隧道通風(fēng)施工實施方案

隧道通風(fēng)施工實施方案隧道通風(fēng)施工實施方案隧道通風(fēng)施工實施方案四川省汶川至馬爾康高速高速公路維關(guān)隧道通風(fēng)施工方案中國中鐵年月日年月日年月日中鐵隧道股份汶馬高速C10合同段工程部二〇一五年三月二十二日目 錄編制說明編制依據(jù)1〕四川省汶川至馬爾康高速公路兩階段施工圖設(shè)計文件第三冊；2〕?公路隧道通風(fēng)設(shè)計細(xì)那么?〔JTG/TD70/2-2021〕；3〕?公路隧道施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?〔JTGF60—2021〕；〔4〕?公路建設(shè)工程環(huán)境影響評價標(biāo)準(zhǔn)?〔 JTGB03—2006〕；〔5〕?公路工程平安性評價指南?〔 JTG/TB05—2004〕；〔6〕?公路環(huán)境保護設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?〔 JTGB04—2021〕；編制原那么1〕本著經(jīng)濟適用、維修方便原那么，盡量選用國產(chǎn)先進(jìn)通風(fēng)設(shè)備，確定通風(fēng)機、通風(fēng)管的品種、型號。2〕在凈空允許的情況下，盡可能采用大直徑風(fēng)管配大風(fēng)量通風(fēng)機，以減少能耗損失。3〕通風(fēng)用電在隧道施工中占有相當(dāng)比重，適當(dāng)增加一次性投入，減少通風(fēng)系統(tǒng)的長期運行本錢。4〕進(jìn)行通風(fēng)方案設(shè)計比選優(yōu)化，既滿足通風(fēng)效果，又到達(dá)節(jié)能省源的目的。5〕根據(jù)國家安監(jiān)總局等四部委聯(lián)合發(fā)布的?隧道施工平安九條規(guī)定?的要求，“必須對有毒有害氣體進(jìn)行監(jiān)測監(jiān)控，加強通風(fēng)管理，嚴(yán)禁濃度超標(biāo)作業(yè)〞。工程概況汶川至馬爾康高速公路工程土建工程施工 C10標(biāo)段，工程起訖里程為K100+080～K104+900，全長。位于四川省阿壩藏族羌族自治州理縣，地處于四川盆地西北邊緣與青藏高原東緣交錯接觸帶，路線沿國道 G317線走廊按沿溪線布設(shè)。主要工程數(shù)量主要工程量為：維關(guān)隧道主洞左線長度 1165m，右線1130m，左線隧道最大埋深約444m，右線隧道最大埋深約 430m，洞身開挖面積〔含仰拱〕 85m2；維關(guān)隧道公布設(shè)1個車行橫通道、2個人行橫通道，施工采用鉆爆法開挖，獨頭掘進(jìn)，裝載機裝碴，無軌運輸出碴。工程地質(zhì)水文自然條件工程地質(zhì)工作區(qū)多為高山峽谷區(qū)，山勢陡峭，峰巒疊嶂，沿線第四系松散堆積層、沉積巖、巖漿巖均有出露。地質(zhì)結(jié)構(gòu)屬中斷，地形呈蜿蜒起伏的立體單元，地表由西北向東南傾斜。地貌類型為低中山 -中山-高山-極高山，是典型的中高山峽谷區(qū)。境內(nèi)群山連綿，峰巒重疊，海拔 1422～5922m，境內(nèi)山巒起伏，平均海拔2700m，高差懸殊，溝谷縱橫。地形呈蜿蜒起伏的立體單元，地表由西北向東南傾斜。氣象及水文地質(zhì)氣候受西風(fēng)氣流、印度洋和太平洋東南季風(fēng)三個環(huán)流的影響，形成季風(fēng)氣候。因海拔高差懸殊，地形復(fù)雜，氣候差異顯著，具有山地立體型氣候特征。九、十月份雨量增加，形成低溫降雨季節(jié)。年降雨量在 650毫米—1000毫米之間，地帶年均氣溫℃-11℃，常年主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)。自然條件工程所在地屬山地型立體氣候，春夏季降水量多，冬季無霜期短山坡植被覆蓋為草、灌木等。工程順雜谷腦河、國道 317線布設(shè)，雜谷腦河為岷江支流、水源保護區(qū)，施工應(yīng)加強文明施工、環(huán)境保護。