标准的前提 下,选用最佳的通风方式及控制方法,减少隧道通风 系统初投资及通风运营控制成本已成为当前公路隧道 通风十分紧迫的课题。
究. 现代隧道技术,2005( 6) .
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交通工程
K = 1100lnr
( 1)
式中: r 为 100m 厚烟雾光线的透过率。
单向行驶的全射流通风隧道中烟雾的浓度分布与
CO 分布基本一致,都是在隧道的出风口位置浓度达
到最大值,为了消除隧道出口处风流回流对一氧化碳
和烟雾浓度的影响,2 项测试均取隧道内距隧道出口
断面 第Ⅰ组
工况 工况 1 工况 2 工况 3 工况 4 工况 5 3. 19 4. 29 4. 75 3. 03 4. 1
工况 6 4. 91
第Ⅱ组
1. 95 2. 22 2. 3
第Ⅲ组 3. 38 4. 15 4. 61 3. 13 3. 9 4. 91
第Ⅳ组 1. 75 3. 38 3. 9 2. 58 4. 29 4. 99
( 5) 换气通道的排风口风速是基本稳定的,均 匀的; 而送风口处的风速则呈现出不稳定的状态,往 往在送风口沿着隧道行车方向的右侧风速相对较大, 风速相差在 3m /s 左右。建议在换气通道内部增设导 流格栅,使风速均匀,并向斜下方送风。
参考文献:
[1] JTJ026. 1 - 1999,公路隧道通风照明设计规范. [2] 中华人民共和国行业标准. 公路隧道养护技术规范 . [3] 方勇. 公路隧道前馈式通风控制系统研究. 西南交通大学硕士学
该隧道的通风系统在国内首次采用了双洞互补式
网络通风方式,这种通风方式就是在 2 隧道间设置一 定数量的联络风道,一方面将右线的新鲜空气通过联 络风道向送入左线隧道,同时通过风道将左线的一部 分污染空气经过联络风道送入右洞,然后从右洞排 出,此时 2 个隧道的通风形成为一个互补式网络,充 分利用右线风量的同时,也降低了左线隧道的风速。