1、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 . 1 1.1 工程地质特征 . 1 1.2 特殊岩土 . 2 2、通风防尘方案 . 3 2 1 通风防尘标准 . 3 2.2 风量计算 . 4 2.3 通风设备选择 . 6 2.4 通风系统布置通风系统布置见下图 . 6 2.5 辅助通风措施 . 6 2.5.1 新机械进洞 . 7 2.5.2尾气净化 . 7 2.6 综合防尘措施 . 7 2.6.1水幕降尘 . 7 2.6.2水炮泥技术 . 8 2.
2、6.3 湿式凿岩 . 8 2.6.4 装载机上洒水 . 8 2.6.5 湿喷混凝土防尘 . 8 2.6.6 冲洗 岩帮 . 9 2.6.7个体防护 . 9 2.7 提高通风效率措施 . 9 2.7.1 减少风筒漏风措施 . 9 2.7.2降低风筒通风阻力措施 . 9 3、其他影响通风效果主要因素 . 10 3 1 气候影响 . 10 4、结语 . 10 1 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
3、 200km/h，轨道类型为重型，铺设碎石道床、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 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。 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 1m3m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。 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 0.0
4、5g；地震动反 应谱特征周期为 0.35s。 2 不良地质 不良地质为岩溶、顺层偏压。 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 08m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。 顺层偏压 隧道岩层产状 N22 45 E/21 30 SE，与线路夹角 1740，在横断面上视倾角约 20 24，岩性为白云岩，层间综合=24。全隧右侧存在顺层偏压。 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。 地
5、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 05m，局部厚度较大；次生红黏土主要分布于坡洪积层内，一般厚 28m。 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
6、交换量 CEC（ NH4+） =17.3424.72mmol/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
7、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。 4 b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
8、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 min b) 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 min 5 c)按洞中同一时间内爆破作业的最多
9、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/min d)按内燃机需要风量计算： Q4=Q0 P=4 603=2412m3 min 式中 P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 P=(135+132 6) 65 =
10、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)=1.102 6 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
11、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。 7 2.5.1 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综合防尘措施 2.6.1水幕降尘 隧道 爆破时，在距掌子面 30m外边墙两侧各放一台水幕降尘器；爆破前 10min打开阀门，放炮 30min后关闭。水幕降尘情况见 下 图。