通風(fēng)設(shè)計要求總體施工方案在隧道施工過程中，由于鉆爆、裝運、噴砼產(chǎn)生有害氣體和粉塵及開挖揭露地層釋放的有害氣體使隧道內(nèi)作業(yè)環(huán)境受到污染，必須采用機械通風(fēng)的方法向洞內(nèi)供給新鮮空氣，以稀釋有害氣體降低粉塵濃度從面確保隧道內(nèi)施工環(huán)境良好，從而保護施工人員的身心健康。根據(jù) ?公路隧道施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?要求隧道內(nèi)施工作業(yè)環(huán)境要到達(dá)以下衛(wèi)生平安標(biāo)準(zhǔn)：隧道施工作業(yè)環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照國家有關(guān)規(guī)定，并應(yīng)滿足以下衛(wèi)生及平安標(biāo)準(zhǔn)的要求：〔1〕空氣中氧氣含量，按體積計不得小于 20%?！?〕每立方米空氣中粉塵容許濃度：含有 10%以上游離二氧化硅的粉塵不得大于2mg；含有10%以下游離二氧化硅的礦物性粉塵不得大于 4mg?！?〕空氣中常見有害氣體濃度應(yīng)符合以下要求：a：CO

容許濃度不得大于

30mg/m

3。b：CO2

按體積計不得大于

%。c：氫氧化物換算成 NO2濃度應(yīng)在5mg/m 3以下?！?〕隧道內(nèi)噪聲不得大于 90dB?！?〕隧道施工通風(fēng)應(yīng)能提供洞內(nèi)各項作業(yè)所需的最小風(fēng)量，每人應(yīng)供給新鮮空氣3m3/min,采用內(nèi)燃機械作業(yè)時，供風(fēng)量不應(yīng)小于〔〕〔2〕隧道施工通風(fēng)的風(fēng)速，全斷面開挖時不應(yīng)小于 s，分部開挖的坑道內(nèi)不應(yīng)小于s，并均不應(yīng)大于 6m/s。通風(fēng)方案的選擇根據(jù)隧道的開挖進(jìn)度和利用隧道內(nèi)各人行通道，減少設(shè)備投入，分兩階段采用循環(huán)推進(jìn)、移動式的通風(fēng)方案。以保證施工人員的平安健康、機具的工作效率和施工的順利實施。通風(fēng)方式設(shè)計維關(guān)隧道單向掘進(jìn)長度均大于 1000m，施工通風(fēng)分為兩個階段。第一階段：按照設(shè)計文件要求，進(jìn)洞初期 700米至開挖作業(yè)面，左、右線均采用獨立的管路壓入式通風(fēng)；通風(fēng)機安裝在距洞口 30m處，送風(fēng)管掛于拱腰，向洞內(nèi)壓風(fēng)，即采用大風(fēng)量軸流風(fēng)機，柔性風(fēng)管所組成的壓入式通風(fēng)系統(tǒng)，新鮮空氣由洞外經(jīng)風(fēng)管送至作業(yè)面，污風(fēng)由作業(yè)面經(jīng)隧道排出。圖1：第一階段施工通風(fēng)第二階段：進(jìn)洞700米后，隧道已通過1#人行橫通道，1#車行橫通道、均已開挖貫穿，采用巷道式通風(fēng)。將一臺風(fēng)機移到左線車行通道前 20～30m處〔隨通道開挖不斷跟進(jìn)〕，對左線隧道進(jìn)行供風(fēng)，另外一臺風(fēng)機移到人行通道中，通過人行通道向右線隧道供風(fēng)，隧道左線作為進(jìn)風(fēng)洞，隧道右線作為污風(fēng)排出洞。實施第二階段通風(fēng)時對通風(fēng)機至洞口方向的人行通道、車行通道進(jìn)行封閉，所有進(jìn)出車輛自右洞進(jìn)出，進(jìn)出左線車輛自右洞通過靠近掌子面最前方車通進(jìn)入左洞。圖2：第二階段施工通風(fēng)通風(fēng)管的布置圖3：隧道主洞與施工支洞施工管線布置示意圖通風(fēng)量計算維關(guān)隧道洞口距離 1#車行通道口距離為 573m，第一階段壓人式通風(fēng)距離按照700m計算；第二階段巷道式通風(fēng)距離按照 1200m計算。