隧道通风防尘方案

新建铜仁至玉屏铁路TYTJ-1标段工程指挥部隧道通风防尘专项施工方案编制：_______________审核：____批准：_______________中铁一局集团有限公司铜玉铁路工程指挥部二零一四年六月目录1、工程概况...............................................................................................11.1工程地质特征...............................................................................11.2特殊岩土........................................................................................22、通风防尘方案......................................................................................32．1通风防尘标准............................................................................32.2风量计算.......................................................................................42.3通风设备选择...............................................................................62.4通风系统布置通风系统布置见下图............................................62.5辅助通风措施...............................................................................62.5.1新机械进洞..........................................................................72.5.2尾气净化.............................................................................72.6综合防尘措施................................................................................72.6.1水幕降尘.............................................................................72.6.2水炮泥技术.........................................................................82.6.3湿式凿岩............................................................................82.6.4装载机上洒水....................................................................82.6.5湿喷混凝土防尘................................................................82.6.6冲洗岩帮............................................................................92.6.7个体防护.............................................................................92.7提高通风效率措施.......................................................................92.7.1减少风筒漏风措施............................................................92.7.2降低风筒通风阻力措施.....................................................93、其他影响通风效果主要因素............................................................103．1气候影响..................................................................................104、结语.....................................................................................................101隧道通风防尘专项施工方案1、工程概况新建铜仁至玉屏铁路TYTJ-1标段第二项目部隧道工程，共三座隧道，川洞隧道长892米，江口隧道长286米，凉风坳隧道长336米，隧道总长1541米，均为双线隧道，设计行车速度为200km/h，轨道类型为重型，铺设碎石道床、Ⅲ型轨枕及60kg/m钢轨，内轨顶面至道床底面之轨道结构高度77cm。1.1工程地质特征⑴地层岩性隧道穿越岩性主要为薄～中厚层状的灰、灰白色的白云岩、次生红黏土、红黏土。⑵地质构造隧道区属梵净山拗陷褶皱带，构造作用强烈，褶皱断裂构造发育。