隧道通風施工組織設計

1、四川省汶川至馬爾康高速高速公路維關隧道通風施工方案LLTOC o 1-5 h z編制：年月日審核：年月日批準：年月日中鐵隧道股份有限公司汶馬高速C10合同段項目部二O五年三月二十二日目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 編制說明11.1編制依據(jù)1.1.2編制原則1. HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 工程概況12.1主要工程數(shù)量1.2.2工程地質(zhì)水文自然條件2.2.2.1工程地質(zhì)2.2.2.2氣象及水文地質(zhì)2.2.2.3自然條件2. HYPERLINK l bookma

2、rk12 o Current Document 通風設計要求23.1總體施工方案2.3.1.1施工作業(yè)環(huán)境衛(wèi)生環(huán)境2. HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 3.1.2最小風量及風速3.通風方案的選擇3 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 4.1通風方式設計3.4.2通風管的布置4. HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 5通風量計算5 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 5.1計算參數(shù)確定5. HYPERL

3、INK l bookmark22 o Current Document 5.2供風量計算5. HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 5.3風壓的計算7. HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 5.4風機選型8. HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 6通風設備的安裝調(diào)試8 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 6.1風機安裝8.6.2風管懸掛固定8. HYPERLINK l bookmark32 o Curren

4、t Document 通風效果的檢測與評定97.1通風效果檢測與優(yōu)化9.7.2通風設備的維護保養(yǎng)9. HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 加強隧道通風的保證措施9 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 8.1搞好崗前培訓，提高管理使用技術9. HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 8.2健全制度、落實保障措施10 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 8.3自制水幕降塵器，最大限度降低炮煙、粉塵污染10 HYP

5、ERLINK l bookmark42 o Current Document 施工通風與安全生產(chǎn)保證措施10編制說明1.1編制依據(jù)四川省汶川至馬爾康高速公路兩階段施工圖設計文件第三冊；公路隧道通風設計細則(JTG/TD70/2-2014)；公路隧道施工技術規(guī)范(JTGF602009)；公路建設項目環(huán)境影響評價規(guī)范(JTGB032006)；公路項目安全性評價指南(JTG/TB052004)；公路環(huán)境保護設計規(guī)范(JTGB042010)；1.2編制原則本著經(jīng)濟適用、維修方便原則，盡量選用國產(chǎn)先進通風設備，確定通風機通風管的品種、型號。在凈空允許的情況下，盡可能采用大直徑風管配大風量通風機，以減少能

6、耗損失。通風用電在隧道施工中占有相當比重，適當增加一次性投入，減少通風系統(tǒng)的長期運行成本。進行通風方案設計比選優(yōu)化，既滿足通風效果，又達到節(jié)能省源的目的。根據(jù)國家安監(jiān)總局等四部委聯(lián)合發(fā)布的隧道施工安全九條規(guī)定的要求，“必須對有毒有害氣體進行監(jiān)測監(jiān)控，加強通風管理，嚴禁濃度超標作業(yè)”。工程概況汶川至馬爾康高速公路項目土建工程施工C10標段，工程起訖里程為K100+080K104+900,全長4.82km。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。2.1主要工程數(shù)量主要工程量為：維關隧道主洞左線長度1165m，右線113

7、0m，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；維關隧道公布設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，裝載機裝碴，無軌運輸出碴。2.2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)結構屬龍門山斷裂帶中斷，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14225922m,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

8、斜。氣象及水文地質(zhì)氣候受西伯利亞西風氣流、印度洋暖流和太平洋東南季風三個環(huán)流的影響，形成季風氣候。因海拔高差懸殊，地形復雜，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，河谷地帶年均氣溫6.9CJ11C。，常年主導風向為西北風。自然條件項目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。項目順雜谷腦河、國道317線布設，雜谷腦河為岷江支流、水源保護區(qū)，施工應加強文明施工、環(huán)境保護。通風設計要求3.1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

9、道內(nèi)作業(yè)環(huán)境受到污染，必須采用機械通風的方法向洞內(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)公路隧道施工技術規(guī)范要求隧道內(nèi)施工作業(yè)環(huán)境要達到下列衛(wèi)生安全標準：施工作業(yè)環(huán)境衛(wèi)生環(huán)境隧道施工作業(yè)環(huán)境衛(wèi)生標準嚴格按照國家有關規(guī)定，并應滿足下列衛(wèi)生及安全標準的要求：（1）空氣中氧氣含量，按體積計不得小于20%。（2）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。（3）空氣中常見有害氣體濃度應符合下列要求：a：CO容許濃度不得大于30mg/m3。b：CO2按體積計