計算參數(shù)確定〔1〕通風(fēng)距離按照 1200m計算;〔2〕洞內(nèi)施工最多人數(shù)按 90人;〔3〕采用內(nèi)燃機械時，供給每個人的新鮮空氣量不應(yīng)小于〔〕；〔4〕控制通風(fēng)計算按開挖爆破一次最大用藥量240kg；〔5〕放炮后通風(fēng)時間按 30min；〔6〕軟式拉鏈風(fēng)管百米漏風(fēng)量 %,風(fēng)管內(nèi)摩擦系數(shù)為 ;〔7〕洞內(nèi)風(fēng)速不小于 s;供風(fēng)量計算〔1〕按洞內(nèi)允許最低風(fēng)速計算風(fēng)量Q1＝60×A×V=60×85×=1275〔m3/min)式中：V—洞內(nèi)最小風(fēng)速 s A—整洞開挖斷面,取85m2〔2〕按洞內(nèi)作業(yè)人數(shù)計算需風(fēng)量Q1＝×90×=486(m3/min),平安系數(shù) k=〔3〕按稀釋內(nèi)燃機廢氣計算需風(fēng)量所在的維關(guān)隧道考慮到該地區(qū)屬中～低高海拔地區(qū)，氣壓低、且洞內(nèi)外溫差較大，含氧量低的因素，內(nèi)燃機的排污量有所增大，加大了～的系數(shù)。結(jié)合維關(guān)隧道施工設(shè)計條件及相關(guān)通風(fēng)參數(shù)，隧道內(nèi)海拔高度計算隧道內(nèi)空氣含氧量為～%左右，空氣含氧量下降 15%。按內(nèi)燃機械作業(yè)所需風(fēng)量計算時應(yīng)滿足供風(fēng)量不小于〔 min·KW〕，并按下式計算：式中：Q13/min；Hs—裝碴機械總功率，—內(nèi)燃機械作業(yè)所需風(fēng)量，mKW；s—裝碴機械的工作效率；HD—運輸類汽車總功率，KW；D—運輸類汽車的工作效率；HE—其他類機械總功率，KW；E—其他類機械的工作效率；q—內(nèi)燃機械單位功率供風(fēng)量， m3/〔min·KW〕。隧道內(nèi)內(nèi)燃動力在出碴時期有柳工 ZL-50側(cè)卸式裝載機和25T自卸汽車。其中側(cè)卸式裝載機 2臺，最大額定功率 162kw，計算功率162kw；2臺自卸車，滿載功率按 221kw。那么需要風(fēng)量為：Q1 =×(162×2+221×2)=3447m3/min經(jīng)計算所需風(fēng)量為 3447m3/min 左右?！?〕按照爆破后稀釋一氧化碳至許可最高濃度計算Q23A(FL)2采用壓入式通風(fēng)：工作面需要風(fēng)量t(m3/min)，式中：Q2—爆破排煙所需風(fēng)量，m3/min；t—通風(fēng)時間，取t=30min，—次爆破炸藥消耗量A=240Kg；F—開挖斷面積85m2；L—通風(fēng)換氣長度，取100m。經(jīng)計算開挖面排煙需風(fēng)量為673m3/min。根據(jù)上列計算取最大值3447m3/min，為隧道工作面所需新鮮風(fēng)量。供風(fēng)長度1200m考慮風(fēng)管漏風(fēng)，漏風(fēng)率按%考慮，那么風(fēng)機提供的風(fēng)量應(yīng)分別為：Q機=Q需/〔1-β〕L/100=3447/〔〕1200/100=4133m3/min風(fēng)壓的計算風(fēng)管直徑選擇根據(jù)以前的施工經(jīng)驗、隧道斷面以及目前常用性能穩(wěn)定的風(fēng)機選定通風(fēng)管直徑，本標(biāo)段隧道施工通風(fēng)管直徑采用 。通風(fēng)阻力計算通風(fēng)阻力包括摩擦阻力和局部阻力，摩擦阻力在風(fēng)流的全部流程內(nèi)存在，如拐彎及風(fēng)流受到其他阻礙的地方。為保證將所需風(fēng)量送到工作面，并到達(dá)規(guī)定的風(fēng)速，通風(fēng)機應(yīng)有足夠的風(fēng)壓以克服管道系統(tǒng)阻力，即 h>h阻。