隧道地层单斜，段内岩体节理裂隙极为发育，节理长度1m~3m不等，节理面粗糙，它们将岩体切割成块状，基岩局部还有风化，卸荷裂隙发育。⑶地震动参数根据国家地震局《中国地震动参数区划图》GB18306-2001，中国地震局地壳应力研究所做的《新建铁路铜仁至玉屏线工程场区地震参数区划报告》隧区地震峰值加速度为0.05g；地震动反应谱特征周期为0.35s。2⑷不良地质不良地质为岩溶、顺层偏压。①岩溶隧区基岩为寒武系上统追屯组白云岩，基岩大部分覆盖，局部裸露，覆盖0~8m厚的土层，地表水与地下水联系较为密切；沿层面有显著溶蚀，地表多见岩溶化裂隙、溶沟、溶隙、裂隙连通性较差，见集中径流，局部见裂隙水流。②顺层偏压隧道岩层产状N22°~45°E/21°~30°SE，与线路夹角17°~40°，在横断面上视倾角约20°~24°，岩性为白云岩，层间综合φ=24°。全隧右侧存在顺层偏压。⑸地表水发育特征隧区地表水为沟水，为季节性流水，受季节变化较大，雨季时沟内水量增加，以蒸发、径流等形式排泄，地表水总体不发育。⑹地下水发育特征隧区地下水类型主要为第四系松散土层孔隙水、岩溶水。黏性土透水性差，土层孔隙水含水量少；岩溶弱发育，总体来说岩溶水较贫乏，由于大气降雨和地表水下渗补给，由蒸发及地表径流方式排泄，隧道排泄基准面为隧道进出口处沟槽。1.2特殊岩土特殊岩土为红黏土及次生红黏土。红黏土、次生红黏土：为白云岩风化产物。棕黄~褐黄色，棕红3色，硬塑，土质均匀，黏性好，手搓成条，红黏土主要分布于坡残积层及坡洪积层内，厚度分布不均，一般厚0~5m，局部厚度较大；次生红黏土主要分布于坡洪积层内，一般厚2~8m。根据试验详判资料：自由膨胀率Fs=41%~58%，蒙脱土含量M=8.60%~16.52%，阳离子交换量CEC（NH4+）=17.34~24.72mmol/100g干土，属弱膨胀土。红粘土、次生粘土吸水显著膨胀、软化，失水收缩开裂，易引起边坡变形及失稳，对工程有较大影响。2、通风防尘方案本工程采用爆破法开挖，将产生大量炮烟；出渣采用无轨出渣，汽车、装载机等机械设备将产生大量有害气体，且隧洞较长，洞内所有烟尘只能通过洞口排出，随着隧洞的加深，通风排烟将十分困难。因此，必须采取有力的通风防尘措施，以保障洞内空气清新，创造良好的施工环境，保证洞内施工人员的身体健康，提高劳动效率，加快施工速度。根据本工程施工特点和隧洞施工长度，结合我们类似工程通风经验，采取如下通风方案：洞内通风采用2×110kW轴流变速风机压入式通风；压入式通风是将轴流风机安设在距离洞口30米以外的新鲜风区（上风向），通过通风管将新鲜风压送到开挖工作面，稀释有害气体，并将污风沿隧道排出洞外。具体通风设计介绍如下。2．1通风防尘标准a．隧洞内氧气含量按体积计算不小于20％。4b．有害气体浓度容许值：一氧化碳最高容许浓度为30mg／m3；二氧化碳按体积计算不得大于0.5％；氮氧化物(NO)浓度不超过5mg／m3。c．每立方米空气中的粉尘允许含量：含10％以上游离二氧化硅的粉尘不得超过2mg／m3；含10％以下游离二氧化硅的粉尘浓度不超过4mg／m3。d．最低的排尘风速不小于0.15m／s。e．隧道内气温不高于30℃。2.2风量计算a）按施工人员计算：Q1=N·q式中，N一洞内工作人员最多人数，取m=80人；q—洞内每人所需最低新鲜空气量，3m3／min。代入各项数据得Q1=80×3=240m3／minb)按允许最小风速计算：Q2=60×S×V式中S—断面积，衬砌后断面S=90m2，开挖断面S=133m2。取中间值112m2；V—允许最小风速，不小于0.15m/s，取V=0.25m／s。代人各项数据得Q2=6O×112×0.25=1680m3／min5c)按洞中同一时间内爆破作业的最多用药量计算：Q3=7.8×(AL2S2)1/3／t式中t—通风时间，取t=50min；A—次爆破作业的最大用量，取A=340kg；S一隧洞断面积，112m2；L—通风长度，最大通风长度取L=892m代入各项数据得Q3=2345m3/mind)按内燃机需要风量计算：Q4=Q0∑P=4×603=2412m3／min式中ΣP同时在洞内作业的各种内燃机的功率总和，kW；按规范及综合考虑各种因素后，功率总和按额定总功率的65％计算；洞内施工假定装载机1台，额定总功率135kW，自卸汽车6台，每台额定总功率132kW，总功率ΣP=(135+132×6)×65％=603kW；Q0一内燃机单位功率所需风量指标，按《隧道设计手册》，取Q0=4.0m3／(min·kW)。e)最大风量Q：由以上计算可知，通风最大制约因素为爆破作业排烟，最大风量Q为2412m3/min。f)漏风计算：百米漏风率P100=0.01，管道长按922m考虑，则漏风系数为P=1／(1-L/lOO×P100)=1.1026则有Q供=PQ=1.102x2412=2659m3／min。2.3通风设备选择采用轴流式通风机，选择时按Q机≥1．1Q供计(1.1是风量储备系数)，根据以上计算可知：主洞采用[2xSDF-110kW]轴流变速风机，Q机≈1.1Q供，基本满足施工要求。2.4通风系统布置通风系统布置见下图2.5辅助通风措施通风一直是困扰长大隧洞施工的重点和难点之一，本工程承担主洞施工长度892m。在通风设计上，虽然采用了大功率轴流变速风机压人式通风，但为进一步确保通风效果，根据我们多年隧道工程通风经验，决定采取以下辅助通风措施，来满足隧道无轨运输通风的要求，具体措施如下。72.5.1新机械进洞随着工程的进展，洞内装载机、自卸汽车等施工机械会逐渐磨损、破旧，有害气体增多，为保证通风效果，在隧道通风效果下降时，将调用新机械进洞施工，提高通风效果。2.5.2尾气净化本工程采用无轨出渣，影响通风效果最大因素之一就是内燃机械尾气，随着隧道的加深，汽车、装载机尾气将采取净化措施，净化装置购买成品尾气净化器，并定期更换净化药品，确保尾气净化效果。2.6综