泥巴山隧道通风井经济风速与经济断面的研究.pdfVIP

泥巴山隧道通风井经济风速和经济断面的研究 高 旭王明年 郭 春 1) (西南交通大学土木工程学院成都61003 摘 要 通过对泥巴山隧道三区段通风方案中通风井经济风速和经济断面的研究，对各 种工况进行组合，通过大量计算得出以下结论：①泥巴山隧道斜井和联络道设计风速采用15 In／s，得到 In／s，在经济性和技术性上都是最好的；②根据泥巴山隧道通风井的经济风速为15 各通风井的经济断面。 关键词泥巴山隧道通风井经济风速经济断面 l 工程概况 雅安至泸沽段高速公路地处雅安市南部、凉山州北部，是西部大通道甘肃兰州一云南磨憨 公路的重要组成部分，是四川省高速公路网中的主干线之一，也是四川省通往云南昆明的主要 通道，是四川省公路建设的重点项目。项目起于成雅高速公路止点，经麂子岗、荥经、石滓，穿 越大相岭泥巴山隧道(简称泥巴山隧道)后跨流沙河至汉源新县城，沿大渡河上行至石棉县 城，再沿南垭河升坡翻越菩萨岗，经拖乌止于泸沽，全长约244km(如图l所示)。 图l雅泸路地理位置图 泥巴山隧道是雅泸高速公路上的控制性工程，全长达10km，为上下行分离的双洞单向交 通隧道。隧道埋深特大，山体宽厚，地形条件复杂，气候分区明显。 2隧道通风井研究现状 对于10 km以上隧道，当采用纵向通风时，往往需要分段进行，分段的方式可采用通风井， 通风井一般包括竖井或斜井，甚至平导。当隧道埋深大时，通风井的设计将成为关键，主要涉 及两个参数，即通风井长度和断面积。对于一个隧道而言，在隧道平纵断面位置确定以后，通 风分段将由风量确定，在隧道分段后，通风井的长度也基本确定，由此可以确定通风井的断面 积。如何保证通风井的断面积最经济，这是一个需要认真研究的问题。因为，通风井的断面积 不但严重影响建设投资和工期，而且对运营费用将产生长期影响。《公路隧道通风照明设计 规范》(JTJ 026．1一1999)中关于通风井经济断面积的确定没有规定，这给设计带来很大困难。 而对全横向式和半横向式的风道设计有如下规定，即“风道内设计风速宜在13一18-n／s内取 值”。为了进行通风井设计，一般设计单位采用13一18rn／s的风速来控制通风井的断面积，实 际上很多时候是不经济的，也是很不符合实际的。 3通风井经济风速、经济断面 通风井的经济断面积和经济风速直接影响建设投资和运营能耗。一般来说，通风井断面 积越大，工程费用就越高，但对运营通风来说，断面积越大，风速越低，运营能耗越小，且风速对 能耗更敏感。因此不同的国家和地区的隧道建设水平和国民经济水平的不同，会有不同的经 济断面积和经济风速。 对于一座隧道来说，由于风道长度及风道所处的地形、地质条件不同，风道内采用不同的 风速，其建设费用和营运费用的差别是很大的。因此针对泥巴山隧道的实际情况，通过10一 20 n∥s风速情况下的经济技术比较，选择适合泥巴山隧道的合理通风风速和断面面积。 m+ 经济风速和经济断面计算采用三区段四斜井通风方式，分段采用“2500m+5000 2500 m”，雅安端斜并(1，2号斜井)长度982 m，泸沽端斜井(3，4号斜井)长度848m，斜井内 计算风速为10，11，12，…，20 In／s共11种计算工况(见表1、图2)。 ‘ 表l 经济风速和经济断面计算条件 项 目 左线 右线 第二段长度／m 2500 2500 第二段长度／m 4977 50” 第三