10、不得大于0.5%。c:氫氧化物換算成NO2濃度應在5mg/m3以下。（4）隧道內(nèi)噪聲不得大于90dB。最小風量及風速（1）隧道施工通風應能提供洞內(nèi)各項作業(yè)所需的最小風量，每人應供應新鮮空氣3m3/min,采用內(nèi)燃機械作業(yè)時，供風量不應小于4.5m3/（min.kw）隧道施工通風的風速，全斷面開挖時不應小于0.15m/s，分部開挖的坑道內(nèi)不應小于0.25m/s，并均不應大于6m/s。通風方案的選擇根據(jù)隧道的開挖進度和利用隧道內(nèi)各人行通道，減少設備投入，分兩階段采用循環(huán)推進、移動式的通風方案。以保證施工人員的安全健康、機具的工作效率和施工的順利實施。4.1通風方式設計維關隧道單向掘進長度均大于10

11、00m，施工通風分為兩個階段。第一階段：按照設計文件要求，進洞初期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；通風機安裝在距洞口30m處，送風管掛于拱腰，向洞內(nèi)壓風，即采用大風量軸流風機，柔性風管所組成的壓入式通風系統(tǒng)，新鮮空氣由洞外經(jīng)風管送至作業(yè)面，污風由作業(yè)面經(jīng)隧道排出。HI-JTIW-.宀!I-.Tl.才&-*tie.宀“&jtie存3一TI口.3.亠叮-I.-!.呵rTIx圖1：第一階段施工通風第二階段：進洞700米后，隧道已通過1#人行橫通道，1#車行橫通道、均已開挖貫通，采用巷道式通風。將一臺風機移到左線車行通道前2030m處（隨通道開挖不斷跟進），對左線隧道進行供風

12、，另外一臺風機移到人行通道中，通過人行通道向右線隧道供風，隧道左線作為進風洞，隧道右線作為污風排出洞。實施第二階段通風時對通風機至洞口方向的人行通道、車行通道進行封閉，所有進出車輛自右洞進出，進出左線車輛自右洞通過靠近掌子面最前方車通進入左洞4.2通風管的布置圖2：第二階段施工通風圖3：隧道主洞與施工支洞施工管線布置示意圖5通風量計算維關隧道洞口距離1#車行通道口距離為573m,第一階段壓人式通風距離按照700m計算；第二階段巷道式通風距離按照1200m計算。5.1計算參數(shù)確定通風距離按照1200m計算；洞內(nèi)施工最多人數(shù)按90人;采用內(nèi)燃機械時，供給每個人的新鮮空氣量不應小于4.5m3/(mi

13、n.kw)；控制通風計算按開挖爆破一次最大用藥量240kg；放炮后通風時間按30min；軟式拉鏈風管百米漏風量1.5%,風管內(nèi)摩擦系數(shù)為0.015;洞內(nèi)風速不小于0.25m/s;5.2供風量計算按洞內(nèi)允許最低風速計算風量Q1=60 xAxV=60 x85x0.25=1275(iWmin?式中：V洞內(nèi)最小風速0.25m/sA整洞開挖斷面取85m2按洞內(nèi)作業(yè)人數(shù)計算需風量Q1=4.5x90 x1.2=486(m3/min),安全系數(shù)k=1.2按稀釋內(nèi)燃機廢氣計算需風量所在的維關隧道考慮到該地區(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1.52.0的系

14、數(shù)。結合維關隧道施工設計條件及相關通風參數(shù)，隧道內(nèi)海拔高度計算隧道內(nèi)空氣含氧量為18.07-18.25%左右，空氣含氧量下降15%。按內(nèi)燃機械作業(yè)所需風量計算時應滿足供風量不小于4.5m3/(mhKW),并按下式計算：Q=(Ha+H-a+H-a)q1ssDDEE式中：Qi一內(nèi)燃機械作業(yè)所需風量，m3/min；Hs一裝碴機械總功率，KW；a裝碴機械的工作效率；Hd運輸類汽車總功率，KW；ad運輸類汽車的工作效率；he其他類機械總功率，kw；ae其他類機械的工作效率；q一內(nèi)燃機械單位功率供風量，m3/(mhKW)。隧道內(nèi)內(nèi)燃動力在出碴時期有柳工ZL-50側卸式裝載機和25T自卸汽車。其中側卸式裝載

15、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。則需要風量為：Qi=4.5x(162x2+221x2)=3447m3/min經(jīng)計算所需風量為3447m3/min左右。4)按照爆破后稀釋一氧化碳至許可最高濃度計算采用壓入式通風：工作面需要風量Q27.8(m3/min),式中：Q2一爆破排煙所需風量，m3/min；t一通風時間，取t=30min,A次爆破炸藥消耗量A=240Kg；F開挖斷面積85m2；L通風換氣長度，取100m。經(jīng)計算開挖面排煙需風量為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量。供風長度1200m考慮

16、風管漏風，漏風率按1.5%考慮，則風機提供的風量應分別為：Q=Q/(1-l/100=3447/(1-0.015)1200/100=4133m3/min機需風壓的計算風管直徑選擇根據(jù)以前的施工經(jīng)驗、隧道斷面以及目前常用性能穩(wěn)定的風機選定通風管直徑，本標段隧道施工通風管直徑采用1.5m。通風阻力計算通風阻力包括摩擦阻力和局部阻力，摩擦阻力在風流的全部流程內(nèi)存在，如拐彎及風流受到其他阻礙的地方。為保證將所需風量送到工作面，并達到規(guī)定的風速，通風機應有足夠的風壓以克服管道系統(tǒng)阻力，即hh阻。H總阻二血摩+工h局局部壓力損失：在通風方案中，主要有轉彎引起的局部壓力損失，按下列公式計算：h局二xpxv2/

