夹活岩特长公路隧道通风方案研究.docVIP

夹活岩特长公路隧道通风方案研究 夹活岩特长公路隧道位于沪蓉国道主干线湖北省宜昌至恩施高速公路上，长约5200m，本文通过对隧道运营通风系统各比选方案进行计算、分析、确定技术可靠、投资相对较省的运营方式。 关键词? 特长公路隧道? 通风方案? 设计? 研究 ? 1? 前言 ??? 夹活岩隧道系沪蓉国道主干线湖北省宜昌至恩施高速公路上的特长隧道，隧址位于湖北省宜昌市长阳县高家堰镇至贺家坪镇境内。左线隧道ZK46+521—2KSl+628，隧道长5107m；右线隧道YK46十518~YK51十746，隧道长5228m。隧道采用1.98%的单向纵坡，平曲线最小半径920m．隧道穿越沿溪水系和干沟水系分水岭，地处构造溶蚀一侵蚀低山地区，地形复杂，山蜂险峻，峰峦叠嶂，地面标高250～1300m之间。隧道区属亚热带大陆性夏热潮湿气候区，温暖潮湿，雨量充沛，夏季炎热(夏季平均温度27~C)，冬季暖和多雾。 ? 2 隧道需风量计算 2.1? 卫生标准 ??? 公路隧道通风原理是通过向隧道内注入新鲜空气，稀释洞内废气和烟雾，使得隧道内的空气质量和烟雾透过率能保证司乘人员的身体健康和行车安全．然而，隧道内的废气总量、烟雾浓度与汽车的排污强度、隧道内的车流密度成正比：而送入隧道内的新风量又取决于保证隧道内空气质量的卫生标准．夹活岩隧道属特长公路隧道，结合其双洞单向交通的实际情况，根据《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.1-1999)及世界道路协会(PIARC)报告确定其卫生标准见表1。 2.2? 技术参数 ??? 夹活岩特长公路隧遭为上下行分离(隧道轴线间距为50m)的四车道单向行驶高速公路隧道，设计行车速度为80Km／h．隧道通风主要设计技术参数见表2． 2.3 交通量 ??? 根据交通量预测，近期2015年年平均日交通量为22782辆/日(小客车)，远期2028年为 41066辆／日(小客车)。左右线车辆比例系数l；l，高峰小时比例系数为0.12。 ??? 从以上可得近期2015年高峰小时交通量为995辆／小时．远期2028年为1797辆/小时。 2.4? 阻滞工况 ??? 根据《交通工程手册》(人民交通出版社，1998)对高建公路股务水平的规定；在设计车速为80Km／h的隧道中车辆实际行驶速度为20km／h时，车辆交通将逐步由拥挤交通流转化为阻塞交通流．因此，可以认为当车速降为20km／h时，交通监控系统已发挥作用，对车辆实施交通管制。所以，设计将20km／h作为交通阻滞工况，而将30km／h作为工况计算车速。 ??? 根据《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.1—1999)规定：公路隧道中，长度在1Km以上的通常均有交通监控设施，且在野外公路隧道中发生lkm以上的交通阻滞概率较低．央活岩隧道长达5200m，由于安全要求较高，配备有较完善的监控设施，在进行通风设计时，对最不利状态掌握极为重要。如果全隧道采用阻滞状态，则会导致对新风量的需求非常大，按此设计固然安全，但是否经济合理值得探讨。 ??? 本次设计按照车辆阻塞交通流排队长度不大于lkm进行设计，而对大于lkm的阻滞长度则采用监控设施进行组织、疏导和管理．设计中阻塞时的车速取10km／h，阻塞长度按1.0km计，其余长度按40km／h计算。 2.5 隧道需风量 ??? 通过对夹活岩隧道①各种工况条件下稀释CO和烟雾的需风量；②稀释空气中异味的需风量、⑧火灾时需风量三种不同条件下需风量分析计算确定；右洞近远期均由稀释烟雾所需风量作为其通风设计的控制量，右洞近远期均由稀释空气中异味所需风量作为其通风设计的控制量。 ??? 由于右洞近远期需风量是由稀释烟雾VI浓度决定，按照《公路隧道通风照明设计规范》 (JTJ026．1—1999)规定，基准排放量是以1995年为基准年，按每年1.5%的递减率计算，最后综合以上计算确定隧道需风量。 ? 3 隧道通风方案 ??? 夹活岩公路隧道长达5200m，且交通流中大型柴油车占较大比例。因此，在研究通风方案时，不仅要结合隧道所处的地形、地质、正常运营、交通阻塞以及防火救灾，而且要考虑到长期运营的经济效益。初步拟定夹活岩特长公路隧道各比选通风方案如下。 3.1? 全射流纵向通风方案 ??? 全纵向射流通风是以隧道主洞为风道，利用风机所产生的高速气流推动前方空气流动，同时在后方形成一个负压区，带动后方空气沈动．从而在隧道内风机的前后一定范围内形成空气沿隧道纵向的定向流动，达到通风的目的。 ??? 计算分析：左洞近远期设计风速V=5.67m／s(10m／s)；右洞近期设计风速V＝9.12 m／s(10m／s)，远期设计风速V＝13.55m／s(10m／s)．右洞近远期采用全射流风机纵向通风，其风机数量及风速过大，方案不合理，左洞全线为下坡，需风量较小