大岗壁隧道通风设计实践的探讨

大岗壁隧道通风设计实践的探讨

蹇中粟

珠海大横琴股份有限公司珠海市519000

摘要：在当前经济迅速发展的条件下，我国公路的建设得到极大的发展，十余年来我国公路隧道建设规模也逐步扩大，而通风设计是隧道总体设计中重要的一部分。本文主要总结了佛山大岗壁隧道的运营通风设计，并对其中的计算及部分设计进行了对应的探讨。

关键词：公路；隧道；通风；

一、通风设计功能要求

针对佛山市高明区大岗臂隧道和龙涛湾公路建设工程大岗臂隧道的实际情况和具体特点，在确定其运营通风方案时应使隧道通风具有以下功能：

1．为隧道内工作人员提供足够的氧气。

2．把隧道内有害气体和烟尘稀释到安全浓度以下，并排出隧道。使之满足通风卫生标准，同时为行车安全提供必要的清晰度。

3．保证隧道内有适宜的气候条件（适宜的温度、湿度、风速），以利于工作人员高效工作。

4．当隧道内发生火灾时，限制火灾蔓延，并为灭火、救灾创造条件。

5．控制隧道通风工程对洞口周边环境的影响，使之满足环境保护的要求。

二、通风方式的选择

大岗臂隧道左洞长为1250m，右洞长为1285m，按设计速度为80km/h的双向六车道一级公路标准设计，隧道单洞建筑限界净宽为14.50m，净高为5.0m，在主要考虑了隧道长度、交通条件、气象、环境、通风效果及设备费用等诸多方面，经过多方案比选，确定采用最为经济、有效的射流风机全纵向通风方式，风机安装在隧道建筑限界以外的拱顶处。

三、交通量分析

隧道通风设计所采用的交通量和交通组成主要来自可研阶段提供的预测数据。而实际的交通量与交通组成可能有较大差异，建议设计者应该根据实际情况适当考虑一定富余量。下表为大岗臂隧道的交通量预测：

不同年份的交通量单位：辆/h

四、通风计算

公路隧道通风设计中，机动车尾排中的有害气体排放量是影响通风系统规模的一个重要因素。我们在做通风计算需风量时主要考虑这3个因素：

1、稀释co的需风量

首先整个隧道长1250m，可以划分为一个区段，根据以上公式可以计算出不同年份稀释co所需的风量，如下表：

不同年份稀释co需风量表单位：m3/s

2、稀释烟尘的需风量

根据以上公式可以计算结果如下

左线不同年份稀释烟雾需风量表单位：m3/s

3、隧道换气需风量计算

公路隧道通风设计细则规定，隧道空间最小换气频率不应低于每小时3次，采用纵向通风的隧道隧道换气风速不应低于1.5m/s。在以前设计经验中，很多设计人员关于通风设计每小时换气次数取值为5次，略显保守，考虑到汽车工业的进步、汽车尾排处理技术及油品质量的提高，甚至是未来电动汽车的发展，结合大岗臂隧道实际情况，个人觉得每小时换气取值3次为合理的。

n=3次/hQ=Ar×n×L/3600=109.92m3/s

4、火灾工况需风量

隧道在火灾工况下按照规范要求排烟风速取值为V=3.0m/s，则隧道在火灾工况下的需风量为：

Q=Ar×V=99.55×3=298.65m3/s

隧道通风计算汇总表

根据国产化率的原则和隧道实际情况，风机选用可逆转φ1120型射流风机（叶轮直径1120mm，出口风速31.6m/s，电机功率30kw，带2D消声器）。

5、不同年限所需风机台数

隧道运营通风若按远期设计投资建设，往往会造成初期使用过程中，通风设备的闲置。由于我国目前对汽车尾气排放量的变化趋势仍难以准确把握。因此，隧道运营通风设备的选用和配置应充分考虑到近、远期相结合和分期实施的可能性。

本隧道根据计算结果在车辆拥堵时（10km/h）在考虑交通通风力和通风阻力后，近远期均需约2.4台风机，综合考虑后理论取值如下表：

结果：隧道风机按每组两台布置，左线需安装风机3组（6台），（考虑到风机会出现由于各种原因而不能运转的可能性，预留1组（2台））。由于隧道近远期所需风机台数相同，应将隧道风机一次布设完毕，即左线布置6台射流风机。

总结：

隧道通风设计对公路隧道后期运营有重大影响，通风的效果也很大程度上影响着隧道行车的安全。隧道设计者在进行通风设计时应该引起足够的重视，在计算通风量时要考虑周全，比如旅游线路的隧道要考虑旅游旺季的情况和近远期交通可能出现堵塞的状况，既要满足隧道后期运营的安全性也要考虑经济性。本文是以笔者设计的大岗臂隧道左线为例，设计要充分考虑隧道的实际情况。

参考文献：

[1]安东朝.分水岭特长隧道运营通风效果现场实测与分析[J].交通世界，2016（21）：42-45.

[2]李慧.某高速公路特长隧道通风方案比选与探讨[J].山西建筑，2016，42（18）：154-157.

[3]裴树林.特长公路隧道斜井排烟通道施工技术[J].中国科技纵横，2017（5）