17、2pa式中：E-局部阻力系數(shù)P-空氣密度，取1.2v-轉彎管道風速，取30m/s拐彎局部阻力系數(shù)計算公式如下：E=0.008a0.75/n0.6n二R/D式中：R為拐彎半徑(取10m),D為風管直徑，取2m,a為拐彎角度。拐彎局部阻力系數(shù)計算得：E=0.008x900.75/50.6=0.089局部阻力得：h局二0.089x1.2x302/2=48.1pa沿程壓力損失計算：風管內(nèi)摩擦阻力h摩二入(L/D)p(V2/2)入-摩擦系數(shù)根據(jù)使用經(jīng)驗、取入二0.01；風管平均流速V=30m/s。L-通風管長，取1200mD-風管直徑，取D=2mP-空氣密度，取1.2h-沿程摩擦阻力pah二入(L/D)

18、p(V2/2)=0.01x(1200/2)x1.2x(302/2)=3240Pa風壓計算：H阻二h摩+h局=3288Pa風機選型根據(jù)對各開挖工作面的供風量及風壓計算，維關隧道風機選型如下：表1:主要通風設備配置表設備名稱型號技術參數(shù)數(shù)量射流風機SSF-NQ12功率：37kw2臺多極變速風機SDF(B)-4-No14風量：2113-4116m3/min風壓:1078-6860Pa,功率：160 x2kw2臺風管2000拉鏈式軟風管，每節(jié)長度15m或20m。2600m風機型號速度風量(m3/min)風壓(Pa)高效風量(m3min)轉速(r/min)最高點功率(KW)最大配用電機功率(KW)SDF

19、(B)-4-No14高速2113-41161078-6860336114803002x160右線隧道為排風洞，巷道式通風階段每隔700m安設37KW射流風機一臺6通風設備的安裝調(diào)試6.1風機安裝為了保證壓入較好的新鮮空氣，第1階段風機安裝于洞外距洞口約30m處，第2階段巷道式通風射流風機安裝在送風巷橫通道外2030m處。為了使通風機運轉平穩(wěn)，通風機基礎深度不低于1.5米，采用C25混凝土澆筑，預埋0-2x0-3x0.016米鋼板，通風機架用16號工字鋼焊接，咼度4米先將通風機架與預埋鋼板焊接牢固后，再將通風機安裝在機架上面。為了防止通風機和配電柜雨淋受潮及防止他人觸電發(fā)生意外，在風機和配電柜上

20、方搭蓋雨棚和護欄。風機中心必須與風管中心在同一軸線上。風管懸掛固定風管與風機采用抱箍鏈接，用鐵絲捆綁加固。通風管中線高度與通風機中心高度須處于同一軸線上，高度距離地面4m,掛設風管要平順直。作業(yè)時，先每隔20m打膨脹螺栓，然后布巾8鐵絲或鋼絲繩，用緊線器張緊，風管吊掛在拉線下。風管懸吊要穩(wěn)固，咼度一致，要求每10m撓度不大于100mm。通風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管。通風效果的檢測與評定7.1通風效果檢測與優(yōu)化為了保證施工通風的要求與安全，應對隧道的通風效果進行隨時的監(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、風速計噪音等。

21、同時對于通風的運行狀態(tài)和系統(tǒng)的動力消耗等情況進行檢測，并作好記錄。通過檢測與評定的信息反饋，確定通風效果是否達到衛(wèi)生、安全要求，并對通風技術措施進行檢驗，如果不能滿足要求，應立即對通風方案及系統(tǒng)進行調(diào)整和改進。監(jiān)測周期監(jiān)測地點檢測儀器允許排放值Mg/m3實測排放值監(jiān)測人2次/周維關隧道右線粉塵儀W4實測數(shù)據(jù)劉賓2次/周維關隧道左線粉塵儀W4實測數(shù)據(jù)李斌7.2通風設備的維護保養(yǎng)制定通風設備的維護保養(yǎng)措施，嚴格按照設備的保養(yǎng)規(guī)程和技術要求進行維護。使設備隨時保持良好、穩(wěn)定的工作狀態(tài)。在設備運行中須加強動態(tài)監(jiān)控，特別是對風管的安裝與連接處的檢查，是否可靠，有無漏風，并應及時的處理，以保證工作面的風量要求。通風機要裝有保險裝置，應重點維護，當風機發(fā)生故障時能自動停機。加強隧道通風的保證措施8.1搞好崗前培訓，提高管理使用技術對負責通風工作的人員，管道安裝維修工，進行崗前培訓，傳授通風操作、維修、保養(yǎng)技術，管道安裝、調(diào)試、維修、保養(yǎng)技術和操作規(guī)則8.2健全制度、落實保障措施（1）是通風機有專人值