H總阻=Σ摩+Σh局①局部壓力損失：在通風(fēng)方案中，主要有轉(zhuǎn)彎引起的局部壓力損失，按以下公式計算：h局=ξ×ρ×ν2/2 pa式中：ξ---局部阻力系數(shù)ρ---空氣密度，取ν---轉(zhuǎn)彎管道風(fēng)速，取 30m/s拐彎局部阻力系數(shù)計算公式如下：ξ=αn=R/D 式中：R為拐彎半徑〔取10m〕，D為風(fēng)管直徑，取 2m，α為拐彎角度。拐彎局部阻力系數(shù)計算得：ξ=×=局部阻力得：h局=××302/2=②沿程壓力損失計算：風(fēng)管內(nèi)摩擦阻力 h摩=λ(L/D)ρ(V2/2)λ-摩擦系數(shù),根據(jù)使用經(jīng)驗、取λ＝;風(fēng)管平均流速 V=30m/s。L-通風(fēng)管長,取1200mD-風(fēng)管直徑,取D=2mρ---空氣密度，取h--沿程摩擦阻力pah=λ(L/D)ρ(V2/2)=×(1200/2)××(302/2)=3240Pa風(fēng)壓計算：H阻=Σh摩+Σh局=3288Pa風(fēng)機選型根據(jù)對各開挖工作面的供風(fēng)量及風(fēng)壓計算，維關(guān)隧道風(fēng)機選型如下：表1：主要通風(fēng)設(shè)備配置表設(shè)備名稱型號技術(shù)參數(shù)數(shù)量射流風(fēng)機SSF－№12功率：37kw2臺多極變速風(fēng)風(fēng)量：2113～4116m3/minSDF(B)-4-No14風(fēng)壓：1078～6860Pa，功率：160×2臺機2kw風(fēng)管Φ2000拉鏈?zhǔn)杰涳L(fēng)管,每節(jié)長度15m或20m。2600m高效風(fēng)量風(fēng)機型風(fēng)量風(fēng)壓轉(zhuǎn)速最高點功最大配用電機速度〔m3min號〔m3/min〕(Pa)(r/min)率(KW)功率〔KW〕〕SDF(B)-高速2113-41161078-6860336114803002×1604-No14右線隧道為排風(fēng)洞，巷道式通風(fēng)階段每隔 700m安設(shè)37KW射流風(fēng)機一臺。通風(fēng)設(shè)備的安裝調(diào)試風(fēng)機安裝為了保證壓入較好的新鮮空氣，第 1階段風(fēng)機安裝于洞外距洞口約 30m處，第2階段巷道式通風(fēng)射流風(fēng)機安裝在送風(fēng)巷橫通道外 20～30m處。為了使通風(fēng)機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，通風(fēng)機根底深度不低于米，采用 C25混凝土澆筑，預(yù)埋××米鋼板，通風(fēng)機架用 16號工字鋼焊接，高度 4米，先將通風(fēng)機架與預(yù)埋鋼板焊接牢固后，再將通風(fēng)機安裝在機架上面。為了防止通風(fēng)機和配電柜雨淋受潮及防止他人觸電發(fā)生意外，在風(fēng)機和配電柜上方搭蓋雨棚和護欄。風(fēng)機中心必須與風(fēng)管中心在同一軸線上。風(fēng)管懸掛固定風(fēng)管與風(fēng)機采用抱箍鏈接，用鐵絲捆綁加固。通風(fēng)管中線高度與通風(fēng)機中心高度須處于同一軸線上，高度距離地面 4m,掛設(shè)風(fēng)管要平順直。作業(yè)時，先每隔20m打膨脹螺栓，然后布 ф8鐵絲或鋼絲繩，用緊線器張緊，風(fēng)管吊掛在拉線下。風(fēng)管懸吊要穩(wěn)固，高度一致，要求每 10m撓度不大于100mm。通風(fēng)管與開挖面的距離不大于 15m，并且放炮時必須捆綁爆破影響段風(fēng)管。通風(fēng)效果的檢測與評定通風(fēng)效果檢測與優(yōu)化為了保證施工通風(fēng)的要求與平安，應(yīng)對隧道的通風(fēng)效果進(jìn)行隨時的監(jiān)控和檢測，包括隧道內(nèi)空氣中的有害氣體濃度、粉塵和煙塵的濃度、空氣溫度和濕度、風(fēng)速計噪音等。同時對于通風(fēng)的運行狀態(tài)和系統(tǒng)的動力消耗等情況進(jìn)行檢測，并作好記錄。通過檢測與評定的信息反應(yīng)，確定通風(fēng)效果是否到達(dá)衛(wèi)生、平安要求，并對通風(fēng)技術(shù)措施進(jìn)行檢驗，如果不能滿足要求，應(yīng)立即對通風(fēng)方案及系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整和改良。監(jiān)測監(jiān)測地點檢測儀器允許排放值實測排放值監(jiān)測人周期Mg/m32次/周維關(guān)隧道右線粉塵儀≤4實測數(shù)據(jù)劉賓2次/周維關(guān)隧道左線粉塵儀≤4實測數(shù)據(jù)李斌通風(fēng)設(shè)備的維護保養(yǎng)制定通風(fēng)設(shè)備的維護保養(yǎng)措施，嚴(yán)格按照設(shè)備的保養(yǎng)規(guī)程和技術(shù)要求進(jìn)行維護。使設(shè)備隨時保持良好、穩(wěn)定的工作狀態(tài)。在設(shè)備運行中須加強動態(tài)監(jiān)控，特別是對風(fēng)管的安裝與連接處的檢查，是否可靠，有無漏風(fēng)，并應(yīng)及時的處理，以保證工作面的風(fēng)量要求。通風(fēng)機要裝有保險裝置，應(yīng)重點維護，當(dāng)風(fēng)機發(fā)生故障時能自動停機。加強隧道通風(fēng)的保證措施搞好崗前培訓(xùn)，提高管理使用技術(shù)對負(fù)責(zé)通風(fēng)工作的人員，管道安裝維修工，進(jìn)行崗前培訓(xùn)，傳授通風(fēng)操作、維修、保養(yǎng)技術(shù)，管道安裝、調(diào)試、維修、保養(yǎng)技術(shù)和操作規(guī)那么。健全制度、落實保障措施〔1〕是通風(fēng)機有專人值守，按規(guī)程要求操作風(fēng)機，定期檢修和潤滑風(fēng)機，如實填寫各種記錄，始終使通風(fēng)機保持良好的狀態(tài)?！?〕是設(shè)專職風(fēng)管維修工，每班必須對全部風(fēng)管進(jìn)行檢查，不平、不順之處及時調(diào)直調(diào)平，發(fā)現(xiàn)風(fēng)管破損漏風(fēng)，及時處理：輕微破損的管節(jié)，采用快干膠水粘補，粘補后 30分鐘不得送風(fēng)；嚴(yán)重破損的管節(jié)，必須及時更換，從而降低漏風(fēng)系數(shù)，保證管道密封度?！?〕是加強運輸設(shè)備的維修保養(yǎng)制度，按照設(shè)備管理要求定期維修，特別是進(jìn)氣和燃油系統(tǒng)，進(jìn)行強化保養(yǎng)，并堅持燃油沉淀過濾制度，減少廢氣的排放量。自制水幕降塵器，最大限度降低炮煙、粉塵污染為了降低炮煙、粉塵，用 Φ20mm 的鍍鋅鋼管加工降水器，鋼管一頭堵死、一頭套上閘閥，用小鉆頭在鋼管的 1/2圓面上鉆無數(shù)小孔，安裝在已襯砌段，對洞內(nèi)進(jìn)行噴霧降塵。道路的防塵工作同樣重要，特別是鋪底后的地段，必須及時清掃掉路面的泥土，必要時給予灑水降塵。施工通風(fēng)與平安生產(chǎn)保證措施〔1〕制定切實可行的施工通風(fēng)平安保障制度?！?〕按照相關(guān)施工通風(fēng)要求執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)措施制定防范預(yù)案及物資的儲備如防毒面具、消防器材、消防用水、應(yīng)急照明設(shè)施，以及逃生路線等?！?〕當(dāng)隧道內(nèi)有害氣體超過?公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?的衛(wèi)生指標(biāo)后，除加強通風(fēng)外，應(yīng)立即組織作業(yè)人員的疏散、撤離。〔4〕為確保隧道施工平安與衛(wèi)生，在施工中除做好必要的施工通風(fēng)、排煙、降塵工作外，還應(yīng)加強對隧道內(nèi)的空氣狀況、空氣質(zhì)量的檢測和測試，防止其他有害氣體、可燃?xì)怏w由圍巖的逸出，防止造成平安事故。〔5〕在危險地段設(shè)計安裝局扇通風(fēng)機〔防爆型〕，通過采取有效措施，加強通風(fēng)，以控制有害